کارایی بتن به سهولت یا اثربخشی اشاره دارد که سازندگان می توانند بتن را در طول فرآیند ساخت، جابجا و فشرده کنند. کیفیت کارپذیری شامل ویژگی هایی مانند قوام، روان پذیری، قابلیت تراکم و توانایی بتن برای مقاومت در برابر جداسازی است. دستیابی به کارایی خوب برای تضمین اختلاط، حمل و نقل و قرار دادن مناسب ضروری است که به اطمینان از ساخت عناصر بتنی سالم کمک می کند.
کارایی بتن
انجمن آمریکا برای آزمایش و مواد (ASTM) معنای کارپذیری در بتن را اینگونه تعریف می کند: «ویژگی تعیین کننده تلاش لازم برای دستکاری مقدار تازه مخلوط شده بتن با حداقل از دست دادن همگنی». کارایی بتن را می توان به سطوح پنج درجه طبقه بندی کرد.
کارپذیری بسیار کم – این سطح که بتن خشن نیز نامیده می شود، به بتن هایی اطلاق می شود که دارای سطوح جریان و تغییر شکل بسیار پایین هستند. سفت و سخت است و به انرژی قابل توجهی نیاز دارد. سازندگان از بتن با کارایی بسیار کم در کاربردهای تخصصی استفاده می کنند که در آن حداقل حرکت یا حفظ قالب مورد نیاز است. کارپذیری کم – بتن با کارایی کم دارای جریان و تغییر شکل محدود است، اما همچنان می توان با تکنیک های مناسب مدیریت کرد. سازندگان از این نوع بتن در کاربردهایی با آرماتور متوسط استفاده می کنند که سهولت تراکم مهم است. کارایی متوسط – بتن متوسط دارای سطوح جریان و تغییر شکل متوسطی است. سازندگان می توانند به راحتی آن را با استفاده از روش های مرسوم مدیریت و فشرده کنند. این بتن کاربرد وسیعی دارد. کارپذیری بالا – بتن با قابلیت کار بالا دارای سطوح بالایی از جریان و تغییر شکل است. سیال، خود تراز و فشرده است. این نوع بتن برای مناطق تقویت‌کننده متراکم و در کاربردهایی که نیاز به جریان خوب دارند مانند بتن پمپ شده ایده‌آل است. کارایی بسیار بالا – این نوع بتن دارای جریان و تغییر شکل استثنایی است. این خود تراکم عالی را نشان می دهد و بدون تراکم خارجی مورد نیاز به شکل های پیچیده و مناطق شلوغ جریان می یابد. این بتن در کاربردهایی با هندسه های پیچیده و یا در مواردی که تراکم خارجی امکان پذیر نیست بسیار عالی است.
ویژگی های اولیه کارآمدی
در حالی که کارایی بتن دارای ویژگی های بسیاری است، ویژگی های اولیه کارپذیری بتن قوام و انسجام است.
ثبات
مشخصه قوام کارپذیری بتن سیالیت یا تحرک بتن تازه را توصیف می کند. سازگاری نشان دهنده سهولتی است که سازندگان می توانند بتن را در طول پروژه های خود حمل، حمل و نقل، جاگذاری و فشرده سازی کنند. قوام می تواند از خشک و سفت تا بسیار سیال متفاوت باشد. هر نوع کارایی بتن اعم از خشک، معمولی و سیال در انواع خاصی از کاربردها مفید است.
انسجام
چسبندگی در بتن به توانایی مخلوط در کنار هم نگه داشتن و حفظ همگنی اشاره دارد. این نشان دهنده میزان برهمکنش و پیوند بین خمیر سیمان (سیمان و آب) و سنگدانه ها است و اطمینان می دهد که اجزا به طور یکنواخت در سراسر مخلوط توزیع می شوند. حفظ انسجام مناسب در بتن حیاتی است زیرا بر دوام یکنواخت و کیفیت کلی سازه های سخت شده تأثیر می گذارد. این تضمین می کند که بتن پایدار بماند و دارای استحکام همگن و بدون حفره یا مناطق ضعیف در بتن باشد.
عوامل موثر بر کارایی بتن
عوامل زیادی بر کارایی بتن در سمت تولید و همچنین در طول فرآیند هیدراتاسیون تأثیر می گذارد.
محتوای آب
مقدار آب به بتن حیاتی ترین عامل موثر بر کارایی بتن است. هنگامی که آب به مخلوط بتن اضافه می شود، روی سطح سیمان و سنگدانه های موجود در مخلوط جذب می شود. این فضاها را پر می کند و ذرات را روان می کند و به آنها کمک می کند راحت تر حرکت کنند. ذرات ریزتر در ماده بتن برای جابجایی آسان به آب بیشتری نیاز دارند. آب بسیار کم یک مخلوط خشک ایجاد می کند، اما آب بیش از حد باعث ایجاد مخلوطی می شود که خونریزی می کند یا منسجم نمی شود.
محتوای سیمان
مقدار و نوع سیمان در مخلوط بتن از عوامل مهم در کارایی می باشد. محتوای کم سیمان باعث ایجاد کارایی کم می شود، در حالی که محتوای سیمان بالا کارایی را افزایش می دهد. نوع سیمان نیز بر کارایی تأثیر می گذارد، زیرا انواعی مانند سیمان با سخت شدن سریع باعث افزایش هیدراتاسیون و کاهش کارایی می شود.
نسبت های مخلوط کل
مقدار سنگدانه در مقایسه با سایر مواد تشکیل دهنده بتن مانند سیمان و آب بر کارایی آن تأثیر می گذارد. به طور کلی، هرچه نسبت به سایر مواد موجود در مخلوط، ترکیب بیشتری داشته باشد، کارایی مخلوط کمتر خواهد بود.
کیفیت های مجموع
سنگدانه ها در کیفیت های مختلف موجود هستند و این کارایی را تحت تاثیر قرار می دهد. سنگدانه هایی که اندازه ها و شکل های متفاوتی دارند به سطوح مختلف هیدراتاسیون برای دستیابی به کارایی نیاز دارند. اندازه سنگدانه کوچکتر به آب بیشتری برای کارایی نیاز دارد تا اندازه بزرگتر. همچنین سنگدانه هایی با شکل کروی به جای زاویه ای به سیمان کمتری برای کارایی نیاز دارند.
افزودن مواد افزودنی و سیمانی
سازندگان بتن افزودنی های شیمیایی خاص یا مواد سیمانی اضافی را به بتن اضافه می کنند تا کیفیت خاصی را افزایش دهند. برخی از این موارد عبارتند از عوامل حباب کننده هوا، افزودنی های کاهنده آب و مواد شیمیایی کندگیرنده. به طور کلی این مواد شیمیایی کارایی بتن را افزایش می دهند. مواد سیمانی اضافی مانند دود سیلیس و خاکستر بادی واکنش پذیری بتن و کارایی آن را بهبود می بخشد.
دما و زمان
بتنی که به تازگی مخلوط شده است به دلیل تبخیر محتوای آب به سرعت شروع به سفت شدن می کند. کارشناسان از این خاصیت به عنوان افت اسلامپ یاد می کنند زیرا بتن در طول زمان کارایی کمتری پیدا می کند. این مقدار بر اساس غنای مخلوط، نوع سیمان، دمای بتن و کارایی اولیه متفاوت است.
دمای بیرونی عامل مهم دیگری است که بر کارایی بتن تأثیر می گذارد. دمای هوای بیرونی گرم یا آب و هوای بادی باعث تبخیر سریع آب می شود و کارایی آن را سریعتر از آب و هوای معتدل کاهش می دهد.
تست های اندازه گیری کارایی
تولیدکنندگان کارایی انواع مختلف بتن را برای توصیف ویژگی‌های آنها اندازه‌گیری می‌کنند، اما سازندگان همچنین می‌توانند آزمایش‌هایی را در محل انجام دهند تا تعیین کنند زمان و شرایط محیطی موجود چگونه می‌تواند بر کارایی بتن تأثیر بگذارد.
تست اسلامپ – این آزمایش شامل قرار دادن بتن تازه مخلوط شده در مخروط، فشرده سازی آن و برداشتن مخروط است. تسترها اختلاف ارتفاع مخروط با ارتفاع اسلامپ بتن را اندازه گیری می کنند که نشان دهنده درجه کارپذیری و روان پذیری در مخلوط بتن است. آزمون ذهنی – این آزمون شامل ارزیابی بتن در محل است و شامل تجربه و تخصص یک سازنده یا مهندس است. همانطور که از نام آن پیداست، این آزمون ذهنی است، بنابراین اگر افراد با ارزیابی موافق نباشند دشوار است. آزمایش جریان – این آزمایش توانایی بتن در جریان تحت ارتعاش و تمایل آن به جداسازی را اندازه گیری می کند. تست ضریب تراکم – این آزمایش شامل انداختن بتن از یک قیف به قیف دیگر و سپس اندازه گیری سطح تراکم است.
بهبود کارایی
چندین مرحله را می توان در ساخت بتن یا در محل برای بهبود کارایی بتن اجرا کرد.
نسبت آب
تنظیم مقدار آب در مخلوط سیمان یک راه ساده برای بهبود کارایی بتن است. با این حال، تنظیم آب باید با احتیاط انجام شود زیرا آب بیش از حد می تواند بر مقاومت و دوام بتن تأثیر منفی بگذارد.
درجه بندی کل
دانه بندی بهینه سنگدانه می تواند کارایی بتن را افزایش دهد زیرا ترکیبی از اندازه سنگدانه ها می تواند فضاهای خالی را پر کرده و بسته بندی سنگدانه ها را بهبود بخشد. این امر نیاز به خمیر سیمان اضافی برای اتصال را کاهش می دهد و جریان پذیری را بهبود می بخشد.
مواد افزودنی
افزودن مواد افزودنی شیمیایی یا معدنی کارایی بتن را بهبود می بخشد. نرم کننده ها مانند مواد افزودنی معدنی مانند خاکستر بادی و دود سیلیس کارایی را افزایش می دهند.
نسبت ها و طراحی را با هم ترکیب کنید
ترکیب مناسب سنگدانه ها، سیمان و آب مهمترین شرط برای اطمینان از کارایی بتن است. این به معنای انتخاب یک مخلوط بتن است که به تجربه و تخصص سازنده اعتماد دارید.
زمان و تکنیک های اختلاط
زمان اختلاط کافی و تکنیک مناسب برای اطمینان از کارایی مطلوب حیاتی است. امکانات اختلاط کافی، روانکاری خوب را برای همه عناصر داخل مخلوط بتن تضمین می کند.
اگر از صفحه ما خوشتان آمد لطفا با دوستان خود به اشتراک بگذارید & فیس بوک
