تحقیق بتن‌هاي توانمند و ويژه 13 ص
دسته بندي :
دانش آموزی و دانشجویی »
دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 14 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
بتن‌هاي توانمند و ويژه
چکيده
سالهاي زيادي است که بتن بعنوان يک ماده ساختماني مهم در ساخت و سازههاي بتني چون ساختمانها، سدها، پلها، تونلها، راهها، اسکلهها و برجها و سازههاي خاص ديگر کاربرد دارد. در اکثر موارد به بتن بعنوان مادهاي مقاوم در برابر نيروهاي فشاري نگريسته ميشده است. انجام پروژههاي وسيع تحقيقاتي بر روي مواد مختلف تشکيل دهنده بتن و ازمايش بتن‌هاي مختلف با مواد جديد در سالهاي آخر قرن اخير منجر به پيدايش بتنهايي شده است که علاوه بر تأمين مقاومت خواص ديگري از اين ماده نظير دوام، کارايي، نرمي و مقاومت در برابر عواملي چون آتش و محيط و هوازدگي را دستخوش تغييرات اساسي نموده است. علاوه بر دگرگوني و تحول در مواد تشکيل دهندة بتن، افزودن مواد ديگري به بتن همچون افزودنيهاي مختلف، انواع اليافها و حتي مواد زائدي که ارزش خاصي نداشته و باعث آلودگي محيط زيست نيز ميشوند، موجب پيدايش بتن‌هاي جديد با خواص جديد و بهبود يافته شده است.
در بتن مسلح علاوه بر خود بتن بر روي آرماتور نيز تحولاتي صورت پذيرفته است. بعنوان مثال کاربرد فولادهاي ضد زنگ براي مناطق بسيار خورنده، استفاده از آرماتورهاي ساخته شده با اليافهاي مختلف پلاستيکي و پليمري از جمله تحقيقاتي بوده است که نتايج اوليه سودمندي بدست داده است، ليکن کار بر روي آنها و تحقيقات وسيعتر و دراز مدت براي بررسي داوم آنها هنوز ادامه داشته و به قرن آينده خواهد رسيد.
هدف از مقالة اخير عنوان نمودن پارهاي از دستاوردهاي اخير در بتن و بتن مسلح و ادامه راه در سالهاي آينده ميباشد. در اين خصوص به تحول دستيابي به بتن‌هاي با مقاومت زياد و بسيار زياد و بالاتر ازMPa 100 و همچنين بتن‌هاي توانمند با عملکرد بالا خواهيم پرداخت. همچنين کاربرد مواد مختلف و اليافها براي افزايش نرمي بتن که مسألة بسيار مهمي در پديدة زلزله و بارهاي ديناميکي بر روي سازههاي بتني است، بيان خواهد شد. در ادامه به بتنهايي که بسيار کارا بوده و نياز به لرزاندن نداشته و درعين حال مقاومت زيادي دارند، اشاره خواهد شد. در بخش ديگري از مقاله کاربرد بتن بعنوان راه حلي براي کاهش آلودگي محيط زيست توضيح داده خواهد شد. در بخش پاياني آخرين نتايج و کاربرد محدود آرماتورها با جنسيت
هاي مختلف از جمله الياف کربني، پليمري و پلاستيکي شده است.
بايد اذعان نمود که نتايج تحقيقات سالهاي آخر قرن حاضر و ادامة آنها در آينده و قرن جديد ميتواند نگرش تازهاي به بتن بعنوان يک مادة ساختماني پرمصرف بدهد. اين نتايج منجر خواهد شد تا ديدگاه بتن بعنوان تنها يک ماده با مقاومت فشاري خوب به کلي دگرگون شده و خواص ويژه بتن‌هاي جديد نظر اکثر دستاندرکاران پروژههاي بزرگ عمراني را در جهان بخود معطوف سازد.
مقدمه
سالهاي زيادي است که از بتن بعنوان يک مادة ساختماني مهم و با تحمل فشارهاي بالا جهت ساخت و ساز انواع سازهها استفاده ميشود. ضعف اين مادة مهم و پر مصرف ساختماني در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زيادي جبران شده است. در سالهاي اخير و با بررسي دوام سازههاي بتني مسلح بويژه در مناطق خورنده و سخت براي بتن نظر اکثر کارشناسان و دستاندرکاران کارهاي بتني به اين مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهايي نميتواند جوابگوي کليه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحي بتن براي مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهرهدهي، پايايي و دوام آن نيز مد نظر قرار گيرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغييرات در طرح اختلاط ميتوان به بتنهايي دست يافت که بدون تغيير قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتنهايي با دوام بالا دست يافت. مسأله محيط زيست وآلودگي آن نيز در سالهاي اخير نظر جهانيان را بخود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحي که در ساخت آن آلودگي کمتري به محيط منتقل گردد و همچنين برداشت مصالح طبيعي که کمتر محيط را تخريب نمايد، مورد توجه خاص قرار دارد. در اين راستا محدوديت کاربرد سنگدانهها، دستيابي به مواد جديد و نيز استفاده از مواد زائد کارخانهها و آلايندههاي محيط زيست در بتن در رأس برنامههاي تحقيقاتي پارهاي از کشورهاي جهان قرار گرفته است.
علاوه بر خود بتن و مصالح تشکيلدهندة آن در سالهاي اخير بر روي آرماتور مصرفي در سازههاي بتني مسلح نيز تحولاتي صورت گرفته است. بعنوان مثال و براي پرهيز از خطر خوردگي آرماتور، از فولادهاي ضد زنگ و نيز آرماتورهاي ساخته شده با الياف
مختلف پلاستيکي و پليمري در محيطهاي بسيار خورنده استفاده ميشود. کار بر روي عملکرد دراز مدت چنين موادي هنوز ادامه دارد.
در مقالة اخير به چند مورد از بتن‌هاي جديد که چند سالي است از آنها در صنعت ساخت و ساز براي سازههاي بتني استفاده ميشود اشاره شده و مواد جديد مورد استفاده در بتن که تحقيقات روي آنها هنوز ادامه دارد، نيز بيان خواهد شد. بعنوان مثال بتن‌هاي با مقاومت زياد و بتن‌هاي توانمند و با عملکرد بالا در اين خصوص جايگاه ويژهاي دارند. کاربرد الياف و مواد مختلف در بتن براي افزايش نرمي آن و مقاومت در مقابل بارهاي ضربهاي و نيروهاي ناشي از زلزله مورد ديگري از بتن‌هاي خاص ميباشد. با نگرشي عميق به مسأله دوام بتن و ضمن تأمين مقاومت لازم، کاربرد بتن‌هاي با کارايي بالا که اجراي آن را نيز آسان ميسازد در برنامه کار مراکز بسياري قرار گرفته و برخي از اين بتنها با اضافه کردن افزودنيهاي مختلف به آنها، اينک وارد صنعت بتن شدهاند.
بتن با مقاومت زياد
امروزه بر اساس تکنولوژي رايج بتن، ساخت بتن‌هاي با مقاومتهاي فشاري زياد و دور از انتظار که ميتواند براي طراحي سازههاي اجرايي رايج مورد استفاده قرار گيرند، امکانپذير ميباشد. اگر چه اغلب آييننامههاي بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازهها را به MPa 60 محدود ميکنند، اما آييننامههاي جديد اخيراً حدي بالاتر از MPa 105 را نيز در نظر گرفتهاند ] 1 [. ساخت بتن‌هاي با مقاومت زياد و در حد MPa 120 و کاربرد آن در ساختمانهاي بلند در کشورهاي پيشرفته دنيا رواج يافته است. اين مقاومت با اضافه نمودن مواد ريز و فعال به سيمان تا حدي افزايش يافته که بتنهايي با مقاومتهاي فشاري بين MPa 200 و MPa 800 و مقاومتهاي کششي بين MPa 30 و MPa 150 در نمونههاي آزمايشگاهي بدست آمده است. براي دستيابي به چنين مقاومتهايي لازم است تغييراتي در طرح اختلاط داده و از مواد و افزودنيهاي جديدي استفاده نمود.
از عوامل مهم در رسيدن به چنين مقاومتهايي استفاده از سنگدانههاي مقاوم و کاهش حداکثر اندازه سنگدانه در مخلوط بتني براي همگني بيشتر آن ميباشد. همچنين با استفاده از مواد بسيار ريزدانه و با اندازه
هاي کمتر از دهم ميکرون ميتوان مجموعهاي متراکمتر و با تخلخل بسيار کم که بالاترين وزن مخصوص را خواهد داشت، تهيه نمود.
در بتن‌هاي با مقاومت زياد بايستي تا حد ممکن نسبت آب به سيمان (w/c) را کاهش داد (امروزه حتي نسبت 18/0 = w/c استفاده شده است) که در اين حالت بعضي دانههاي سيمان هيدراته نشده بصورت مواد ريزدانه پرکننده، دانسيته را افزايش داده و در نتيجه سبب افزايش مقاومت ميشوند.
بديهي است براي تأمين کارايي چنين مخلوطهايي با آب بسيار کم لازم است از روانکنندهها، فوقروانکنندهها و پخش کننده ذرات ريز در بتن استفاده نمود. براي افزايش نرمي چنين بتنهايي (با افزايش مقاومت شکنندگي و تردي بتن افزايش مييابد) ميتوان به آنها اليافهاي کوتاه اضافه نمود. در ساخت چنين بتنهايي (مقاومت در حد فولاد و بالاتر) از روشهاي سخت شده تحت فشار و دما براي عمل آوري بتن و تأمين مقاومت اوليه زياد استفاده ميگردد.
جدول 1- مشخصات بتن بکار رفته در يک ساختمان بلند در مونترال کانادا
طرح اختلاط
خواص بتن
نسبت آب به سيمان 25/0
اسلامپ 250 ميليمتر
آب 135 ليتر
درصد هوا 4/4 درصد
سيمان نوع 1 500 کيلوگرم در متر مکعب
مقاومت فشاري 7 روزه 77 مگاپاسکال
دوده سيليس 30 کيلوگرم در متر مکعب
مقاومت فشاري 28 روزه 3/92 مگاپاسکال
شنباحداکثر اندازه10ميليمتر 1100کيلوگرمدر مترمکعب
مقاومت فشاري 90 روزه 106 مگاپاسکال
ماسه طبيعي 700 کيلوگرم در متر مکعب
مقاومت فشاري يکساله 4/119 مگاپاسکال
ديرگير کننده 8/1 ليتر در متر مکعب
فوق روان کننده 14 ليتر در متر مکعب