بتن سنتی

بتن چیست؟

 بتن پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان است. بتن سنتی یک ماده مرکب است که از سیمان، ماسه، سنگ و اغلب یک ماده تقویت‌کننده مانند فولاد ساخته می‌شود. این یک ماده قوی است که حتی زمانی که ضعیف ساخته شود می تواند بار بسیار سنگینی را تحمل کند.

به عنوان مثال، یک پایه بتنی خانگی 30 روزه می تواند وزن یک خودروی متوسط را در هر اینچ مربع از سطح بالایی خود تحمل کند. اما با وجود تمام مقاومت فشاری، بتن غیر مسلح توانایی حفظ مقاومت کششی مشابه را ندارد.

کاربران اولیه بتن این را می‌دانستند و همچنین فاقد ماده‌ای در دسترس بودند که بتواند این عملکرد را در مخلوط‌های بتن خود انجام دهد. این باعث می شود که بیشتر ساختارهای خود را برای کانال فشرده سازی بسازند. پانتئون رم با قدمت 1900 ساله و 1400 سال است که بزرگترین گنبد بشر به گونه ای ساخته شده است که گویی یک طاق نیمه کروی است. از چشمی بالای گنبد گرفته تا ستون هایی که وزن آن را در سطح زمین نگه می دارند، همه در حالت فشرده هستند.

با افزودن فولاد، ساخت بناهای رومی ممکن است بسیار متفاوت باشد. فولاد بتن عصر مدرن را قادر ساخته است که زمان ما را تعریف کند. فولاد با سرعتی کاملاً مشابه بتن منبسط و منقبض می شود و به پل ها اجازه می دهد از شکاف های بزرگ بگذرند و ساختمان ها به آسمان برسند.

بتن سنتی

یکی از اجزای اساسی بتن سنتی PC است که حاوی سیلیکات های آلومینا و کربنات کلسیم (سنگ آهک) به عنوان مواد اولیه به صورت شیل و رس می باشد. حالت خشک این مواد به نسبت مناسب مخلوط شده و سپس در آسیاب گلوله ای قبل از حرارت دادن در کوره دوار در محدوده دمایی 1400-1500 درجه سانتی گراد خرد شد. محصول کوره (کلینکر) در ابتدا سرد می شد و از آسیاب گلوله ای عبور می کرد، جایی که گچ به کلینکر اضافه می شد و در نتیجه مخلوطی ریزدانه به نام PC به دست می آمد.

مواد سیمانی تکمیلی (FA و GGBFS) برای جایگزینی کلینکر برای CO2، هزینه و کاهش انرژی استفاده شد. علاوه بر این، سنگدانه هایی مانند ماسه، شن، و سنگ های خرد شده استفاده شد. اندازه و نوع سنگدانه های مورد استفاده در بتن به هدف محصول نهایی بتن بستگی دارد. محدوده معمول سیمان، سنگدانه ها، آب و هوای حباب شده در بتن سنتی به ترتیب بین 10 تا 15 درصد، 60 تا 75 درصد، 15 تا 20 درصد و 5 تا 8 درصد است.

 بتن سنتی یک بتن معمولی است. این یک مصالح ساختمانی بادوام با طیف وسیعی از کاربردهای ساختمانی است.

یک مصالح ساختمانی معروف و چندمنظوره بتن سنتی بسته به کاربرد نهایی در اشکال مختلف موجود است.

بتن سنتی سال‌ها است که به طور گسترده در صنعت ساخت‌وساز استفاده می‌شود و کاربردهای گسترده‌ای در بخش‌های مختلف ساختمانی از جمله: تجاری، صنعتی، مسکونی، کشاورزی و زیرساخت‌ها دارد.

روش های بتن ریزی زیر آب

 روش های بتن ریزی زیر آب به شرح زیر می باشد:

·       روش لوله ترمی

·       روش سطل

·       روش تزریق

·       روش های چیدن کیسه ها

1) روش لوله ترمی:

استراتژی وضعیت جامد tremie از یک لوله عمودی یا تقریباً عمودی استفاده می کند که از طریق آن بتن توسط تغذیه گرانشی در زیر سطح آب قرار می گیرد. انتهای پایینی لوله در سیمان ترد غوطه ور می شود، با این هدف که بالا رفتن جامد از پایه، آب را خارج کند، به این ترتیب، شستن ماده پیوندی بتن جدید به سطح فوقانی بدون پوشش محدود می شود.

 انتهای بالایی لوله ترمی روی سطح آب در میان ریزش نگه داشته می شود و یک ظرف مخروطی شکل برای انباشته شدن خوشه به آن داده می شود، یا سیمان ممکن است به بالاترین نقطه لوله ترمی سیفون شود. بتن باید با سرعتی ریخته شود که در ترمی از گیرش خودداری شود.

2) روش سطل:

در این استراتژی، جامد به صورت غوطه ور توسط یک ظرف باز کننده پایه ذخیره می شود. قوطی‌ها در بیشتر قسمت‌ها با درب‌های غلتکی یا پایه قطره‌ای مجهز شده‌اند. در هنگام تصادف بدون مانع به بیرون باز می شود.

سطل کاملاً با سیمان پر می شود و به بهترین وجه با پارچه برزنتی یا گونی تفنگی محکم می شود و به تدریج پایین می آید تا از شستشوی معکوس یا تأثیر ناآرام به بتن در حین پایین آمدن قوطی به داخل آب جلوگیری شود.

قوطی توسط یک جرثقیل تا سطح پایه جامد پایین می آید و سپس با یک برنامه بازی معقول از بهترین یا توسط یک جامپر باز می شود. اساسی است که جامد به طور مستقیم و به صورت سطحی آزاد شود و روی آن ذخیره شود.

 مزایا:

 با توجه به تطبیق پذیری کافی، می توان از مخلوط های نسبتاً بدون چربی استفاده کرد.

هیچ کار ساختاری در این تکنیک اساسی نیست.

معایب:

 این تکنیک متوسط ​​و دشوار است، زیرا موقعیت دقیق بسته های نصب شده باید توسط جامپرها انجام شود.

جای خالی کیسه های مجاور به سختی پر می شود.

این تکنیک به طور مشابه بسیار زیاد است زیرا کار بیشتر با پر کردن و گره زدن آنها همراه است.

3) روش تزریق:

این قلم‌ها به‌صورت عمودی بر روی منطقه کامل قرار می‌گیرند تا سیمان شوند و هدف نهایی آن این است که فاصله بین فوکوس‌های قلم‌ها و علاوه بر آن ذرات جامد از یک متر بیشتر نباشد. اندازه کل سنگ نباید کمتر از 50 میلی متر و یا بیشتر از 200 میلی متر باشد.

 این مجموع باید قبل از ذخیره آن در خارج از محدوده فولادی در سراسر منطقه خیس شود و ارتفاع آن سیمان شود. هنگام صرفه جویی در کل، باید مراقب بود که هیچ قلمی از جای خود کنده نشود.

پس از ذخیره کل، دوغاب شن و ماسه بتن با وسعت 1:2 و نسبت آب به پیوند حداقل 0.6 و حداکثر 0.9 در یک مخلوط کن مکانیکی تنظیم می شود. بیشترین اندازه ماسه ممکن است 5 میلی متر باشد و وسعت ماسه بتن ممکن است از 1:1.5 به 1:4 تغییر کند که بستگی به پیش نیازهای کیفیت و اهمیت کار دارد.

پس از تزریق کل قلمرو برای قد حدود 60 سانتی متر، یک فعالیت مشابه برای لایه 60 سانتی متری زیر دوباره اصلاح می شود و روش تا زمانی که تزریق تا ارتفاع ایده آل به پایان برسد، مجدداً اصلاح می شود. دوغابی که فرستاده می شود باید برای پر کردن هر یک از خلاءها کافی باشد. حجم حفره ها را می توان به عنوان 55 درصد حجمی که باید به طور آزمایشی سیمان کاری یا کشف شود، پذیرفت. فراتر از آنچه که بسیاری تصور می کنند سیمان ممکن است در حین نگهداری نباید اذیت شود، این امر آرایش محل نگهداری را محدود می کند.

4) روش های چیدن کیسه ها:

بسته ها به گونه ای گره خورده اند که می توانند به سرعت در نمای سطحی که روی آن قرار می گیرند، مناسب شوند. گونی های پر شده به طور قانونی در آب پایین آورده می شوند و با احتیاط در مسیرهای هدر و برانکارد مانند ساخت بلوک با کمک جامپرها قرار می گیرند تا کل جرم در هم قفل شود.

مزایا:

این تکنیک دارای نکات مورد علاقه همراه است:

با توجه به تطبیق پذیری کافی، می توان از مخلوط های تقریباً بدون چربی استفاده کرد.

هیچ کار ساختاری در این تکنیک مهم نیست.

معایب:

این تکنیک متوسط ​​و دشوار است زیرا قرار دادن دقیق بسته ها باید توسط جامپرها انجام شود.

پر کردن فضای خالی در بسته های به هم پیوسته سخت است.

 نگه داشتن کوچکی به جز ایجاد شده توسط قفل مکانیکی بین بسته ها وجود دارد.

افزودنی بازدارنده خوردگی بتن

شرکت بتن شیمی زرین به منظور آببندی سطوح بتنی از جمله مخزن، استخر، حوضچه، آبنما و… به شما روشی مطمئنی و مقرون به صرفه را

 پیشنهاد می کند.

بازدارنده خوردگی دربتن:

بازدارنده های خوردگی عملکرد مناسبی را در بتن برای کاهش زوال ناشی از شرایط قرار گرفتن در معرض کلرید تهاجمی ارائه می دهند. نتیجه یک مخلوط بتن بادوام تر با افزایش عمر مفید است.

از خوردگی در بحرانی ترین نقاط آن جلوگیری می کند

مقاومت در برابر زوال بتن ناشی از خوردگی فولاد

عمر مفید سازه های بتن مسلح را افزایش می دهد

بازدارنده های خوردگی برای پوشش ها:

خوردگی فلزات و سایر بسترها یک مشکل بزرگ برای صنعت بوده و هست. سیستم های پوشش ویژه ای برای محدود کردن آسیب های ناشی از خوردگی استفاده می شود و حفاظت از بستر برای مدت طولانی قابل دستیابی است. این امر به ویژه در پوشش‌های نگهداری سازه‌های فضای باز بسیار مهم است، زیرا رنگ‌آمیزی مجدد کار فشرده و از این رو بسیار گران است. اما، انتخاب روش مناسب درمان سطحی یا افزودنی ضد خوردگی در میان انواع محصولات موجود در بازار امروز می تواند کاری دلهره آور باشد.

در این راهنمای دقیق، عواملی که باعث خوردگی می‌شوند، استراتژی‌های مختلف برای بهینه‌سازی فرمولاسیون برای مقاومت در برابر خوردگی و نکاتی برای انتخاب بهترین افزودنی مناسب برای فرمول پوشش خود خواهید آموخت.

خوردگی بستر و مکانیسم آن

چه زمانی خوردگی اتفاق می افتد

راهبردهای کنترل/کاهش خوردگی

بازدارنده های خوردگی چگونه کار می کنند؟

پیش تصفیه بستر برای مزایای ضد خوردگی

معیارهای انتخاب بازدارنده های خوردگی

آزمایش بازدارنده های خوردگی

مزایای ضد خوردگی پوشش های هیبریدی آلی- معدنی

تامین کنندگان

برندها

خوردگی بستر و مکانیسم آن:

در حالی که پوشش خود نقش مهمی در حفاظت از خوردگی دارد، استفاده از بازدارنده‌های خوردگی مایع به این خاصیت کمک کرده و به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

این عوامل را می توان به تنهایی مانند پوشش های شفاف یا در همکاری با رنگدانه های ضد خوردگی مختلف استفاده کرد. این هم افزایی مقاومت در برابر خوردگی رنگ را بهبود می بخشد و حتی ممکن است:

میزان رنگدانه های ضد خوردگی را کاهش دهید

ارائه نتایج عالی و جایگزینی برای کاهش هزینه و سوالات زیست محیطی.

اما، قبل از رفتن به سمت بازدارنده‌های خوردگی، ابتدا پدیده خوردگی را درک می‌کنیم.

خوردگی در پوشش ها

خوردگی یک واکنش کاهش اکسیداسیون در حضور الکترولیت است که منجر به تخریب فلز می شود. به طور معمول، برای مواد آهنی مانند آهن و فولاد، خوردگی نیز "زنگ" نامیده می شود .

رسانایی الکترولیت بسیار مهم است: رسانایی بالاتر، خوردگی سریعتر است

به همین دلیل است که زنگ در آب نمک سریعتر از آب خالص ایجاد می شود.

خوردگی یک قطعه فلزی می تواند:

جنبه سطحی را تغییر دهید

خواص آن را ضعیف کنید

به قسمت های مجاور آسیب برساند

جدا از تغییر رنگ و ظاهر، می تواند ساختار را تضعیف کند / خود ساختار را تخریب کند .

بازدارنده های خوردگی چگونه کار می کنند؟

بازدارنده خوردگی می تواند یک لایه محافظ در سطح فلز تشکیل دهد:

جذب شیمیایی

ترکیب یونی

اکسیداسیون فلز پایه (به ویژه با آلومینیوم)

بازدارنده کنترل خوردگی می تواند یک مجموعه با یک جزء خورنده بالقوه ایجاد کند و واکنش خوردگی را خنثی کند.

کاربرد نانوتکنولوژی در بتن

تلاش‌های تحقیقاتی فزاینده در زمینه نانوتکنولوژی تعدادی از رشته‌ها از جمله جنبه‌های ساخت و ساز پایدار در مهندسی عمران و محیط زیست را در بر می‌گیرد. دستاوردهای فوق‌العاده‌ای در مورد پذیرش فناوری نانو در ساخت و سازهای پایدار گزارش شده است، اما چیزهای بیشتری از آنچه به دست آمده است برای کشف وجود دارد.

برخی از پیشرفت ها در پذیرش نانوتکنولوژی در ساخت و ساز پایدار، شامل افزایش خواص رئولوژیکی، مقاومت و دوام بتن است. که ثابت شده است به ویژگی های نانوسکوپی اجزای تشکیل دهنده آن بستگی دارد.

نانو بتن

فناوری نانو امکان پیشرفت های بزرگ در ساخت و ساز، به ویژه در بتن (یک ماده کامپوزیتی چند فازی و نانوساختار) را ارائه می دهد. که ناهمگن ترین مصالح ساختمانی است. خواص بتن توسط ویژگی های مختلف اجزای تشکیل دهنده آن کنترل می شود.

که به آن مزیت بزرگی برای بهره مندی از مزایای فناوری نانو برای اصلاح مواد اتمی و مولکولی اجزای مختلف آن به منظور توسعه بتن تقویت شده می دهد. گزارش‌های پژوهشی در مورد پذیرش فناوری نانو در بتن و سازه‌های ساختمانی، بر روی نانوساختار، اصلاح ساختار اتمی بتن و مواد مبتنی بر سیمان و مکانیسم شکست آنها متمرکز شده‌اند .

نانوتکنولوژی خاصیت حجیم بتن را بهبود می‌بخشد، به دستیابی به محصولات نهایی نازک‌تر، زمان گیرش سریع‌تر و کاهش سطح حملات محیطی کمک می‌کند. برخی از پیشرفت های جدید در فناوری نانو، توانایی آن در استفاده از مواد حاشیه ای و بازیافتی است.

اعتقاد بر این است که فناوری نانو قادر خواهد بود سیستم‌هایی را برای پوشش یا اصلاح سیستم‌های مشکل‌دار به‌گونه‌ای ارائه کند که قابل استفاده شوند.  

اگر بتوان فرآیندهایی را توسعه داد که خواص نامطلوب سنگدانه های حاشیه ای را اصلاح کند، بسیاری از منابعی که در حال حاضر برای برخی از مصارف بتن مجاز نیستند، می توانند قابل قبول باشند و ساخت بتن اقتصادی تر شوند .

همچنین ثابت شده است که نانوتکنولوژی در جلوگیری از ترک و کاهش انقباض در بتن مفید است. این احتمال وجود دارد که فناوری نانو بتواند ابزارهایی را برای اصلاح انقباض سیستم های سیمانی هیدراته، کاهش یا حتی حذف تعداد اتصالات مورد نیاز، به حداقل رساندن پیچش با کاهش تغییر حجم بتن از تغییرات دما، به حداقل رساندن تاب برداشتن با کاهش تغییر حجم ناشی از از دست دادن رطوبت نانوتکنولوژی می‌تواند عمر روسازی‌ها یا سازه‌های بتنی را تا حد زیادی افزایش دهد، اگر بتوان روشی را توسعه داد که بتن را به نقطه نفوذناپذیر تبدیل کند.

استفاده از ابزارها و نانومواد مبتنی بر فناوری نانو برای نظارت و اصلاح نفوذپذیری یک سیستم بتنی معین، فوراً به سازه‌های بتنی طولانی‌تر منجر می‌شود .گزارش‌های علمی نشان داده‌اند که نانوتکنولوژی می‌تواند با بهبود پیوند خمیری سنگدانه‌ها و خواص دوام بتن (سخت شده) به افزایش مقاومت فشاری کمک کند .

کاربرد نانوتکنولوژی که گاهی به عنوان اصلاح نانو بتن از آن یاد می شود با علم نانو سر و کار دارد. که اندازه‌گیری و مشخصه‌سازی ساختار نانو و ریزمقیاس مواد مبتنی بر سیمان است تا درک بهتری از چگونگی تأثیر این ساختار بر خواص و عملکرد در مقیاس کلان از طریق استفاده از تکنیک‌های پیشرفته توصیف و مدل‌سازی سطح اتمی یا مولکولی دارد. در واقع، مهندسی نانو

مزایای استفاده از فناوری نانو در بتن و SCM از جمله مزایای دیگر است:

1.نسل جدیدی از مواد بتن با کارایی بالا را با توجه به خواص مکانیکی و دوام آنها برای ساخت و ساز پایدار توسعه دهید.

2.کاهش هزینه ساخت و مصرف انرژی، بهبود خواص حجیم بتن و ساخت و ساز ناب.

3.مواد بتن جدید را از طریق پردازش نوآورانه سیمان و خمیر سیمان مبتنی بر فناوری نانو تکامل دهید.

4.ارتقای مدل(های) چند مقیاسی اساسی برای بتن از طریق خصوصیات و مدل سازی پیشرفته بتن در مقیاس های نانو، میکرو، مزو و کلان.

5.استفاده از ضایعات یا مواد بازیافتی و سایر مواد سیمانی تکمیلی برای تأیید محیط زیست پایدار، توسعه و تأثیرات اجتماعی-اقتصادی، همانطور که در کشورهایی که اهمیت فناوری نانو را در اولویت قرار می دهند مشهود است.

واکنش سنگدانه قلیایی

در بیشتر بتن ها، سنگدانه ها از نظر شیمیایی کم و بیش بی اثر هستند. با این حال، برخی از سنگدانه ها با هیدروکسیدهای قلیایی موجود در بتن واکنش داده و باعث انبساط و ترک خوردن در طی سالیان متمادی می شوند. این واکنش قلیایی - سنگدانه دو شکل دارد: واکنش قلیایی - سیلیس (ASR) و واکنش قلیایی - کربنات (ACR).

توجه: بتن شیمی زرین هم اکنون تولیدکننده محصولات خود است که با کد انحصاری BS به بازار عرضه می گردد. همچنین به مراتب با توجه به تولید، توزیع و صادرات محصولات، شرکت بتن شیمی توانست بالاترین استانداردها را بدست آورد.

واکنش قلیایی-سیلیکا (ASR)

 نگرانی بیشتری دارد زیرا سنگدانه های حاوی مواد سیلیس واکنش پذیر رایج تر هستند. در ASR، سنگدانه های حاوی اشکال خاصی از سیلیس با هیدروکسید قلیایی در بتن واکنش داده و ژلی را تشکیل می دهند که با جذب آب از خمیر سیمان اطراف یا محیط، متورم می شود. این ژل ها می توانند فشار زیادی را برای آسیب رساندن به بتن ایجاد کنند.

شاخص های معمول ASR ترک تصادفی نقشه و در موارد پیشرفته، درزهای بسته و بتن پوسته شده همراه است. ترک‌خوردگی معمولاً در مناطقی با رطوبت مکرر ظاهر می‌شود، مانند نزدیک به خط آب در پایه‌ها، نزدیک زمین در پشت دیوارهای حائل، نزدیک درزها و لبه‌های آزاد در روسازی‌ها، یا در پایه‌ها یا ستون‌هایی که در معرض عمل فتیله هستند. معاینه پتروگرافی می تواند به طور قطعی ASR را شناسایی کند.

واکنش قلیایی - سیلیس را می توان با استفاده از مواد سیمانی مکمل خاص کنترل کرد. نسبت‌های مناسب، دود سیلیس، خاکستر بادی و سرباره‌های گرانول‌شده کوره بلند به‌دلیل واکنش‌پذیری قلیایی-سیلیکا، انبساط را به‌طور قابل‌توجهی کاهش داده یا از بین برده‌اند. علاوه بر این، از ترکیبات لیتیوم برای کاهش ASR استفاده شده است. اگرچه سنگدانه‌های بالقوه واکنش‌پذیر در سرتاسر آمریکای شمالی وجود دارند، اما به دلیل اقدامات انجام‌شده برای کنترل آن، پریشانی واکنش قلیایی-سیلیکا در بتن چندان رایج نیست. همچنین توجه به این نکته مهم است که همه واکنش های ژل ASR باعث تورم مخرب نمی شوند.

واکنش قلیایی کربنات (ACR)

 با سنگ های دولومیتی خاصی مشاهده می شود. دولومیتی شدن، تجزیه دولومیت، معمولاً با گسترش همراه است. این واکنش و متعاقب آن تبلور بروسیت ممکن است باعث انبساط قابل توجهی شود. زوال ناشی از واکنش های قلیایی-کربنات مشابه آنچه که توسط ASR ایجاد می شود است. با این حال، ACR نسبتا نادر است زیرا سنگدانه های حساس به این پدیده کمتر رایج هستند و معمولاً به دلایل دیگر برای استفاده در بتن نامناسب هستند. سنگدانه های حساس به ACR دارای بافت مشخصی هستند که می تواند توسط سنگ نگاران شناسایی شود. بر خلاف واکنش کربنات قلیایی، استفاده از مواد سیمانی مکمل از انبساط مضر ناشی از ACR جلوگیری نمی کند. توصیه می شود از سنگدانه های حساس به ACR در بتن استفاده نشود.