مقاله تاثیر دما و زمان اختلاط در مقاومت فشاری بتن حاصله

word قابل ویرایش
7 صفحه
5700 تومان

چکیده

یکی از مسائل نامشخص در ساخت بتن, دما و مدت زمان اختلاط بتن می باشند که بدلیل پارامترهای بسیار زیاد و پیچیده دیگر دخیل در مقاومت فشاری بتن کمتر مورد بررسی قرار گرفته اند. با ارزیابی این دو پارامتر میـتوان جلوی دورریزی حجم زیادی از بتن در فصل تابستان را گرفت و به بتنی یکنواخت در فصول مختلف دست یافت. در این مقاله با ارزیابی مقاومتهای فشاری حاصل از ساخت بتن در دماها و مدت زمانهای اختلاط مختلف, تاثیر این دو پارامتر بررسی شده است. بررسیهای انجام شده نشان می دهند که در دمای اختلاط ثابت مقاومت فشاری بتن با افزایش زمان اختلاط کاهش می یابد و در یک زمان اختلاط ثابت, مقاومت فشاری بتن به ازاء یک دمای اختلاط مشخص به حداکثر مقدار خود میرسد.

کلید واژهها: زمان اختلاط, دمای اختلاط, مقاومت فشاری بتن.

-۱ مقدمه

بتن مادهای پیچیده بوده و پارامترهای زیادی در خواص آن دخیل میباشند. تحقیقات و مطالعات زیادی در زمینه خواص بتن و مصالح تشکیل دهنده آن صورت گرفته است ولی در این میان, اثرات دما و مدت زمان اختلاط بتن کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله سعی شده است اثرات دما و مدت زمان اختلاط در مقاومت فشاری بتن حاصله با جزئیات بیشتری بررسی شود. بهمین منظور نتایج آزمایشات مقاومت فشاری انجام شده روی نمونههای مکعبی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

-۲ دما و مدت زمان اختلاط بتن

-۱-۲اثرات دمای اختلاط بتن

با افزایش دمای اختلاط بتن, سرعت هیدراسیون سیمان افزایش مییابد که در نتیجه باعث گیرش سریعتر بتن میشود. در چنین حالتی اگر بتن کامل و مناسب ریخته نشده و بتن ریزی به اتمام نرسیده باشد, ریزترکهای داخلی در آن ایجاد خواهد شد. با تشخیص این گیرش سریع میتوان بتن را اصلاح کرد و با افزودن مقداری آب اضافی, سرعت گیرش آنرا کم کرده و کارایی را بیشتر کرد. این آب اضافی درصد آب به سیمان((w/c

را افزایش داده و مقاومت فشاری بتن را کاهش خواهد داد. این افت مقاومت را میتوان با اضافه کردن مقداری سیمان به ملات جبران کرد. ولی این سیمان اضافی بدلیل واکنشهای هیدراسیون بیشتر, دمای داخلی بتن را افزایش خواهد داد. حرارت نیز باعث افزایش سرعت تبخیر از سطح بتن تازه خواهد شد که اگر این تبخیر بیشتر از قدرت آب انداختن بتن باشد, ترکهای سطحی بتن بیشتر شده و دوام آن کاهش می یابد.[۴-۱]

برای پیشگیری از چنین مشکلاتی میتوان راهکارهایی را برای کاهش این اثرات نامطلوب ارائه داد.

بعنوان نمونه میتوان با سرد کردن سنگدانه ها و یا آب اختلاط بتن, آنرا خنک کردمثلاً. میتوان سنگدانهها را در سایه قرار داد, از یخ استفاده کرد و یا حتی مقداری نیتروژن مایع به بتن اضافه کرد. همچنین از فوق روانکنندهها نیز میتوان در کاهش عملیات اصلاحی بتن استفاده کرد. راهکارهایی را نیز میتوان برای انجام در محل پیشنهاد داد, بعنوان نمونه عملآوری مکفی, بتنریزی سریع, جلوگیری از برخورد باد و پرهیز از اجرای مقاطع بتنی نازک مثل پیاده روها۳-۱] و .[۵

اکثر مطالعات انجام یافته در رابطه با اثرات حرارت بتن, مفهوم حرارت را بروشنی بیان نکردهاند ولی در عوض توصیه کردهاند که شرایط مختلف با توجه به ویژگیهای آن مثل دمای محیط, دمای بتن, رطوبت نسبی,

سرعت باد و تابش آفتاب مورد بررسی قرار گیرند.[۴] بعلاوه تهیه نمونه های آزمایشی در اکثر مطالعات توصیه شده است, هرچند که شبیهسازی ترکیبات ممکن دما و مدت زمان اختلاط بتن کاری دشوار می باشد.

طبق گزارشات انجمن بتن امریکا((ACI قرار گیری بتن تازه به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۳۸ درجه سانتیگراد ممکن است باعث افت مقاومتی در حدود %۱۵-%۱۰ گردد و همچنین مطابق این گزارشات,

نمونههای استوانهای عمل آوری شده در دماهای ۲۳ و ۳۸ درجه سانتیگراد, بسته به رطوبت نسبی محیط عملآوری, ممکن است بترتیب به %۷۳ و %۶۲ مقاومت فشاری بهینه خود برسند.[۲] انجمن سیمان پرتلند(,(PCA دمای ۳۸-۲۴ درجه سانتیگراد را بعنوان آب و هوای گرم معرفی می کند.[۶] این انجمن تصریح میکند که در پروژه های بتنی دمای بتن باید زیر ۳۲-۳۰ درجه سانتیگراد باشد و طبق تحقیقات انجام یافته دمای ۱۶-۱۰ درجه سانتیگراد را مطلوبترین دما برای بتن بیان کردهاند.[۶] سایر محققین دمای ۴۰-۴

درجه سانتیگراد را بعنوان دمای بهینه بتن معرفی کردهاند۱] و .[۷ برخی از محققین عقیده دارند که دمای ۳۵ درجه سانتیگراد تنها باعث افت مقاومتی در حدود %۱ خواهد شد, در صورتیکه سایرین افت مقاومتی در حدود %۱۰ را برای دمای اولیه ۳۸ درجه سانتیگراد پیشبینی می کنند.[۹-۷] در مجموع میتوان گفت که اغلب این مطالعات در این مورد که دمای اختلاط ۳۸-۳۲ درجه سانتیگراد باعث افت مقاومتی در حدود %۴ شده و در دماهای بالاتر از ۳۸ درجه سانتیگراد این افت مقاومت ممکن است به حدود %۱۰ برسد, اتفاق نظر دارند.[۹-۷]

-۲-۲اثرات مدت زمان اختلاط بتن

طبق توصیه محققین, برای ساخت بتن در آب و هوای گرم, مدت زمان و سرعت اختلاط بتن باید حداقل باشند.[۱۰] با توجه به اینکه اغلب ممکن است سرعت اختلاط بتن ثابت باشد, بمنظور جلوگیری از گیرش سریع بتن می توان مدت زمان اختلاط را کاهش داد. بعنوان یک راهکار عملی برای پرهیز از اختلاط اضافی میتوان مصالح را لایه لایه در جام دستگاه مخلوطکن ریخته و در موقع لزوم اختلاط را شروع کرد.[۲]

همچنین حمل و انتقال بتن را میتوانترجیحاً در ساعات خنکتر شبانهروز انجام داد و از مسیرهای پر رفت و آمد اجتناب کرد.[۲] کاهش حجم اختلاط بتن(در نتیجه تولید حرارت کمتر) و استفاده از مواد دیرگیر کننده نیز ممکن است موثر واقع شوند.[۱۰]

مطالعات نشان میدهند که مدت زمان اختلاط, تعدادی از خواص بتن را تحت تاثیر قرار میدهد. هوای گرم و اختلاط طولانی, تاثیر روانکنندهها را از بین خواهد برد. همچنین مشاهده شده است که روان کنندهها بعد از اختلاط طولانی در دماهای بالا, مقاومت فشاری را تا %۱۰ کاهش میدهند.[۸] به ازاء هر ساعت اختلاط بیشتر مشاهده شده است که درصد هوای بتن در حدود %۲ کاهش مییابد.[۵] همچنین تحقیقات نشان میدهند که دمای بتنتقریباً به اندازه ۳ درجه سانتیگراد به ازاء هر ساعت اختلاط بیشتر, افزایش مییابد.[۵] حتی برخی از محققین اختلاط بیشتر را مفید دانستهاند و عدهای نیز بر این باورند که بعد از ۹۰ دقیقه اختلاط در هوای گرم,

مقاومت بتن تا %۱۰ افزایش می یابد.[۱۱] در صورتیکه آب به نمونه ها اضافه نشود, مقاومت آنها تا %۸ به ازاء هر ساعت اختلاط بیشتر, افزایش می یابد ولی در نمونههایی که آب به آنها اضافه شده است, مقاومت فشاری آنها ممکن است تا %۱۵ به ازاء هر ساعت اختلاط, کاهش یابد.[۵]

-۳ آزمایشها

هدف عمده از این تحقیق بررسی کمی اثرات دما و مدت زمان اختلاط در مقاومت فشاری بتن تشکیل شده میباشد. متغیرهای منظور شده در این آزمایشها مدت زمان اختلاط و دمای اختلاط می باشند. مطالعات انجام شده قبلی بر پایه آزمایشهای دقیق آزمایشگاهی نبوده و دادههای آنها حاصل از پروژه های ساختمانی در حال اجرا و یا اتمام شده میباشند که در نتیجه طرح اختلاط بتن استفاده شده ثابت نبوده و جزو متغیرهای آنها میباشد. بهمین دلیل در مطالعات مذکور داده ها برحسب نوع بتن طبقهبندی شده اند و اختلاف بین بتن های متفاوت نیز مشخص شده است. در هر نوع بتن نیز ممکن است تفاوتهایی بین بتن تولیدکنندگان مختلف نیز باشد, بعنوان مثال میتوان گفت که تمام بتن های با مقاومت فشاری ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بطور یکسان ساخته نشدهاند, که در نتیجه طبقهبندی دیگری بمنظور در نظر گرفتن تاثیر حدود خطای تولیدکنندگان مختلف انجام شده است.

در این تحقیق بمنظور جلوگیری از مشکلات و خطاهای فوقالذکر, نمونههای مکعبی با طرح اختلاط یکسان که در جدول شماره ۱ نشان داده شده است, با دما و مدت زمان اختلاط متفاوت ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته اند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 7 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد