تبلیغات
مهندسی شیمی (پالایش گاز پتروشیمی) (chemical engineers (refine gase petrochemical - معرفی انواع بتن
مهندسی شیمی (پالایش گاز پتروشیمی) (chemical engineers (refine gase petrochemical
چه فراوان است عبرت ها، و چه اندک اند عبرت گیران! امام علی (ع)

لینکدونی

آرشیو موضوعی

آرشیو

لینکستان

صفحات جانبی

← آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

معرفی انواع بتن

پیشرفت در تكنولوژى و همچنین نیاز بشر به سازه هاى گوناگون باعث شده تا تحقیقات وسیعى بر روى خواص و رفتار مواد صورت گیرد كه بالطبع نتیجه آن ابداع گونه هاى مختلف سازه ها و بهره گیرى از مواد گوناگون است. این امر در مورد سازه هاى ساخته شده از بتن و فولاد نیز صادق بوده و تا كنون بتن هاى گوناگونى ابداع و به بازار عرضه شده اند.

در این مقاله برخى از انواع و گونه هاى مختلف بتن ها را مورد بررسى قرار داده تا ضمن شناخت از آنان به كاربردهاى فراوانى كه در صنعت ساخت و ساز مى توانند، داشته باشند آگاهى حاصل گردد. بتن را از نظر وزن مخصوص مى توان به سه دسته تقسیم نمود. بتن معمولى، بتن سبك و بتن سنگین. لیكن این تقسیم بندى فراگیر نبوده و خواص و كاربردهاى متعدد گونه هاى مختلف بتن ها را در بر نمى گیرد. از اینرو در ادامه ویژگى ها و كاربردهاى هر كدام از انواع بتن ها، ارائه شده است. در هر حال از آنجا كه در پاره اى مواقع خصوصیات بتن هاى دیگر با تن معمولى مقایسه مى گردد، لذا لازم است بتن معمولى معرفى شود.مطابق تعریف بتن معمول، بتنى است است كه به صورت عادى با سیمان هاى معمولى تیپ (I ) تا تیپ (V ) پرتلند ساخته مى شود. این بتن داراى وزن مخصوصى برابر با ۲۲۰۰ الى ۲۵۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب هستند. (معمولاً ۲۴۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب) و این تفاوت از ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ در وزن مخصوص، ناشى از جنس دانه ها و تراكم بتن است.

بتن سبك: (Light weight Concrete )
براساس تعریف موسسه (ACI ) بتن سبك عبارتست از: بتنى كه وزن مخصوص آن بطور محسوسى كمتر از وزن مخصوص بتن معمولى است و با سنگدانه هاى طبیعى یا شكسته ساخته مى شود. بتن سبك اغلب به عنوان جایگزینى مناسب و مكمل براى بتن معمولى وبه منظور كاهش وزن سازه به كار مى رود، هر چند مقاومت فشارى نهایى آن، در مقایسه با بتن هاى معمولى مقدار كمترى است. معمولا افزایش هزینه ناشى از اعمال تمهیدات ویژه در ساخت بتن سبك به ازاى هر متر مكعب، با كاهش بار مرده و افزایش مقاومت بتن در مقابل آتش سوزى جبران مى شود. كاهش بار مرده در سازه موجب كاهش ابعاد پى ساختمان كاهش ابعاد پى هاى منفرد و كاهش عرض پى هاى زیر دیوار، ابعاد ستون ها، تیرها و همچنین كاهش ضخامت سقف مى گردد. این كاهش در جرم بتن مصرفى موجب صرفه جویى در هزینه ساخت اعضاى فوق الذكر و جبران اضافه هزینه ناشى از ساخت بتن سبك خواهد شد. علاوه بر این، میزان عایق سازى صوتى و حرارتى آن به گونه اى است كه در اكثر موارد استفاده از لایه هاى اضافى جهت عایق بندى جزیى یا كلى را منتفى مى سازد، كه خود از لحاظ اقتصادى به صرفه خواهد بود.
طبقه بندى بتن هاى سبك عموما به دو شكل كلى صورت مى گیرد.
-  طبقه بندى براساس زمینه هاى كاربرد آن
-  طبقه بندى براساس روش دستیابى به سبكى (روش دستیابى به جرم حجمى كم)

از آنجا كه جرم حجمى در بتن سبك معیار اصلى شناسایى آنست، اكثر استانداردها و آئین نامه هاى جهانى، حد بالاى جرم حجمى خشك بتن سبك را حدود ۱۹۰۰ الى ۲۰۰۰ كیلو گرم بر متر مكعب و حد پایین جرم حجمى بتن سبك را حدوداً ۳۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب قید نموده اند. راهنماى بتن سبكدانه انجمن بتن آمریكا (ACI ) در تقسیم بندى براساس زمینه هاى كاربرد آن تقسیم بندی شده اند.

1- براساس زمینه هاى كاربرد سبك را به شكل زیر دسته بندى نموده است :
الف- بتن هاى سبك سازه اى: این نوع بتن عموما داراى جرم مخصوصى بین ۱۴۰۰ تا ۱۹۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب بوده و حداقل مقاومت فشارى تعریف شده براى آنها، معادل ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع است، بتن هاى سبك سازه اى داراى مقاومت و وزن مخصوص كافى بوده، بگونه اى كه كار برد آنها را در اعضاى سازه اى مجاز مى سازد. در بعضى حالات امكان افزایش مقاومت تا ۶۰ نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارد. در مناطق زلزله خیز، آیین نامه ها، حداقل مقاومت فشارى بتن سبك را به ۲۸ نیوتن بر میلیمتر مربع محدود مى كنند. در بتن هاى سبك سازه اى از سنگدانه هایى استفاده مى شود كه حصول مقاومتى بیش از ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع و جرم مخصوص كمتر از ۱۹۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب (البته اسماً بزرگتر از ۱۴۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب) را امكان پذیر سازند. سنگدانه هایى كه این شرایط را عموماً برآورده مى كنند و سنگدانه هایى كه طبق استاندارد ASTN - C330 براى ساخت بتن  هاى سبك سازه اى مورد استفاده هستند، عبارتند از:شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند كوره دوار،فرایند تفتیدن ،سرباره هاى منبسط شده،پوكه هاى معدنى،پوكه هاى صنعتى، خاكستر بادى تفتیده.
تأمین مقاومت فشارى معادل ۲۷ نیوتن بر میلى متر مربع و بیشتر با بعضى از این سنگدانه ها امكان پذیر است. شرایط سایر سنگدانه ها نیز طورى است كه قادر به حصول حداقل مقاومت فشارى مقرر شده براى بتن سبك سازه اى (یعنى ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع) مى باشند. مقاومت بتن هاى دانه سبك، تابعى از جرم مخصوص آنها است. باید توجه داشت كه جرم مخصوص بتن، عمدتاً متأثر از جرم مخصوص سنگدانه مصرفى است، به گونه اى كه استفاده از مصالح سبكتر، موجب كاهش وزن مخصوص بتن خواهد شد، ولى استفاده از مصالح سنگین تر از نوع سبك، لزوماً موجب افزایش مقاومت بتن ساخته شده نخواهد گشت. بیشترین مقاومت براى بتن با استفاده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند كوره دوار به دست مى آید. در ساخت و تولید این سنگدانه هاى مخصوص، مصالح خام مورد استفاده، باید داراى خاصیت انبساط و شیشه اى شدن (اصطلاحا هم جوش شدن) در اثر حرارت ذوب باشند.
ب- بتن هاى سبك نیمه سازه اى: این نوع بتن از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشارى در محدوده بتن هاى سبك سازه اى و بتن هاى سبك غیرسازه اى قرار دارد، بگونه اى كه مقاومت فشارى آن ها بین ۷ الى ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع و جرم مخصوص آنها ۸۰۰ الى ۱۲۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب مى باشد. بتن هاى سبك نیم سازه اى با سنگدانه هاى تولید شده از روش هاى تكلیس (آهكى شدن)، سنگدانه كلینكر، محصولات منبسط شده اى نظیر سرباره هاى منبسط شده، خاكستر بادى، شیل و اسلیت یا سنگدانه هاى تولیدى از مصالح طبیعى، مانند پوكه سنگ آذرین، سنگ هاى آذرین متخلخل یا توف، ساخته مى شوند. جرم مخصوص بتن تولید شده با سنگدانه هاى فوق، بین ۸۰۰ الى ۱۴۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب مى باشد. با تجدید نظر و اصلاح تركیبات تشكیل دهنده بتن هاى سبك، مى توان ساخت بتن هاى نیمه سازه اى را با سنگدانه هایى نظیر پرلیت، الیاف پلى استایرن و كف هاى اسفنجى گسترش داد. مقاومت بتن به طور معمول تابعى است از وزن مخصوص آن.كاربرد مواد افزونى نظیر تسریع كننده ها و روان كننده ها (مواد كاهش دهنده آب)، مى تواند در تغییر مقاومت بتن هاى ساخته شده با سنگدانه هاى مذكور مؤثر باشد
ج- بتن سبك غیرسازه اى: این بتن براى مقاصد پركننده و عایق بندى حرارتى و جدا كننده هاى سبك (تیغه هاى جداساز و عایق هاى صوتى در كف) مورد استفاده قرار مى گیرند. داراى جرم مخصوصى كمتر از ۸۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب بوده و با وجود جرم مخصوص كم، مقاومت فشارى آن مى تواند تا ۷ نیوتن بر میلیمتر مربع باشد. مزیت عمده این نوع بتن عبارتست از، كاهش هزینه لازم براى تهویه گرمایى یا سرمایى فضاها و كاهش انتقال صوت بین طبقات و فضاهاى ساختمان. بتن هاى سبك غیرسازه اى براساس تركیب ساختمان خود، مى توانند به دو گروه جداگانه تقسیم بندى شوند. بتن هاى اسفنجى كه در حین ساخت آنها با استفاده از ایجاد كف، حباب هاى هوا در خمیر سیمان یا در ملات سیمان - سنگدانه، ایجاد مى گردد. كف مورد نظر یا از طریق مواد كف زا (در حین اختلاط) تولید شده و یا به صورت كف آماده به مخلوط اضافه مى شود. بتن اسفنجى مى تواند جرم مخصوصى تا حدود ۲۴۰ كیلوگرم برمتر مكعب نیز داشته باشد.بتن با سنگدانه هاى سبك یا به اختصار بتن هاى دانه سبك با استفاده از پرلیت یا ورمیكولیت منبسط شده و یا الیاف هاى منبسط شده پلى استر، ساخته مى شوند. جرم مخصوص خشك این مخلوط بین ۲۴۰ تا ۹۶۰ كیلوگرم بر متر مكعب مى باشد. امروزه، اضافه كردن ریزدانه هایى با وزن معمولى به مخلوط بتن سبك، جهت بهبود خواص خزشى آن، مدنظر است. استفاده از ماسه با وزن معمولى، موجب افزایش وزن بتن و مقاومت آن خواهد شد، لیكن به منظور حصول خواص عایق بندى حرارتى (ضریب انتقال حرارت پایین)، حداكثر جرم مخصوص به ۸۰۰ كیلوگرم در متر مكعب محدود مى گردد. هنگام ساخت و استفاده از بتن سبك غیرسازه اى، معمولا علاقه مند هستیم كه با كاهش وزن، خصوصیات حرارتى را افزایش دهیم، ولى باید توجه داشت، كه با كاهش هر چه بیشتر وزن مخصوص بتن، مقاومت آن نیز كاهش مى یابد. بهینه سازى پارامترهاى فوق الذكر هنگامى كه مقتضیات ویژه اى وجود دارد، در ساخت بتن سبك ناسازه اى مهم و ضرورى است.

۲- طبقه بندى انواع بتن هاى سبك براساس روش دستیابى به سبكى (روش دستیابى به جرم حجمى كم)
اصول اولیه و روش پایه براى دستیابى به بتن سبك، ایجاد تخلخل در بتن است.
لذا بتن سبك را مى توان از نقطه نظر مواد بكار برده شده و روش دستیابى و شیوه تولید آن به سه ر وش عمده تقسیم بندى نمود.
الف - كاربرد سنگدانه هاى متخلخل در بتن به نام : بتن سبك دانه (Light weight Aggregate Concrete )
ب - ایجاد تخلخل در خمیر سیمان بتن كه به عنوان بتن اسفنجى یا سلولى مطرح مى باشد (Aerated or cellular concrete )
ج - ایجاد تخلخل و فضاى خالى در بتن از طریق حذف ریزدانه ها بنام بتن بدون ریزدانه (No fine concrete )

بتن سنگین
در ساخت بتن سنگین به جاى شن و ماسه از خرده هاى فولاد، چدن و یا سولفات باریم استفاده مى شود. كاربرد اینگونه بتن بارى جلوگیرى از تشعشع اشعه X و Y و غیره بوده و اصولاً براى سازه هاى مربوط به تأسیسات اتمى و یا هر جا كه امكان تشعشعات رادیواكتیو وجود دارد از اینگونه بتن استفاده مى شود. وزن مخصوص بتن سنگین حدود ۵/۱ تا ۵/۲ برابر وزن مخصوص بتن معمولى است. براساس تعریف موسسه ACI آمریكا بتن سنگین، بتنى است كه اساساً داراى وزن مخصوص بزرگترى نسبت به بتن هاى ساخته شده با سنگدانه هاى معمولى مى باشد، و معمولاً با استفاده از سنگدانه هاى سنگین تهیه شده و به طور ویژه به عنوان سپر محافظ در مقابل تشعشع به كار مى رود. هر چند كه سپرهاى محافظ در مقابل تشعشع كاربرد اصلى بتن هاى سنگین هستند، لیكن در ساخت وزنه هاى تعادلى (بتن هاى وزنى) و یا در مواردى كه نیاز به افزایش بار مرده سازه، بدون افزایش حجم هستیم، نیز مورد استفاده مى باشند. هنگامى كه بحث از بتن سنگین است، منظور بتنى با جرم مخصوص بیش از ۲۴۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب مى باشد، كه براساس نوع و اندازه سنگدانه مصرفى و شیوه تراكم و تخلیه، مى تواند جرم مخصوص بیش از ۶۴۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب داشته باشد.بتن سنگین همواره هزینه ساخت بیشترى نسبت به بتن هاى معمولى دارد. این اضافه قیمت مى تواند ناشى از مواردى نظیر؛ حفارى معدن، حمل مصالح، شكستن دانه بندى مصالح، اختلاط مناسب سنگدانه در خمیر سیمان، جا دادن و پرداخت سطح بتن ریخته شده باشد. هزینه حمل و نقل سنگدانه هاى سنگین در مقایسه با سنگدانه هاى معمولى كه معمولاً  در نزدیكى كارگاه در دسترس مى باشند، نسبتاً  بالاست. اكثر تجهیزات مرتبط با مصالح سنگى نظیر سنگ شكن ها و دستگاه هاى دانه بندى براساس خصوصیات سنگدانه هاى معمولى ساخته و آماده مى شوند، به همین جهت در صورت استفاده از سنگدانه هاى سنگین سرعت استهلا ك این تجهیزات افزایش مى یابد. در نتیجه بازده این تجهیزات نسبت معكوس با چگالى سنگدانه ها دارد. در این حال اگر جرم مخصوص بتن معمولى حدود ۲۴۰۰ و بتن سنگین ۶۴۰۰ كیلوگرم بر متر مكعب فرض شود، جهت تهیه یك مخلوط همگن و یكنواخت بدون اینكه بخواهیم فشار اضافى بر تجهیزات مكانیكى اعمال نماییم، باید از ۴۰ درصد ظرفیت اسمى دستگاه مخلوط كن استفاده شود. با وجودى كه استحصال، حمل، شكستن و دانه بندى سنگدانه ها جهت تهیه بتن سنگین پرهزینه است و اختلاط، حمل و نقل و ریختن و پرداخت بتن ساخته شده هزینه بالاترى نسبت به بتن معمولى را در بر دارد، لیكن این نوع بتن در ساخت سپر محافظ در مقابل تشعشع، (نظیر دیواره نیروگاهها و آزمایشگاهها) ساخت وزنه هاى تعادلى و در مواردى كه در حداقل فضا، تراكم جرم (وزن مرده زیاد) مورد نیاز باشد، كاربرد ویژه خواهد داشت. هنگامى كه طراحى براساس چگالى باشد، ضخامت دیوار یا كف ممكن است با دو برابر كردن چگالى بتن ساخته شده، به میزان ۵۰ درصد كاهش یابد. با افزایش چگالى بتن، خصوصیات زیادى از بتن افزایش یافته یا دستخوش تغییر خواهد شد. یكى از مهمترین این خصوصیات، مقاومت سایشى بتن است. در صورت یكسان بودن سایر شرایط، با افزایش چگالى بتن، مقاومت سایشى آن نیز افزایش مى یابد.با كاربرد برخى از مواد افزونى پیشرفته، مى توان چگالى خمیر سیمان را افزایش داده و نسبت آب به سیمان را كاهش و كارایى را افزایش داد، در ضمن با كاهش نسبت آب به سیمان بالطبع، مقاومت بتن ساخته شده نیز افزایش مى یابد.علاوه بر افزودنى هاى شیمیایى، با بكار بردن دوده سیلیسى كه یك افزودنى معدنى است، مى توان نفوذ پذیرى بتن، را كاهش و چگالى خمیر سیمان و مقاومت بتن را افزایش داد.

درباره وبلاگ

این وبلاگ كمك كوچكی به تمام عزیزان جویای علم میباشد مخصوصا مهندسین شیمی و دانشجویان محترم. از پیشنهادات و انتقادات شما عزیزان استقبال میكنیم. ما را در كامل كردن این وبلاگ یاری كنید.
التماس دعا
mohammad_p138787@yahoo.com
مدیر وبلاگ : محمد پالار

آخرین پست ها

جستجو

نظرسنجی

  • كدام داتشگاه را قویترین گروه مهندسی شیمی میدانید؟










نویسندگان

مهندسی شیمی
مهندسی شیمی

مترجم سایت