بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، بررسی اثر افزایش عیار سیمان بر مقاومت، جذب آب و تخلخل بتن مورد بحث قرار گرفته است. بدین منظور در دو نسبت آب به سیمان 0/48 و 0/50 اقدام به افزایش عیار سیمان کرده و تغییرات مقاومت، تخلخل و جذب آب ثبت شده است. از عیارهای سیمان 240، 250، 260، 270 ، 280 و 290 استفاده شده است. در این پژوهش مشاهده گردیده است که در نسبت آب به سیمان 0/48افزایش عیار سیمان به علت افزایش اندک میزان آّب و چسبندگی بهتر سنگدانهها، خواص بتن بهبود پیدا کرده است. اما در نسبت آب به سیمان 0/5افزایش عیار سیمان، باعث افزایش میزان آب شده که باعث کاهش مقاومت و افزایش تخلخل و جذب آّب بتن شده است.
-1 مقدمه
بتن، به طور کلی، به هر ماده یا محصولی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد، اطلاق می شود. این ماده چسبنده عموما حاصل فعل و انفعال سیمان های هیدرولیکی و آب میباشد. در بین خصوصیات بتن، مقاومت بتن یکی از ویژگیهایی میباشد که بیشترین ارزش را در بین مهندسان و طراحان دارد و از این رو با نسبت کیفی بالایی کنترل میشود - نهری، . - 1392 روش های مختلفی در نسبت طرح اختلاط همواره مورد بحث قرار گرفته است، بررسی دوام و مقاومت فشاری نمونههای بتن نشان داد که نسبت آب به سیمان ثابت و کاهش مقدار سیمان اثر نامطلوب بر مقاومت فشاری بتن دارد با این حال، می تواند دوام بتن را در برخی موارد بالا ببرد. به طور طبیعی، کاهش نسبت آب به سیمان بر بهره وری بتن تاثیر میگذارد ولی اسلامپ بتن را میتوان در یک سطح قابل قبول با افزودن مواد افزودنی نگه داشت - رفعت و همکاران، . - 1393 مقاومت بتن را می توان به صورت میزان تنش لازم برای شکست مصالح مصرفی بتن تعریف کرد. در بتن هرچه تخلخل و جذب آب بالاتر باشد به دلیل کاهش چگالی، مقاومت نیز کاهش چشمگیری خواهد داشت. در نتیجه در ترکیبات چند فازی مانند بتن، میزان تخلخل هر یک از اجزاء میتواند یک عامل محدود کننده باشد. سنگدانههای طبیعیغالباً چگال و مقاوم میباشند، بنابراین، میزان تخلخل سیمان و همچنین ناحیه انتقال بین ماتریکس و سنگدانه درشت میباشد که میزان مقاومت را در بتن های معمولی تعیین میکند - رمضانیان پورو پیدایش،. - 1392 اصولا با افزایش عیار سیمان می توان چسبندگی و درنتیجه خواص مکانیکی بتن را افزایش داد و از طرف دیگر افزایش عیارسیمان پیامدهایی مانند جمعشدگی داشته و ترکهای بیشتری در بتن پدید میآورد. ترک در بتن از ضعف های اساسی در سازه های مختلف علی الخصوص در سازه های هیدرولیکی است - مؤدب، . - 1391 نسبت آب به سیمان عامل دیگری در کنترل مقاومت بتن است. نسبت آب به سیمان مشخص کنندهی کارایی بتن و نحوهی اتصال بین سنگدانه و خمیره سیمان خواهد بود. این ویژگی از بتن اگر در نسبت های مناسب به کار رود، میتواند بیشترین کارایی و اتصال بین سنگدانهها را داشت و در نهایت افزایش مقاومت را خواهیم داشت.
به طورکلی مقاومت با تخلخل رابطه عکس دارد - رمضانیان پور و پیدایش، . - 1392 عوامل تاثیر گذار دیگری همچون درجه عمل آوری بتن - سیمان - ، فشردگی، درجه هیدراته شدن و اندازه و کانی شناسی سنگدانهها، نوع ماده افزودنی، شکل و هندسه سنگدانهها، شرایط رطوبتی، نوع فشارهای وارده و میزان بار وارده همواره تأثیر بسزایی بر مقاومت بتن دارند. در این پژوهش، در دو نسبت آب به سیمان 0/48 و 0/50 و در شش عیار سیمان 240، 250، 260، 270، 280 و 290 کیلوگرم بر متر مکعب، آزمایش های مقاومت تراکمی، تخلخل و جذب آب انجام شده است. از آنجایی که در نسبت آب به سیمان بالاتر، کارایی بتن بالا میرود مشاهده گردیده است که در نسبت آب به سیمان 0/50 کارایی زیاد بوده به طوری که نیاز به افزودن فوق روان کننده کمتر بوده و یا اصلا استفاده نشده است. این افزایش دوغاب سیمان، باعث شده است که فضای بیشتری از مخلوط بتن را اشغال کند که خود به خود باعث کاهش مقاومت و افزایش تخلخل بتن می شود. اما در نسبت های آب به سیمان پایین تر افزایش عیار باعث می شود که دوغاب کافی جهت چسباندن و پرکردن فضای خالی موجود باشد که باعث بهبود خواص بتن می شود.
-2 مصالح به کار رفته و خصوصیات آنها
-1-2 سنگدانه
سنگدانهی مصرفی در این تحقیق شن و ماسه معمولی بوده که دارای منحنی دانهبندی می باشد که در شکلهای 1 و2 آورده شدهاند.
-2-2 خواص فیزیکی سنگدانهها
برای تعیین خواص فیزیکی سنگدانهها، آزمایش های چگالی خشک و اشباع، رطوبت طبیعی، تخلخل و جذب آب بر اساس استانداردهای ASTM-C94 ، ASTM-C97 خصوصیات فیزیکی آن ها تعیین گردید - جدول . - 1 برای بررسی و تعیین مقاومت سنگدانه ها در برابر فشار و ضربه از آزمایش های ارزش فشاری و ارزش ضربه ای استفاده شد که نتایج آن در زیر ارائه شده است - جدول . - 2
جدول -2 نتایج آزمایش های ارزش فشاری و ارزش ضربه ای سنگدانه ها
سیمان مصرفی در این تحقیق از نوع تیپ 2 تهران با وزن واحد حجم × 3/1 kg/m3بوده است . که ترکیب شیمیایی آن در زیر آمده استاین. سیمان نسبتاً کند گیر بوده و در مقابل حمله ی سولفات ها مقاوم است - جدول . - 3
