بخشی از مقاله
خلاصه
در این پژوهش، بررسی اثر افزایش عیار سیمان بر مقاومت، جذب آب و تخلخل بتن مورد بحث قرار می گیرد. بدین منظور در دو نسبت آب به سیمان 0/4 و 0/45 اقدام به افزایش عیار سیمان کرده و تغییرات مقاومت، تخلخل و جذب آب ثبت شده است. ابتدا با عیار 412 کیلوگرم بر متر مکعب سیمان، و سپس عیار سیمان را تا 445 و 470 کیلوگرم بر متر مکعب افزایش داده ایم.
در این پژوهش مشاهده گردیده است که در نسبت آب به سیمان 0/4افزایش عیار سیمان به علت افزایش اندک میزان آّب و چسپندگی بهتر سنگدانه ها، شاهد بهبود خواص بتن شده است. اما در نسبت آب به سیمان 0/45 ، افزایش عیار سیمان، باعث افزایش میزان آب شده که باعث کاهش مقاومت، و افزایش تخلخل و جذب آّب بتن شده است.
مقدمه
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. مقاومت مواد بر اساس توانایی مقاومت آنها در برابر تنش وارده بدون شکست و گسیختگی میباشد. در جامدات، یک رابطه عکس بین مقاومت بتن و میزان تخلخل وجود دارد. در نتیجه در ترکیبات چند فازی مانند بتن، میزان تخلخل هر یک از اجزاء میتواند یک عامل محدود کننده باشد.
سنگدانه های طبیعیغالباً چگال و مقاوم می-باشند، بنابراین، میزان تخلخل سیمان و همچنین ناحیه انتقال بین ماتریکس و سنگدانه درشت میباشد که میزان مقاومت را در بتنهای معمولی تعیین میکند. اگرچه نسبت آب به سیمان یک عامل مهم در تعیین تخلخل خمیره و ناحیه انتقالی و از این رو مقاومت بتن میباشد. اما عوامل تأثیر گذار دیگری همچون فشردگی و درجه عمل آوری بتن - درجه هیدراته شدن سیمان - ، 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
بتن حاوی سنگدانه و خمیر سیمان است و خواص خمیر سیمان به شدت تابع نسبت آب به سیمان می باشد که در واقع میزان منافذ و حفرات موجود در خمیر سیمان را کنترل می کند .در یک بتن، نفوذپذیری تابع کیفیت خمیر سیمان و تا حدودی کیفیت ناحیه انتقالی می باشد.ازآن جا کهمعمولاً سنگدانه باعث نشت مواد مختلف از درون بتن نمی شود، کیفیت خمیر سیمان و حجم آنمستقیماً بر نشت پذیری اثر می گذارد .حفرات ومنافذ مورد نظر، حفرات موئینه هستند و شامل حفرات هوای ناشی از عدم تراکم کافی نمی باشد ضمناً. حفرات ژلی به علت نفوذناپذیری مد نظر نیستند.
مقاومت بتن، مدول ارتجاعی، جذب آب، مقاومت الکتریکی و سایر ویژگی های مکانیکی، فیزیکی و دوام بتن به شدت تابع مقدار این منافذ و توزیع اندازه آن ها هستند. >2@ در این پژوهش، در دو نسبت آب به سیمان 0/4 و 0/45 و در سه عیار سیمان 412، 445 و 470 کیلوگرم بر متر مکعب، آزمایش های مقاومت تراکمی، تخلخل و جذب آّب انجام شده است.
از آنجایی که در نسبت آب به سیمان بالاتر، کارایی بتن بالا می رود مشاهده گردیده است که در نسبت آب به سیمان 0/45 کارایی زیاد بوده به طوری که نیاز به افزودن فوق روان کننده نبوده 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 چسپاندن و پرکردن فضای خالی موجود باشد که باعث بهبود خواص بتن می شود.
-2مصالح به کار رفته و خصوصیات آنها
-1-2 سنگدانه
سنگدانه ی مصرفی در این تحقیق مصالح معمولی بوده است که که دارای منحنی دانه بندی زیر می باشد
شکل -1 نمودار دانه بندی سنگدانه های درشت
شکل -2 نمودار دانه بندی سنگدانه های ریز
-2-2 خواص فیزیکی سنگدانه ها
برای تعیین خواص فیزیکی سنگدانه ها، آزمایش های وزن مخصوص، آزمایش تعیین GS، تخلخل و جذب آب بر اساس استانداردهای ASTM-C94، ASTM-C97 خصوصیات فیزیکی آن ها تعیین گردید
جدول شماره -1 خصوصیات فیزیکی سنگدانه های مورد تحقیق
برای بررسی و تعیین مقاومت سنگدانه در برابر ضربه از آزمایش ارزش ضربه ای استفاده شد که نتایج آن در زیر ارائه شده است
جدول شماره-2 نتایج ارزش ضربه ای سنگدانه
-3-2 سیمان
سیمان مصرفی در این تحقیق از نوع تیپ 2 تهران با وزن واحد حجم 3/1 kg/m3 بوده است . که ترکیب شیمیایی آن در زیر آمده است
