نویسنده:علی باقریان مدیر واحد تحقیق توسعه بتن یار
چکیده:
امروزه نقش بتن خود تراکم در اجرای ساختمان ها و برج ها و عملیات عمرانی بر کسی پوشیده نیست و همواره تلاش می شود که با سبک سازه ها و کاهش هزینه ها و افزایش مقاومت نقش این نوع بتن ها پر رنگ تر گردد.
بتن خود تراکم به علت بی نیاز بودن به تراکم لرزشی و پوشش دادن تمام سطوح قالب به علت روانی ، یکی از بهترین انواع بتن برای ساختن قطعات بتنی می باشد . بیشتر موارد استفاده آن در سقف ها ، تیرها ، ستون ها ، پل ها و لاینینگ تونل ها می باشد و بسیار مناسب برای محل هایی است که آرماتور بندی شدیدا متراکم است . حال اگر در مواردی مانند سقف ها بتوان علاوه بر داشتن مقاومت فشاری و کششی بالا ، سبکسازی نیز انجام داد ، این نوع بتن کارایی بیشتری نیز خواهد داشت.
این مقاله تحقیقی به منظور تعیین نسبت های مخلوط بتن سبک خود تراکم پرمقاومت است. برای کاهش وزن آن از پوکه های معدنی پومیس معدن دماوند جهت دستیابی به بتنی سبک پر مقاومت استفاده شده است .پوکه پومیس دارای ۶۰% سیلیس می باشد که به نوبه خود کمک شایانی در دستیابی به مقاومت و دوام خواهد کرد. همچنین از پودر سنگ و پودر میکروسیلیس به منظور کاهش تخلخل و افزایش مقاومت فشاری استفاده شد. با در نظر داشتن جنبه های اجرایی این نوع از بتن، متغیرها در طرحهای مختلف شامل: نسبت آب به مصالح سیمانی، مقدار دانه های سبک در کل حجم بتن، مقدار سیمان و پودر سنگ بوده اند. آزمونه های ساخته شده در آزمایشگاه بتن ، تا روز آزمایش مقاومت فشاری در حوضچه نگهداری نمونه عمل آوری گردید. نتایج این پژوهش نشان می دهد که می توان با استفاده از دانه های پوکه معدنی پومیس بتن سبک خود تراکم ، با کارایی بالا ساخت.
واژه های کلیدی: بتن سبک ، بتن خود تراکم ، پوکه معدنی ، پومیس ، پودر میکروسیلیس
مقدمه :
یکی از مشکلات مهم در طراحی و اجرای فعالیتهای عمرانی( ساختمان های مرتفع و پل ها) وزن بکار رفته قطعات سازه در آن است. از این رو با استفاده از بتن سبکی که دارای خواص مکانیکی مطلوب باشد، امتیازات قابل توجهی را می توان به دست آورد . از آن جمله کاهش مقاطع در تیر ، ستون، دال و پی است که در نهایت به اقتصادی شدن طرح منجر خواهد شد.
شکل ۱-Perchtoldsdorf, Austria
تاکنون تلاش های زیادی برای ساختن بتن سبک سازه ای صورت گرفته است. بررسی ها ی نوشچنو و ویتکومب نشان داد که با استفاده از سبکدانه های سیلیسی منبسط شده با مصرف سیمان و میکروسیلیس تا ۲۰ % وزن سیمان می توان مقاومتی معادل MPa 5/70 با وزن مخصوص kg/m 3860/1 دست یافت [ ۱]. کیهی، آتیز، یاسر، وازکان نشان دادند که می توان با دانه ها ی بازالت – پومیس، kg/m3 ۴۵۰ سیمان و ۱۰ % وزنی سیمان استفاده از میکروسیلیس به صورت جایگزین،می توان به مقاومت فشاری MPa 8/43 با وزن مخصوص خشک در حدود kg/m3 820/1 بعد از گذشت ۳ ماه دست یافت [۲]. تحقیقات روسیگنولو، آگنسینی و مورایس نشان داد که با استفاده از دانه های سبک برزیلی می توان به مقاومت فشاری ۲۸روزه معادل MPa 2/53 با وزن مخصوص خشک درحدود kg/m3 605/1 دست یافت [۳]. مالهوترا نیز حدود توانست با استفاده از سنگدانه های سنگ رسی منبسط و سیمان نوع ۳ به مقدار kg/m3 ۵۰۰ به مقاومت فشاری۷۰ MPa در ۳۶۵ روز که دارای وزن مخصوص kg/m3 ۰۰۰/۲بوده است . [۴]
بتن تولیدی با این روش دارای قابلیت های زیر می باشد:
- کاهش وزن مخصوص.
- استفاده از روان کننده های قوی و افزایش اسلامپ بتن و کاهش نسبت آب به سیمان طرح مخلوط و رسیدن به حداکثر مقاومت فشاری.
- امکان شکل دهی مناسب به سطح بتن.
- پمپ کردن آسان آن به طبقات.
- بدون نیاز به تراکم لرزشی و خارج سازی هوای موجود در بتن
- به عنوان محصولی صنعتی از نظر کیفیت دارای یکنواختی مطلوبی می باشد.
- قیمت آن نسبت به سنگدانه های مصنوعی پایین تر است و به وفور یافت می شود.
- فاقد مواد زیان آوری است که ممکن است در تولید سنگدانه های مصنوعی بکار رفته باشد .
- به دلیل تشکیل شدن از گدازه های آتشفشانی مقاومت مطلوبی در برابر شوکهای حرارتی دارند.
- تئوری مطالعه :مشکلاتی که بر سر راه طرح مخلوط بتن سبکدانه یا نیمه سبکدانه و اجرای آن وجود دارد عبارتند از:
۱- تغییرات شدید مقاومت با توجه به نوع سنگدانه سبک درشت و ریز با نسبت آب به سیمان ثابت
۲ – تعریف نسبت آب به سیمان در بتن سبکدانه و کنترل آن با توجه به جذب آب قابل توجه سبکدانه ها در طول زمان برخلاف سنگدانه معمولی
۳- جداشدگی و روزدن سبکدانه های درشت و غیرهمگن شدن بتن بویژه در بتن هایی با کارآیی زیاد
۴- تغییر روند جذب آب با توجه به رطوبت اولیه سبکدانه ها و ایجاد مشکل برای تعیین مقدار آب لازم جهت اختلاط با بتن
۵ – تغییر شدید کارآیی در طول زمان و مشکل تأمین کارآیی مناسب در زمان مورد نظر برای تعیین نسبت آب به سیمان( با توجه به تجربیات و چگالی سنگدانه ها و استحکام آن، مقداری تخمین زده می شود تا بتوان به مقاومت و دوام مورد نظر رسید).
در صورتی که ماسه معمولی بکار رود مقاومت ها افزایش می یابد. به علت تفاوت در چگالی سنگدانه ها، به ویژه در بتن نیمه سبکدانه لازم است درصدهای وزنی با توجه به منحنی دانه بندی بدست آید . مقدار آب آزاد طبق آن چه در روش ملی آمده است، تعیین می شود.
پس از محاسبه حجم کل سنگدانه ها با استفاده از رابطه حجم مطلق، حجم کل سنگ دانه ها بدست می آید. با در دست داشتن سهم حجمی هر یک از سنگدانه ها می توان حجم آنها را محاسبه نمود. سپس با استفاده از چگالی هر نوع سنگدانه می توان وزن آنها را تعیین کرد.
بتن خود تراکم، بتنی است که قابلیت جریان و پر کردن درون قالب و لا به لای میلگردها را به راحتی و سهولت دارا می باشد، ضمن این که همگنی آن حفظ می شود و جداشدگی و آب انداختن آن ناچیز می باشد. این بتن نیاز به تراکم ندارد. معمولاًافزایش روانی و جریان بتن و چسبندگی درونی ظاهراً سازگاری ندارد. با افزایش آب آزاد و افزایش روانی بتن، پایداری و همگنی بتن از بین می رود و برای حفظ آن لازم است ذرات ریز به ویژه ذرات چسبنده سیمانی افزایش یابد؛ اما افزایش این مواد می تواند با جریان بتن (جاری شدن ) و کاهش گرانروی آن منافات داشته باشد . با استفاده از فوق روان کننده های قوی می توان مانع افزایش مقدار آب و در نتیجه روانی لازم را تأمین نمود. به هر حال در این مورد نیز گرانروی کم شده و امکان جداشدگی و حتی آب انداختن وجود دارد و توصیه می شود ذرات ریز مانند پودر سنگ ، سرباره و برخی پوزولان های طبیعی و مصنوعی(دوده سیلیسی، خاکستر پوسته برنج، متاکائولن و خاکستربادی ) به قدر کافی بکار رود و بافت دانه بندی ریزتر شود. در بین این مواد، پودر سنگ یا ماسه های خیلی ریز از چسبندگی کمتری برخوردارند و مصرف آنها ترجیح دارد.
امروزه مصرف فوق روان کنند ه هایی بر پایه پلی کربوکسیلات در کشورمان رایج است . گاه می توان برای بالا بردن گرانروی از مواد اصلاح کننده گرانروی بهره گرفت به ویژه اگر نتوان از مقدار کافی پودر سنگ و سایر مواد و ذرات ریز استفاده نمود.
با توجه به کارایی بالای هر دو نوع بتن سبک و بتن خود تراکم در این مقاله سعی شده که ترکیب این دو نوع بتن را آزمایش و نتایج حاصله در فاز خمیری و بتن سخت شده با بتن شاهد فاقد سبکدانه مقایسه گردد . .[۵]
پوکه های معدنی بدلیل بعضی از خواص فیزیکی خود همچون سبکی، مقاومت در مقابل آتش، ضریب هدایت صوتی و حرارتی پایین( عایق صوتی و حرارتی) دارای کاربردهای بسیار متنوع در بخشهای مختلف صنعت می باشند. در بسیاری از کشورهای صنعتی دنیا این منابع بصورت شایسته ای مورد شناسایی قرار گرفته و در صنایع مختلف استفاده می شوند[۴] عمده مصرف این مواد در صنعت ساختمان بوده که جهت سبکسازی استفاده می شود. سبکسازی منجر به کاهش نیروی زلزله وارد بر ساختمان شده و علاوه بر ارتقاء سطح ایمنی لرزهای ساختمان باعث کاهش مصرف مصالح سازهای بکار رفته در سازه نیز میگردد. با توجه به زلزله خیز بودن کشور از یک سو و مصرف بیش از حد انرژی بدلیل ضعف سیستم عایقبندی (صوتی و حرارتی ) اکثر ساختمانها از سوی دیگر، استفاده بهینه از منابع نسبتاً ارزان پوکه معدنی کشور میتواند علاوه بر افزایش ایمنی در مقابل زلزله به کاهش قابل ملاحظه در مصرف سایر مصالح با ارزشتر همچون سیمان، میلگرد، نفت وگاز بیانجامد.
مواد مو مصالح مورد استفاده در تحقیق :
سیمان:
سیمان به کار رفته در این پژوهش سیمان تهران تیپ ۴۲۵-۱ می باشد که دارای مشخصات زیر است :
جدول ۱ . نتایج آزمایشهای انجام شده بر روی سیمان ۴۲۵-۱
ویژگی استاندارد حد استاندارد نتیجه آزمون وزن مخصوص (kg/m3) ملی ۳۸۹ ایران ۳.۱۵ ۳.۱۵ نرمی ملی ۳۸۹ ایران ۲۸۰۰ ۳۰۰۰ مقاومت فشاری( ۲۸ روزه ملات استاندارد) (kg/m2 ) ملی ۳۸۹ ایران ۴۲۵ ۴۳۸ پوکه:
پوکه استفاده شده از نوع پوکه پومیس معدنی ، معدن دماوند با مشخصات زیر است :
آزمایشات مربوط به این قسمت بر اساس استاندارد ۹۴ASTM-C94 و ASTM-C97 انجام شده که در آنها با داشتن وزن مصالح در حالت خشک و اشباع در هوا و بصورت اشباع با سطح خشک ، پارامترهای مذکور محاسبه می شوند. پوکه استفاده شده از نوع پوکه پومیس بوده و دارای مشخصات زیر است.
آنالیز شیمیایی آن به شرح زیر است :
-
شکل ۲ – پوکه معدنی پومیس
- جدول ۲ – آنالیز شیمیایی پوکه پومیس
سایر عناصر% Cao %
Fe2o3 %
Al2o3 %
Sio2 %
شماره نمونه ۳ ۲ ۵ ۲۵ ۶۵ ۷۵۹۲ جدول ۳- خصوصیات فیزیکی پوکه معدنی
درصد جذب آب(%) وزن مخصوص خشک (kg/m3) وزن مخصوص در حالت ssd (kg/m3) نوع نمونه ۱۲.۵ ۰.۸ ۱.۵۵ زیر الک ۴ ۱۲.۵۸ ۰.۸۴ ۱.۸۴ بالای الک ۴ پودر سنگ:
پودر سنگ اثر قابل ملاحظه ای بر بهبود خواص مکانیکی پوکه معدنی دارد . در صورت استفاده از پودر سنگ مقاومت خمشی حدود ۴۰ % افزایش خواهد یافت ، بدون آنکه وزن مخصوص افزایش قابل ملاحظه ای داشته باشد. همچنین پودر سنگ فضای خالی مابین سنگدانه را پر کرده و از نظر ظاهری سطحی عاری از خلل و فرج به بتن می دهد.
پودر سنگ استفاده شده از نوع میکرونیزه کربنات کلسیم (caco3) با خلوص ۹۸ % مشخصات زیر :
جدول ۴ – مشخصات فیزیکی و شیمیایی کربنات کلسیم
جذب آب% وزن مخصوص g/cm3 P2o5 %
Mno %
Tio2 %
Mgo %
K2o %
Na2o %
Cao %
Fe2o3 %
Al2o3 %
Sio2 %
شماره نمونه - میکرو سیلیس:
استفاده از مواد افزودنی مانند میکروسیلیس به دلیل داشتن خصوصیات پوزولانی در بتن خود تراکم کاربرد دارد که می توانند باعث بهبود خواص مهندسی بتن خودتراکم شود وکمک شایانی به ساخت سازه هایی با عملکرد بالا و با دوام می نمایند.
مشخصات میکروسیلیس استفاده شده برمبنای ASTMC1240 – EN13263 به شرح زیر می باشد.
مشخصات شیمیایی :
جدول ۵- آنالیز شیمیایی میکروسیلیس
درصد ترکیب شیمیایی مواد ۹۵-۹۷% Sio2 ۱-۲% Al2o3 ۰.۴-۰.۵% Cao ۱-۱.۵% L.O.I جدول ۶- مشخصات فیزیکی میکروسیلیس
نتیجه آزمایش مشخصات فیزیکی ۲.۲ چگالی ۶۰۰ چگالی حجمی ۰.۳۶ چگالی ظاهری ۱۱۴-۱ ضریب فعالیت پوزولانی (هفت روزه) افزودنی بتن :
روان کننده در تمام طرح ها ثابت بوده و از نوع فوق روان کننده پلی کربوکسیلاتی با چگالی ۱.۲ می باشد.
مشخصات مصالح در طرح های مخلوط به شکل جدول ۹ می باشد.
- جدول ۹- مشخصات مصالح مورد استفاده
نوع مصالح محل تأمین حدکثر اندازه سنگدانه MSAmm جذب آب% چگالی SSD (kg/m3)
درصد عبوری از الک% ۲۰۰ ماسه طبیعی ماسه شویی پریفاب ۴.۷۵ ۳.۲۴ ۲.۳۸ ۲.۰۰ شن پوکه معدن دماوند ۱۹ ۱۲.۵ ۱.۵۵ ۰.۴ شن نیمه شکسته سنگ شکن پریفاب ۱۹ ۲.۲ ۲.۵۴ ۰.۴ پودر سنگ پودر سازان آزادی ۰.۳ ۱ ۲.۲ ۱ ماسه پوکه معدن دماوند ۴.۷۵ ۱۲.۵۸ ۱.۸۴ ۴.۰۰ ترکیب سنگدانه ها ۱۲.۵ – ۲.۱۰۸ مواد سیمانی سیمان تیپ۱.۴۲۵ تهران ۳.۱۵ میکروسیلیس ۲.۲ روان کننده پلی کربوکسیلات ۱.۲ - شرح عملیات پژوهشی و طرح های آزمایشی:طبق جدول ۱۰ همانطور که مشاهده می شود طرح اول که به صورت شاهد بوده و از پوکه استفاده نشده است . در طرح های بعدی پوکه با نسبت های مختلف مورد استفاده قرار گرفته و رفتار سنجی می شود که شامل اسلامپ اولیه و ثانویه (بعد از ۱۵ دقیقه و ۳۰ دقیقه) ، آزمایش قیف V و جعبه L ، چگالی سنجی و مقاومت فشاری ۳و ۷ و ۲۸ روزه می باشد . نمونه ها در قالب های مکعبی ۱۰*۱۰*۱۰ تهیه و برای عمل آوری در حوضچه آب به دمای ۲۳ درجه سانتی گراد نگهداری می گردد. در شکل ۳ و ۴ و ۵ و ۶ فاز خمیری ، آزمایش اسلامپ فلو ، آزمایش جعبه L و آزمایش قیف V ، طرح شماره scc110 نمایش داده شده است .
-
-
شکل ۳ – فاز خمیری طرح ها شکل ۴- آزمایش اسلامپ فلو
-
- شکل ۵ – آزمایش جعبه L شکل ۶- آزمایش قیف V
-
- معیارهای انتخاب بهترین طرح ها روانی مناسب بتن خود تراکم ، پایین ترین چگالی و بالاترین مقاومت فشاری بوده اند.
- همانطور که در جدول ۱۲ مشاهده می گردد کمترین چگالی مربوط به طرح شماره scc110 با چگالی ۱.۸ kg/cm3 و بهترین نتیجه مقاومت فشاری در سن ۲۸ روز مربوط به شماره scc111 با مقاومت kg/m2 ۵۸۸ می باشد . در آزمایشات فاز خمیری همانطور که در جدول ۱۱ مشاهده می گردد scc110 و scc108 نسبت به بقیه طرح ها نتایج بهتر و در فاز خمیری عملکرد مناسبتری داشته اند.
جدول ۱۰- اجزای مخلوط های آزمایشی در یک متر مکعب بتن ( kg) و وزن مخصوص نمونه ها ( )
وزن مخصوص خشک وزن مخصوص تر وزن مخصوص محاسباتی اسلامپ cm پوکه پودرسنگ ماسه شن آب آزاد آب کل فوق روان کننده میکروسیلیس سیمان شماره طرح ۲.۳۵ ۲.۳۵۵ ۲.۱۶۲ ۶۳ ۰ ۱۰۶ ۹۸۳ ۵۷۷ ۱۵۸ ۲۰۲ ۸ ۰ ۴۰۰ scc 100 ۲.۲۱ ۲.۲۸۵ ۲.۰۳۹ ۶۷ ۳۴۱ ۱۰۷ ۵۹۵ ۳۴۹ ۱۵۲ ۱۸۳ ۸ ۰ ۴۰۰ scc 101 ۲.۱۱ ۲.۲۸۵ ۱.۹۹۶ ۷۳ ۲۵۷ ۱۰۷ ۶۹۴ ۴۰۶ ۱۵۲ ۱۸۶ ۸ ۰ ۴۰۰ scc 102 ۲.۱۲ ۲.۱۸۰ ۱.۹۲۶ ۶۳ ۴۲۷ ۱۵۳ ۷۴۴ ۱۷۶ ۱۸۰ ۱۸۵ ۸ ۰ ۴۰۰ scc 103 ۲.۳ ۲.۳۶۵ ۱.۹۶۳ ۶۸ ۲۸۷ ۲۲۰ ۷۱۳ ۲۵۳ ۱۷۶ ۲۰۹ ۸ ۱۰ ۴۰۰ scc 104 ۲.۱۱ ۲.۱۵۵ ۱.۷۵۲ ۷۴ ۷۶۰ ۱۴۹ ۳۲۲ ۸۶ ۱۵۲ ۲۵۰ ۱۲ ۰ ۴۰۰ scc 105 ۲.۰۳ ۲.۱۷۰ ۱.۷۴۹ ۷۲ ۷۴۰ ۱۴۵ ۳۱۴ ۸۴ ۱۶۰ ۲۵۵ ۱۲.۶ ۲۰ ۴۰۰ scc 106 ۲.۱ ۲.۲۰۰ ۱.۷۵۳ ۸۲ ۸۳۲ ۱۴۹ ۲۴۱ ۸۶ ۱۳۶ ۲۴۰ ۸.۸ ۴۰ ۴۰۰ scc 107 ۱.۸۴۵ ۲.۰۵۵ ۱.۷۷۳ ۸۲ ۸۱۲ ۱۴۵ ۲۳۶ ۸۴ ۱۳۴ ۲۳۴ ۹.۹ ۴۵ ۴۵۰ scc 108 ۱.۹۸۵ ۲.۲۴۲ ۱.۷۴۰ ۸۵ ۸۲۶ ۲۲۲ ۲۴۰ ۰ ۱۴۱ ۲۴۲ ۸.۸ ۴۰ ۴۰۰ scc 109 ۱.۸ ۲.۱۴۵ ۱.۷۷۲ ۸۷ ۹۳۹ ۱۷۶ ۰ ۰ ۱۵۵ ۲۶۱ ۱۱.۱ ۵۵ ۵۰۰ scc 110 ۲.۱۸ ۲.۲۷۰ ۱.۹۶۶ ۸۱ ۳۲۹ ۲۱۶ ۶۸۸ ۰ ۱۹۴ ۲۵۵ ۱۱.۱ ۵۵ ۵۰۰ scc 111 جدول ۱۱ – آزمایشات فاز خمیری صورت گرفته روی بتن
شماره نمونه scc100 scc101 scc102 scc103 scc104 scc105 scc106 scc107 scc108 scc109 scc110 scc111 اسلامپ cm ۶۳ ۷۳ ۷۳ ۶۵ ۶۸ ۷۴ ۶۵ ۸۲ ۸۲ ۸۵ ۸۷ ۸۱ قیفv (s) ۰۰:۰۵ ۰۰:۰۷ ۰۰:۰۴ ۰۰:۱۰ ۰۰:۰۸ ۰۰:۰۸ ۰۰:۰۹ ۰۰:۰۴ ۰۰:۰۳ ۰۰:۰۶ ۰۰:۰۳ ۰۰:۰۶ جعبه L ۰.۹۱ ۰.۷۸ ۰.۹۲ ۰.۴۵ ۰.۷۸ ۰.۷۸ ۰.۷۵ ۱.۰ ۱.۰ ۰.۸۰ ۱.۰ ۰.۷۷ جدول ۱۲- مقاومت فشاری نمونه ها و رفتار بتن در هنگام تولید (kg/m2 )
نمونه چگالی ۳ روزه ۷ روزه ۲۸ روزه جداشدگی آب انداختن خمیری بودن تراکم پذیری نسبت مقاومت فشاری به چگالی scc 100 ۲.۳۵ ۳۷۶ ۴۸۷ ۶۱۰ ندارد ندارد کم متوسط ۲۵۹.۵۷ scc 101 ۲.۲۱ ۲۲۹ ۳۰۷ ۳۶۴ کم دارد کم متوسط ۱۶۴.۷۱ scc 102 ۲.۱۱ ۲۹۱ ۳۵۱ ۴۱۸ کم دارد کم متوسط ۱۹۸.۱۰ scc 103 ۲.۱۲ ۲۵۸ ۳۱۱ ۳۸۰ کم کم متوسط متوسط ۱۷۹.۲۵ scc 104 ۲.۳ ۲۳۴ ۳۲۹ ۵۱۸ ندارد کم زیاد زیاد ۲۲۵.۲۲ scc 105 ۲.۱۱ ۲۴۲ ۳۲۳ ۴۰۸ کم دارد کم متوسط ۱۹۳.۳۶ scc 106 ۲.۰۳ ۲۵۵ ۳۳۱ ۴۴۳ کم دارد کم متوسط ۲۱۸.۲۳ scc 107 ۲.۱ ۳۵۸ ۳۹۷ ۴۱۳ کم دارد متوسط متوسط ۱۹۶.۶۷ scc 108 ۱.۸۴۵ ۳۴۲ ۴۳۱ ۴۷۷ کم دارد کم متوسط ۲۵۸.۵۴ scc 109 ۱.۹۸۵ ۳۴۰ ۳۴۹ ۳۹۰ کم دارد متوسط متوسط ۱۹۶.۴۷ scc 110 ۱.۸ ۳۸۵ ۳۹۲ ۴۷۰ کم کم کم متوسط ۲۶۱.۱۱ scc 111 ۲.۱۸ ۳۹۷ ۵۷۰ ۵۸۸ کم متوسط کم متوسط ۲۶۹.۷۲ - . با توجه به جدول ۱۱ و۱۲ نمودار های ۷ و ۸ می توان آزمونه های آزمایشی را در دو بخش بتن نیمه سبک با چگالی نزدیک به kg/m3 2 و بتن سبکدانه با چگالی نزدیک به kg/m3 8/1 سنجید ؛ که با این حساب می توان گفت در نمونه های نزدیک به چگالی kg/m32 آزمونه scc106 با چگالی ۲.۰۳ kg/m3 و مقاومت ۴۴۳ kg/m2 و نسبت مقاومت فشاری به چگالی ۲۳/۲۱۸ و درآزمونه های نزدیک به چگالی kg/m3 8/1 آزمونه scc110 باچگالی ۸/۱ kg/m3 و مقاومت فشاری ۴۷۰ kg/m2 و نسبت مقاومت فشاری به چگالی ۱۱/۲۶۱ بهترین طرح های تهیه شده است
-
شکل ۹- توزین نمونه ۱۰*۱۰*۱۰ طرح scc108
شکل ۱۰ – آزمونه ۲۸ روزه مربوطه به طرح scc110 پس از بارگذاری فشاری
شکل ۱۱ – آزمونه ۲۸ روزه مربوطه به طرح scc108 پس بارگذاری فشاری
. با توجه به جدول ۱۱ و۱۲ نمودار های ۷ و ۸ می توان آزمونه های آزمایشی را در دو بخش بتن نیمه سبک با چگالی نزدیک به kg/m3 2 و بتن سبکدانه با چگالی نزدیک به kg/m3 8/1 سنجید ؛ که با این حساب می توان گفت در نمونه های نزدیک به چگالی kg/m32 آزمونه scc106 با چگالی ۲.۰۳ kg/m3 و مقاومت ۴۴۳ kg/m2 و نسبت مقاومت فشاری به چگالی ۲۳/۲۱۸ و درآزمونه های نزدیک به چگالی kg/m3 8/1 آزمونه scc110 باچگالی ۸/۱ kg/m3 و مقاومت فشاری ۴۷۰ kg/m2 و نسبت مقاومت فشاری به چگالی ۱۱/۲۶۱ بهترین طرح های تهیه شده است
نتیجه گیری:
پومیس با اینکه از لحاظ وزن مخصوص بالاتر از سایر پوکه های معدنی و مصنوعی می باشد اما به دلیل وجود بیش از۶۰% سیلیس کمک شایانی در بهبود نتایج مقاومت فشاری می کند و همچنین سازگار تر با بتن خود تراکم است .با توجه به طرح مخلوط های آزمایش شده و مشاهدات رفتار پومیس در بتن خود تراکم پیشنهاد می گردد با توجه به نیاز طراح و مقدار سبک سازی مخلوط بتن از دو طرح scc106 و scc110 استفاه گردد. نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن ، ضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت ، سبک سازی ، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است .حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا و یا هزینه زیاد اجرای ساختمان ها نیاز مند ارائه راهکار هائی به منظور استفاده عملی از روش های نوین ومصالح ساختمانی جدید جهت کاهش وزن و کاهش زمان ساخت و دوام بیشتر ونهایتا کاهش هزینه اجراست. این روش سبک سازی با توجه به آزمایشهای انجام شده و نتایج حاصله هم در بخش سرعت اجرایی و هم در بخش مقاوم سازی و کاهش هزینه ها کاملا اجرایی و مقرون به صرفه می باشد.
مراجع :
- “How to obtain – strength concrete using Density Aggregate,” by V. Norok shchenov and w. whit comb .ACI. SP 121-33, P.683, (1990)
- “High – Strength light weight concrete made with Scoria aggregate Containing mineral admixtures,” by A. Kilic, C.D. Atis, E. Yasar, F. Ozcan, Cement and Concrete research, (2003).
- “Properties of high – Performance LWAC for pre -cast structures with Brazilian light weight
aggregates,” by J.A. Rossignolo, M.V.C. Agnesinin, J.A. Morais, cement & concrete composites,
(۲۰۰۱).
۴-Cobanog, I., Ozpinar, Y., Ozbek, A., (2003), “Engineering properties of tuffs in the Sandikli region(Afyon—Turkey) and their possible use as concrete aggregates”, Bull Eng Geol Env, 369–
۳۷۸
۵-روش ملی طرح مخلوط/وزارت مسکن و شهرسازی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ص ۷۴-۷۹ (۱۳۸۶)