پاورپوینت آشنایی دانشجویان با خواص بتن و نحوه صحیح ساخت و کاربرد آن

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

تکنولوژی بتن

هدف كلي: آشنايي دانشجويان با خواص بتن و نحوه صحیح ساخت و کاربرد آن

اسلاید 4 :

مقدمه

اسلاید 5 :

تعریف بتن:

بتن(Concrete)‏ به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب، سیمان هیدرولیکی و سنگدانه های مختلف به وجود آمده و دارای ویژگیهای خاص است.
کاربرد بتن:
ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها ، سازه ها، سدها ، پلها، تونلها و راهها و .

اسلاید 6 :

مزایای کلی بتن:

1- بتن مقاومت فشاری قابل قبولی در مقایسه با بسیاری از مصالح ساختمانی دیگر دارد. تنها ضعف آن کمی مقاومت در برابر کشش می باشد.

2- مصالح تشکیل دهنده بتن ( به جز سیمان که البته آن هم در عصر حاضر به فراوانی یافت شده و در همه جا تولید می شود) به عنوان مصالح محلی و ارزان قیمت محسوب می شوند.

3- بتن را می توان به سهولت به هر شکل دلخواه درآورد.

اسلاید 7 :

4- بتن مقاومت بسیار خوبی در مقابل آتش دارد. یک ساختمان بتنی می تواند ساعت ها در مقابل آتش سوزی مهیب مقاومت کند؛ بدون آن که فرو ریزد.

5- بتن مقاومت خوبی در مقابل رطوبت و آب دارد. اگر آب در تماس با بتن، حاوی بعضی از یون ها از قبیل یون سولفات و یا یون کلرور نباشد، برای بتن و حتی میلگرد های موجود در بتن، مشکلی ایجاد نمی کند.

6- نیاز تدریجی به سرمایه جهت ساخت که باعث شده است در بین عامه سازندگان ساختمان بازخورد قابل قبولی داشته باشد.

اسلاید 8 :

معایب بتن:

1- مقاومت کششی بتن بسیار پایین بوده و در حدود یک دهم مقاومت فشاری آن است. در ناحیه کششی ترک هایی ایجاد می شود که لازم است با تمهیدات خاص، عرض این ترک ها را محدود نمود. چنین ترک هایی ممکن است در موارد خاص، زمینه نفوذ آب یا رطوبت یا یون های زیان آور را فراهم کنند.

2- مقاومت پایین تر به ازای واحد وزن بتن در مقایسه با فولاد، منجر به سنگین تر شدن سازه های بتنی در مقایسه با سازه های فولادی می شود. مقاومت فشاری بتن معمولی حدود ۵ تا ۱۰ درصد مقاومت فولاد است.

3- بتن تغییرات حجمی وابسته به زمان دارد. این تغییرات حجمی که عمدتاً با پدیده های افت و خزش مرتبط می باشد، با گذشت زمان ترک خوردگی هایی را ایجاد می کند و تغییر شکل و خیز اجزا را افزایش می دهد.

اسلاید 9 :

4- سرعت اجرای سازه های بتنی به مراتب کمتر از سازه های فولادی است.

5- نیاز به ماشین آلات بتن ساز و حمل بتن و وسایل دیگر مانند ویبره و . اگر در هنگام بتن ریزی هر یک از وسایل ساخت ، حمل و ریختن بتن خراب شود علاوه بر تعطیل شدن امکان خراب شدن بتن ساخته شده را نیز در پی دارند.

6- نیاز به مراقبت بتن : بتن بعد از ساختن باید سریع استفاده شده و اجرا گردد و اگر تا 2 ساعت بعد از ساخت این امر میسر نشود ، فاسد و غیر قابل استفاده می­شود. همچنین بتن تا 7 روز پس از ریخته شدن نیاز به مراقبت جدی از حیث عمل آوری داشته و تا 28 روز که مقاومت اصلی خود را بدست آورد باید تحت مراقبت پیوسته باشد.

اسلاید 10 :

7- شرایط آب و هوائی مانند سردی و گرمی هوا در سرعت اجرا و کیفیت آن تأثیر میگذارد.

8- وزن ساختمانهای بتنی به مراتب بیشتر از وزن ساختمانهای فولادی میباشد.

9- ساختمان های بتنی فضای بیشتری اشغال می کنند که این امر در معماری ساختمان باعث از بین رفتن فضای مفید می شود.

10- چون کنترل کیفیت بتن در کارگاه انجام میشود ، به مراتب کیفیتش نسبت به فولاد که در کارخانه تهیه می شود پایینتر است.

اسلاید 11 :

اجزای تشکیل دهنده بتن:

1- سیمان (cement):
7 تا 15 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد. سیمان و آب یک خمیر را شکل می دهند که سنگ دانه ها و ماسه را در مخلوط می پوشانند. این خمیر باعث چسبیدن سنگ دانه ها و ماسه به یکدیگر می شوند.

2- آب (water):
حدود 4 تا 21 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد. آب برای واکنش شیمیایی با سیمان (هیدراتاسیون) و همچنین ارائه کارایی بهتر بتن مورد نیاز است. میزان آب در مخلوط در مقایسه با مقدار سیمان، نسبت آب به سیمان (w/c) نامیده می شود.

اسلاید 12 :

3- سنگ دانه ها (شن و ماسه) (aggregates)
سنگدانهها در بتن تقریباً 60 تا 75 درصد حجم آنرا تشکیل میدهند. از اینرو کیفیت آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پارهای از اوقات خواص شیمیایی آنها در عملکرد بتن تاثیر زیادی میگذارد.

4- مواد مضاف (admixtures) :
مواد شیمیایی که به میزان جزئی و به صورت درصدی از وزن سیمان به مخلوط اضافه می شود تا خواص مطلوب موردنظر را در بتن ایجاد کند.

اسلاید 14 :

سیمان:
فرآورده ای شیمیایی است که داراي خاصیت چسبندگی است و بر اثر تماس با آب سخت شده و نقش چسب بین دانه هاي سنگی را دارد و شامل سه ترکیب اصلی آهک، خاک رس و گچ است.

اولین بار توسط ژوزف اسپین معمار بریتانیایی ابداع شد. اسپین در سال ۱۸۲۴ طرح اولیه خود را اصلاح نموده و محصول خاک رس و آهک هیدرولیک را تحت عنوان سیمان پرتلند ثبت کرد.

به علت تشابه رنگ سیمان سخت شده با رنگ سنگ های آهکی جزیره پرتلند در انگلستان، نام پرتلند برای آن انتخاب شده است.

اسلاید 15 :

مواد اولیه سیمان:

مواد اولیه سیمان عمدتا سنگ آهک و خاک رس (یا هر ماده دارای اکسیدهای سیلیس، آلومینیوم و آهن) است که شامل ترکیبات زیر می باشد:
عامل اصلی چسبندگی سیمان: آهک و سیلیس
سایر مواد در روند پخت سیمان و تشکیل کلینکر اثر دارند.

اسلاید 16 :

طرز تهیه سیمان پرتلند (روش خشک و روش تر):

آسیاب نمودن مواد خام با نسبتهاي مخلوط مشخص
حرارت دادن در کوره هاي دوار بزرگ با دمای 1400 تا 1650 درجه سانتی گراد
تشکیل کلینکر در اثر ذوب مصالح به قطر 2 تا 25 میلیمتري
سرد کردن و آسیاب نمودن کلینکر
افزودن گچ به مقدار 1% تا 2% براي تنظیم زمان گیرش و براي جلوگیري از گیرش کاذب یا سریع

نکته:
در روش تر مواد اولیه با 50 درصد وزنی آب مخلوط می شود ولی در روش خشک مواد اولیه با 12 درصد وزنی آب مخلوط می شوند.

اسلاید 18 :

ترکیبات شیمیایی موجود در سیمان:

1- تري کلسیم سیلیکات(3CaO , SiO2 ) با علامت اختصاری C3S
این ماده سریعا وارد واکنش شیمیایی شده و بتن را سفت می کند. بیشترین مقدار را در ترکیب سیمان دارد و بیشترین نقش را در گیرش و مقاومت اولیه سیمان را دارد. C3S در ترکیب با آب گرمای زیادی تولید می کند. تنها عیب C3S این است که باعث کاهش مقاومت بتن در برابر حملات سولفاتی می شود.
 
2- دي کلسیم سیلیکات(2CaO , SiO2 ) با علامت اختصاری C2S
خصوصیات C2S بر خلاف C3S می باشد. بدین معنی که گیرش اولیه دی کلسیم سیلیکات کم است و بعد از 2 تا 7 روز و حتی تا یک ماه به تدریج وارد عملیات شیمیایی می شود. این ماده باعث کند گیر شدن سیمان می شود و در هنگام گرفتن گرمای کمی تولید می کند.

اسلاید 19 :

3- تري کلسیم آلو مینات (3CaO , AL2O3 ) با علامت اختصاری C3A
این ماده همان خواص C3S را دارد. به این معنی که در گیرش اولیه سیمان دخالت می کند و از طرفی مقاومت بتن را در مقابل حمله سولفات ها می کاهد. در هنگام گیرش گرمای بیشتری نسبت به سایر اجزای سیمان تولید می کند.
 
4- تترا کلسیم آلو مینو فریت (4CaO , AL2O3, Fe2O3)
به مقدار کم در سیمان وجود دارد و نقش کمی نسبت به سه فاز بالا دارد.

اسلاید 20 :

ترکیبات شیمیایی موجود در انواع سیمان پرتلند