کارایی بتن تازه چیست؟ ۸ عامل موثر بر کارایی بتن تازه

کارپذیری ویژگی بتن تازه مخلوط شده است. بتن مخلوطی از سیمان، سنگدانه‌ها، آب و مواد افزودنی است. خواص بتن، چه در حالت تازه و چه در حالت سخت شده، تحت تأثیر مواد تشکیل دهنده و نسبت آن‌ها است. درک و آگاهی از کارایی بتن تازه مهم‌ترین چیز برای ساخت یک مخلوط بتن با طراحی خوب است که می‌تواند به راحتی با حداقل تلاش قرار داده و متراکم شود.

کارایی یک ویژگی کاملا فیزیکی بتن تازه مخلوط شده است. کارایی بتن به سادگی به معنای توانایی کار با بتن است. بتن تازه در صورتی قابل کار است که بتوان آن را به راحتی حمل و نقل، قرار داد، متراکم کرد و بدون هیچ گونه جداسازی به پایان رساند. سهولت در قرار دادن، تراکم و تکمیل بتن به شیوه دلخواه را کارایی آن می‌گویند.

بتن باید کارآمد باشد تا حداکثر چگالی را با مقدار معقولی تلاش تراکم به دست آورد. اگر بتن قابل کار نباشد یا کارایی نسبتا کمتری داشته باشد، به تراکم مطلوب خود متراکم نمی‌شود و در نهایت مقاومت و تخلخل کمتری ایجاد می‌شود. اگر بتن قابل کار نباشد، نمی‌توان آن را به خوبی جاگذاری کرد.

تراکم کافی بتن ضروری است. اگر به درستی انجام نشود، خلاهایی ایجاد می‌شود. وجود حفره‌ها قدرت آن را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. فضاهای خالی در بتن یا حباب‌های هوای محبوس شده یا فضاهایی هستند که پس از تبخیر آب اضافی باقی می‌مانند. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که بتن غیرقابل کار در سازه قرار گرفته باشد. حتی ۲ درصد از حفره‌های هوا ممکن است استحکام را تا ۸-۱۰ درصد کاهش دهند و ۵ درصد فضاهای خالی می‌توانند قدرت را تا ۲۵-۳۰ درصد کاهش دهند. علاوه بر این، حفره‌ها منجر به نشت نیز می‌شوند.

کارایی بتن تازه به عوامل زیر بستگی دارد که در ادامه بیشتر در مورد آن‌ها توضیح خواهیم داد:

• نسبت آب به سیمان (نسبت W/C)؛
• نسبت سنگدانه ریز به سنگدانه درشت (FA/CA)؛
• نسبت سیمان به سنگدانه؛
• مواد افزودنی. افزودنی‌ها بدون افزایش نسبت آب به سیمان و تأثیر بر مقاومت سازه بتنی، کارایی بتن تازه را افزایش می‌دهند.

همچنین بسط بیشتر یک بتن قابل اجرا است اگر:

• می‌توان آن را بدون از دست دادن همگنی قرار داد. یعنی مواد تشکیل دهنده بتن هرگز در هنگام قرار دادن پراکنده نمی‌شوند و به طور یکنواخت در سطح مقطع توزیع می‌شوند.
• بدون تفکیک قابل رسیدگی است. یعنی اجزای بتن هرگز در حین حمل و نقل یا قرار دادن جدا نمی‌شوند.
• می‌توان آن را با تلاش مشخص فشرده کرد.
• می‌توان آن را به راحتی استفاده کرد.

بنابراین، بتن با کارایی ضعیف منجر به بتن جدا شده یا بتن با حفره می‌شود که هر دو منجر به نشت و مقاومت ضعیف می‌شود. علاوه بر این، در جابجایی، قرار دادن و فشرده‌سازی به تلاش زیادی نیاز دارد. کارایی بتن با آزمایش اسلامپ اندازه گیری می‌شود.

آیا می دانید گروت اپوکسی چیست و با کاربردهای آن آشنا هستید؟

آشنایی با عوامل موثر بر کارایی بتن تازه

ماهیت روانکاری بتن قابل کار مهمترین ماهیت آن است. کارایی به نسبت مواد تشکیل دهنده و همچنین به ویژگی‌های فردی آن‌ها بستگی دارد. عوامل موثر بر کارایی بتن تازه در زیر بیان شده است:

۱.محتوای آب مخلوط بتن

محتوای آب تأثیرات مهمی بر کارایی در حجم معین بتن خواهد داشت. هر چه میزان آب در هر متر مکعب بتن بیشتر باشد، سیالیت بتن بیشتر خواهد بود که بر کارایی آن تأثیر می‌گذارد. نیاز آب عمدتا با جذب توسط سطح سنگدانه‌ها و پر کردن فضاهای خالی بین سنگدانه‌ها مرتبط است. با این حال، اضافه کردن آب اضافی به مخلوط بتن می‌تواند مضر باشد، همانطور که در زیر بیان شده است:

• مقاومت بتن ممکن است کاهش یابد.
• مقدار بیشتری آب از سطح بتن خارج می‌شود که منجر به نشت می‌شود.
• دوغاب سیمانی نیز از طریق اتصالات قالب خارج می‌شود و منجر به از دست رفتن سیمان از بتن می‌شود.

۲.اندازه مصالح

کارایی عمدتا توسط حداکثر اندازه سنگدانه‌ها کنترل می‌شود. اگر اندازه انتخابی سنگدانه‌ها برای بتن بزرگتر باشد، نیاز به آب و خمیر کمتر نخواهد بود. در نتیجه، برای مقدار معینی از محتوای آب و خمیر، سنگدانه با اندازه بزرگتر کارایی بالاتری خواهد داشت.

توجه: حداکثر اندازه سنگدانه مورد استفاده به عوامل بسیاری مانند جابجایی، اختلاط و قرار دادن تجهیزات، ضخامت مقطع و مقدار آرماتور بستگی دارد. دو مورد بعدی بسیار مهم است.

۳.شکل سنگدانه ها

شکل سنگدانه‌ها به طور جدی بر کارایی بتن تأثیر می‌گذارد:

• سنگدانه‌های زاویه دار، پوسته پوسته و کشیده کارایی بتن را کاهش می‌دهد.
• سنگدانه‌های گرد یا زیر گرد به دلیل کاهش سطح برای یک حجم یا وزن معین، کارایی را افزایش می‌دهند. بنابراین، خمیر اضافی برای ایجاد اثر روان‌کنندگی بهتر در دسترس است.
• سنگدانه‌های گرد در مقایسه با سنگدانه‌های زاویه دار، پوسته پوسته یا کشیده مقاومت اصطکاکی کمتری دارند و کارایی بالایی دارند.

توجه: شن و ماسه رودخانه‌ای نسبت به ماسه خرد شده قابلیت کارپذیری بیشتری را برای بتن فراهم می‌کند.

۴.بافت سطحی سنگدانه ها

سنگدانه‌های تقریبا بافت دار سطح بیشتری نسبت به سنگدانه‌های صاف گرد با همان حجم دارند. سنگدانه‌های گرد یا شیشه‌ای صاف کارایی بهتری نسبت به سنگدانه‌های تقریبا بافت دارند. کاهش مقاومت اصطکاکی بین ذرات ارائه شده توسط سنگدانه‌های صاف نیز به کارایی بالاتر کمک می‌کند.

۵.تخلخل سنگدانه ها

سنگدانه‌های متخلخل و غیر اشباع به آب بیشتری نسبت به سنگدانه‌های غیر جاذب نیاز دارند. برای همان درجه کارایی، دومی به آب کمتری نیاز دارد. به طور کلی، این عامل فقط در درجه دوم اهمیت قرار دارد.

۶.درجه بندی مصالح

درجه‌بندی سنگدانه‌ها بیشترین تأثیر را بر کارایی دارد. هرچه دانه‌بندی سنگدانه‌ها بهتر باشد، میزان فضای خالی در بتن کمتر است، بنابراین باید از سنگدانه‌های با دانه‌بندی خوب استفاده شود. هنگامی که مجموع فضاهای خالی در بتن کمتر باشد، خمیر اضافی برای ایجاد اثر روان‌کنندگی بهتر در دسترس است.

با وجود مقدار اضافی خمیر بتن در مخلوط، منسجم و چرب می‌شود که از جدا شدن ذرات جلوگیری می‌کند و کمترین تلاش متراکم برای فشرده‌سازی بتن لازم است. برای کارایی معین، یک مقدار نسبت دانه درشت / دانه ریز وجود دارد که به محتوای آب کمتری نیاز دارد.

۷.موارد استفاده از افزودنی های بتن

این کار یکی از روش‌های رایج برای افزایش کارایی بتن است. افزودنی‌های بتن مانند روان کننده بتن و فوق روان کننده کارایی را تا حد زیادی بهبود می‌بخشند. برای افزایش کارایی از عوامل حباب کننده هوا نیز استفاده می‌شود. عوامل حباب هوا تعداد زیادی حباب بسیار ریز هوا ایجاد می‌کنند. این حباب‌ها در سراسر جرم بتن پخش می‌شوند و به عنوان غلتک عمل می‌کنند و کارایی را افزایش می‌دهند. مواد افزودنی معدنی مانند مواد پوزولانی نیز برای بهبود کارایی بتن استفاده می‌شود.

۸.دمای محیط

در هوای گرم، اگر دما افزایش یابد، میزان تبخیر آب اختلاط نیز افزایش می‌یابد و از این رو ویسکوزیته سیال نیز افزایش می‌یابد. این پدیده بر روان‌پذیری بتن تأثیر می‌گذارد و به دلیل هیدراته شدن سریع بتن، زودتر مقاومت می‌کند که کارایی بتن تازه را کاهش می‌دهد.