1-10-5 تعریف
1-1-10-5 فرآوردههای سیمانی محصولاتی هستند که ماده چسباننده آنها یکی از انواع سیمانهای گفته شده در فصل ۴ این مبحث است.
2-1-10-5 مواد افزودنی بتن موادی هستند که علاوه بر سیمان، آب و سنگدانه در زمان اختلاط به بتن یا سایر مواد پایه سیمانی اضافه شده و موجب اصلاح برخی از خواص بتن تازه یا سخت شده میگردند.
2-10-5 دسته بندی
مهمترین فرآوردههای سیمانی عبارت است از:
1-2-10-5 بتن: بتن پرکاربردترین مصالح مهندسی عمران به شمار میرود و طرح مخلوط آن باید با توجه به کاربرد، نوع مصالح و شرایط محیطی باشد. برای بتنهای با مقاومت بیشتر از ۲۰ مگاپاسکال، تعیین نسبتهای بهینه مخلوط باید از طریق مطالعات آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن ضوابط طراحی بر اساس دوام صورت پذیرد. توصیه میشود از روش ملی طرح مخلوط بتن برای تعیین اولیه نسبت مصالح استفاده گردد.
بتنهای ویژه مورد استفاده در کارهای ساختمانی را میتوان به صورت زیر طبقه بندی نمود:
الف- بتن پرمقاومت بتنهایی که مقاومت فشاری مشخصه آنها بیشتر از ۵۰ مگاپاسکال است، بتن پر مقاومت محسوب میشوند.
ب- بتن سبک: بتن سبک عبارت است از بتنی که وزن مخصوص آن به طور محسوسی کمتر از وزن مخصوص بتنی است که با سنگدانه های طبیعی یا شکسته ساخته میشود. بتن سبک در سه نوع طبقه بندی میشود که عبارتند از:
ب-1- بتن سبک غیرسازه ای که معمولاً به عنوان تیغههای جداساز و عایقهای صوتی در کف مورد استفاده قرار میگیرد و دارای وزن مخصوص کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب میباشد. با وجود وزن مخصوص کم، مقاومت فشاری آن حدود 0.35 تا ۷ مگاپاسکال است.
ب-۲- بتن سبک سازهای که دارای مقاومت کافی میباشد به گونهای که کاربرد آن در اعضای سازهای مجاز شمرده میشود. این بتن دارای وزن مخصوصی بین ۱۴۰۰ تا ۱۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و حداقل مقاومت فشاری مورد نیاز آن ۱۷ مگاپاسکال است.
ب-3- بتن سبک متوسط که از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشاری در محدودهای بین بتنهای سبک غیرسازه ای و سازهای قرار دارد. مقاومت فشاری این بتنها بین ۷ تا ۱۷ مگاپاسکال و وزن مخصوص آنها ۸۰۰ تا ۱۴۰۰کیلوگرم بر متر مکعب میباشد.
پ- بتنهای پاششی (شاتکریت): بتن پاششی بتن یا ملاتی است که به صورت پنوماتیکی ضربهای به سطح پاشیده میشود. بتنهای پاششی را میتوان در دو گروه بتن پاششی مخلوط خشک و بتن پاششی مخلوطتر گروه بندی نمود. در بتنهای پاششی مخلوط خشک اکثر آب مخلوط شده از محل سرلوله اضافه میشود، در حالی که در بتن پاششی مخلوطتر آب و سایر مصالح عمدتاً قبل از ورود به بخش پاشنده مخلوط میشوند. طبق استاندارد ملی ایران شماره ۱۸۸۸۵ بتن پاششی خشک آماده به دو نوع FA و CA و بر اساس خواص فیزیکی به ۴ دسته GU، SR، LP و FR رده بندی میشود.
ت- بتن اصلاح شده با پلیمر: بتنهایی هستند که برای بهبود برخی خواص آنها از ترکیبات پلیمری استفاده میشود.
ث- بتن خودمتراکم شونده: در مواردی که به مخلوط بتن با قابلیت زیاد جاری شدن، خود پخش شدگی در تمام نقاط قالب، پوشش دادن آرماتور با تراکم زیاد، بدون جداشدگی ذرات و بدون لرزاندن مکانیکی نیاز باشد، بتن خودمتراکم شونده مورد استفاده قرار میگیرد.
ج- بتن الیافی: بتن ساخته شده از سیمان، آب، شن، ماسه و الیاف بتن الیافی نامیده میشود.
الیاف در شکلها و اندازههای متفاوت و از جنس فولاد، پلیمر، شیشه و مواد طبیعی مورد استفاده قرار میگیرند. الیاف از طریق افزایش مقاومت کششی و کنترل عرض ترک و ممانعت از توسعه آن سبب ارتقاء خواص مکانیکی بتن میگردند.
چ- بتن رنگی: در تولید بتنهای رنگی معمولاً از رنگدانه ها استفاده میشود. رنگدانه های مورداستفاده بایستی از پایداری مناسب در برابر اشعه UV آفتاب و سایر عوامل محیطی برخوردار باشند. ممکن است از جلوه اینگونه بتنها به دلیل فرآیندهایی همچون تراوش آهک به سطح بتن کاسته شود. بنابراین لازم است تمهیدات لازم برای ممانعت از تراوش آهک همچون اعمال پوششها و جلوگیری از سیکلهای تر و خشک شدن انجام گیرد.
2-2-10-5 بلوکهای سیمانی: این بلوکها در دو دسته باربر و غیرباربر تولید و بسته به شرایط در ساخت دیوارهای باربر و غیرباربر استفاده میشوند. بلوک سیمانی سقفی قطعهای پیش ساخته و توخالی است که بین دو تیرچه قرار میگیرد و با توجه به ضخامت و مقاومت سقف، ابعاد آن متغیر است. از بلوکهای سیمانی سقفی در ساخت سقفهای مجوف استفاده میشود.
3-2-10-5 بلوکهای (قطعات) سیمانی سبکدانه: بلوکهای سیمانی سبکدانه (توپر و توخالی) از اختلاط سیمانهای هیدرولیکی، آب و دانههای سبک معدنی طبیعی و یا مصنوعی ساخته میشود. براساس چگالی ظاهری، بر دو دسته است:
الف – بلوک سیمانی سبک: بلوکهایی که چگالی خشک ظاهری آنها، کمتر از ۱۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب است.
ب- بلوک سیمانی نیمه سبک: بلوکهایی که چگالی خشک ظاهری آنها، بین ۱۷۰۰تا۲۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
بلوکهای سیمانی سبک دانه غیرباربر در ساخت اعضای غیرباربر ساختمانی استفاده شده و بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۷۷۸۲ در چهار رده وزن مخصوص ظاهری ۵۰۰-۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب، ۷۰۰-۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب، ۱۰۰۰-۱۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب، و ۱۷۰۰ – ۲۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب قرار میگیرند.
4-2-10-5 بلوکهای (قطعات) بتن هوادار اتوکلاو شده: بلوکهای بتن هوادار اتوکلاو شده یا بتن گازی بلوکهایی هستند که با ایجاد تخلخل ناشی از واکنش شیمیایی یک عامل حباب ساز مانند پودر آلومینیم، بعد از گیرش اولیه و برش و عمل آوری در محیطهای تحت فشار بخار ساخته میشوند. این نوع بلوکها قابلیت استفاده در دیوارهای غیرباربر داخلی و خارجی را دارند. محدودیت کاربری این بتنها با توجه به رده مقاومتی آنها تعیین میشود. بتنهای گازی از نظر رده مقاومتی به سه دسته با مقاومتهای 2.5، 5 و 7.5 مگاپاسکال تقسیم میشوند. همچنین از نظر جرم حجمی خشک، این بتن میتواند دارای جرم حجمی اسمی ۴۰۰ تا ۸۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب باشد.
5-2-10-5 بلوکهای (قطعات) بتنی سبک اسفنجی (سلولی): بلوکهای بتن سبک اسفنجی (CLC) نوعی بتن سبک متخلخل است که تخلخل آن با استفاده از یک نوع ماده افزودنی کف ساز و یا در اثر یک فرآیند شیمیایی که منجر به تشکیل گاز در بتن، بدون فرآیند اتوکلاو ایجاد میشود. بلوکهای بتنی سیک اسفنجی، از نظر رده مقاومتی به چهار دسته با مقاومتهای ۲، 2.5، 3.5 و 6.5 مگاپاسکال تقسیم میشوند. همچنین از نظر جرم حجمی خشک، این بتن میتواند دارای جرم حجمی اسمی ۴۰۰ تا ۸۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب باشد.
6-2-10-5 موزاییک: کف پوش متراکم شدهای است که از مصالح سنگی، سیمان و آب با شکل و ضخامت یکنواخت ساخته میشود و دارای خصوصیات هندسی مشخصی است. موزاییکها به روش پرس، ويبره و یا پرس و ویبره به شکل منفرد تولید میشود و یا به شکل بلوکهای بزرگ، با پرس، ویبره و یا خلأ قالب گیری و سپس در ابعاد مورد نظر بریده میشوند. موزاییک تک لایه و دو لایه است و براساس نمای ظاهری سطح رویه و دانه بندی، به انواع زیر تقسیم میشوند:
1-6-2-10-5 موزاییک سیماتی ساده: موزاییکی که در سطح رویه فاقد سنگدانه تزیینی است و انواع شیاردار و ساده دارد.
2-6-2-10-5 موزاییک سنگ دار: موزاییکی که در سطح روي آن سنگدانه سخت صیقل پذیر تزیینی به کار رفته است و به صورت شیاردار یا شسته یا صاف ساخته میشود و بر حسب اندازه بزرگترین قطر دانههای سنگی قابل مشاهده، به ۵ گروه نرم دانه، ریزدانه، میان دانه درشت دانه و تکهای (پلاکی) و لاشهای تقسیم میشود.
7-2-10-5 ملات های آماده: این ملات ها در کارخانه پیمانه و مخلوط میشوند. در ملات خشک آماده مصالح از پیش مخلوط شده و فقط به افزایش آب نیاز دارد. سایر انواع ملات های سیمانی در فصل ملاتهای سیمانی ارائه شدهاند.
8-2-10-5 ورقهای سیمانی الیاف دار (تختههای سیمانی): ورقهایی متشکل از یک چسباننده هیدرولیکی معدنی با یک چسباننده سیلیکات کلسیمی که با واکنشهای شیمیایی یک ماده سیلیسی و یک ماده آهکی تقویت و با الیاف آلی یا الیاف سنتزی معدنی ساخته میشود. در تولید ورقهای صاف سیمانی الیاف دار، استفاده از آزبست مجاز نیست. برخی از الیاف جانشین آزبست عبارت است از: الیاف شیشه، الياف پلی پروپیلن، الیاف فولادی، الیاف آرامید، الیاف سلولزی، الیاف کربن، الیاف سرامیکی، کولار، پلی وینیل الکل، اکسید آلومینیوم، ولاستونيت و پلی استر. ورقهای صاف سیمانی الیاف دار برای کاربری بیرونی ساختمان، نظیر پوشش نماهای خارجی ساختمان، تیغهها، زیرنماها، پوشش جاهای آسیب دیده و مانند آنها و با کاربری داخلی مانند جداگرها، کفها، سقفها و مانند آنها با خواص گسترده متناسب با نوع کاربرد مورد استفاده قرار میگیرند. این ورقها ممکن است دارای سطح صاف یا نقش دار باشد. این ورقها به دو نوع الف و ب تقسیم میشود:
1-8-2-10-5 ورقهای نوع الف روکش دار یا بدون روکش برای کاربریهای بیرونی ساختمان، در جاهایی مناسب است که مستقیماً در معرض تابش خورشید، بارش برف و باران قرار دارند.
2-8-2-10-5 ورقهای نوع ب معمولاً برای مصارف داخلی مناسب است و نیز برای مواردی از مصارف بیرونی ساختمان که در معرض تابش خورشید و بارش باران و برف قرار ندارند.
9-2-10-5 افزودنیهای بتن عمدتاً شامل مواد کندگیر کننده، حباب هواساز، زودگیر کننده، زود سخت کننده، نگهدارنده آب، روان کننده، فوق روان کننده و کاهنده میزان جذب آب هستند. مواد افزودنی میتوانند تک منظوره با چند منظوره باشند که انواع چند منظوره به گونهای طراحی شدهاند که علاوه بر یک عملکرد اصلی، حداقل یک عملکرد دیگر نیز داشته باشند.
3-10-5 استانداردها
1-3-10-5 ویژگیها
1-1-3-10-5 آب مصرفی در بتن باید دارای شرایط زیر باشد:
الف- آبی را که قابل آشامیدن است مزه یا بوی مشخصی ندارد و تميز و صاف است، میتوان بدون انجام آزمایش، در بتن به کار برد. تنها استثنا آن است که سوابق قبلی، نشان دهنده نامناسب بودن این آب برای بتن باشد، که در این صورت، این آب را نباید در بتن به کار برد.
ب- حداکثر مقدار مجاز مواد زیان آور در آب مصرفی در بتن باید مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۷۴۸ باشد.
پ- آبهای غیر آشامیدنی را هنگامی میتوان قابل قبول تلقی کرد که نتایج حاصل از یک آزمونه و یا میانگین نتایج حاصل از دو آزمونه متوالی ضوابط مربوط را برآورده سازند.
ت- آب غیر آشامیدنی را تنها میتوان در صورتی مورد استفاده قرار داد که موارد زیر را تأمین کند:
pH آب مصرفی در بتن نباید کمتر از ۵ یا بیشتر از 8.5 باشد. مقاومت ۷ و ۲۸ روزه آزمونههای ملات ساخته شده با آب غیر آشامیدنی حداقل معادل ۹۰ درصد مقاومت نظیر آزمونههای مشابه ساخته شده با آب مقطر باشد. زمان گیرش اولیه خمیر سیمان ساخته شده با آب غیرآشامیدنی بیش از یک ساعت با زمان گیرش نظير خمیر سیمان ساخته شده با آب مقطر تفاوت نداشته باشد.
نتیجه انبساط حجم به دست آمده از آزمایش سلامت سیمان، در آزمونه ساخته شده با آب غیر آشامیدنی از نتیجه به دست آمده از آزمونه نظیر ساخته شده با آب آشامیدنی بیشتر نباشد. میزان چربی معدنی آب مصرفی در یک حجم معین از بتن از 2.5 درصد وزن سیمان مصرفی در همان حجم از بتن بیشتر نباشد. سایر آبها را چنانچه با مشخصات ارائه شده در استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۷۴۸ با عنوان آب اختلاط بتن مطابقت داشته باشد میتوان استفاده کرد.
2-1-3-10-5 افزودنیهای بتن
الف- مشخصات مواد افزودنی برای استفاده در بتن باید با الزامات استاندارد ملی ایران شماره 2930-2 مطابقت داشته باشد.
ب- لازم است بر اساس آزمونهای انجام شده محدوده مصرف ماده افزودنی بر حسب درصد وزنی سیمان توسط تولید کننده ارائه گردد. در آزمایش افزودنیها آزمایشهایی نظیر تأثیر بر زمان گیرش، کارآیی و مشخصات مکانیکی مطابق با مجموعه استانداردهای ملی ایران تحت شماره ۲۹۳۰ انجام میگیرد.
پ- استفاده از کلرید کلسیم فقط در بتن بدون فولاد مجاز است و حداکثر مصرف آن دو درصد وزنی سیمان مقدار تعیین شده توسط تولیدکننده است.
ت- لازم است از پخش یکنواخت مواد افزودنی در مواد پایه سیمانی اطمینان حاصل شود، بدین منظور توصیه میگردد برخی از انواع این مواد ابتدا در آب مخلوط و سپس به مخلوط اضافه شوند.
3-1-3-10-5 بتن پرمقاومت
در مورد بتن پرمقاومت رعایت موارد زیر لازم است:
الف – انتخاب مصالح مصرفی برای ساخت بتن پرمقاومت باید با دقت بیشتری نسبت به بتن با مقاومت کمتر انجام شود.
ب- تغييرات در خصوصیات سیمان، اثر نامطلوب بر خواص بتن پرمقاومت دارد، بنابراین تغییرات در خصوصیات سیمان باید محدود شود. تغییر در مقدار CSS و افت ناشی از سرخ شدن سیمان نباید به ترتیب بیش از ۴ درصد و 0.5 درصد باشد. همچنین تغییر در مقدار سولفات (SO3) باید به 0.2 ± درصد محدود گردد.
پ- هرچند افزایش نرمی سیمان سبب افزایش سرعت واکنش هیدراسیون میشود، اما نرمی بسیار زیاد قابل قبول نیست، زیرا تقاضای آب مخلوط را افزایش میدهد. بنابراین سیمان پرتلند نوع ۳ فقط در مواردی باید استفاده شود که مقاومت زیاد زودرس نیاز باشد.
ت- برای کسب مقاومت فشاری و دوام مورد نظر در بتنهای پرمقاومت میتوان از مواد افزودنی معدنی از جمله پوزولانها مانند بتن معمولی استفاده کرد.
ث- از مواد افزودنی شیمیایی در ساخت بتن پرمقاومت مانند بتن معمولی میتوان استفاده کرد، اما از سازگاری سیمان و مواد افزودنی به خصوص فوق روان کننده باید اطمینان حاصل کرد. از آزمایش اسلامپ به عنوان یکی از روشهای بررسی میتوان استفاده کرد.
ج- مقاومت فشاری سنگدانه ها باید حداقل برابر با مقاومت فشاری خمیر سیمان مصرفی در بتن پر مقاومت باشد و سنگدانه درشت نباید دارای صفحات ضعیف باشند. برای بهبود کارایی و کاهش مقدار خمیر سیمان، سنگدانه ریز باید گرد و برای بهبود مقاومت پیوستگی بین سنگدانه و خمیر سیمان، سنگدانه درشت زاویه دار (شکسته) باشند.
چ- مقدار مناسب سیمان بین ۳۹۰ تا ۵۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. در صورت عدم کسب مقاومت فشاری مورد نظر با استفاده از مقادیر سیمان ذکر شده، باید با کاهش نسبت آب به سیمان مخلوط و استفاده از مواد افزودنی معدنی مناسب، به مقاومت فشاری متوسط لازم دست یافت.
ح- برای ساخت بتن با مقاومت فشاری تا ۶۰ مگاپاسکال، اندازه حداکثر شن باید ۱۹ یا ۲۵ میلی متر و برای مقاومت فشاری بیشتر تا ۱۰۰ مگاپاسکال، اندازه حداکثر شن باید 9.5 یا 12.5 میلی متر باشد.
خ- مقدار آب مخلوط و نسبت آب به سیمان باید بر اساس مقاومت فشاری مورد نظر تعیین شود. بازه وسیع مقاومت فشاری با نسبت آب به سیمان بین 0.3 تا 0.5 قابل کسب است، اما نسبت آب به سیمان نباید کمتر از 0.26 انتخاب شود.
د- پس از تعیین نسبت مخلوط، باید مخلوطهای آزمون در آزمایشگاه ساخته شود. مخلوطهای آزمون باید الزامات کارایی و مقاومت را تأمین کنند، در غیر این صورت باید مقدار یا نوع اجزای مخلوط اصلاح شوند.
ذ- مقاومت فشاری بتنهای پرمقاومت باید در سن ۵۶ روز اندازه گیری شود، مگر آن که بتن پر مقاومت زودرس در نظر باشد که باید مقاومت در سن ۲۸ روز معیار و مورد اندازه گیری قرار گیرد.
4-1-3-10-5 بتن الیافی
در مورد بتن الیافی رعایت موارد زیر لازم است:
الف- الياف در بتن نقش کنترل ترکها را دارد که بر مبنای آن، مقاومت در برابر ضربه، خستگی، مقاومت برشی، مقاومت خمشی باقی مانده (پس از ترک خوردگی عضو) و ظرفیت جذب انرژی بتن بهبود مییابد. اما تأثیرگذاری الیاف در بتن به نوع و مقدار الياف، شکل، طول، نسبت ظاهری (نسبت طول به قطر الياف)، مقاومت کششی و سازوکار مهاری الیاف بستگی دارد.
ب- برای ساخت بتن الیافی میتوان از مصالح معمول در ساخت بتن استفاده کرد و از انواع الیاف مانند فولادی، مصنوعی و طبیعی بهره گرفت. برخی استانداردهای ملی موجود در مورد الياف مصرفی در بتن عبارتند از استاندارد ملی شماره ۱۹۳۰۱ : الیاف سلولزی مورد استفاده برای بتن تقویت شده با الیاف، استاندارد ملی شماره ۱۷۵۴۰ : الیاف شیشهای مقاوم در برابر قلیا برای بتن تقویت شده با الیاف شیشهای و بتن تقویت شده با الیاف و سیمان، استاندارد ملی شماره ۱۷۶۹۷ : الیاف فولادی برای بتن. بعضی از الیاف مصنوعی مانند شیشه و اکثر الیاف طبیعی بامبو در محیط قلیایی بتن آسیب پذیرند. قبل از مصرف این نوع الیاف باید با پوششهای مناسب، سطح الياف حفاظت شوند.
پ- برای بتنهای با مقاومت فشاری بیشتر از ۶۰ مگاپاسکال، مقاومت کششی الیاف فولادی مصرفی باید بیش از ۱۵۰۰ مگاپاسکال باشد تا از رفتار ترد عضو بتنی جلوگیری شود.
ت- برای جلوگیری از قلوه کن شدگی بتن در هنگام آتش سوزی، میتوان از الياف پلی پروپیلن به مقدار 0.35 درصد حجم بتن با الیاف مشابه و یا روشهای کارآمد دیگر استفاده شود. تشخیص ضرورت مقاومت در مقابل آتش سوزی به عهده کارفرما است. رعایت ضوابط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان در این زمینه الزامی است.
ث- بهبود خواص بتن با استفاده از الیاف گسترده است و شامل افزایش مقاومت طاقت، مقاومت ضربه، مقاومت خستگی و کاهش ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک است. انتخاب نوع و مقدار الياف، طول و نسبت ظاهری و مقاومت کششی الیاف باید بر مبنای بهبود خاصیت مورد نظر بتن صورت پذیرد.
ج- مقاومت پیوستگی بین الیاف و خمیر سیمان در بتن نباید در حد کم باشد که در بارهای کم، الياف به آسانی از خمیر سیمان بیرون کشیده شود و در حد زیاد نباشد که الیاف بدون جذب انرژی شکسته شوند.
چ- برای انتخاب نوع و مقدار الياف و حصول اطمینان از عملکرد الياف، تولیدکننده موظف است بر مبنای مستندات آزمایشگاهی، اطلاعات مورد نیاز را ارائه دهد، در غیر اینصورت، باید آزمایشهای مربوط انجام شوند.
ح- در طرح اختلاط بتن الیافی باید موارد زیر را در نظر گرفت:
تعیین نسبت مخلوط بتن الیافی مشابه بتن معمولی است. اما الياف بر کارایی مخلوط بتن اثر دارد و باعث کاهش آن میشود و هرچه مقدار الياف و طول آن بیشتر باشد از کارایی بیشتر کاسته میشود. بنابراین در تعیین نسبت مخلوط بتن یک باید یا چند مورد از موارد زیر در اصلاح مخلوط اعمال شوند:
کاهش مقدار شن، افزایش مقدار سیمان، افزایش مقدار ماسه، استفاده از فوق روان کننده و کاهش حداکثر اندازه شن.
کاهش مقدار شن در مخلوط بتن یکی از مؤثرترین روشهای جلوگیری از افت کارایی ناشی از الياف در مخلوط است. بین درصد وزنی کاهش شن و V(L/d) رابطه خطی وجود دارد که در آن V درصد حجم الياف و L/d نسبت ظاهري الياف است. برای مقدار V(L/d) از ۲۰ تا ۷۰، باید مقدار شن بین ۵ تا ۲۰ درصد کاهش یابد تا کارایی بتن مشابه بتن بدون الياف تأمین گردد.
خ- برای اندازه گیری کارایی بتن الیافی نباید از اسلامپ استفاده شود، بلکه باید از مخروط اسلامپ معکوس و یا آزمایش زمان وی بی استفاده گردد.
5-1-3-10-5 بتن خودمتراکم شونده
الف- بتنهای خودمتراکم شونده، بتنهایی با روانی زیاد و خاصیت جاری شدن بوده و بدون نیاز به لرزاندن در قالبها ریخته میشوند. این بتنها دارای سه مشخصه اصلی میباشند :
قابلیت جاری شدن: داشتن روانی کافی بتن برای جاری شدن تحت وزن خود و بدون نیاز به ویبره برای پر کردن فضاهای خالی تحت شرایط پیچیده قالب.
قابلیت عبور (از شبکه آرماتور): قابلیت عبور از فضاهای تنگ بتن مانند فضاهای خالی بین آرماتورها، بدون جداشدگی سنگدانه و گرفتار شدن سنگدانه ها در میان آرماتورها.
قوام (پایداری): قابلیت بتن برای حفظ قوام و عدم جداشدگی سنگدانه در طول مدت حمل، بتن ریزی و پس از آن .
ب- آزمایشهایی که برای سنجش قابلیت بتنهای خودمتراکم شونده تدوین شدهاند معمولاً برای سنجش خواص مذکور یا ترکیبی از این خواص میباشند. برخی از این آزمایش هاشامل اندازه گیری جریان اسلامپ مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۱۲۷۰، اندازه گیری میزان جداشدگی ایستایی مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۲۵۵، آزمون جعبه L شکل مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۰-۳۲۰۳، آزمون قيف V مطابق استاندارد ملی ایران شماره 9-3203، آزمون سنجش قابلیت عبور به وسیله دستگاه حلقه J مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۱۲۷۱، تعیین مقاومت در برابر جداشدگی با الک مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۱- ۳۲۰۳، تعیین مقاومت در برابر جداشدگی با استفاده از آزمون نفوذ مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۹۳۸۷ و آزمون جعبه U هستند.
پ- خواص بتنهای خودمتراکم شونده را میتوان از طریق کنترل حداکثر اندازه سنگدانه، استفاده از مقدار مناسب ریزدانهها، استفاده از پودر سنگ، استفاده از مواد دارای سطح ویژه بالا مانند نانومواد و پوزولان ها، استفاده از اصلاح کنندههای لزجت و مقدار و نوع مناسب روان ساز کنترل نمود. توصیه میشود که خواص بتنهای خودمتراکم شونده با راهنماهای تهیه شده در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و سازمان ملی استاندارد ایران مطابقت داشته باشد. همچنین میتوان از دستور کارهای معتبر که در سطح بین المللی تدوین شدهاند برای طرح بتنهای خودمتراکم شونده استفاده نمود.
ت- استفاده از انواع سیمانهای پرتلند در ساخت بتن خودمتراکم شونده مجاز است، مگر آن که شرایط محیطی و دوام، محدودیت در انتخاب نوع سیمان را ایجاب کند.
ث- پودر سنگهای خنثی مانند آهکی، بازالت و کوارتز حاصل از آسیاب کردن سنگها و سیمان پرتلند آهکی برای تأمین گرانروی مخلوط بتن مجاز میباشند. اما هیچ نوع ترکیب زیان آور در ترکیبات پودرها نباید وجود داشته باشد. دانه بندی پودر سنگ میتواند ریزدانهتر یا درشت دانهتر و یا مشابه دانه بندی سیمان پرتلند باشد.
ج- مواد افزودنی معدنی مانند دوده سیلیس، کائولین و سرباره به عنوان جایگزین بخشی از سیمان و یا به عنوان پر کننده در مخلوط بتن مجاز است.
چ- برای تأمین قوام مخلوط بتن استفاده از ماده افزودنی شیمیایی اصلاح کننده گرانروی مجاز است. همچنین برای ساخت مخلوط بتن با گرانروی مناسب ترکیب پودر سنگ و پودرهای فعال و ماده اصلاح کننده گرانروی امکان پذیر است.
ح- تأمين روانی مخلوط بتن باید توسط مواد افزودنی فوق روان کنندههای ممتاز مانند پلی کربوکسیلات فراهم گردد.
خ- استفاده از هر اندازه حداکثر سنگدانه در ساخت بتن خود متراکم شونده مجاز است، اما توصیه میشود برای حفظ پایداری مخلوط، اندازه حداکثر به ۲۰ میلی متر محدود شود.
د- در طرح مخلوط بتنهای خودمتراکم شونده لازم است موارد زیر مراعات گردد:
تعیین نسبتهای مخلوط بتن خودمتراکم شونده باید به نحوی انجام شود که خصوصیات مورد نظر شامل قابلیت پرکنندگی، قابلیت عبور و پایداری مورد نظر را تأمین کند. درجه مورد نیاز این خصوصیات تابع تراکم میلگردها، شکل و اندازه قالب و روش بتن ریزی است. بنابراین در هنگام طرح مخلوط باید خصوصیات مورد نظر مورد بررسی قرار گیرند.
در تعیین نسبت مخلوط باید ابقاپذیری که ظرفیت مخلوط بتن در حفظ الزامات عملکرد در حالت تازه و سخت شده است بررسی شود و با تغییرات ناچیز در کمیت و کیفیت مصالح و مواد مصرفی و روش اجرا در خصوصیات بتن تازه و خواص بتن سخت شده، تغییرات عمده ایجاد نشود. برای بررسی ابقاپذیری باید روش زیر اتخاذ گردد :
مخلوط بتن طبق نسبتهای تعیین شده همراه با دو مخلوط دیگر که در یکی مقدار آب ۸ لیتر در متر مکعب بیشتر از طرح مخلوط مورد نظر و در مخلوط دیگر مقدار آب ۸ لیتر در متر مکعب کمتر از طرح مورد نظر است، ساخته شوند. مقادیر آزمایش جریان اسلامپ و آزمایش ۵۰-T هر یک از دو مخلوط (با افزایش و کاهش آب مخلوط) نباید بیشتر از ۱۵ درصد با مخلوط اصلی تفاوت داشته باشند. انحراف استاندارد مقاومت فشاری ۲۸ روزه این دو مخلوط نباید بیشتر از ۴ مگاپاسکال از بتن اصلی در نمونههای آزمایشگاهی و بیشتر از ۵ مگاپاسکال در نمونههای کارگاهی تفاوت داشته باشند.
6-1-3-10-5 بتنهای اصلاح شده با پلیمر
در مورد بتنهای اصلاح شده با پلیمر رعایت موارد زیر لازم است:
الف- در هنگام مخلوط کردن اجزای بتن، پلیمرهای آلی به مخلوط اضافه میشوند. پلیمرهای آلی از مولکولهایی تشکیل شدهاند که مونومر نامیده میشوند و واکنشی که مونومرها را ترکیب میکند به پلیمریزاسیون موسوم است. معمولاً پلیمرها به صورت محلول در آب تولید میشوند که به آنها لاتکس گفته میشود. هرچند تنوع در لاتکس ها زیاد است، اما فقط آن موادی که به صورت خاص برای سیمان پرتلند فرموله شدهاند، برای ملات و بتن مناسب میباشند. هر یک از انواع لاتکس ها میتواند خواص معینی از ملات و یا بتن را تغییر دهد. با استفاده از مونومرهای مختلف مانند استایرن، بوتادین و آکریلیک میتوان لاتکس از یک نوع، اما با خواص متفاوت تولید کرد. بنابراین، هر نوع لاتکس دارای کوپلیمرهای مختلف است. لاتکس ها میتوانند بعضی از خواص ملات یا بتن را بهبود بخشند، اما تغییر در خواص به نوع لاتکس مصرفی بستگی دارد. به طور کلی لاتکس ها، مقاومت سایش، مقاومتهای کششی و خمشی، مقاومت در مقابل یخ زدگی و آب شدن بتن را افزایش میدهند و نفوذپذیری، مدول الاستیسیته و جمع شدگی بتن را کاهش میدهند.
ب- کاهش مدول الاستیسیته ناشی از مصرف لاتکس ها در ملات یا بتن منجر به کاهش تنشها به دلیل اختلاف کرنشهای حرارتی و جمع شدگی میشود و تمایل بتن به ترک خوردگی کاهش مییابد.
پ- مصالح مصرفی برای ساخت ملات یا بتن اصلاح شده با لاتکس مشابه بتن معمولی است و فقط ترکیب لاتکس که به بتن و ملات معمولی افزوده میشود، آن را متمایز میکند. لاتکس ها را بر حسب نوع بار الکتریکی روی منومرها، میتوان به سه گروه تقسیم کرد. نوع ماده فعال کننده سطحی که برای پراکنده کردن منومرها استفاده میشود، مبنای این تقسیم بندی است. گروهها به کاتیونی (بار مثبت)، آنیونی (بار منفی) و غیریونی (بدون بار) تقسیم میشوند. لاتکس های کاتیونی یا آنیونی برای استفاده با سیمان مناسب نیستند، زیرا پایداری لازم را ندارند. بنابراین فقط لاتکسهای غیریونی باید استفاده شوند.
ت- معمولاً لاتکسهایی که در ملات یا بتن استفاده میشوند، شامل لاتکس تک پلیمر استات وینیل و یا همراه با مونومرهای اتیلن، اکریلات اتیل و ایستروینیل لاتکس کوپلیمر اکریلات اتیل و لاتکس کوپلیمر استایرن بوتادین است.
ث- تمام لاتكس ها باید حاوی مواد ضد کف باشند، زیرا لاتکس ها در مخلوط بتن تولید حبابهای هوا میکنند که بر خواص بتن اثر منفی دارد.
ج- پلیمرهایی که حاوی کلریدها هستند نباید در بتن آرمه استفاده شوند، زیرا در محیط قلیایی بتن، کلریدها آزاد و سبب خوردگی میلگردها میشوند. مونومرهایی که در این گروه جای دارند، کلراید وینی لیدین است.
چ- در انتخاب نوع و مقدار لاتکس، باید تولیدکنندهها با مدارک مستند، اثر لاتکس در خواص ملات یا بتن را در شرایط محیطی مورد نظر ارائه دهند. در غیر این صورت باید مورد بررسی آزمایشگاهی قرار بگیرد.
ح- در طرح مخلوط بتنهای پلیمری موارد زیر لازم است رعایت شوند:
حدود ۵۰ درصد وزن لاتکس ها، از آب تشکیل میشوند و بنابراین برای بهره بهینه از لاتکس ها، باید از مقدار آب مخلوط ملات یا بتن کاسته شود. مقدار بهينه لاتکس ها بین ۸ تا ۲۰ درصد جامدات خشک پلیمر و وزن سیمان است. مقدار کمتر و یا بیشتر لاتكس باعث اثرات نامطلوب بتن میشود. مقدار بهینه لاتکس در ملات یا بتن باید توسط تولیدکننده با مستندات مربوط توصیه شود.
برای تعیین نسبت مخلوط ملات یا بتن اصلاح شده با لاتکس، باید در آزمایشگاه مخلوطهای آزمون ساخته و برای خواص مورد نظر بررسی شوند.
7-1-3-10-5 بتنهای سبک
در مورد بتنهای سبک موارد زیر باید رعایت شود:
الف- کارایی بتن تازه سبک، نیاز به توجه خاصی دارد، زیرا سنگدانه های سبک در مخلوطهای دارای روانی زیاد، تمایل به جدا شدن دارند. بنابراین لازم است که حداکثر اسلامپ محدود شده و از ماده افزودنی حباب هواساز به میزان ۵ تا ۷ درصد (صرفنظر از افزایش دوام بتن در برابر یخ زدن و آب شدن) استفاده شود تا بدون جداشدگی سنگدانه ها و آب انداختگی بتن، کارایی مورد نظر حاصل گردد.
ب- بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی، رطوبت بیشتری از خود عبور داده، بنابراین دارای جمع شدگی ناشی از خشک شدن و خزش بیشتری میباشد که باید در طراحی مورد توجه قرار گیرد.
8-1-3-10-5 بتنهای پاششی (شاتکریت)
در مورد بتنهای پاششی (شاتکریت) رعایت موارد زیر لازم است:
الف- باید بین ترکیب مخلوط اولیه یعنی مخلوط در حال خروج از نول (سرشلنگی) و مخلوط پاشیده شده بر روی سطح تفاوت قائل شد. به دلیل همین تفاوتها، کنترل دقیق و انجام آزمایش در مراحل مختلف بتن پاشی ضروری است.
ب- نسبت آب به سیمان برای این نوع بتن در حدود 0.5- 0.35 است.
پ- نسبتهای اختلاط، در حدود یک قسمت حجمی سیمان و 4.5-4 قسمت سنگدانه خشک در حالت غیر متراکم است.
ت- ماسه مصرفی میتواند گردگوشه یا تیزگوشه باشد.
ث- مشخصات افزودنیهای بتن پاششی در استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۶۰۱ ارائه شده است.
ج- مواد هوادار نباید در تولید بتنهای پاششي اليافی مخلوط خشک استفاده شوند. بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۵۹۹، الیافی که در تولید بتنهای پاششي اليافی مورد استفاده قرار میگیرند در سه رده الف) الیاف فولادی کربنی یا فولاد آلیاژی یا فولاد ضدزنگ، ب) الياف شیشهای مقاوم در برابر قلیا و پ) الیاف مصنوعی دیگر که دارای مقاومت بالا در برابر رطوبت، قلیا و مواد موجود در افزودنیهای شیمیایی بتن باشند، دسته بندی میشوند.
ج- سنگدانه های مورد استفاده در بتن پاششی در دو رده با حداکثر بعد 12.5 و 9.5 میلی متر قرار میگیرند. محدودههای دانه بندی و ویژگی مصالح مورد مصرف در تولید بتن پاششی در استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۸۲۰ ارائه گردیده است.
ح- در استاندارد ملی ایران شماره ۱۸۸۸۵ مشخصات مواد ترکیبی خشک آماده جهت مصرف در بتن پاششی خشک یا تر ارائه گردیده است.
9-1-3-10-5 بتنهای رنگی
ویژگیها و روشهای آزمون رنگدانه ها برای استفاده در رنگی کردن مصالح ساختمانی پایه سیمانی، پایه آهکی و ترکیبات سیمانی آهکی در استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۱۴۹ ارائه شده است. در بتنهای تمام رنگی ضوابط رنگدانه های مصرفی در استاندارد ملی ایران شماره ۸۲۸۷ داده شده است. آزمایشها روی رنگدانه های مورد استفاده در موادپایه سیمانی شامل کنترل تأثیر روی خواص بتن شامل: ۱- زمان گیرش و مقاومت فشاری، ۲- ترکیب شامل: ترکیب شیمیایی رنگدانه، مواد محلول در آب، کلرید محلول در آب، مقدار کلرید کل، ۳- کسر وزن بعد از سرخ شدن، ۴- انتشار رادیواکتیو، ۵- آزادشدن مواد خطرناک، ۶- قدرت نسبی فام بخشی رنگ، ۷- مانده روی الک، ۸- مقدار pH،
9- پایداری در برابر قلیایی، ۱۰- پایداری در برابر عوامل جوی، پایداری حرارتی، مقایسه رنگ با رنگدانه استاندارد و مقاومت در برابر نور میباشد.
10-1-3-10-5 بلوکهای سیمانی
الف- مطابقت ویژگیهای بلوکهای سیمانی (که در سقف استفاده نمیشوند) با استاندارد ملی ایران شماره ۱-۷۰ الزامی است. بلوکهای سیمانی توخالی باید کاملاً سالم باشند و شکستگی ابعاد و نواقص دیگری نداشته باشند تا باعث ضعف بلوک نشود. در هنگام استفاده، بلوکها باید بازرسی و بلوکهای معیوب کنار نهاده شود.
ب- بلوکهای (قطعات) سیمانی سبک: مطابقت ویژگیهای بلوکهای سیمانی سبک غیرباربر با استاندارد ملی ایران شماره ۷۷۸۲ الزامی است.
پ- بلوکهای (قطعات) بتن هوادار اتوکلاو شده: ویژگیهای بلوکهای بتنی هوادار اتوکلاو شده در استاندارد ملی ایران شماره ۸۵۹۳ ارائه شده است.
ت- بلوکهای (قطعات) بتنی سبک اسفنجی (سلولی): خصوصیات بلوکهای بتن سبک سلولی باید منطبق بر استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۵۰۴ باشد.
11-1-3-10-5 موزاییک
ویژگیهای انواع موزاییک برای کاربرد داخلی و خارجی باید مطابق استانداردهای ملی ایران شماره 1-755 و ۲-۷۵۵ باشد.
12-1-3-10-5 ورقهای سیمانی الیاف دار
ویژگیهای ورقهای صاف سیمانی الیاف دار در استاندارد ملی ایران شماره ۷۵۱۵ ارائه شده است.
رعایت ضوابط استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۲۷۶ در مورد ورقهای موج دار سیمان اليافی مورد استفاده در بام پوش الزامی میباشد.
13-1-3-10-5 ملات های بنایی آماده
مشخصات ملات های بنایی آماده (ملات بستر، درزبندی و ماله کشی) برای استفاده در دیوارهای بنایی، ستونها و جداگرها در استاندارد ملی ایران شماره ۲-۷۰۶ آمده است. سایر انواع ملات در فصل مربوطه توضیح داده شدهاند.
14-1-3-10-5 سایر فرآوردههای سیمانی
الف – سقف پوشهای بتنی: ویژگیهای سقف پوشهای بتنی ماشینی، که از سیمان هیدرولیکی، آب و سنگدانه های معدنی و در صورت لزوم سایر افزودنیها ساخته شده باشند، در استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۶۰۳ ارائه شده است.
ب- قطعات پیش ساخته بتنی نقش دار با طرح چوب: مشخصات و ویژگیهای فنی قطعات پیش ساخته بتنی نقشدار با طرح چوب مورد استفاده در پارکها به عنوان المان شهری طبق الزامات استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۷۰۹ میباشد.
پ- نردههای بتنی: ویژگیهای نردههای پیش ساخته بتنی برای کاربردهای معماری در استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۷۰۸ آمده است.
ت- سنگهای بتنی: سنگ بتن قطعات بتنی عمدتاً پیش ساخته هستند که دارای مشخصات مشابه سنگهای تراش خورده یا قواره بوده و معمولاً برای بازسازی و تزئین در نما یا قسمتهای داخلی ساختمان و یا محوطه سازی مورداستفاده قرار میگیرند. مشخصات و ویژگیهای فنی سنگ بتنی برای کاربردهای معماری (بتن سنگ) در استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۰۳۸ ارائه شده است.
2-3-10-5 آزمایشهای استاندارد
الف- بلوک سیمانی توخالی روشهای آزمایش بلوک سیمانی توخالی باید بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۲-۷۰ باشد. این آزمایشها عبارتاند از: اندازه گیری ابعاد و رواداری، اندازه گیری مقاومت فشاری، اندازه گیری جذب آب، اندازه گیری وزن مخصوص تودهای.
ب- بلوک سیمانی سبک غیرباربر: این بلوکها نیز باید با روشهای آزمون استاندارد ملی ایران شماره ۲-۷۰ آزمایش شوند. این آزمایشها عبارت است از: اندازه گیری ابعاد و رواداری، اندازه گیری مقاومت فشاری، اندازه گیری جذب آب، اندازه گیری وزن مخصوص ظاهری، تعیین میزان رطوبت. آزمایش اندازه گیری میزان جمع شدگی خشک خطی باید براساس استانداردهای معتبر انجام شود.
پ- موزاییک: روشهای آزمایش موزاییک باید براساس استاندارد ملی ایران شماره ۷۵۵ باشد. این آزمایشها عبارتاند از: اندازه گیری ابعاد و رواداری، تعیین گونیا بودن و تابیدگی، تعیین مقاومت خمشی، تعیین میزان سایش، تعیین مقاومت در برابر سرخوردن، اندازه گیری جذب آب، تعیین مقاومت در برابر یخ زدگی.
ت- ورقهای صاف الياف سیمانی: روشهای آزمایش ورقهای صاف الياف سیمانی در استاندارد ملی ایران شماره ۷۵۱۵ ارائه شده است. این آزمایشها عبارتاند از: تعیین ابعاد، رواداری و شکل، اندازه گیری مقاومت خمشی، اندازه گیری چگالی ظاهری، نفوذپذیری آب، مقاومت در برابر یخ زدگی، آب گرم، بارش- گرمایش و خیساندن – خشکاندن.
ث- روشهای آزمایش بلوکهای بتنی سبک سلولی بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۵۰۴ شامل رواداری های ابعادی، دانسیته، مقاومت فشاری، جذب آب، جمع شدگی ناشی از خشک شدن، هدایت حرارتی و ویژگیهای ظاهری میباشند.
3-3-10-5 استانداردهای استفاده شده در این فصل در پیوست ۲ ارائه شدهاند.
4-10-5 ایمنی، بهداشت و ملاحظات زیست محیطی
1-4-10-5 هنگام تولید فرآوردههای سیمانی لازم است ضوابط ذکر شده در فصل سیمان رعایت گردد.
2-4-10-5 در تماس مستقیم با مواد افزودنی باید از دستکش مناسب استفاده نمود و از تماس مستقیم آنها با بدن جلوگیری کرد.
3-4-10-5 در دفع مواد افزودنی باید تدابیر کافی اندیشیده شود تا از آلوده شدن محیط زیست با این مواد جلوگیری نمود.
5-10-5 سازگاری
1-5-10-5 در نقاط مرطوب، فرآوردههای سیمانی نباید مستقیماً در مجاورت گچ و فرآوردههای گچی قرار گیرند.
2-5-10-5 از به کار بردن مواد اسیدی بر روی فرآوردههای سیمان پرتلند پرهیز شود.
3-5-10-5 از مواد پاک کننده اسیدی نباید در فرآوردههای سیمانی استفاده شود.
4-5-10-5 نماهای بتنی با استفاده از پوشش مناسب، باید در مقابل بارانهای اسیدی، حفاظت شوند.
5-10-5-5 ملات یا بتن اصلاح شده با لاتکس وقتی در معرض دایمی آب قرار میگیرد کاهش خواص از جمله مشخصات مکانیکی پیدا میکند. بنابراین ملات یا بتن اصلاح شده با پلیمر نباید در ساختمانهایی استفاده شوند که به طور مستمر در معرض آب قرار دارند.
6-5-10-5 در مواردی که مواد افزودنی مختلف به صورت همزمان استفاده میشوند باید نسبت به تاثیرگذاری آنها بر عملکرد یکدیگر و نیز سازگاری آن با سیمان دقت گردد.
7-5-10-5 در طراحی مخلوط بتن یا سایر مواد پایه سیمانی که در معرض شرایط آسیب رسان محیطی قرار میگیرند لازم است تمهیدات کافی به لحاظ مسائل دوام اندیشیده شود. مراجعه به مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در این زمینه ضروری است.
6-10-5بسته بندی، حمل و نگهداری
1-6-10-5 در عمل آوری بتن لازم است ضوابط مندرج در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان رعایت گردد.
2-6-10-5 در بسته بندی، حمل و نگهداری فرآوردههای سیمانی باید تمهیدات لازم برای جلوگیری از آسیب مصالح لحاظ گردد.
3-6-10-5 تولید کننده موظف است مشخصات مواد افزودنی شامل نام محصول، نوع افزودنی، محدوده وزن پیشنهادی مصرف، زمان تولید و تاریخ مصرف را بر روی بسته بندی درج نماید.
4-6-10-5 افزودنیها باید به نحوی بسته بندی شوند که نسبت به رطوبت و یخ زدگی محفوظ باشند.
5-6-10-5 افزودنیها باید در انبارهای سرپوشیده و دور از معرض تابش مستقیم آفتاب نگهداری شوند.