دانلود مقاله بتن چیست

چیست :

            بتن در مفهوم بسیار وسیع به هر ماده یا محصولی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشداتلاق می‏شود . این ماده چسبنده عموماً حاصل فعل و انفعال سیمان‏های هیدرولیکی و آب می‏باشد . حتی امروزه چنین تعریفی از بتن شامل طیف وسیعی از محصولات می‏شود.  بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیرپوزولان‏ها ، سرباره کوره‏ها ، مواد مضاف ، گوگرد ، مواد افزودنی، پلیمر ، الیاف و غیره تهیه شود . همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است از حرارت ، بخار آب ، اتوکلاو ، خلاء و فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده‏های مختلف استفاده شود . در اینجا سعی می‏شود از بتنی صحبت شود که مخلوطی از سیمان و آب و سنگدانه و در نهایت مواد افزودنی است . اولین سؤالی که در اینجا مطرح می‏شود این است که ارتباط بین مواد تشکیل دهنده مخلوط بتن چیست ؟ سه امکان وجود دارد : ابتدا ممکن است تصور شود که اصل ماده ساختمانی ماده چسبنده‏ای است که از هیدراتاسیون سیمان و آب ناشی شده است . و سنگدانه‏ها بعنوان مواد ارزان و پر کننده این ماده چسبنده می‏باشند ، امکان دوم این است که سنگدانه‏های درشت بعنوان سنگ‏های بنایی که توسط ملات بهم پیوسته‏اند در نظر گرفته شود و این ملات  دوغاب سیمان و سنگندانه‏های ریز دانه می‏باشد . امکان سوم این است که بتن بعنوان ماده‏ای از دو فاز مختلف یعنی سیمان هیدراته شده و دانه‏های سنگی در نظر گرفته شود . بنابراین خواص بتن به خواص هر یک از فازها و فصل مشترک این دو فاز بستگی دارد .

            هر یک از این نظریات دوم و سوم محدودیت‏هایی داشته و می‏توانند برای بیان رفتار بتن بکار روند . لیکن در نظریه اول این مسائل وجود ندارد . اگر تصور شود که می‏توان سیمانی ارزانتر از سنگدانه‏ها نیز تهیه کرد ، این سؤال پیش می‏آید که آیا می‏توان سیمان و آب را به تنهایی بعنوان یک ماده ساختمانی ( بتن ) بکار برد ؟ پاسخ قطعاً منفی است و علت آن تغییرات حجمی بالای خمیر سیمان است . جمع شدگی خمیر خالص سیمان تقریباً به 10 برابر جمع شدن بتنی با 250 کیلوگرم سیمان در متر مکعب می‏رسد . همین مسائل برای خزش و وارفتگی نیز مطرح است . علاوه براین حرارت زیاد تولید شده ناشی از مصرف سیمان به مقدار زیاد، بخصوص در آب و هوای گرم  سبب ایجاد ترک خواهد شد . همچنین مشاهده می‏شود که سنگدانه‏ها نسبت به خمیر سیمان در مقابل حملات مواد شیمیایی پایدارترند اگر چه خمیر سیمان نیز در این محیط‏های خورنده نسبتاً پایدار است . بنابراین صرف نظر از قیمت ، مواد سنگی در بتن بسیار مفید خواهند بود .

عملیات اجرایی یک ساختمان :

            در ساختمان ابنیه اعم از بنای عمارات و یا ابنیه فنی ، مراحل مختلف اجرایی هر عنصر بتنی  که برای احداث مجموعه قسمت‏های بتنی لازم می‏آید ، به شرح زیر است :

            - اجرای سازه‏ای موقتی جهت نگهداشتن قسمتی که بتن ریزی می‏شود تا هنگام سخت شدن بتن ( حایل بندی یا پایه گذاری موقت )

            - احداث سطوحی صاف و ممتد ولی موقتی بر سازه  قبلی که وضع مهندسی خارج ساختمان در دست اجرا را مشخص نماید این سطوح در واقع قالب برای بتن ریزی است و این کار “ قالب بندی ” نامیده می‏شود .

            - آهن بندی یا میلگرد ( آرماتور ) در داخل قالب که آهن گذاری یا آرماتوربندی نام دارد . این آرماتورها ممکن است :

            * برای بتن مسلح باشد (در این صورت میلگردها در ابتدا غیر فعال می‏باشند)

            * یا برای بتن پیش تنیده (در این صورت آرماتورها از ابتدا فعال خواهند بود) که با آهن‏های مربوط به بتن مسلح تکمیل می‏شوند .

            - بتن ریزی در داخل قالب که قبلاً آهن بندی در آن انجام شده است .

            - قالب برداری پس از سخت شدن بتن به حد کافی .

میلگرد گذاری ( آرماتور بندی )

- علل استفاده از فولاد در بتن :

            1- افزایش تنش کششی در بتون .

            2- ترکیب بتن و فولاد در بتن مسلح

            3- افزایش دوام بتن                              

             4- افزایش مقاومت برشی

            5- افزایش مقاومت فشاری با استفاده از فولادهای جدید .

            6- پیوستگی کامل بین فولاد و بتون در مقابل ترک‏های ناشی از کشش

قالب بندی

1- نقش قالب بندی :

            قالب بندی‏ها غالباً عناصر موقتی می‏باشند که شکل و منظره ظاهری کار را تأمین نموده و بتن تازه را تا زمانی که سخت شود ، نگاه می‏دارند 

            چون قالب بندی باید شکل و منظره ظاهری ساختمان را تأمین کند و مدتی که کارکنان برای جاگذاری قالب و برداشت آن صرف می‏کنند قابل ملاحظه است لذا قالب را باید جزو عناصر اصلی و اساسی اجرای ساختمان محسوب داشت از این جهت باید دقت ویژه در مراحل مختلف کار یعنی تهیه طرح و حساب‏های غنی و شرایط کار گذاری و برداشت قالب‏ها و رعایت مراتب برای این که مصرف دوباره آن میسر باشد ، به عمل آید تا مشخصات قرار داد با حداقل هزینه رعایت و عملی گردد .

2- هزینه قالب بندی :

            هنگامی که تخمین هزینه یک قسمت از ساختمان مطرح است ، معمولاً هزینه‏های مختلف مربوط به یک مترمکعب بتن کار شده مورد نظر واقع می‏گردد . واضح است که هر قدر هیکل ساختمان پیچیده‏تر  مثلاً نازکتر یا بلندتر باشد ، سهم قالب بندی در هزینه آن بیشتر خواهد بود .

3- عناصر تشکیل دهنده قالب بتن :

            قالب معمولاً‌ از به هم پیوستن پنج قسمت مختلف تشکیل می‏شود . این عناصر عبارتند از : پوسته ( یا سطح تماس با بتن ) ، استخوان بندی ، تکیه گاه ، وسائل ایمنی و ملحقات .

            مهمترین وسائل مورد استفاده در قالب بندی چوب و فلز می‏باشند . که در اینجا ما به قالب‏های فلزی می‏پردازیم .

قالب‏ های فلزی :

            قالب‏های فلزی معمولاً فولادی‏اند ، که بشکل ورق‏های نازک 3 تا 5 میلی‏متری و یا صفحات ضخیم‏تر 7 تا 12 میلی‏متری به کار برده می‏شوند . از این صفحات برای ساختن قطعات استاندارد شده ( صاف یا انحنادار ) که بتوان در شرایط مختلف با اتصال آن‏ها به یکدیگر به کار برد ، استفاده می‏شود . اکثر مواردی که این نوع قطعات به کاربرده می‏شود ، در پیش سازی قطعات ساده مشابه هم به تعداد خیلی زیاد است .

            پوسته‏ها را گاهی با آسیا آلومینیم می‏سازند که بسیار سبک‏تر از پوسته ‏های فولادی است . ( وزن مخصوص 7/2 در مقابل 8/7 فولاد ) و دارای این مزیت است که زنگ نمی‏زند و ارزش آن پس از استفاده بیشتر از ارزش فولاد مشابه است . عیب آن گرانی قیمت و حساسیت به بعضی سیمان‏ها ( سیمان پرتلند ) و همچنین بیشتر از فولاد به بتن می‏باشد .

نحوه متصل کردن قالب‏های فلزی :

            این قالب‏ها در ابعاد از پیش تعیین شده توسط شرکت ، متناسب با نوع کار درخواست داده می‏شود و پس از ساخت آن‏ها در کارخانه‏های ذوب آهن برای پیمانکار فرستاده می‏شوند . ابعاد قالب‏هایی که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد قالب‏های 1 متری با عرض 30 سانتی‏متر و همچنین قالب‏هایی به طول 50 و 10 و 30 سانتی‏متری با عرض‏های متفاوت می‏باشد .

            البته از قالب‏های مدور نیز به عنوان قالب‏های ستون استفاده می‏شود این قالب‏ها که طرز کار با آن‏ها بسیار آسان است طبق سفارش شرکت و متناسب با مقطع ستون‏ها ساخته می‏شود .

            طریقه اتصال این قالب‏های فلزی بوسیله گوه‏های فلزی به شکل ذوزنقه‏ای می‏باشد که بوسیله ضربه درون جاهای مخصوص خود محکم می‏شوند و باعث یکپارچه شدن قالب‏ها می‏گردند . پس از آماده شدن قالب‏ها و در واقع پایان کار قالب بندی توسط استاد قالب بند بتن ریزی انجام می‏شود

زمان و نحوه باز کردن قالب‏ ها :

            مدت زمان لازم از موقع بتن ریزی تا هنگام جدا سازی قالب‏ها ، در کارهای مختلف متفاوت است  مقدار آن بستگی به نوع بتون استفاده شده ، آب و هوا ، شرایط محیطی محل اجرا و نحوه عمل آوری بتن دارد . به طور کلی مناسب‏ترین زمان برای باز کردن قالب ، براساس مقاومت بتون و نحوه تأثیر این مقاومت برسایر قسمت‏ها تعیین می‏شود . زمان باز کردن قالب‏های زیر تیرها و سقف‏ها طولانی‏تر از زمان باز کردن قالب‏های جانبی است . برای جدا سازی باید دقت لازم به عمل آید ، تا به گوشه‏ها و لبه‏های بتون آسیبی وارد نشود . پس از جدا سازی قالب نیز باید تا مدتی از برخورد هر گونه جسمی به سازه بتونی جلوگیری شود . قبل از آزاد سازی بخش‏های زیرین قالب‏بندی و حائل‏ها  لازم است با دقت درگیری بین قالب و سطح بتن را آزاد ساخته ، پس از اطمینان کافی از استحکام بتن ، قالب‏ها را به آرامی از یکدیگر جدا کنیم  لازم است بلافاصله پس از جدا سازی قالب از بتن عمل آوری بتن آغاز شود .

کارآئی بتن

            بتن کارا بتنی است که بتوان براحتی آن را ساخت ، حمل نمود ، در قالب مورد نظر و متراکم نمود بدون این که در یکنواختی آن در طول مراحل فوق تغییر حاصل شود . کارآئی بتن بستگی به عوامل زیر داشته و پیمانکار ملزم به رعایت آن می‏باشد .

اسلامپ

            کارآئی بتن به میزان اسلامپ و روانی بتن ساخته شده بستگی دارد . پیمانکار وظیفه دارد بتن مورد نظر را براساس اسلامپ خواسته شده  (نظارت) و طبق نقشه‏های اجرائی اجرا نماید . بتن‏هائی که به هنگام ریختن ، اسلامپ‏شان با مشخصات خواسته شده مطابقت ننماید مردود بوده ، باید از مصرف آن خودداری شده و از کارگاه خارج گردند . اضافه نمودن آب برای بالا بردن اسلامپ بتن‏های سفت شده پس از ساخت بهیچ وجه مجاز نیست و این امر باعث تغییرات کلی خواهد شد . بسته به میزان اسلامپ ، و نوع کاربرد بتن به 4 گروه سفت ، خمیری ، شل و آبکی تقسیم می‏شود .