بتن سبک

اولین استفاده مدرن از بتن سبک (LWC) در سال 1917 ثبت شد، زمانی که شرکت ناوگان اضطراری آمریکا شروع به ساخت کشتی با این مخلوط به دلیل استحکام و عملکرد بالا کرد. از آن زمان، LWC به یک مصالح ساختمانی رایج برای ساخت دیوارهای باربر، پل ها و سیستم های فاضلاب مقاوم تبدیل شده است.

افزودنی بتن شامل: ابر روان کننده,ژل میکروسیلیس,پاورژل میکروسیلیس,ضدیخ بتن,..

تعریف بتن :  

بتن، توده ای شبیه سنگ مصنوعی، ماده مرکبی است که از اختلاط مواد اتصال دهنده (سیمان یا آهک) همراه با سنگدانه ها ( ماسه ، شن، سنگ، خرده های آجر و غیره)، آب، مواد افزودنی، به وجود می آید. و غیره در نسبت های خاص استحکام و کیفیت به نسبت اختلاط بستگی دارد.

 

بتن سبک چیست؟

بتن سبک مخلوطی است که با سنگدانه های درشت سبک مانند شیل، خاک رس یا تخته سنگ ساخته می شود که به آن چگالی کم می دهد. بتن سبک سازه ای دارای چگالی در محل 90 تا 115 پوند بر فوت³ است، در حالی که چگالی بتن با وزن معمولی بین 140 تا 150 پوند بر فوت³ است. این امر بتن سبک وزن را برای ساخت سازه های مدرن که به حداقل مقطع در فونداسیون نیاز دارند، ایده آل می کند. به طور فزاینده ای برای ساخت پایه های براق استفاده می شود و به عنوان یک جایگزین مناسب برای بتن معمولی ظاهر شده است.

با این وجود، مقاومت فشاری بالاتر از 7000 تا 10000 psi را می توان با بتن سبک بدست آورد. با این حال، این ممکن است چگالی مخلوط را به خطر بیندازد زیرا نیاز به افزودن پوزولان های بیشتری و افزودنی های کاهش دهنده آب به بتن دارد.

تفاوت بین بتن معمولی و سبک:

بر خلاف بتن سنتی، بتن سبک دارای محتوای آب بیشتری است. استفاده از سنگدانه های متخلخل زمان خشک شدن را افزایش می دهد. از این رو، برای جبران این مشکل، سنگدانه ها قبل از اضافه شدن به سیمان، از قبل در آب خیس می شوند.

همانطور که قبلا ذکر شد، بتن معمولی به دلیل وجود سنگدانه های متراکم تر در حالت طبیعی، می تواند بین 140 تا 150 پوند بر فوت³ وزن داشته باشد. در نتیجه، بسیاری معتقدند که بتن معمولی در مقایسه با LWC ارزان تر است. با این حال، پروژه های ساخته شده با بتن معمولی به مواد اضافی برای قاب، روکش فلزی و تقویت کننده های فولادی نیاز دارند - که در نهایت هزینه کلی را افزایش می دهد. از این رو، LWC یک مصالح ساختمانی مقرون به صرفه باقی می ماند، به ویژه برای پروژه های بزرگتر.

کاربردهای عملی بتن سبک:

یکی از محبوب ترین سازه هایی که با بتن سبک ساخته شده است، ساختمان بانک آمریکا در شارلوت، N.C است. این نشان می دهد که چگونه می توان از LWC برای ساخت سازه های مهیب استفاده کرد، به خصوص که امکان انتقال بار مرده از یک طبقه به طبقه دیگر بسیار کاهش می یابد. .

گروتینگ چیست| بررسی انواع، مزایا، کاربرد

روش استفاده از دوغاب برای ترمیم ترک های بتن، پرکردن شکاف کاشی ها، آب بندی درزها و تثبیت خاک و ... را گروتینگ می گویند.

گروتینگ برای ایجاد استحکام بیشتر به فونداسیون و سازه ساختمان استفاده می شود. همچنین برای ترمیم ترک‌های بتن، پر کردن شکاف‌های کاشی، درزبندی و تثبیت خاک استفاده می‌شود.

انواع گروتینگ

در ساخت و ساز ساختمان، مواد تزریق بسته به فونداسیون شمع، لنگر زمین، زیر بند، سدسازی، راه سازی و عایق رطوبتی ساختمان و ... به روش های مختلفی تهیه می شود که انواع تزریق به شرح زیر است:

1) تزریق سیمان

دوغاب سیمانی برای زمین هایی با نفوذپذیری بالا استفاده می شود که برای آن دوغاب با استفاده از آب، ماسه و سیمان تهیه می شود.

تزریق سیمان برای ایجاد رسوب / تثبیت و استحکام بخشی گسترده ای از سازه ها مانند پل ها، کاربردهای دریایی، سدها و لنگرهای سنگی استفاده می شود.

2) گروتینگ شیمیایی

تزریق شیمیایی نوعی تزریق تراوا است. این نوع مخلوط گروتینگ معمولاً شامل آکریل آمیدها، پلی اورتان ها، آکریلات ها، اپوکسی و سیلیکات های سدیم می باشد.

3) گروتینگ سازه

سازه ای در محل استخراج ساخته می شود. تزریق سازه برای پر کردن شکاف های بین سازه های بتنی و سنگی و پر کردن فضای خالی بین مصالح استخراج شده استفاده می شود. جدای از این، از تزریق سازه ای برای پرکردن ترک های سنگ ها و درزهای سنگ ها در تونل های زیرزمینی نیز استفاده می شود.

5) گروتینگ قیری

تزریق قیر گرم نوع خاصی از تزریق است که در آن از مرجان داغ مذاب به عنوان ماده تزریق استفاده می شود.

مزایای استفاده از گروتینگ

گروتینگ در انواع زمین قابل استفاده است.

گروتینگ ساختار سایت را بهبود می بخشد.

گروتینگ در پرکردن ترک های دیوارها، ستون ها مفید است.

به کنترل جریان آب زیرزمینی، نشت و مواد زائد مضر کمک می کند.                

کاربردهای گروتینگ

برای تعمیر فونداسیون ماشین آلات، صفحات پایه، باربر و اتصالات ستون در سازه های پیش ساخته استفاده می شود.

گروتینگ برای پر کردن شکاف ها، ترک ها در سازه های بتنی استفاده می شود.

برای تعمیر مسیرهای پیاده روی و زمین زیر پی استفاده می شود.

عیوب بنایی و ترک های بتن با تزریق ترمیم می شود.

در تثبیت خاک استفاده می شود.

برای کنترل نشت آب در معادن، تونل ها، سدها، سازه های زیرزمینی استفاده می شود.

گروتینگ برای تعمیر مشکلات غیرعادی و دشوار ژئوتکنیکی و سازه ای استفاده می شود

برای کمک به فرآیند حفاری استفاده می شود.

بتن ریزی

بتن یک مصالح ساختمانی ضروری است و استفاده از آن برای صنعت ساخت و ساز حیاتی است. این یک ماده همه کاره است که بادوام، طولانی مدت و مقرون به صرفه است. برای ساخت ساختمان ها، پل ها، جاده ها و سایر پروژه های زیربنایی استفاده می شود. بتن ریزی در ساخت و ساز مهم است زیرا پایه ای محکم و پایدار برای سازه ها فراهم می کند، به جلوگیری از فرسایش و سایش کمک می کند و سطحی هموار برای سایر فعالیت های ساختمانی فراهم می کند. همچنین سازگار با محیط زیست است، زیرا از مواد طبیعی ساخته شده و کاملاً قابل بازیافت است.

اجزای بتن ریزی

بتن یک ماده مرکب است که از اجزای مختلفی ساخته شده است که عبارتند از:

• سیمان: سیمان عامل اتصال دهنده ای است که سایر اجزای بتن را در کنار هم نگه می دارد. این ماده از مخلوطی از سنگ آهک، خاک رس و سایر مواد معدنی که در کوره حرارت داده شده و پودر تولید می شود، ساخته می شود.
• آب: آب را با سیمان مخلوط می کنند تا خمیری ایجاد شود که می توان آن را ریخت یا به اشکال مختلف قالب زد.
• سنگدانه ها: سنگدانه ها مخلوطی از ذرات درشت و ریز هستند که برای ایجاد استحکام و حجیم به مخلوط بتن اضافه می شوند. متداول ترین سنگدانه ها شامل ماسه، شن و سنگ خرد شده است.
• مواد افزودنی: مواد افزودنی به مخلوط بتن برای بهبود عملکرد آن به طرق مختلف اضافه می شود. برخی از افزودنی های رایج عبارتند از شتاب دهنده ها، کندکننده ها، نرم کننده ها و عوامل حباب کننده هوا.
• آرماتور: در برخی از انواع بتن از آرماتور برای ایجاد مقاومت و دوام بیشتر استفاده می شود. می تواند شامل میله های فولادی، الیاف یا مش باشد.
• مواد افزودنی: برای دستیابی به خواص یا اثرات خاص، مواد افزودنی به مخلوط بتن اضافه می شوند، مانند عوامل رنگی، بازدارنده های خوردگی یا کاهش دهنده های انقباض.

توجه: کیفیت بتن می تواند تحت تأثیر کیفیت و نسبت این اجزاء و همچنین روش های اختلاط، قرار دادن و عمل آوری مورد استفاده قرار گیرد.

مزایابتن ریزی:

دوام: بتن به دلیل دوام خود شناخته شده است و می تواند بارهای سنگین و شرایط آب و هوایی سخت را تحمل کند.

نگهداری کم: هنگامی که بتن ریخته و گیر می شود، به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد که آن را به گزینه ای مقرون به صرفه تبدیل می کند.

تطبیق پذیری: بتن را می توان به شکل ها و اندازه های مختلف قالب بندی کرد تا نیازهای هر پروژه ای را برآورده کند.

مقاومت در برابر آتش: بتن در برابر آتش مقاوم است و آن را به گزینه ای ایده آل برای ساختمان هایی تبدیل می کند که باید مقررات ایمنی آتش سوزی را رعایت کنند.

بهره وری انرژی: بتن می تواند گرما را جذب و حفظ کند، که می تواند به تنظیم دمای داخل خانه و کاهش هزینه های انرژی کمک کند.

معایب بتن ریزی :

ترک خوردگی: بتن در طول زمان به دلیل تغییرات دما، رطوبت و ته نشینی می تواند ترک بخورد.

اثرات زیست محیطی: تولید بتن به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارد و به انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند.

گزینه های زیبایی شناختی محدود: در حالی که بتن را می توان به اشکال مختلف قالب گیری کرد، دستیابی به طرح های پیچیده و پرداخت های تزئینی می تواند چالش برانگیز باشد.

زمان عمل آوری طولانی: بتن برای پخت به زمان نیاز دارد، که می تواند برنامه های ساخت و ساز را به تاخیر بیندازد و هزینه ها را افزایش دهد.

لغزنده بودن: بتن در صورت خیس شدن می تواند لغزنده شود، که می تواند در کاربردهای خاص یک خطر ایمنی باشد.

انواع ضد یخ بتن

در هنگام ساخت و ساز در زمستان، آب موجود در بتن تازه ریخته شده به راحتی منجمد می شود و باعث می شود حجم آن تا 9 درصد اندازه اصلی خود افزایش یابد که به ساختار داخلی بتن آسیب جدی وارد می کند. بنابراین در حین ساخت باید اقدامات ضد یخ را انجام دهیم. در میان روش های متعدد ضد یخ، افزودن ضد یخ بتن به بتن روشی است که اغلب در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

از دهه 1970، ضد یخ بتن به سرعت توسعه یافته است و مارک های بسیاری از ضد یخ وجود دارد. اگر به درستی انتخاب نشود، تاثیر منفی بر کیفیت بتن خواهد داشت. هنگام انتخاب ضدیخ حتما نوع ضدیخ مناسب را با توجه به بتن با آرماتور یا بدون آرماتور انتخاب کنید.

انواع فعلی ضد یخ را می توان به طور تقریبی به سه دسته تقسیم کرد:

نمک های کلر، نمک های کلر برای جلوگیری از زنگ زدگی، و نمک های بدون کلر

1. نمک های کلر

ضد یخ کلر نمک عمدتاً مخلوطی است که از کلرید سدیم و کلرید کلسیم به عنوان اصلی ترین ترکیب تشکیل شده است. مواد خام و سایر اجزای با استحکام اولیه، اجزای کاهنده آب و اجزای حباب کننده هوا. اثر خوبی در کاهش آب، استحکام اولیه و کاهش نقطه انجماد دارد، اما روی میله های فولادی اثر زنگ زدگی دارد. باعث می شود که حجم دو برابر حجم اصلی افزایش یابد و باعث ایجاد ترک در بتن، تشکیل یک دایره باطل و حتی تخریب ساختمان های بتنی شود. بنابراین ضدیخ نمک کلر فقط برای پروژه های بتن مسلح مناسب است.

2. ضد زنگ نمک کلر

این نوع ضد یخ عمدتاً مخلوطی است که از نمک های کلر و بازدارنده های زنگ، اجزای کاهنده آب، اجزای با استحکام اولیه و اجزای حباب کننده هوا تشکیل شده است. دارای اثرات کاهنده آب، مقاومت اولیه، ضد یخ و زنگ زدگی است و می تواند به طور گسترده در پروژه های بتن مسلح استفاده شود.

3. نمک های بدون کلر

این نوع ضد یخ مخلوطی بر پایه نیتریت، نیترات، کربنات و اوره است. هیچ اثر خوردگی بر روی میله های فولادی ندارد، اما نیتریت و نیترات می توانند باعث خوردگی تنشی شوند. بنابراین نمی توان از آن در کارهای بتن پیش تنیده، فولاد گالوانیزه یا سازه های بتن مسلح در تماس با آلومینیوم و آهن استفاده کرد.

ضد یخ تولید شده توسط اوره در حال حاضر به ندرت استفاده می شود زیرا پدیده آلودگی محیط زیست به دلیل دوز زیاد است. ضد یخ های تولید شده توسط تولید کنندگان معمولی اغلب ضد یخ های ترکیبی هستند. این می تواند مزایای اجزای مختلف را به طور کامل یکپارچه کند، که می تواند آب را کاهش دهد، تقویت کند و نقطه انجماد را کاهش دهد، هیدراتاسیون سیمان را در شرایط دمایی منفی تسریع کند، مقاومت اولیه را بهبود بخشد و آسیب تنش یخ زدگی به بتن را کاهش دهد. بنابراین، این نوع ضد یخ اثر ضد یخ خوبی دارد و یک ضد یخ ایده آل در ساخت بتن زمستانی است.

ژل میکروسیلیس

یکی از افزودنی های بتن  برپایه میکروسیلیس و روان کننده است که جهت آب بندی و جلوگیری از خورندگی،سهولت اجرا  جایگزین میکروسیلیس  استفاده می شود.
ژل های مورد استفاده اغلب بر پایه روان کننده بتن پلی کربوکسیلاتی تولید می شوند.

آیا واقعاً تفاوتی بین دوده سیلیس و میکروسیلیس وجود دارد؟

تنها تفاوت بین دوده سیلیس و میکروسیلیس در نام آن است. هر دو اصطلاح به یک چیز اشاره دارد. دوده سیلیس با نام میکروسیلیس نیز شناخته می شود و یک چند شکل بی شکل از دی اکسید سیلیکون است. به غیر از میکروسیلیس، دوده سیلیس را میکرو سیلیس، دود سیلیس متراکم و گرد و غبار سیلیس نیز می نامند. بنابراین، "دود سیلیس" و "میکروسیلیکا" اصطلاحاتی برای محصول مشابه هستند و می توان آنها را به جای هم استفاده کرد.

موارد استفاده از دود سیلیس متفاوت است و در زمینه های مختلفی که برای کارهای مهم استفاده می شود، بریده می شود. این زمینه ها عبارتند از:

بتن سازی

نسوز سازی

صنعت پلیمر

صنایع شیمیایی

تزریق چاه نفت

سرامیک سازی

کاربردهای لاستیکی

میکروسیلیس به سه شکل وجود دارد: میکروسیلیس پودری، میکروسیلیس تغلیظ شده و میکروسیلیس دوغابی.

اثرات کاربرد دوده سیلیس در بتن:

میکروسیلیس از کره های شیشه ای جامد بسیار ریز از دی اکسید سیلیکون تشکیل شده است. در بتن، مقاومت و دوام بتن را بهبود می بخشد زیرا توزیع یکنواخت تر و حجم بیشتری از هیدراتاسیون را فراهم می کند. دود سیلیس همچنین اندازه متوسط ​​منافذ خمیر سیمان را کاهش می دهد.

علاوه بر این، میکروسیلیس سرعت کربناته شدن را کاهش می دهد و نفوذپذیری به کلرید را کاهش می دهد. در نتیجه، بتن میکروسیلیس قادر است به شدت از آرماتورها و سازه های تعبیه شده در برابر عوامل تهاجمی محافظت کند.

هنگامی که میکروسیلیس را با بتن مخلوط می کنید، می تواند خواص بتن تازه و سخت شده را بهبود بخشد. و هنگامی که به عنوان جایگزینی جزئی برای سیمان استفاده می شود، میکروسیلیس می تواند جایگزین سیمان انرژی زا بدون کاهش کیفیت مخلوط شود.

مزایای استفاده ژل میکروسیلیس:

افزایش روانی بتن، کاهش آب مصرفی

آب بندی بتن، افزایش مقاومت

جلوگیری از خورندگی بتن و آرماتور

کاهش آب انداختگی و جدا شدگی سنگدانه

افزایش دوام بتن در سیکل های ذوب و انجماد

افزایش مقاومت سایشی

موارد کاربرد ژل میکروسیلیس:

تولید بتن و قطعات بتنی با مقاومت بالا

اجرا مخازن بتنی و کفسازی ها

فوندانسیون ماشین آلات

مقاومت در برابر یون کلر و سولفات ها

نحوه عملکرد میکروسیلیس در بتن:

هنگامی که میکروسیلیس به مخلوط بتن اضافه می شود، ساختار خمیر سیمان را تغییر می دهد. اثر این امر باعث تولید هیدرات های سیلیکات کلسیم با استحکام بیشتر و هیدروکسیدهای کلسیم بسیار کمتری می شود (که عموما ضعیف تر و به راحتی قابل حل هستند).

ذرات میکروسیلیس بسیار کوچک هستند و به همین دلیل می توانند در بین ذرات سیمان پراکنده و جدا شوند. نتیجه یک ماتریس ظریف و یکنواخت است که استحکام فشاری، خمشی و باندی بالاتری می دهد. از دیگر اثرات میکروسیلیس می توان به موارد زیر اشاره کرد:

کاهش نرخ کربناته شدن؛

کاهش نفوذپذیری به یون های کلرید؛

ایجاد مقاومت الکتریکی بالا، و تأثیر کمی بر انتقال اکسیژن دارد.

بنابراین، می توان انتظار داشت که بتن میکروسیلیس به شدت محافظ باشد، و همچنین تقویت کننده و جاسازی بادوام را ارائه دهد.