سیمرغ

سایت علمی وتفریحی

سیمرغ

سایت علمی وتفریحی

تکنولوژی های جدید تقویت همواری بتن کف خیابان:

 

تکنولوژی های جدید تقویت همواری بتن کف خیابان:

تحقیقات علمی مداوم در تکنیک های ساختمان ، بافت وکاهش سروصدا در حال ایجاد کردن تقویت بهتر کف خیابانها می باشد .

گذشته از همه ، اتومکانیک عمومی می خواهد سیمان پرتلند  بتون کف جاده ها را هموار کند و نمایندگان جاده در حال کار هستند با پیمانکاران که مطمئن بسازند رانندگان را و فراهم بیاورند برای آنها این ویژگی را ...


ادامه مطلب ...

بررسی عوامل حفاظتی در بهبود کیفیت و کنترل خوردگی سازه های دریائی

بررسی عوامل حفاظتی در بهبود کیفیت و کنترل خوردگی سازه های دریائی

تاکنون کشور ما خسارات سنگینی را در اثر آسیب دیدگی شیمیائی سازه های بتونی در حوزه خلیج فارس متحمل شده است . علل عمده و اساسی تخریب سازه ها در مناطق جنوبی کشور به دلایل زیر است :

الف ـ استفاده از مصالح نامناسب و آلوده به کلروسولفات

ب ـ طرح اختلاط نامناسب و بدون در نظر گرفتن شرایط محیطی

ج ـ شرایط محیطی بسیار مهاجم

خرابیهائی که در اثر شرایط محیطی مهاجم بوده که در اثر نفوذ مایعات و گازهای مضر بدرون بتن بوده که اغلب باعث ترکیبات شیمیائی مخرب می شوند و در سازه ها پیش می آید یکی از این خرابیها ترک و ریزش بتن در اثر زنگ زدن آرماتور می باشد پدیده ای که سطحی بوده و قابل روتیت می باشد. زنگ و خوردگی آرماتور نظیر سایر خرابیها در بتن در اثر حرکت سیالات و گازها در خمیر سیمان بتن می باشد میزان این خرابی و پیشرفت آن بستگی به نفوذ پذیری بتن دارد.  یون کلر از عوامل اصلی این خرابی در بتن می باشد. خرابی دیگری که سالهاست در بتن شناخته شده است ، از اثر سولفاتها به روی ترکیب سیمان پرتلند بوجود می آید آمونیات کلسیم موجود در سیمان با سولفاتها ترکیب شده و باعث متورم شدن بتن و ترک و ریزش آن می گردد. میزان تأثیر سولفاتها بستگی به نوع و درصد سولفات در محلول و نفوذ پذیری  بتن دارد. بتن ها در تماس با خاک سولفات دار در معرض این نوع خرابی قرار می گیرند.

خرابی دیگری که به همراه خوردگی کلروری سبب زنگ زدگی آرماتور می شود خرابی کربناتی است که غالبا" در بتن ها و با نفوذپذیری نسبتا" بالا و در پوشش های نازک بتن روی آرماتور ایجاد می گردد . گازکربنیک موجود در هوا با هیدرو کسید ناشی از هیدرواناسیون سیمان     ترکیب شده ، سبب پائین آمدن PH محیط و شروع زنگ در آرماتور می شود.

در ادامه به طبقه بندی عوامل خرابیهای بتن پرداخته و از بررسی سایر خرابیهائی که درمنطقه خلیج فارس موضوعیت ندارد اجتناب می کنیم . بطور کلی کم دوامی بتن یا به علت اثرات محیطی که بتن در معرض آن قرار می گیرد می تواند باشد یا در اثر عوامل داخلی در خودبتن است عوامل خارجی عبارتند از:

1- عوامل فیزیکی شامل یخ زدن و آب شدن متواتر ، تغییرات درجه حرارت و درصد رطوبت

2- عوامل سیمانی شامل حمله سولفاتها و اسیدهای آلی ،  گازهای طبیعی و زنگ زدگی مواد

3- عوامل مکانیکی ، شامل سایش ، فرسایش و خلأزدائی در کانالهای آب و عواملی داخلی عبارتند از :

1-    تغییرات حجمی در اثر اختلاف بین خواص حرارتی مواد سنگی و خمیر سیمان  

2-    واکنش قلیایی دانه های سنگی

3-    وجود املاح خارج از حد استاندار ، در مواد اولیه مخلوط بتنی ( فساد مصالح )

4-    نفوذ پذیری بتنی ، بعنوان عامل تعیین کننده میزان تأثیر عوامل خارجی با توجه به موارد بالا برای حفاظت بتن آرمه می توان روشهای حفاظتی مختلف آرماتور یا پوشش بتن را با توجه به سایت مورد استفاده ، کاربرد، عوامل محیطی ، صنعت و... مورد نظر قرار داد.

روشـهای مخـتلـف حفاظت آرماتور از قبیـل زنـگ زدن ، حفاظـت کاتـدی ... وجـود دارد و روشهای مختلف حفاظت پوشش بتن از قبیل بکار بردن پوزولانهای مختلف، بتن های پلیمری ... وجود دارد. در کشور ما با توجه به اهمیت مسئله و جلوگیری از خسارات میلیاردی روی بعضی از جوانب مسئله تحقیق و استفاده شروع گردیده است بطور مثال بتن پوزولانی ، با استفاده از پوزولانهای داخلی مورد تحقیق و بررسی و استفاده قرار گرفته است.

یکی از پوزولانهائی که در کشور ما در پروژه های عمرانی و جنوب کشور با موفقیت همراه بوده است. پوزولان میکروسیلیس می باشد که این پوزولان یکی از محصولات شرکت فروسیلیس سمنان میباشد که با درصد مشخص با پودر سیمان مخلوط می گردد و با استفاده از فوق روان کننده مناسب جهت رسیدن به اسلامپ مورد نظر تهیه می گردد. در بتن حاوی میکروسیلیس تحرک کم یون کلر ، کنترل کننده اصلی در نفوذ کلر می باشد ، به عبارت دیگر وجود میکروسیلیس سبب می شود که از تحرک یون کلر کاسته گردد و در نتیجه عمق نفوذ کلر کاهش می یابد و شدت خوردگی آرماتور در بتن مسلح کاسته می گردد. عامل دیگر که در بتن از آغاز خوردگی روی می دهد تحرک یون ها می باشد به عبارت دیگر اگر کلر به سطح آرماتور در بتن میکروسیلیس برسد به دلیل تحرک کم یون ها ( مانند OH ) از شدت خوردگی کاسته می شود.

 بتن پلیمری زمینه ای است که تحقیق روی ان شروع گردیده است و مسئله دارای طیف وسیعی است که با توجه به حفاظت بسیار خوب پلیمرها جهت بتن مسئله حائز اهمیت است.که البته بایستی مسائل اقتصادی و همچنین قابل دسترسی بودن پلیمرها و درجه اهمیت استفاده در صنعت مد نظر قرار داشته باشد بتن حفاظت شده پلیمری به سه دسته تقسیم       می شود.

1-    بتن پلیمری

2-    بتن اصلاح شده پلیمری

2-1- بتن آغشته پلیمری

2-2- بتن سیمانی پلیمری

بتن پلیمری یا بتن رزینی که شامل مخلوط پلیمری که ممکن است پلیمرترمو پلاستیک ولی معمولا" بتن ترموست می باشد و یک فیلر معدنی مانند سنگ ریزه و یا شن و ماسه می باشد. بتن پلیمری دارای مقاومت بالاتر و مقاومت بهتر نسبت به مواد شیمیائی و محیطهای          خورنده می باشد، جذب آب کمتری داشته و مقاومت بهتر در مقابل سیکلهای یخ زدن و ذوب شدن در مقایسه با بتن پرتلند دارد.

در جدول (1) بعضی از خواص محصولات بتنی پلیمری آمده است.

بتن اصلاح شده پلیمری به دو دسته بتن آغشته پلیمری و بتن سیمانی پلیمری تقسیم           می شود دسته اول از طریق آغشته کردن بتن سیمانی پرتلند سخت شده با یک منومر که بعدا" به پلیمر جامد در بتن تبدیل می گردد تهیه می شود. برای تولید دسته دوم قسمتی از خمیر سیمان بتون با خمیری که معمولا" در حالت لاتکس است مخلوط می گردد. این دو دسته از بتونهای پلیمری دارای مقاومت بالاتر ، نفوذپذیری کمتر آب ، مقاومت بهتر نسبت به مواد شیمیایی و مقاومت بهتر در برابر یخ زدگی ، نسبت به بتن معمولی دارد.

در جدول (2) خصوصیات و کاربردهای بتونهای اصلاح شده پلیمری آمده است.

جدول (1) ـ خصوصیات وکاربردهای بتن پلیمری

خصوصیات کلی

کاربردها

متیل متاکلریت

تمایل کم به جذب آب ، مقاومت شیمیائی بسیار خوب و دوام خارجی خوب

در تولید واحدهای پلکانی ، صفحات نما در سنگ لبه پیاده رو.

پلی استر

تقریبا" محکم ، چسبندگی خوبی به مواد دیگر دارد، مقاومت شیمیائی خوب

به علت قیمت پایین بطور وسیعی در پانلها برای ساختمانهای تجاری و عمومی بکار می رود، لوله ، کاشی کف زمین پلکان و برای کارهـای از قبل قالـب ریــزی شــده و غیـر قـالــب ریـزی شـده در کـارهـای ساختمانی

اپوکسی

چسبندگی محکم به بیشتر مواد ساختمانی دارد، آب رفتگی کم ، مقاومتشیمائی بسیار خوب.

پلیمرهای اپوکسی معمولا" با قیمت ترند و برای کاربردهای خاص بکار می روند کاربردهای خاص در ساخت ملات ها برای کف سازی واحدهای صنعتی ، پوشش های مقاوم تیر حائل بزرگراهها ، گچ اندودهای پلاستر برای دیوارهای بیرونی و دوباره روسازی کردن ساختمانهای خراب شده.

پلیمر با پایه فوران

مواد مخلوط با مقاومت بالا نسبت به مواد شیمیائی ، مقاومت بالا نسبت به مواد آلی مانند کتن ها ، آروماتیک ها ، هیدروکربن

دوغاب و ملات پلیمری فوران برای آجر، آجرکربن و ... بکار می رود کف زمین و درزهائی که مقاوم نسبت به مواد شیمیائی ، افزایش دما و شوکهای حرارتی می باشد.

 

جدول (2) ـ خصوصیات و کاربردهای بتونهای اصلاح شده

مواد

خصوصیات کلی

کابردهای اصلی

نکات قابل توجه

بتن آغشته شده پلیمری

بتونی می باشد که قبلا" قالب ریزی شـده و خشـک گردیده ( واتوکلاو شده ) سپس آغشته به منـومر با گـرانروی پایین شـده است. در سـایـت پلیمـر گردیده است آغشته سازی با پلیمر بهبودهای چشمگیری در مقاومت، دوام و مقاومت نسبت به صدمات ناشی از سیکل ها یخ زدن وخوردگی ) نسبت به بتن معمولی دارد.

در ساختمانها ، صنایع غذایی لوله های فاضلاب، تانکهای ذخیره برای آب دریا ، واحدهای نمک زدائی و آب مقطر گیری ، استخرهای شنا ، پانلهای دیواری پوششهای داخلی تونلها

عیوب این روش هزینه بیشتر است زیرا که پلیمر گرانتر از سیمان و همچنین تکنولوژی آن پیچیده تر از بتون معمولی است.

بتن سیمانی پلیمری

محصولاتی که با پلیمر گرما سخت           ( پیوند عرضی ) و پلیمرهای لاتکس درست می شود دارای مقاومت مکانیکی بالا ، همچنین مقاومت خیلی بیشتری در مقابل جذب آب و محلولهای نمکی و صدمات ناشی از سیکل یخ زدنها نسبت به بتن معمولی دارد. به آرماتور بتن قدیمی بسیار       می چسبد.

کاربردهای اساسی آن در کف زمین ها ، عرشه پلها ، سطوح جاده ، تعمیرات ساختمانی بتن ( پارکینگ گاراژها ، عرشه ها ... )

جـابجـائـی و مخلوط کردن آن شبیه به بتن سیمانی پرتلند می باشد. در پروسس تولید، هوا داخل مخلوط شده که بایستی از طریق افزودنی ها این عیب برطرف گردد.

 

1- مقادیر داده شده در جدول مقادیر متوسط بوده و خصوصیات محصولات تجارتی بسته به فرمولاسیون و پروسس تولید متفاوت است.

2-Shear Bond Strenght

3- قبل از آغشته سازی بتون ، بتون اتوکلاو شده است.

نتیجه گیری :‌

یکی از پوزولانهائی که در کاهش خوردگی بتن اثر میگذارد میکروسیلیس می باشد و در دنیا از این میکروسیلیس استفاده گردیده است.

مکانیزم نفوذ کلی در بتن میکروسیلیسی متفاوت از بتن معمولی است. در بتن میکروسیلیسی کاهش تحرک یون ها بخصوص کلر عامل اصلی کنترل کننده عمق نفوذ کلر و شدت خوردگی است. در حالی که در بتن معمولی ،‌ مقدار و اندازه منافذ عامل مهم در نفوذ کلر است.

بتن پلیمری مقاومت بسیار بهتری درمقابل مواد شیمیائی مانند اسید هیدروکلریک ، قلیائیها و محلولهای سولفات که در محیطهای صنعتی وجود دارند را دارا می باشد. بتن پلیمری پلی استری مقاومت اسیدی بهتری نسبت به بتن پلیمری اپوکسی دارد، همچنین مقاومت کمتری نسبت به قلیائیها از بتن پلیمری پلی استری دارد.

هر دوی بتن های پلیمری آغشته و بتن سیمانی پلیمری مقاومت بهتری نسبت به مواد شیمیائی از بتن پرتلند معمولی دارد. نتایج آزمایشها نشان می دهد که بتن اصلاح شده پلیمری مقاومت بالاتری نسبت به سیالات خورنده مانند سولفات سدیم یا اسید کلریدریک دارد. بتن اصلاح شده با پلی ( متیل متاکلریک ) مقاومت بهتری نسبت به محلولهای اسید هیدروکلریک از بتن اصلاح شده با استایرین دارد. بیشتر فرمولهای تجارتی در امریکا و کانادا از                        لاتکس پلیمر ( مانند اکلیریک و پلیمر بوتادین ـ استاپرین ) استفاده می کنند. بتن سیمانی پلیمری اپوکسی کابردی مشابه با بتن سیمانی پلیمری لاتکس داشته با تفاوت به اینکه       وقتی مقاومت بالاتری مورد احتیاج است ، کاربرد دارد.

منابع :

1-  A.Blaga,J.J.Beaudoin , " Polymer Modified Concrete " , Canadian Building digest.

2-  A.Blaya, J.J.Beaudoing " Plolymer Concrete "  , Canadion digest.

3-  Odd E,GjØrv, " Effect of condensed Silica fume on steel Corrosion in Concrete " , ACI MATERTALS Journal " .

4- V.M. Malhotra, " Recent Developments in Concrete technology " , Resource utilization laboratory , october 1992.

5- پرویز قدوسی ـ مکانیزم و علل کاهش آسیب پذیری بتن دارای میکروسیلیس، مجموعه مقالات سمینار بین المللی کاربرد میکروسیلیس در بتن ،‌8-7 اردیبهشت سال 1376.


مینو الماسی ـ فوق لیسانس مهندسی شیمی
عضو هیئت علمی پارک علم و فناوری مرکز فارس
تلفن: 7201371و7203179-(0711  )
فاکس:7203866-(0711)

بتــن سبــک مسلــح:

بتــن سبــک مسلــح:

بتــن سبــک مسلــح و مرکــب ارتجاعی با تغییـــرات غیر خطـــی کرنش در ارتفـاع تیـــر در طی خمش، و مــدول فنریـت و قابلیت کرنش پذیری بـالا در خمـــش نوعــی بتـن سبک مسلــحِ فیبــروالاستیک با ساختــار شبکــه‏ای می‏باشد.در این سیستم مرکب، بنا به بافت منسجم و نظام شبکه‏ای موجود و نوع و تناسب رفتار اجزاء به کار رفته در تعامل با یکدیگر، امکان توزیع گسترده و مناسب‏تر کرنش‏ها و تنش‏ها (همراه با جذب و مهار نسبی آنها) فراهم آمده، ظرفیت‏های ذخیره و جذب انرژی زیاد بوده، و کرنش پذیریِ بالا ...

 

ادامه مطلب ...

بتن گوگردی

مقدمه :

گوگرد یافت می شود و مصرف آن یکی از شاخص های توسعه صنعتی است. امروزه استفاده از بتن گوگردی در ایجاد ابنیه بتنی خاص صنعتی و ساختمانی کاربرد فراوان دارد. این نوع بتن به خصوص در مواردی که بتن با سیمان پرتلند ضعیف است کاربرد وسیعتری دارد.
محیط های اسیدی و قلیایی اثرات تخریب قابل توجهی بر بتن و سیمان دارند.بتن گوگردی با کیفیت فیزیکی ترموپلاستیک خود می تواند ظرف یک روز به مقاومت psi 9000 برسد. این نوع بتن نسبت به نفوذ رطوبت و حمله شیمیایی اسیدها و بازها مقاومت عالی دارد.


تحقیق در مورد بتن گوگردی/مقالات بتن


ادامه مطلب ...

بررسی نتایج آزمایش مغزه گیری

بررسی نتایج آزمایش مغزه گیری
مقدمه :
هدف اصلی از سنجش مقاومت نمونه های بتنی تخمین مقاومت بتن در سازه حقیقی میباشد ، در حقیقت امکان تعیین دقیق مقاومت بتن در سازه بستگی به تراکم و عمل آوری صحیح آن دارد .

اگر چنانچه مقاومت نمونه های آزمایش فشاری کمتر از حداقل مقدار تعیین شده در مشخصات فنی کار باشد ، در اینصورت یا بتن واقع شده در سازه ضعیف است و یا نمونه های آزمایشی واقعا" معرف بتن در سازه نمی باشند . برای بررسی قسمتهای مشکوک سازه میتوان آزمایش مغزه گیری ( core ) انجام داد .

ادامه مطلب ...

بتن اسفنجی

بتن اسفنجی


مقدمه

همانطور که میدانیم امروزه صنعت بتن نقش بسیار مهمی در ساخت و سازهای جوامع بشری ایفا میکند و یکی از عوامل بسیار مؤثر در سازههای بتنی در جهان است. در این راستا انجمن سیمان پرتلند (PCA) تحقیقاتی را به منظور استفاده از بتن در دیگر پروژهها آغاز نموده؛ پس از آزمایشات و تحقیقات فراوان موفق شد به راه حل بسیار خوبی به نام بتن اسفنجی (بتن تراوا ) دست یابد. بتن مورد استفاده در پروژههای کشورما ...

ادامه مطلب ...

بتن عبور دهنده نور

لایتراکان ،Litracon Light Transmiting Concrete  ، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبر های نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید...

بتن عبور دهنده نور

ادامه مطلب ...

بتن شیشه ای

بتن شیشه ای:

بیشتر شیشه های تولیدی بصورت بطری هستند و مقدرا زیادی از شیشه های جمع آوری شده دوباره برای تولید بطری به کار می روند. اثر این پروسه به شیوه جمع آوری و مرتب کردن شیشه ها با رنگهای مختلف وابسته است. اگر رنگهای مختلف شیشه قابل جدا کردن باشند می توان از آنها جهت تولید شیشه با رنگهای مشابه استفاده کرد. ولی وقتی که شیشه با رنگهای متفاوت با هم ....


بتن شیشهای چیست؟/تحقیق در مورد بتن شیشه ای

ادامه مطلب ...

ضد آب کردن بتن با فناوری کریستالی

طبیعت بتن

ماده اصلی پرکننده در یک ترکیب بتنی دانه های سنگی می باشد که ماده چسباننده حاصل از ترکیب آب و سیمان , آنها را به یکدیگر میدوزد.زمانی که اجزاء سیمان هیدراته می شود ویا با آب ترکیب میگردد , آنها تشکیل سیلیکات کلسیم هیدراته را می دهند که این ترکیب همانند یک توده صلب سخت می گردد....

ادامه مطلب ...