فهرست مطالب

 پيشگفتار 7

مسائل حرارتي بتن 9

مسائل بتن در هواي گرم 9

بتن ريزي در هواي گرم 11

بتن هاي حجيم 16

افزايش مقاومت بتن 21

الف – روش هاي عمل آوري بتن 21

ب – تاثير دما 28

+ بتن در برابر حمله ي آب دريا 36

نفوذ پذيري بتن (permeability) در محيط دريا 36

عوامل موثر در نفوذپذيري بتن 38

حمله ي سولفات ها 42

عملکرد روش هاي محافظت بتن مسلح در محيط دريا 44

بررسي دوام بتن و خوردگي آرماتور در مناطق مختلف دريايي 50

مقاله هاي اينترنتي   81

سيمان هيدروليک ضد آب چيست؟ 81

كلر آزاد (Free Chloride) و كلر پيوندي (Bound Chloride) 83

مقدمه 83

روشهاي تعيين و تشخيص 84

تاثير عوامل مختلف 86

نتايج عمده 90

منابع و مآخذ

+ بتن و حرارت

• مسائل بتن در هواي گرم

• بتن ريزي در هواي گرم

• بتن هاي حجيم

• افزايش مقاومت بتن در هواي گرم

• روش هاي عمل آوري بتن در هواي گرم

• تاثير دما

+ بتن در برابر حمله ي آب دريا

• نفوذ پذيري بتن(permeability) در محيط دريا

• عوامل موثر در نفوذپذيري بتن

• حمله ي سولفات ها

• عملکرد روش هاي محافظت بتن مسلح در محيط دريا

• بررسي دوام بتن و خوردگي آرماتور در مناطق مختلف دريايي

+ بررسي علل خرابي سازه هاي بتني مناطق گرم جنوب

– (نمونه سازه هاي بندر عباس و جزيره ی کيش)

• وضعيت اقليم بندر عباس

• کيفيت آبهاي زير زميني منطقه بوشهر

• کيفيت آبهاي سطحي منطقه بوشهر

• بررسي ساختمانهاي آسيب ديده پيش ساخته در بندر عباس

• برسي علل خرابي ساختمانهايي در جزيره ي کيش

• سيمان ضد سولفات

• عوامل موثر در مقاومت بتن

 مقاله هاي اينترنتي

الف – سيمان هيدروليک ضد آب

ب – كلر آزاد (Free Chloride) و كلر پيوندي (Bound Chloride)

 سد کارون 3 در مرحله ي بتن ريزي

پيشگفتار

با گسترش فعاليتاي عمراني در نوار ساحلي جنوب کشور، و سرمايه گذاري هاي بسياري که در اين زمينه صورت گرفته، ضرورت احداث سازه هاي بزرگ و مهم جهت استفاده هاي خاص احساس گرديده است و از آنجا که سازه هاي فولادي در شرايط محيطي جنوب، عمر و دوام بالايي ندارند، سازه هاي بتني مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر سازه هاي مورد اشاره عمدتاً به همين دلايل ساختمانهاي معمولي اعم از مسکوني، اداري ، آموزشي و تجاري نيز با استفاده از بتن ساخته شده اند. ولي متاسفانه شرايط خاص منطقه باعث تخريب نسبتا سريع بتن گرديده است،بطوريکه در بندر عباس ،بندر بوشهر ،کيش و ساير مناطق ساحلي ،آثار تخريب شديد به وضوح در سازه هاي بتني مشاهده مي گردد. از آنجا که شکل خرابي هاي حادث شده حکايت از تخرب ناشي از عوامل کلروري دارد ،لذا در اين فصل، به عنوان نمونه مطالعه ي کلي بر روي وضعيت اقليم در بندر عباس و آب هاي زير زميني و سطحي منطقه بوشهر از حيث وجود عوامل فوق صورت گرفته ،آنگاه نتايج آزمايش هاي غير مخرب و شيميايي بر روي چند مورد سازه هاي در معرض تخريب در مناطق بندر بوشهر،بندر عباس و کيش مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

 نمونه اي از حمله ي سولفات ها و کلرور ها به بتن در بندر عباس

+ بتن و حرارت

مسائل حرارتي بتن

هنگام بتن ريزي در هواي گرم مسائل بخصوصي مطرح است. اين مسائل اغلب ناشي از دماي بالاي بتن است و در اکثر حالات از افزايش ميزان تبخير آب بتن در يک مخلوط تازه ناشي مي شود. در بتن ريزي هاي حجيم به علت افزايش حرارت در نتيجه عمل هيدراتاسيون و افت آن ، اغلب ترک هايي در بتن مشاهده مي گردد و اين به علت قيودي است که در تغييرات حجم بتن وجود دارد. در اين حالت بايد قدم هاي مناسبي در جهت مخلوط کردن ، ريختن و عمل آوردن بتن برداشته شود.

 مسائل بتن در هواي گرم

دماي بالاي محيط ، در بتن تازه ، سبب هيدراتاسيون سريع بتن تازه و سرعت گيرش و مقاومت نهايي پايين تر بتن سخت شده، به علت عدم تشکيل يکنواخت ژل، مي گردد(شکل1). بعلاوه اگر حرارت بالاي محيط همراه رطوبت نسبي پايين باشد، تبخير شديد و سريع آب مخلوط صورت گرفته و کارايي کاهش يافته و درنتيجه جمع شدگي خميري افزايش و ترک هاي سطحي پديد مي آيد. علاوه بر اين حرارت بالاي بتن تازه در بتن ريزي هاي حجيم سبب ايجاد تفاضل حرارتي بزرگتري بين قسمت هاي مختلف گشته و در سرد شدن بعدي به وجود آمدن تنش هاي کششي به ايجاد ترک هاي حرارتي در بتن منتهي مي شود. مشکل ديگر مسئله ي مواد حباب هوازا است که در هواي گرم راندمان آن پايين مي افتد و البته اين مسئله با افزايش ميزان مصرف آن تا حدي جبران مي شود.

مسئله ديگر اين است که اگر بتن نسبتا سرد تحت اثر دماي بالاي محيط اجازه ي انبساط پيدا کند، حباب هاي هوا نيز منبسط شده و مقاومت بتن کاهش مي يابد. اين مسئله به عنوان مثال در قطعات افقي و نه در قطعات قائم، در قالب هاي فولادي که انبساط در آنها جلوگيري مي شود، اتفاق مي افتد.

عمل آوردن بتن در دماي بالا و در هواي خشک مسائل اضافي ديگري به همراه دارد زيرا آب طي عمل آوردن سريع تر تبخير يافته و در نتيجه هيدراتاسيون را کندتر مي کند. اين عمل سبب عدم افزايش کافي مقاومت بتن شده و انقباض ناشي از خشک شدن را سرعت بخشيده و تنش هاي کششي در بتن ايجاد مي کند که سبب ايجاد ترک در بتن سخت شده مي شود. بنابراين در اين موارد جلوگيري از تبخير آب از سطح بتن امري لازم است.

شکل (1)

بتن ريزي در هواي گرم

روش هاي متعددي جهت حل مسائل بتن در هواي گرم که در قسمت قبل بيان گرديد وجود دارد. در اولين قدم دماي بتن در کارگاه يا به هنگام تحويل بايستي پايين و در حدود 16 درجه سانتيگراد(60 درجه فارنهايت) و حداکثر 32 درجه سانتيگراد(90 درجه فارنهايت) نگه داشته شود. دماي مخلوط بتن تازه با داشتن دماي اجزاي تشکيل دهنده ي آن از فرمول زير محاسبه مي گردد:

 در اين فرمول T دما، W جرم اجزاي تشکيل دهنده در واحد حجم بتن (kg/m³ يا lb/yd³) و ضريب هاي a و c و w و wa به سنگدانه ي خشک، سيمان، آب اضافه شده و آب جذب شده توسط سنگ دانه ها مربوط مي باشند. مقدار ضريب 22/0 نسبت تقريبي حرارت ويژه ي مصالح خشک به آب است که در دو سيستم واحد SI و سيستم آمريکايي کاربرد دارد.

البته حرارت و دماي واقعي بتن کمي بيش از مقدار محاسبه شده از فرمول فوق مي باشد و اين به علت کار مکانيکي انجام شده هنگام مخلوط کردن بتن و افزايش حرارت هيدراتاسيون اوليه سيمان است. معهذا مقادير محاسبه شده از فرمول به اندازه ي کافي دقيق مي باشد. از آنجا که معمولا کنترل هايي روي دماي اجزاي تشکيل دهنده ي بتن اعمال مي شود، لذا لازم است اثر نسبي تغييرات درجه حرارت مصالح روي بتن بررسي شود. به عنوان مثال براي نسبت آب به سيمان 5/0 و نسبت سنگدانه به سيمان 6/5 کاهش دماي بتن تازه به ميزان يک درجه سانتيگراد(يا يکي درجه فارنهايت) با پايين آوردن دماي سيمان به ميزان 9 درجه سانتيگراد(9 درجه فارنهايت)، يا آب به ميزان 6/3 درجه سانتيگراد يا سنگدانه ها به ميزان 6/1 درجه سانتيگراد ميسر مي گردد. بنابراين مي توان مشاهده کرد که به علت مقدار کم سيمان در مخلوط، افت دماي بيشتري براي آن نسبت به مصالح ديگر لازم است و در نتيجه خنک کردن آب ساده تر از سيمان و سنگدانه است.

همچنين براي خنک کردن مي توان يخ را به عنوان قسمتي از آب اختلاط مصرف نمود. راندمان اين کار به علت جذب حرارت مصالح ديگر جهت تامين گرماي نهان ذوب يخ، بيشتر است. در اين حالت دماي بتن تازه از فرمول زير بدست مي آيد:

 عبارات فوق همان است که در فرمول قبل بيان شد به جز اينکه کل جرم آب اضافه شده به مخلوط مجموع آب   در دماي   به علاوه ي جرم يخ   و L نشان دهنده ي نسبت دماي نهان ذوب يخ به حرارت ويژه ي آب و برابر 80 درجه ي سانتيگراد (144 درجه ي فارنهايت) مي باشد. بايستي به هنگام مصرف يخ دقت کافي نمود تا کل يخ قبل از کامل شدن مخلوط، آب شده باشد.

اگرچه سرد کردن سنگدانه ها در پايين آوردن دماي بتن تاثير کمتري دارد، ليکن با دپو کردن سنگدانه ها در سايه و دور از تابش مستقيم آفتاب و آبپاشي با آن مي توان حرارت بتن را پايين آورد. از روش هاي ديگر مي توان پوشانيدن لوله هاي آب، رنگ کردن تمام لوله ها و مخزن هاي آب به رنگ سفيد، آبپاشي کردن قالب ها قبل از بتن ريزي، و انجام بتن ريزي در شب را نام برد. در ارتباط با انتخاب مخلوط مناسب به منظور کاهش تاثير هواي خيلي گرم، مقدار سيمان بايد تا حد امکان جهت تقليل حرارت هيداراتاسيون، کم انتخاب شود. در خصوص حل مشکل کارايي بتن، نوع و دانه بندي مصالح سنگي بايد طوري باشد که جذب آب زياد نداشته و مخلوط چسبنده بوده و موادي نظير سولفات ها در سنگدانه ها که خطر گيرش کاذب و سريع را در بتن بالا مي برد به حداقل برسد.

به منظور کاهش «خطر کم شدن کارايي بتن و افزايش زمان گيرش» مي توان از مواد افزودني ديرگير کننده استفاده نمود. در بتن ريزي هاي متوالي اين ماده از تشکيل اتصالات سرد بين قسمت ها جلوگيري مي کند. در بعضي از کاربرد هاي خاص مي توان درصد استفاده از ماده ي افزودني را با نظر متخصص مربوطه بالا برد. پس از بتن ريزي بايد از تبخير آب بتن جلوگيري نمود. از ميزان تبخير بيش از 5/0 کيلو گرم بر متر مربع در ساعت از سطح بتن در معرض محيط بايد اجتناب کرد، تا به عمل آوردن قابل قبول و جلوگيري از ترک هاي پلاستيک فراهم گردد. ميزان تبخير بستگي به دماي هوا، دماي بتن، رطوبت نسبي هوا و سرعت باد دارد. مقادير مختلف تبخير از شکل (2) قابل تخمين مي باشد.