اصل عدم آلودگي بتن به مواد مضر
اصل عدم آلودگي بتن به مواد مضر :
در طول حمل و ريختن و تراكم نبايد مواد مضر اعم از مواد ريزدانه رسي ( گل و لاي ) ، مواد شيميايي شامل چربي ها و مواد قندي يا انواع مختلف نمكها و آب شور و غيره با بتن مخلوط شود . مخلوط شدن موادي همچون گچ نيز توجيه ندارد . بهرحال در اين رابطه هيچ تفاوتي بين بتن معمولي و سبكدانه سازه اي وجود ندارد .
اصل عدم كاركردن با بتن در مرحله گيرش :
اگر عمليات بتن ريزي با بتني كه در مرحله گيرش است انجام گيرد مقاومت و دوام آن بشدت كاهش مي يابد و نفوذپذيري آن زياد ميشود . از اين نظر بتن مانند ملات گچ زنده است كه اگر آن را مرتبا" بهم بزنيم و ورز دهيم تبديل به ملات گچ كشته ميشود كه بشدت كم مقاومت و كم دوام است ، هرچند گيرش آن به تأخير مي افتد و يا اصلا" خود را نمي گيرد و صرفا" خشك مي شود . بهرحال نبايد بتن را در هنگامي كه در شرف گيرش است مخلوط نمود و يا ريخت و متراكم كرد . از اين نظر بين بتن سبكدانه و بتن معمولي اختلافي احساس نمي گردد .
مسلما" در هواي گرم و يا بتن با دماي زياد ، گيرش زودتر حاصل ميشود . زمان گيرش تابع نوع سيمان ( جنس و ريزي ) ، نسبت آب به سيمان و وجود مواد افزودني مي باشد . براي افزايش زمان گيرش و ايجاد مهلت براي عمليات اجرائي مي توان از بتن خنك ، كار در هنگام خنكي هوا يا شب ، سيمانهاي كندگير كننده استفاده نمود .
اصل پيوستگي و تداوم بتن ريزي ( عدم ايجاد درز سرد در بين لايه ها ) :
اگر در هنگام بتن ريزي به هر علت ، لايه زيرين قبل از ريختن و تراكم لايه روئي گيرش خود را انجام داده باشد درز سرد Cold Joint بوجود مي آيد . در اين رابطه فرقي بين بتن سبكدانه و معمولي وجود ندارد . بايد با تجهيز مناسب كارگاه ، افزايش توان توليد و حمل در ريختن و تراكم بتن ، افزايش زمان گيرش بتن و يا ايجاد درزهاي اجرائي مناسب و كاهش سطح بتن ريزي و يا كاهش ضخامت لايه ها امكان ايجاد درز سرد را به حداقل رساند .
تراكم صحيح بتن سبكدانه :
از آنجا كه بتن هاي سبكدانه بشدت در معرض جدا شدگي هستند ، تراكم با قدرت زياد و يا مدت بيش از حد مشكلات جدي را بوجود مي آورد . به محض اينكه احساس مي نمائيم كه شيره يا سنگدانه ها شروع به روزدن مي نمايند بايد تراكم را قطع كرد . لرزش ، بيش از فشار و ضربه ميتواند موجب جدا شدگي گردد.
به هر حال بايد كاملا" هواي بتن خارج و فضاي خالي به حداقل برسد تا مقاومت و دوام كافي ايجاد گردد.
پرداخت سطح بتن سبكدانه :
آب انداختن بتن همواره مشكل بزرگي در پرداخت نهائي سطح بتن مي باشد و اين امر اختصاص به بتن سبكدانه ندارد . خوشبختانه به دليل جذب آب تدريجـــي توسط سبكدانه ها ، آب انداختن ميتواند به كمترين مقدار برسد اما اگر سبكدانه ها قبل از اختلاط كاملا" اشباع شده باشد امكان آب انداختن بيشتر مي گردد . كم بودن عيار سيمان و مواد چسباننده سيماني ، فقدان مواد ريزدانه ، عدم وجود حباب هوا در بتن ، درشتي بافت دانه بندي ، افزايش حداكثر اندازه سبكدانه ، گردگوشه گي سنگدانه ها و بافت صاف سطح سنگدانه ، بالا بودن اسلامپ ، زيادي نسبت آب به سيمان و ... ميتواند موجب افزايش آب انداختن شود .
وقتي بتن آب مي اندازد بايد اجازه داد آب تبخير گردد و اگر تبخير به سرعت ميسر نمي گردد يا نگران گيرش هستيم بايد سعي كنيم آب روزده را با وسيله مناسبي ( گوني يا اسفنج ) از سطح پاك نمائيم و سپس سطح را با ماله چوبي و بدنبال آن با ماله فلزي يا لاستيكي صاف كنيم .
عدم رعايت اين نكات موجب افزايش نسبت آب به سيمان در سطح و كاهش مقاومت و دوام و افزايش نفوذپذيري بتن سطحي مي گردد .
عمل آوري بتن و سبكدانه :
هر چند عمل آوري رطوبتي و حرارتي بتن سبكدانه با بتن معمولي تفاوت چنداني ندارد اما اعتقاد بر اين است كه سبكدانه ها بعلت پوكي و تخلخل و جذب آب ميتوانند در صورت فقدان عمل آوري رطوبتي از ناحيه اجرا كنندگان ، بخشي از آب خود را در اختيار خمير سيمان قرار دهند و توقف شديدي در هيدراسيون سيمان رخ ندهد . اين امر را عمل آوري داخلي بتن سبكدانه مي گويند .
كنترل كيفي بتن سبكدانه :
كنترل كيفي بتن سبكدانه شامل بتن تازه و سخت شده است . كنترل رواني ، وزن مخصوص و هواي بتن از مهمترين كنترلهاي بتن تازه است . استفاده از آزمايش اسلامپ ، ميز آلمانی ( رواني ) و درجه تراكم براي اين بتن ها پيش بيني شده است . وزن مخصوص بتن تازه سبكدانه متراكم معمولا" كنترل مي شود و در آئين نامه هاي مختلف اختلاف 2 تا 3 درصد مجاز شمرده ميشود ( نسبت به طرح اختلاط ) . هواي بتن را براي بتن سبكدانه نميتوان بكمك روش فشاري بدست آورد و حتما" بايد از روش حجمي بهره گرفت . براي بتن سبكدانه سخت شده ، وزن مخصوص ، مقاومت فشاري ، كششي خمشي و نفوذپذيري ، جذب آب ، جذب موئينه و آزمايشهاي دوام در برابر خوردگي قابل كنترل است .
وزن مخصوص بتن سخت شده سبكدانه بصورت اشباع و خشك اندازه گيري ميشود و گاه بجاي خشك كردن از جمع زدن مقادير اجزاء در هر متر مكعب و افزودن مقداري رطوبت ثابت به آن ، وزن مخصوص بتن سخت شده را بدست مي آورند .
براي تعيين مقاومت فشاري و ساير پارامتر ها تفاوت چنداني بين بتن سبكدانه و معمولي وجود ندارد و شباهت جدي و كامل بين آنها وجود دارد . بهرحال ممكنست در مواردي نتايج حاصله در مقايسه با بتن هاي معمولي گمراه كننده باشد . مثلا" اگر جذب آب بتن سبكدانه را بصورت درصد وزني گزارش كنيم و آنرا با جذب آب بتن معمولي مقايسه نمائيم دچار اشتباه ميشويم و لذا توصيه ميشود جذب آب بتن بصورت درصد حجمي گزارش گردد .
بتن فاقد ريزدانه ( Concrete finez – No ) :
اگر سنگدانه هاي درشت تك اندازه را با سيمان و آب مخلوط كنيم و در قالب بدون تراكم بريزيم بتن فاقد ريزدانه و متخلخل بدست مي آيد كه از وزن مخصوص كمتري نسبت به بتن معمولي برخوردار خواهد بود . اگر چگالي سنگدانه ها در حدود معمولي باشد وزن مخصوص بتن فاقد ريزدانه حدود 1600 تا kg/m3 2000 بدست مي آيد اما اگر از سبكدانه درشت استفاده نمائيم ممكنست وزن مخصوص بتن حاصله از kg/m3 1000 كمتر شود ( حتي تا حدود kg/m3 650 ) . بهرحال در هر مورد بتن مورد نظر سبك يا نيمه سبك تلقي مي شود اما اگر سنگدانه معمولي استفاده شود نميتوان آنرا بتن سبكدانه دانست .
مسلما" اگر سنگدانه تك اندازه بكار نرود و حاوي ذرات ريز تا درشت باشد وزن مخصوص بتن حاصل نيز زياد خواهد شد . سنگدانه درشت مصرفي بايد 20-10 ميلي متر باشد و 5 درصد ذرات درشتر و 10 درصد ذرات ريزتر در اين نوع سنگدانه تك اندازه (Singl Size) مجاز است اما بهرحال نبايد ذرات ريزتر از 5 ميلي متر در آن مشاهده گردد . سنگدانه درشت بهتر است پولكي و كشيده و يا بسيار تيزگوشه نباشد . سنگدانه هاي گرد گوشه يا نيمه شكسته براي توليد اين بتن ارجح است .
ساختار بتن فاقد ريزدانه داراي تخلخل ظاهري است و حفرات موجود در بتن با چشم براحتي ديده مي شود كه در اين مجموعه خمير سيمان بايد صرفا" تا حد امكان سنگدانه ها را بهم چسباند و از پر كردن فضاها با خمير سيمان پرهيز شود زيرا وزن مخصوص بالا خواهد رفت . وجود خمير سيمان با ضخامت حدود 1 ميلي متر بر روي سنگدانه ها كاملا" مناسب است .
اگر سنگدانه معمولي بكار رود معمولا" مقدار شن اشباع تك اندازه بين 1400 تا 1750 كيلوگرم مي باشد . حجم اشغالي ذرات شن در حدود 550 تا 700 ليتر در هر متر مكعب است . وزن سيمان مصرفي بين 75 تا 150 كيلو در متر مكعب يا بيشتر است كه حجم آن حدود 25 تا 50 ليتر مي باشد . معمولا" نسبت آب به سيمان مصرفي 4/0 تا 5/0 مي باشد كه افزايش آن مي تواند به شلي خمير سيمان و رواني آن منجر شود كه موجب جداشدگي و پرشدن خلل و فرج مي گردد و بتن مورد نظر حاصل نمي شود . با كاهش نسبت آب به سيمان چسبندگي لازم بوجود نمي آيد و از نظر اجرائي دچار مشكل مي شويم . نسبت وزني سيمان به سنگدانه تا مي باشد . همانطور كه از محاسبات فوق بر مي آيد فضاي خالي اين بتن ( پوكي ) بين 25 تا 40 درصد مي باشد و ابعاد اين فضاها نيز بزرگ است درصد جذب آب بصورت وزني حدود 15 تا 25 درصد است . طبيعتا" با افزايش مقدار سيمان و آب و يا مصرف شن با دانه بندي پيوسته ( Graded Size ) وزن مخصوص بتن بيشتر خواهد شد . توصيه مي شود شن ها قبل از مصرف خيس و اشباع گردند .
طرح اختلاط اين بتن ها بصورت آزمون و خطا خواهد بود و بشدت تابع شرايط ساخت بتن مي باشد . بتن فاقد ريزدانه معمولا" بدون تراكم توليد مي شود و اگر مرتعش يا متراكم شود بسيار جزئي خواهد بود زيرا خمير سيمان ميل به پر كردن فضاي خالي بين سنگدانه ها را خواهد داشت و چسبندگي سنگدانه به يكديگر به حداقل خواهد رسيد .
معمولا" انجام آزمايش كارآئي يا اسلامپ براي اين نوع بتن موردي نخواهد داشت . از آنجاكه سنگدانه تك اندازه مصرف مي شود جداشدگي از نوع جدائي ريز و درشت سنگدانه معنائي ندارد و مي توان آن را از ارتفاع قابل ملاحظه ريخت .
بعلت محدوديت دامنه نسبت آب به سيمان و وجود فضاي خالي قابل توجه در اين نوع بتن ، مقاومت فشاري اين نوع بتن اغلب در حدود 5 تا 15 مگا پاسكال مي باشد و طبيعتا" يك بتن سبك سازه اي تلقي نمي گردد و بصورت مسلح مصرف نمي شود . برخي اوقات سعي مي كنند ميلگردها را با يك لايه ضد خوردگي ( پوشش مناسب ) آغشته كنند و سپس در بتن فاقد ريزدانه بكار برند . اگر از سبكدانه براي ساخت اين بتن استفاده شود ، مقاومت فشاري آن 2 تا 8 مگا پاسكال مي باشد .
جمع شدگي بتن هاي فاقد ريزدانه بمراتب كمتر از بتن معمولي است زيرا مقدار سنگدانه در مقايسه با خمير سيمان زياد است و يقه قابل توجه بوجود مي آورد . بتن فاقد ريزدانه سريعا" خشك مي شود زيرا خمير سيمان در مجاورت هواي موجود و فضاي خالي است و علي القاعده در ابتدا از جمع شدگي بيشتري نسبت به بتن معمولي برخوردار مي باشد و عمل آوري آن از اهميت برخوردار است . قابليت انتقال حرارتي آن بمراتب از بتن معمولي با سنگدانه مشابه كمتر است ( حدود تا ) كه با افزايش رطوبت و اشباع بودن اين بتن ، اين قابليت انتقال حرارت افزايش مي يابد .
مدول الاستيسيته اين بتن ها بين 5 تا Gpa20 است ( براي مقاومت هاي 2 تا 15مگا پاسكال ) . نسبت مقاومت خمشي به فشاري حدود 30 درصد است كه از نسبت مقاومت خمشي به فشاري بتن هاي معمولي بيشتر مي باشد . ضريب انبساط حرارتي اين نوع بتن در حدود تا بتن معمولي است . نفوذپذيري زياد از مزايا و شايد معايب اين نوع بتن است . اما نكته مهم آنست كه موئينگي در اين نوع بتن كم تا ناچيز مي باشد . اگر اشباع از آب نباشد در برابر يخبندان مقاوم است . بعنوان يك نفوذپذير زهكش و تثبيت شده و همچنين يك مسير درناژ و مقاوم بسيار مفيد است . بازي كردن لايه هاي قلوه سنگ و شن درشت و متوسط يا ريز بعنوان زهكش يا بلوکاژ و ***** از مشكلات اجرائي محسوب مي شود بويژه اگر بخواهد باربر باشد يكي از معدود راههاي حل مشكل ، استفاده از بتن فاقد ريزدانه است و در اين حالت مسئله سبكي زياد مهم نيست .
اين نوع بتن مانند بسياري از بتن هاي سبك مي تواند جاذب صوت باشد ( نه عايق صوت ) و براي اين منظور نبايد سطح اين بتن با اندودي پوشانده شود .
اندودكردن اين بتن بسيار خوب و ساده انجام مي شود . استفاده از اين بتن براي روسازي و پياده رو سازي اطراف درختان و يا پاركينگ ها بسيار مفيد است ( بدليل نفوذپذيري ) . در ديوارهاي باربر با طبقات كم مي توان از اين نوع بتن استفاده نمود . براي ايجاد نفوذپذيري بعنوان لايه اساس يا زير اساس ميتواند بطور مؤثر عمل نمايد . همچنين بعنوان يك لايه بتن مگر نفوذپذير مناسب است در زير دال كف يا شالوده منابع آب بتني نيز از اين بتن مي توان استفاده نمود .
