۱۳۹۰-۲-۱۱، ۱۱:۱۴ صبح
ازمسائل مهم درامرطراحي وساخت پروه هاي عمراني وزن سازه به منظورپايداري بهتردربرابر نيروي زلزله است.ازآنجائيكه امروزه تمامي ساختمانها به صورت اسكلت فلزي ويا بتوني اجرامي شوند. پارتيشن ها وديوارهاي داخلي فقط نقش جدا كننده فضا را برعهده دارند وهرچه مصالح بكاررفته شده دراين اجزا سبك ترباشد تاثيرمستقيمي دركاهش وزن سازه دارد.
ازاين روجايگزيني آجرهاي هبلكس بجاي آجرهاي معمولي بسيار تا ثيرگذارمي باشد.نكته قابل ذكردرمورد اين آجرها وزن مخصوص شان است.بطوريكه اگراين آجرهارا بر روي سطح آب قراردهيم به ته آب فرونرفته وبرروي سطح آب قرارمیگیرد.اين مطلب بيانگرآن است كه وزن مخصوص اين آجرها از وزن مخصوص آب كمتراست.
مقدمه:
تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال۱۷۵۶ میلادی در کشور انگلستان توسط «John Smeaton» که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone» را بر عهده داشت آغاز شد و در نهایت سیمان پرتلند در سال ۱۸۲۴ میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin» به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال ۱۳۱۲ با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود ۲۶ الی ۳۰ میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد .
یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی (خوردندگی) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتن و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد .در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر درباره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلیس ، خواص مکانیکی و همچنین کاربرد آن بحث می شود .
بتن سبک :
بي شك بشرزماني پيشرفت و تمدن را تجربه كرد كه براي مدتي طولاني در محل مشخصي سكونت يافت. ديگر توان بشر صرف مهاجرتهاي طولاني نمي شد و براي بر طرف كردن مشكلات به راه حلهاي تازه و افكار تازه اي روي اورد .براي ماندگار شدن در مكاني ثابت بدون شك داشتن خانه اي دقد قه اصلي انها بوده خانه اي كه انها را در برابربلاهاي طبيعي. حمله وحوش و حتي بيگانگان محافظت كند.پيشينيان با توجه به اينكه امكانات حمل و نقل محدودي داشتند براي اين منظور از مصالح در دسترسي استفاده مي كردند : چوب. سنگ. گل. پوست احشام و.....
بدون ترديد مانگارترين اين نوع مصالح كه از تخت جمشيد ايران تا اهرام مصر پايدار مانده سنگ است. اما سنگ به صورت اوليه با توجه به شكل پذيري كم و حمل و نقل دشوار نمي تواند به عنوان مصالح اصلي در ساختمانهاي امروزي كاربرد داشته باشد و اين امر باعث شد نوعي سنگ مصنوعي توسط بشر خلق گردد كه علاوه بر داشتن خواص سنگ مانند ماندگاري بالا و سازگاري با محيط اطراف داراي قابليتهايي مانند شكل پذيري مناسب و حمل اسان نيز باشد امروزه اين نوع مصالح را به نام بتن مي شناسيم.
در دنياي پيشرفته امروزي و با توجه به پيشرفتهاي صورت گرفته در زمينه هاي مختلف علمي. صنعت بتن دچار تحول گرديده است توليد بتن سبك حاصل همين پيشرفتها مي باشد.
بتني كه علاوه بر كاهش بار مرده ساختمان از نيروي وارد به سازه در اثر شتاب زلزله مي كاهد و در صورت تخريب وزن ان كاهش مي يابد. و امروزه ان را بتن قرن مي نامند.
بتن سبك با توجه به ويژگيهاي خاصي كه دارد داراي كاربردهاي مختلف مي باشد كه برحسب وزن مخصوص و مقاومت فشاري ان تفكيك مي گردد.
با گسترش استفاده از بتن سبك در سراسر دنيا بويژه در كشورهاي پيشرفته و شكل گيري ايين نامه هاي اجرايي انها متاسفانه اين نوع بتن كه داراي قابليتهاي منحصر به فردي مي باشد در كشور ما هنوزنا شناخته شده است.
ساختمان به طور مستقيم ( به لحاظ سبكي و ويژه اين نوع بتن ) و صرفه جويي در مصرف انرژي به طور غير مستقيم (به لحاظ عايق بودن اين نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتيجه كاهش ميزان مواد سوختي ) و از لحاظ اقتصادي مهندسين و معماران سازنده ساختمان در دنيا با استفاده از بتن سبك در قسمتهاي مختلف بنا با سبك كردن وزني گامهاي بلند و مهمي برداشته اند.
سیمان:
1- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
۲- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
۳- عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
۴- عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد
شن و ماسه:
1- معیارها و آئین نامه های تولید کلان شدن و ماسه بررسی شود .
۲- تولید کلان شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
۳- معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آن را در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندی ناصحیح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
ه : استفاده از شن و ماسه درجه ۲ و یا ۳ از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .
ساختار بتن:
1- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سیمان
د : آب
2- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزء ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .
۳- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز (شن و ماسه ) می باشد .
۴- فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
۵- استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .
۶- برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پرکردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگردهای مسلح کننده را بگیرد .
۷- جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است.
ویژگیهای آب مصرفی بتن:
1- آب باران
۲- آب چاه
۳- آب برکه
۴- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره و ...
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناء مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد.
آبهای نامناسب برای ساختن بتن:
1- آبهای دارای کلر (موجب زنگ زدگی آرماتور می شود ) .
۲- آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
۳- وجود باقیمانده نباتات در آب .
۴- آب گل آلود (موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود ) .
۵- آب باتلاقها و مردابها
۶- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
۷- آبهای گازدار مانند CO2 و ...
۸- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نامطلوب روی بتن می شوند .
نکته ۱:آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته ۲: مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته ۳:ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته ۴:استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیر گذار بر روی پارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد.
ازاين روجايگزيني آجرهاي هبلكس بجاي آجرهاي معمولي بسيار تا ثيرگذارمي باشد.نكته قابل ذكردرمورد اين آجرها وزن مخصوص شان است.بطوريكه اگراين آجرهارا بر روي سطح آب قراردهيم به ته آب فرونرفته وبرروي سطح آب قرارمیگیرد.اين مطلب بيانگرآن است كه وزن مخصوص اين آجرها از وزن مخصوص آب كمتراست.
مقدمه:
تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال۱۷۵۶ میلادی در کشور انگلستان توسط «John Smeaton» که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone» را بر عهده داشت آغاز شد و در نهایت سیمان پرتلند در سال ۱۸۲۴ میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin» به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال ۱۳۱۲ با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود ۲۶ الی ۳۰ میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد .
یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی (خوردندگی) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتن و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد .در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر درباره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلیس ، خواص مکانیکی و همچنین کاربرد آن بحث می شود .
بتن سبک :
بي شك بشرزماني پيشرفت و تمدن را تجربه كرد كه براي مدتي طولاني در محل مشخصي سكونت يافت. ديگر توان بشر صرف مهاجرتهاي طولاني نمي شد و براي بر طرف كردن مشكلات به راه حلهاي تازه و افكار تازه اي روي اورد .براي ماندگار شدن در مكاني ثابت بدون شك داشتن خانه اي دقد قه اصلي انها بوده خانه اي كه انها را در برابربلاهاي طبيعي. حمله وحوش و حتي بيگانگان محافظت كند.پيشينيان با توجه به اينكه امكانات حمل و نقل محدودي داشتند براي اين منظور از مصالح در دسترسي استفاده مي كردند : چوب. سنگ. گل. پوست احشام و.....
بدون ترديد مانگارترين اين نوع مصالح كه از تخت جمشيد ايران تا اهرام مصر پايدار مانده سنگ است. اما سنگ به صورت اوليه با توجه به شكل پذيري كم و حمل و نقل دشوار نمي تواند به عنوان مصالح اصلي در ساختمانهاي امروزي كاربرد داشته باشد و اين امر باعث شد نوعي سنگ مصنوعي توسط بشر خلق گردد كه علاوه بر داشتن خواص سنگ مانند ماندگاري بالا و سازگاري با محيط اطراف داراي قابليتهايي مانند شكل پذيري مناسب و حمل اسان نيز باشد امروزه اين نوع مصالح را به نام بتن مي شناسيم.
در دنياي پيشرفته امروزي و با توجه به پيشرفتهاي صورت گرفته در زمينه هاي مختلف علمي. صنعت بتن دچار تحول گرديده است توليد بتن سبك حاصل همين پيشرفتها مي باشد.
بتني كه علاوه بر كاهش بار مرده ساختمان از نيروي وارد به سازه در اثر شتاب زلزله مي كاهد و در صورت تخريب وزن ان كاهش مي يابد. و امروزه ان را بتن قرن مي نامند.
بتن سبك با توجه به ويژگيهاي خاصي كه دارد داراي كاربردهاي مختلف مي باشد كه برحسب وزن مخصوص و مقاومت فشاري ان تفكيك مي گردد.
با گسترش استفاده از بتن سبك در سراسر دنيا بويژه در كشورهاي پيشرفته و شكل گيري ايين نامه هاي اجرايي انها متاسفانه اين نوع بتن كه داراي قابليتهاي منحصر به فردي مي باشد در كشور ما هنوزنا شناخته شده است.
ساختمان به طور مستقيم ( به لحاظ سبكي و ويژه اين نوع بتن ) و صرفه جويي در مصرف انرژي به طور غير مستقيم (به لحاظ عايق بودن اين نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتيجه كاهش ميزان مواد سوختي ) و از لحاظ اقتصادي مهندسين و معماران سازنده ساختمان در دنيا با استفاده از بتن سبك در قسمتهاي مختلف بنا با سبك كردن وزني گامهاي بلند و مهمي برداشته اند.
سیمان:
1- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
۲- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
۳- عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
۴- عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد
شن و ماسه:
1- معیارها و آئین نامه های تولید کلان شدن و ماسه بررسی شود .
۲- تولید کلان شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
۳- معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آن را در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندی ناصحیح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
ه : استفاده از شن و ماسه درجه ۲ و یا ۳ از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .
ساختار بتن:
1- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سیمان
د : آب
2- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزء ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .
۳- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز (شن و ماسه ) می باشد .
۴- فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
۵- استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .
۶- برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پرکردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگردهای مسلح کننده را بگیرد .
۷- جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است.
ویژگیهای آب مصرفی بتن:
1- آب باران
۲- آب چاه
۳- آب برکه
۴- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره و ...
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناء مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد.
آبهای نامناسب برای ساختن بتن:
1- آبهای دارای کلر (موجب زنگ زدگی آرماتور می شود ) .
۲- آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
۳- وجود باقیمانده نباتات در آب .
۴- آب گل آلود (موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود ) .
۵- آب باتلاقها و مردابها
۶- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
۷- آبهای گازدار مانند CO2 و ...
۸- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نامطلوب روی بتن می شوند .
نکته ۱:آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته ۲: مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته ۳:ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته ۴:استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیر گذار بر روی پارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد.
منم شهرسازی که می سازمت ، چو ایران جدم کوروش
