تاثیر پوزولان بر دوام بتن

تاثیر پوزولان بر دوام بتن

تاثیر پوزولان بر دوام بتن

یکی از پارامترهای تاثیرگذار بر دوام بتن، نفوذپذیری آن می‌باشد. همچنین در سازه هایی نظیر مخازن و منابع بتنی نگهداری سیالات، پارامتر نفوذپذیری دارای اهمیت بسیار زیادی است. از طرف دیگر، نفوذ مواد مخرب در بتن باعث کاهش مقاومت بتن می‌گردد. بنابراین برای تخمین میزان دوام بتن، بهبود و اصلاح هر دو پارامتر مقاومت بتن در کنار نفوذپذیری دو عامل اساسی می‌باشند. امروزه استفاده از افزودنی‌های مختلف از قبیل پوزولانها به جهت افزایش دوام بتن بسیار مورد توجه است. بعلاوه مواد نانوساختار هم با توجه به ویژگی های رفتاری بارزی که از خود نشان داده‌اند مورد توجه بخش صنعت قرار گرفته اند.

بر اساس نتایج مطالعات، استفاده از پودر سرباره آهن و میکروسیلیکا بطور همزمان، نسبت به استفاده ی تنها از آنها، سبب بهبود بیشتر مقاومت ملاتها می گردد. از ترکیب پوزولان طبیعی و دوده سیلیسی می توان برای تهیه ی بتن با مقاومت بالااستفاده نمود. استفاده از میکروسیلیکا در بتن، به طور قابل توجهی سبب افزایش مقاومت فشاری و کاهش جذب سطحی اولیه میگردد.

بر اساس نتایج آزمایش‌های انجام شده، افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تا درصد بهینه ای به مخلوط بتن باعث افزایش چشمگیر مقاومت فشاری وکاهش میزان نفوذپذیری آن نسبت به طرح شاهد می‌شود. افزودن نانو ذرات بیشتر از درصد بهینه باعث کاهش مقاومت فشاری بتن نسبت به مخلوط دارای درصد بهینه می‌شود.

تاثیر پوزولان بر دوام بتن

پوزولانها به تنهایی تأثیری بر مقاومت یا دوام بتن ندارند. اما زمانی که به مخلوط بتن اضافه می‌شوند، در واکنش با آهک آزاد حاصل از هیدراتاسیون سیمان، واکنش پوزولانی میدند. این فرایند هیدرات سیلیکات کلسیم (CaH2SiO4 · ۲ H2O) اضافی تولید می‌کند. این خمیر تولید شده اصطلاحا ژل ثانویه نام دارد. این ژل طی ترکیب با ژل اولیه ناشی از هیدراتاسیون سیمان، عامل چسبندگی، افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری بتن است.
هر پوزولان شدت واکنش پذیری متفاوتی دارد. اما بهترین نوع این پوزولانها در مجموعه شرکت بنا بنیان زیست فناور جمع آوری و عرضه شده است. این شرکت از سال 1397 به عنوان تامین کننده پوزولانهای واکنش پذیر در کشور در حال فعالیت میباشد. در حال حاضر جزو اصلی ترین و معتبر ترین تامین کنندگان پوزولان در ایران میباشیم. با عرضه سیمان سبز به عنوان اولین و تنها سوپر پوزولان فعال با امکان جایگزینی تا 50 درصد سیمان در عرصه تکنولوژی مطرح شدیم. اسن محصول فوق العاده ضمن کاهش دمای هیدراتاسیون سیمان و جلوگیری از سفیدک و شوره بتن; منجر به رشد تا 100 درصدی مقاومت خواهد شد.
 

دسترسی سریع:

  • جهت سفارش سیمان سبز (پودر سرباره فعال سازی شده) این لینک را دنبال کنید.
  • جهت سفارش پودر سرباره آهن این لینک را دنبال کنید
  • جهت سفارش میکروسیلیکا این لینک را دنبال کنید.
  • جهت سفارش ژئولیت این لینک را دنبال کنید.
  • جهت سفارش پلیمر سفید کننده جایگزین تیتان این لینک را دنبال کنید.

 

 
 
بتن ریزی در هوای گرم

بتن ریزی در هوای گرم

بتن ریزی در هوای گرم

مقررات ملی ساختمان در خصوص بتن ریزی در هوای گرم چنین بیان داشته است:

“هوای گرم هنگام بتن ریزی باعث پایین آمدن کیفیت بتن تازه و سخت شده می گردد. هوای گرم به دمای زیاد هوا همراه با باد یا بدون باد و رطوبت کم اطلاق می شود. این عوامل باعث تبخیر سریع آب ، افزایش سرعت آبگیری سیمان ، کاهش کارایی بتن تازه و تسریع گیرش آن می شوند. این موارد می توانند موجب کاهش مقاومت نهایی بتن گردند. همچنین هوای گرم باعث مشکلاتی در بتن ریزی و متراکم کردن آن و تشدید جمع شدگی خمیری می شود. و موجب ترک در بتن جوان می گردد.”

تاثیر هوای گرم بر بتن تازه و سخت شده

بتن ریزی در هوای گرم مشکلات فراوانی نسبت به بتن ریزی در هوای معتدل در بر دارد. این مشکلات اثر مستقیم بر ویژگی های بتن تازه و بتن سخت شده دارد. به عنوان مثال در بتن تازه آهنگ گیرش تسریع شده و اسلامپ به شدت کم می گردد. همچنین عملیات انتقال و تراکم و پرداخت بتن با مشکل مواجه می شود.

افزایش سرعت گیرش بتن باعث می شود که مواد حاصل از هیدراتاسیون به شکل نامنظم و کاملا تصادفی شکل بگیرند. این مواد را اصطلاحا اترینگایتهای تاخیری مینامند. اترینگایتها باعث کاهش مقاومت بتن در دراز مدت خواهد شد. به علاوه در بتن سخت شده مقاومت و پایایی بتن به علت بروز ترک های خمیری در بتن در اثر تبخیر آب از سطح بتن کاهش می یابد. در هوای گرم باید توجه ویژه نسبت به مواد تشکیل دهنده ی بتن، روش های تولید، نقل و انتقال، بتن ریزی و عمل آورن مبذول داشت. تا از بروز دمای زیاد در بتن و نیز از تبخیر آب که می تواند قابلیت بهره برداری و پایایی قطعه و یا سازه را تقلیل دهد جلوگیری شود.”

بتن ریزی در هوای گرم

مطابق با استاندارد ملی ایران شماره ۸۴۵۱

“هوای گرم ، شرایط باید به گونه ای باشد که در زمان بتن ریزی دمای بتن بیشتر از ۳۰ درجه سیلیسیوس و دمای محیط بیشتر از ۳۸ درجه سیلیسیوس نباشد.

بر طبق آیین نامه بتن ایران (آبا) و همچنین طبق مقررات ملی ساختمان ایران مبحث نهم

“دمای بتن در هنگام بتن ریزی نباید بیش از ۳۲ درجه سیلیسیوس برای بتن معمولی و ۱۵ درجه سیلیسیوس برای بتن های حجیم باشد. بتن ریزی در هوای گرم باید با فراهم آوردن شرایط مناسب ، اتخاذ تدابیر لازم و تایید دستگاه نظارت صورت گیرد.”

استاندارد اروپایی ENV 206 حداکثر دمای بتن را به ۳۰ درجه محدود نموده و موارد زیر را بیان نموده است.

  • بتن به سرعت آب خود را از دست می دهد. در نتیجه گیرش و سخت شدن بتن زودتر انجام می گردد و کارایی آن به سرعت کاهش می یابد.
  • هیدراتاسیون سیمان سریع تر انجام می شود و درجه حرارت بتن سریع تر بالا می رود.
  • امکان ظاهر شدن ترک های خمیری شدیدا افزایش می یابد.
  • نیاز شدید به عمل آوری سریع
  • در صورت عدم رعایت ملاحظات فنی ، دوام بتن کاهش می یابد.

بتن ریزی در هوای گرم

مطابق با آبا و مبحث نهم برای کاهش دمای بتن در بتن ریزی در هوای گرم کاربرد روش های زیر الزامی است.

الف) برنامه ریزی مناسب و دقیق برای زمان های شروع و مراحل ساخت بتن و بتن ریزی

ب) تنظیم زمان بتن ریزی در هنگام خنک بودن هوا

پ) به کار بردن سیمان مناسب با حرارت زایی کم و جایگزین کردن مقداری از سیمان با مواد پوزولانی و یا سرباره ای و یا استفاده از طرح اختلاط مناسب به منظور احتراز از مصرف سیمان زیاد

ت) عدم استفاده از سیمان با دمای بیش از ۷۵ درجه سیلیسیوس در هنگام اختلاط

ث) پایین نگهداشتن دمای سیمان با نگهداری سیمان در سیلوهای عایق بندی شده و یا رنگ آمیزی شده به رنگ سفید

ج) کاهش دمای سنگدانه ها با انبار کردن آن ها در سایه ها یا آب پاشی یا دمیدن هوای سرد به آن ها

چ) خنک کردن آب مصرفی و یا جایگزین کردن بخشی از آن با یخ خرد شده و یخ پولکی

ح) عایق کردن منابع و لوله های تامین آب و یا رنگ آمیزی آن به رنگ سفید برای قسمت هایی که در برابر تابش مستقیم آفتاب قرار می گیرند.

خ) نگهداری ابزار و ماشین آلات تهیه و حمل و مخلوط بتن در سایه و یا آب پاشی آن ها

د) عایق کردن مخلوط کن ها و یا پاشیدن آب سرد و یا دمیدن هوای سرد به آن ها یا رنگ آمیزی آن ها به رنگ سفید.

راهکار پیشنهادی

در بین تمامی راهکارهای ارائه شده بهترین روش استفاده از پوزولانهای با فعالیت مناسب است. این مواد ضمن کاهش عیار سیمان، دمای هیدراتاسیون را کاهش میدهند. از طرفی باتوجه به نیاز آنها به دمای بالا جهت واکنش بیشتر، افزایش دمای بتن نه تنها واکنش پوزولانی را تسریع میکند بلکه نفوذپذیری بتن هم کاهش میابد. بعالاوه عمر مفید بتن افزایش یافتع و قیمت تمام شده آن نیز کاهش میابد. مجموعه ما بیش از 10 سال تجربه و  بیش از 200 پروژه اجرایی موفق سالهاست که به صورت تخصصی در زمینه تامین و ارایه مشاوره تخصصی در زمینه استفاده از پوزولانها فعال است.

جهت سفارش پودر سرباره آهن این لینک را دنبال کنید

جهت سفارش سیمان سبز (پودر سرباره فعال سازی شده) این لینک را دنبال کنید.

جهت سفارش میکروسیلیکا این لینک را دنبال کنید.

جهت سفارش ژئولیت این لینک را دنبال کنید. 

در این مقاله به صورت مفصل انواع پوزولان و موارد کاربرد هریک تشریح شده است.

در صورت نیاز به اخذ اطلاعات تکمیلی و دریافت مشاوره تماس بگیرید: 09120805576

ترک خوردگی در بتن

ترک خورگی در بتن

ترک خوردگی در بتن

بتن در طول عمر خود در معرض تعداد نامحدودی از درز‌ها و ترک‌ها خواهد بود. طی سالیان متمادی، پژوهشگران عرصه تکنولوژی، انواع علل ترک خوردگی در بتن را معرفی نموده و راهکارهای جلوگیری از گسترش آن‌ها را نیز ارائه نموده اند. رایج ترین علل بروز ترک در بتن عبارتند از:

  • نشست پلاستیک (Plastic Settlement)
  • جمع شدگی (انقباض) پلاستیک (Plastic Shrinkage)
  •  انقباض حرارتی اولیه (Early Thermal Contraction)
  •  انقباض طولانی مدت ناشی خشک شدن (Long-term Drying Shrinkage)
  •  ترک‌های موزاییکی (Crazing)
  • خوردگی آرماتور (Corrosion of Reinforcement)
  •  واکنش قلیایی‌ ‌سنگدانه (Alkali-aggregate Reaction)
  • ترک انبساطی (Expansion crack)
  • ترک ناشی از بلند شدن بتن (Heaving crack)
  • ترک ناشی از نشست سازه (Settling crack)

ترک خوردگی در بتن ناشی از نشست پلاستیک

ترک‌های نشست پلاستیک زمانی که بتن هنوز در ناحیه پلاستیکی است، در طول گیرش اولیه بتن ایجاد می‌شود. در این حالت، آب تنداختگی بتن سطح آن را می‌پوشاند در حالی که سنگدانه و سیمان تحت نیروی گرانش ته نشین می‌شوند. این امر لایه ضعیف‌تری از بتن را در نزدیکی سطح تشکیل می‌دهد. این نوع ترک ها قبل از گیرش بتن روی سطح ایجاد می‌شوند.

راهکار:

جهت جلوگیری از این پدیده باید ضمن اصلاح طرح مخلوط، نسبت آب به سیمان را با استفاده از افزودنیهای مناسب پایین آورد. همچنین با استفاده از سنگدانه و فیلرهای مناسب از جدا شدگی ذرات جلوگیری کرد. پلیمر سفید کننده بتن (p920) ضمن جلوگیری از جدا شدگی ذرات از آب انداختگی بتن ممانعت کند.

ترک در بتن ناشی از جمع شدگی (انقباض) پلاستیک

ترک‌های ناشی از جمع شدگی پلاستیک به دلیل خشک شدن سریع بتن و میزان رطوبت کم در زمانی که بتن در ناحیه پلاستیکی است (نگرفته) ایجاد می‌شود. ترک پلاستیک بتن در اعضای سازه‌ای که نسبت سطح به حجم بیشتر دارند مانند دال‌‌ها و در روسازی‌ها ایجاد می‌شود. عواملی مانند دمای هوا و بتن، سرعت باد، عمل گرم شدن و خشک شدن و رطوبت نسبی نقش مهمی در میزان تبخیر رطوبت حاصل از گیرش بتن دارند.

زمانی که سرعت تبخیر از سطح از سرعتی که رطوبت به آن می‌رسد بیشتر شود ترک خوردگی رخ می‌دهد.
در صورتیکه بتن سریع خشک شود دچار انقباض و ترک خوردگی می‌شود. ممکن است به علت ریز بودن تا چندین روز مشاهده نشوند (مشابه ترک خاک رسی در هنگام خشک شدن). این ترک‌ها ممکن است به صورت تصادفی ایجاد شوند یا در یک الگوی تقریباً موازی ظاهر شوند. ترک ها اغلب مستقیم هستند و طول آن‌ها از ۲۵-۲ میلی متر است. معمولاً به طول ۶۰۰-۳۰۰ میلی متر طول و عرض ۳-۱ میلی متر می‌باشند.

ترک در بتن ناشی از انقباض حرارتی اولیه

در مقاطع بتنی بزرگ و در سنین پایین بتن به علت تولید گرمای اضافی در دیوارهای ضخیم بتنی و گرادیان‌های دمایی اضافی در دال‌های بتنی، ترک خوردگی ناشی از انقباض حرارتی رخ می‌دهد. این نوع ترک حرارتی در دیوارهای کنسولی رایج هستند که اغلب در مخازن، سدها، مخازن بتنی، دیوارهای حائل، پایه پل‌ها و زیرزمین‌ها مشاهده می شوند. هم‌چنین در سایر بتن ریزی‌های وسیع با عرض بیش از ۲ متر مانند روسازی‌ها، رایج هستند. تغییرات حجمی ناشی از تغییرات دما و رطوبت در طول فرآیند گیرش یکی از دلایل اصلی ترک خوردن بتن در سنین پایین است.

راهکار:

جهت جلوگیری از این نوع ترک، استفاده از انواع پوزولان با نسبت جایگزینی زیاد را پیشنهاد میدهیم. پودر سرباره آهن، میکروسیلیس و سیمان سبز از جمله این مواد هستند.

ترک‌های موزاییکی

ترک‌های موزاییکی یا ترک پوست سوسماری در واقع ترک های تصادفی ریز روی سطح بتن است که در اثر جمع شدگی لایه سطحی و خشک شدن سطح ایجاد می‌شود به ویژه زمانی که سطح در معرض رطوبت کم، دمای بالا قرار گرفته باشد. شکاف‌ها معمولاً مانند الگوهای شش ضلعی نامنظم هستند که عرض آن‌ها ۱۰۰-۵۰ میلی متر می‌باشد. عمق آن‌ها به ندرت بیش از ۳ میلی متر است و بیشتر روی سطوح شناور یا فولادی قابل مشاهده است.
متداول‌ترین مناطقی که در معرض فرسودگی قرار دارند بر روی بتن با نمای خوب و یا جایی که از مخلوط‌های غنی استفاده شده است، است. هم‌چنین بر روی دال‌های بتنی شناور به دلیل ماله کشی بیش از حد و یا عمل آوری ضعیف مشاهده می‌شود. جدا از تاثیر بر ظاهر سازه، ترک‌های موزاییکی معمولاً بر یکپارچگی ساختاری بتن تأثیر نمی‌گذارند، اما می‌تواند منجر به تخریب بتن شوند که نیازمند ترمیم بتن است.

ترک خوردگی در بتن ناشی از خوردگی آرماتور

یکی از رایج‌ترین مکان‌هایی که بتن دچار خوردگی می‌شود، در ستون‌ها و تیرها می‌باشد که پوشش بتنی مناسب وجود ندارد یا بتن بی کیفیت استفاده می‌شود. خوردگی آرماتور نیز معمولاً در بتن‌های پیش ساخته قدیمی یافت می‌شوند که در آن کلرید کلسیم اضافی به مخلوط بتن اضافه شده است تا به سریع سخت شدن بتن کمک نماید. هنگامی که بتن با مقاومت کششی که میلگرد‌های تقویت کننده ایجاد می‌کند تقویت می‌شود، ماده کامپوزیت نه تنها در برابر فشار، بلکه در برابر خمش و سایر اعمال کششی مقاومت می‌کند.

سازه‌های بتن مسلح با گذشت زمان و قرار گرفتن در معرض محیط به ویژه محیط‌های سولفاتی تخریب می‌شوند. از شایع ترین عوامل خوردگی می‌توان به کربناته شدن و یا با ورود کلریدها (نمک ها) اشاره کرد. جهت جلوگیری از این پدیده هم استفاده از انواع پوزولان در حین ساخت بتن پیشنهاد میشود.

 

ترک خوردگی در بتن ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه

واکنش قلیایی سنگدانه به واکنش انبساط مخرب در بتن اطلاق می‌شود که در مدت زمان طولانی (بیش از ۵ سال) در بتن رخ می‌دهد. وجود سیلیس واکنش پذیر در سنگدانه، قلیاییت قابل توجه و رطوبت باعث تشدید این واکنش می‌گردد.

واکنش قلیایی‌ سنگدانه در بتن به دو دسته طبقه بندی می‌گردد:

  • واکنش قلیایی سیلیس (ASR)
  • واکنش آلکالی کربنات (ACR)

واکنش آلکالی کربنات

این واکنش یک اتفاق بسیار نادر در بتن است. این واکنش ناشی از تبلور مجدد سنگ دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی است. این واکنش با انبساط همراه است و باعث تخریب بتن می‌شود. استفاده از سنگ‌های دولومیتی به دلیل واکنش قلیایی-کربناته اجتناب می‌شود.

واکنش قلیایی سیلیس

برخی از سنگدانه ها که حاوی سیلیس شیشه ای (دی اکسید سیلیکون غیر کریستالی) هستند. این مواد  با هیدروکسیدهای قلیایی موجود در بتن واکنش می دهند. در نتیجه یک ژل قلیایی سیلیکات ایجاد می‌شود که با جذب رطوبت متورم می‌شود. با گذشت زمان، انبساط ژل باعث ایجاد ترک در بتن می‌شود.

راهکار:

اولین راه استفاده از سنگدانه های با کیفیت است. ماسه سیلیسی با خلوص مناسب و پودر سنگ کریستال میتواند بخش زیادی ازین مشکل را رفع کند. در صورت عدم توجیح اقتصادی تهیه سنگدانه مناسب و جهت کاهش ریسک بروز این نوع از ترکها، استفاده از سوپر پوزولان سیمان سبز پیشنهاد میگردد. این افزودنی ضمن کاهش سطح آهک آزاد بتن، قلیاییت محیط را کم کرده و ریسک واکنش سیلیسی قلیایی را به شدت کاهش میدهد.

ترک ناشی از انبساط 

یکی دیگر از ترک‌های رایج  ترک انبساطی بتن می‌باشد. بتن نیز مانند هر ماده دیگری هنگامی که در معرض گرما قرار گیرد، دچار انیساط می‌شود. در مناطق گرم، به علت گرمای هوا، بتن دچار انبساط شده است. هنگامی که در اطراف آن موادی موجود داشته باشند که قابلیت شکل پذیری یا جابجایی نداشته باشند (مانند قاب پنجره، در یا دیوار) یک تنشی در بتن بوجود می‌آید. این تنش منجر به فشار به بتن شده و ترک‌هایی که ترک‌های انبساطی نامیده می‌شوند در بتن شکل می‌گیرد.

یکی از راه‌های جلوگیری از گسترش ترک انبساطی، ایجاد مفاصل انبساطی می‌باشد. این مفاصل در واقع فواصل هستند که بتن را از نواحی اطراف آن جدا (isolate) می‌کند. بنابراین، بتن به راحتی می‌تواند منبسط شود و مانعی برای انبساط آن بوجود نمی‌آید و در نتیجه تنشی نیز در بتن شکل نمی‌گیرد.

ترک ناشی از بلند شدن بتن 

یکی دیگر از انواع ترک‌ها و درز‌ها در بتن، درز و ترک ناشی ار بلند شدن بتن می‌باشند. بلند شدن بتن می‌تواند در شرایط مختلفی روی دهد. به طور مشخص، هنگامی زمین زیر دال بتنی، دچار یخ زدگی می‌شود، منبسط شده و بالا می‌آید. در ادامه، هنگامی که هوا گرم می‌شود، یخ زدگی زمین از بین رفته و خاک به حالت عادی باز می‌گردد. در این حالت اگر دال بتنی روی خاک قادر به حرکت با خاک و زمین نباشد، دچار ترک می‌شود. هم چنین هنگامی که اجسام سخت در زیر دال بتنی وجود داشته باشند و قادر به حرکت  باشند نیز ترک بتن محتمل می‌باشد. به عنوان مثال، هنگامی  که ریشه درختان رشد می‌کنند، باعث فشار به دال بتنی شده و می‌تواند دال بتنی را بلند کنند. این پدیده، سبب ایجاد تنش در بتن میشود. جهت جلوگیری از بروز درز و ترک، نیاز به مصالح ترمیم بتن می باشد.

ترک ناشی از نشست سازه

از انواع دیگر ترک و درز در بتن، ترک خوردگی بتن ناشی از نشست سازه می‌باشد. در این نوع ترک، زمین یا زیرساخت زیر دال یا دیوار بتنی تا حدی حفاری می‌شود. از آنجا که در این حالت بتن دچار نشست می‌شود، تنشی در داخل بتن گسترش می‌یابد. به این ترک اصطلاحا ترک ناشی از نشست سازه میگویند. هم چنین ممکن است هنگامی که درخت تنومند کنار دال بتنی برداشته شود و محل حفر شده با خاک مناسب پر و متراکم نشود. دال یا دیوار بتنی نشست کرده و ترک ناشی از نشست در بتن تشکیل می‌شود.

کاهش دمای هیدراتاسیون بتن

کاهش دمای هیدراتاسیون بتن

کاهش دمای هیدراتاسیون بتن

هیدراتاسیون سیمان در بتن دارای مراحل مختلفی است. این فرایند گرماده در چند فاز واکنشی رخ میدهد. هر مرحله تاثیر جداگانه بر میزان گیرش و مقاومت نهایی بتن خواهند داشت. شناسایی این نوع از فازهای گرماده و نحوه کنترل هریک، میتواند در پروژه های مختلف بسیار تاثیر گذار باشد. در این مقاله ابتدا فرایند افزایش دمای هیدراتاسیون تشریح شده و در نهایت راههای کنترل آن بررسی شده است.

مرحله اول هیدراتاسیون سیمان:

پس از مخلوط شدن سیمان و آب رخ می‌دهد و اوجگیری دما اتفاق میفتد. آلومینات (C3A) با H2O (یون‌ های کلسیم و سولفات) واکنش داده و اترینگایت (هیدرات آلومینات) را تشکیل می‌دهد. انرژی گرمایی ناشی از این واکنش‌، باعث تسریع گیرش اولیه می‌شود. در نتیجه این واکنش، در سطح ذرات سیمان  پوششی از نوع اترینگایت تشکیل میشود. این پوشش دسترسی ذرات سیمان به H2O را کاهش داده و سرعت واکنش را کاهش خواهد داد. از این فاز برای انتقال و ریختن بتن استفاده می‌شود.

مرحله اول هیدراتاسیون سیمان:

به دلیل واکنش بین سیلیکات کلسیم (C3S  و C2S) افزایش گرما ایجاد میشود. که باعث ایجاد هیدرات سیلیکات CSH می‌شود. ایجاد هیدرات سیلیکات همچنین تأثیر عمده ای بر مقاومت بتن در گیرش ثانویه دارد. کنترل دمای داخلی بتن می‌تواند بسیار مهم باشد زیرا دمای بتن در این مرحله می‌تواند به سرعت افزایش یابد تا به دمایی در حدود 70 تا 80 درجه سانتی‌گراد برسد.

کاهش دمای هیدراتاسیون بتن

در این دما، حداکثر درجه حرارت مطلوب واکنش حاصل شده است. از طرفی ذرات آزاد کاهش واکنش پذیر در اثر اتریتگایت اولیه یافته است. بنابراین این سرعت افزایش دما نیز طی این فرایند کاهش می‌دهد. این مرحله غالباً با مقاومت مطلوبی به پایان می‌رسد. بعد از تکمیل واکنش می‌توان قالب اطراف بتن را باز کرد. پس از مرحله فوق، روند هیدراتاسیون کمی کند شده و به آرامی ‌ادامه خواهد یافت. در نهایت ذرات سیمان موجود در ساختار بتن و آب به واکنش خود ادامه داده تا مقاومت بتن به حداکثر مقدار خود برسد.

دمای محیط هنگام اختلاط، بتن ریزی و عمل آوری بتن، در هیدراتاسیون سیمان نقش دارد. اگرچه همۀ سیمان‌ها واکنش یکسانی از خود نشان نمی‌دهند اما به طور معمول با افزایش دما، زمان گیرش کاهش می‌یابد.

به طور کلی، نوسان ۱۰ درجه فارنهایت می‌تواند حدود ۳۳ درصد زمان گیرش را تغییر دهد. دمای ایده آل واکنش سیمان، به طور معمول از ۵۰ تا ۷۰ درجه متغیر است. دمای زیر ۵۰ درجه سانتیگراد باعث کاهش شدید هیدراتاسیون می‌شود. هنگامی که دما به زیر ۴۰ درجه می‌رسد، رشد مقاومت اولیه هم به طور قابل توجهی کم می‌شود.

کاهش دمای بتن

با افزایش دما، سرعت هیدراتاسیون سیمان بیشتر می‌شود و در نتیجه زمان گیرش کاهش پیدا می‌کند. اما در دمای بالاتر از 230 درجه فارنهایت (110 درجه سانتی‌گراد)، محصولات هیدراتاسیون تشکیل شده تفاوت قابل ملاحظه ای با محصولات به دست آمده در دمای متعارف دارند. فازهای آلیت و بلیت هیدراته می‌شوند تا         α-C2SH متبلور به جای C-S-H آمورف به دست آید.

α-C2SH ماده ای متبلور و نسبتاً متراکمی است. از آنجا که نفوذ پذیری بالا و مقاومت فشاری کمی را ایجاد می‌کند، مضر است.

با افزودن سیلیس ریز آسیاب شده مانند آرد سیلیس (ماسه سیلیسی با سایز 0.1 الی 0.3 میلیمتر)به ساختار بتن، می‌توان از تشکیل α-C2SH  جلوگیری کرد یا آن را به حداقل رساند.

هنگامی که دمای محیط از ۷۰ درجه عبور می‌کند، هیدراتاسیون بیش از حد سریع می‌شود و می‌تواند منجر به نتایج مضر مانند ترک خوردگی و جمع شدگی پلاستیک، مقاومت‌ ۲۸ روزه پایین تر و کاهش مقاومت نهایی بتن شود. دمای آب مخلوط نیز در هیدراتاسیون نقش اساسی دارد زیرا دمای بتن را تغییر می‌دهد. دمای آب مخلوط را می‌توان تنظیم کرد، اغلب از طریق سرد کردن آب یا افزودن یخ به آب.

کاهش دمای بتن

در شرایطی که دمای محیط بتن ریزی بالا باشد عملا هیچ یک از راهکارهای بیان شده جوابگو نیستند. تنها راه مرقون به صرفه استفاده از افزونه های جایگزین سیمان است. اصطلاحا به این محصولات پوزولان میگویند. با افزودن پوزولان با درجه فعالیت مناسب میتوان افزایش دمای هیدراتاسیون را به شدت کاهش دهد. پوزولانها علاوه بر کاهش عیار سیمان مصرفی و دمای هیدراتاسیون، منجر به افزایش روانی بتن تازه میشوند. بعلاوه طی واکنش پوزولانی، منجر به رشد مقاومت بلند مدت بتن نیز میگردند. لذا یکی از راههای پیشنهادی جهت کاهش دمای هیدراتاسیون بتن و جلوگیری از بروز پدیده اترینگایت تاخیری، استفاده از انواع پوزولانهای موجود در کشور است.

شرکت بنا بنیان زیست فناور به عنوان اولین و تنها شرکت تخصصی فعال در زمینه پوزولانها و فعال سازی آنها در کشور از سال 94 شروع به فعالیت کرده است. این مجموعه دانش بنیان در پارک علم و فناوری همدان مشتقر میباشد. با استفاده از مشاوره های تخصصی مجموعه ما میتوانید سرباره آهن با فعالیت بالا را تا درصدهای بیش از 40 درصد هم در فرمول بکار ببرید. میکروسیلیکا گرید a  (سوپر پوزولان ) هم یکی از انواع پوزولانهای موجود است با ضمن افزایش مقاومت منجر به کاهش شدید جذب آب بتن میشود. سیمان سبز نوع 1 که در واقع نوعی پوزولان اصلاح شده میباشد را میتوان تا 50 درصد جایگزین سیمان کرد تا ضمن کاهش جذب آب بتن، افزایش مقاومت و روانی بتن را نیز شاهد باشیم.

 

 

کاهش جذب آب بتن

کاهش جذب آب بتن

کاهش جذب آب بتن

بتن یک کامپوزیت پایه آب میباشد. سنگدانه ها که ساختار اصلی بتن است، به کمک سیمان به یکدیگر متصل شده و ساختاری متراکم و نسبتا یکپارچه را تشکیل میدهد. سیمان در این فرایند نقش چسباننده را به عهده دارد. ذرات سیمان طی واکنش با آب هیدراته شده و طی فعل و انفعالات شیمیایی به چسباننده ای قوی تبدبل میشود. این فرایند شیمیایی را اصطلاحا هیدراتاسیون مینامند. هیدرات سیلیکات کلسیم (CSH) حاصل فرایند هیدراتاسیون سیمان است. جهت واکنش پذیری شیمیایی سیمان، آب به میزان به 25 درصد وزنی آن نیاز است. این مقدار آب جهت روانسازی بتن کافی نیست و مجبوریم بیش از این مقدار آب مصرف کنیم.

کاهش جذب آب بتن

با توجه به مطالعات، هر آنچه آب بیش از 25 درصد وزنی سیمان مصرف شود، به مرور از ساختار تبخیر شده و حفرات میکرو و مویینه را تشکیل میدهند. این حفرات عامل اصلی جذب در ساختار بتن است. بسته به نوع کاربرد بتن بایستی جذب آب آن کنترل شود. به عنوان مثال در مخازن آب، سدها و مناطق تحت حملات یونهای خورنده بایستی بتن حداقل جذب آب را داشته باشد.

در مقالات روشهای مختلفی جهت کاهش جذب آب بتن پیشنهاد شده است که چند مورد را توضیح خواهیم داد.

روشهای کاهش جذب آب بتن

  • استقاده از مواد کریستال شونده

این مواد طی جذب آب، متبلور شده و اصطلاحا کریستاله میشوند. این فرایند حفرات مویینه موجود در بتن را پر کرده و جذب آب ان تا 90 درصد کم میشود. علی رغم مزایای زیاد این روش معایبی نیز دارد. عدم آببندی 100 درصدی، هزینه بسیار بالا و عدم امکان استفاده در بتنهای اکسپوز و غیر مسلح از محدودیتهای این مواد است.

رزینهای پوششی یکی دیگر از این روشهای آببندی است. از جمله نانو سیلیسها که طی واکنش با سطح بتن، لایه نهایی آن را آبگریز میکنند. و برخی دیگر ضمن نفوذ در لایه نهایی، غشاء محافظ نیز تشکیل میدهند. تاثیر این رزینها نسبتا مناسب است ولی باز هم آببندی 100 درصدی نمیدهند و در دراز مدت در اثر تابش نور خورشید، اثر گذاری خود را ازدست میدهند.

پوزولانها ضمن تاثیر به عنوان فیلر، نقش کاهنده جذب آب را نیز ایفا میکنند. پوزولانها طی واکنش با مواد حاصل از هیدراتاسیون سیمان، ژل هیدرات سیلیکات کلسیم تشکیل میدهند. این ژل در دراز مدت منجر به پر شدن حفرات مویینه بتن شده و جذب آب آن را کاهش میدهد. اثر گذاری هر پوزولان نیز متفاوت است.

کاهش جذب آب بتن

میکروسیلیکا ضمن پر کردن حفرات مویینه، واکنش پوزولانی داده و با توجه به تاثیر ذاتی سیلیس بر ضد خش کردن مواد، خاصیت آنتی استاتیکی را نیز خواهیم داشت.

پودر سرباره آهن ضمن کاهش مصرف سیمان و افزایش روانی بتن در دراز مدت منجر به کاهش نفوذپذیری آن میشود.

شرکت دانش بنیان زیست فناور تامین کننده انواع پوزولان میباشد. این مجموعه ضمن تامین انواع افزونه بتن، با مشاوره تحصصی ساخت هر زرح مخلوطی را میسر میسازد. این مجموعه آمادگی دارد در هر حجم و تناژی انواع پوزولان با خلوص بالا و تضمین کیفیت را برای واحدهای تولید تامین کند.

تفاوت میکروسیلیکا و میکروسیلیس

تفاوت میکروسیلیکا و میکروسیلیس

تفاوت میکروسیلیکا و میکروسیلیس

ابتدا لازم است ماهیت پوزولانها و فیلرهای بتن تشریح شود.

پوزولان چیست:

مواد شبهه سیمانی هستند که حاوی آلومینات و سیلیکات فراوانی میباشند. این مواد به تنهایی خاصیت سیمانی ندارند. در ترکیب با مواد سیمانی واکنش پوزولانی میدهند. بدین شرح که با آهک آزاد موجود در بتن (CaOh2) واکنش داده و هیدرات سیلیکات کلسیم تشکیل میشود. این ماده را اصطلاحا CSH ثانویه هم مینامند. ژل ثانویه که در دراز مدت ایجاد میشود، با ژل اولیه حاصل از هیدراتاسیون سیمان ترکیب میشود. این فرایند منجر به پر شدن حفرات مویینه بتن و کاهش نفوذپذیری آن میشود. بعلاوه با افزایش تراکم ساختاری، مقاومت فشاری در بلند مدت هم افزایش خواهد داشت. لذا در بتنهای خاص و حجیم استفاده از پوزولانها اجباری است.

فیلر بتن چیست:

بتن ترکیبی است از سیمان، سنگدانه، افزودنیهای خاص و آب. در کامپوزیت بتنی، سنگدانه نقش بسزایی دارد. چراکه سنگدانه ها به عنوان فیلر در این کامپوزیت مقاوم عمل میکنند. حال طیف دانه بندی سنگدانه بایستی به نحوی باشد که حداقل گپ سایز بندی در ساختار آن باشد. از طیف ریزدانه (کوچکتر از 0.075 میلیمتر) تا درشت دانه که بسته به طرح مخلوط ممکن است تا قلوه سنگ هم باشد. بیشتر طرح مخلوطها با استفاده از ماسه های شسته ساخته میشوند. این جدا کردن خاک موجود در ماسه علی رغم کاهش ناخالصی، مضراتی هم دارد. این عمل منجر به جدایی دانه ها و افزایش مصرف سیمان و آب میگردد. از طرفی استفاده از ریزدانه در بتن اهمیت ویژه ای دارد. لذا بایستی ریزدانه متناسب با شرایط بهره برداری به ساختار اضافه شود. سیلیس میکرونیزه یکی از بهترین این گزینه ها میباشد.

تفاوت میکروسیلیکا و میکروسیلیس

بنابر نوشته فوق داریم:

میکروسیلیکا: پوزولان با واکنش پذیری بالاست که از آن میتوان در ساخت بتن تا 10 درصد جایگزین سیمان کرد. جهت کاهش نفوذپذبری و افزایش دوام بتن مصرف میشود. اگر درصد اکسید سیلیسیوم (sio2) این ماده بیش از 91 درصد باشد میتوان سوپر پوزولان هم نامگذاری کرد. سوپر پوزولان علاوه بر کاهش نفوذپذیری، منجر به افزایش بیش از 10 درصدص مقاومت فشاری نیز میشود.

میکروسیلیس: نوعی سیلیس میکرونیزه است که نقش پر کننده (فیلر) در بتن را دارد. این ماده تا 10 درصد جایگزین ماسه میشود و جهت تراکم ساختاری و افزایش مقاومت سایشی و فشاری بات موثر است.

شرکت بنا بنیان زیست فناور به عنوان مشاور تحقیقاتی چندین مجموعه صنعتی بزرگ، سالهاست که تامین کننده انواع سوپر پوزولان و میکروسیلیس آنها شناخته شده است.

جهت اخذ اطلاعات تکمیلی و ثبت سفارش میکروسیلیکا از این لینک استفاده کنید.

جهت اخذ اطلاعات تکمیلی و ثبت سفارش میکروسیلیس  از این لینک استفاده کنید.

سیمان سبز (سیمان بازیافتی)

سیمان سبز

سیمان سبز (سیمان بازیافتی)

صنعت سیمان یکی از آلاینده ترین صنایع در جهان به شمار میرود. در فرآیند تولید هر تن سیمان پرتلند بیش از یک تن گاز co2  در اتمسفر منتشر میشود. این را درکنار استفاده از منابع با ارزش طبیعی از قبیل رس و آهک بگذارید. منابع غنی زیست محیطی مصرف شده و بسیاری گاز آلاینده از قبیل مونواکسید کربن در اتمسفر منتشر میشود. لذا یافتن جایگزین مناسب این دسته از سیمانها چالش بشریت بوده و هست. موادی که ضمن داشتن مقاومت زیاد در برابر شرایط نامساعد جوی از قبیل سرما و گرما، در برابر حملات یونهای مخرب ازقبیل کلر و سولفور نیز مقاوم باشد. بعلاوه ساختاری قلیایی داشته تا از زنگ زدگی میلگردها هم جلوگیری شود.

سیمانهای سبز در واقع سیمانهای ژئوپلیمری با رده مقاومتی بسیار بالا میباشند. این نوع از سیمانها ساختار قلیایی داشته و در مقابل حملات اسیدی و بازی مقاوم میباشند. در برابر تغییرات حرارتی هم بسیار پرتوان عمل کرده اند.

از ضایعات صنعتی به عنوان مواد اولیه ساخت این نوع از سیمانها استفاده میشود.  یکی این مواد را میتوان سرباره های آهن گدازی نام برد. لذا عنوان سبز به دلیل بهره گیری از این ضایعات است. در این نوع از سیمانها از قلیاییها به عنوان فعال ساز استفاده میشود. واکنش پذیری پودر پایه در اثر این مواد افزایش میابد. به نحوی که مقاومت فشاری بتن ساخته شده با این نوع از پسباننده به مراتب بیش از سیمان پرتلند خواهد بود.

سیمان سبز (سیمان بازیافتی)

شرکت بنا بنیان زیست فناور به عنوان اولین و تنها شرکت دانش بنیان فعال در کشور، از سال 94 تولید و عرضه این نوع از سیمانها را آغاز کرده است. در حال حاظر 3 تیپ از این نوع سیمان امکان سفارش دارد. نوع 2 و نوع 3 خود به تنهایی واکنش پذیر هستند و نیازی به ترکیب با سیمان پرتلند نیست. نوع 1 نوعی پوزولان ترکیبی با درجه فعالیت بالاست که تا 50 درصد جایگزین سثیمان پرتلند میشود.

افزودن به سبد خرید