دسته: بتن

اگر مقاومت سنگ دانه‌ها كمتر باشد تا بخواهد به مقاومت نهايي بتن برسد  سنگدانه خرد مي‌‌شود و از كل مقاومت كاسته مي‌شود

اگر مقاومت سنگ دانه خيلي زياد باشد تمركز تنش ايجاد كرده و سنگ دانه مثل سوزن عمل كرده و دروز مصالح پر كننده ، سيمان و ماسه و غيره فرو مي‌رود. 

درصد خرد شدگي بتن و سنگ دانه را بررسي مي‌كنند با تحت فشار قرار دادن آن در ظرف استوانه‌اي تا مقاومت فشاري سنگ دانه را بدست آورند. 

مقاومت ضربه‌اي را مثل درصد خردشدگي مقاومت فشاري بدست مي‌آوريم با دستگاه ديگري 

شكل هندسي: شكل هندسي سنگ دانه‌ها نبايد پولكي يا سوزني باشد. 

سنگ دانه‌هايي كه در تمام جهان شكسته شده باشند از معادن كوهي بدست مي‌آيند كه به آن معادن واديزي كوهي گويند. 

اگر سنگ دانه‌ها گرد گوشه باشند از بستر رودخانه استخراج شده‌اند. 

جنس سنگ: سنگ‌ها آهكي، سيليسي، كوارتزيت، گرانيتي 

از نظر جنس ، سنگ‌هاي رودخانه ايي متنوع ترند و سطوح صاف 

سنگ‌دانه‌هاي متفاوت از نظر جنس داراي مقاومتهاي حداقل يا حداكثر متفاوتي دارند ولي سنگ‌دانه هاي وايزه‌كوهي از نظر جنس اكثراً مثل هم مي‌باشند. 

سنگ دانه‌هاي واريزه كوهي به علت شكستگي سطوح بين آنها قفل و بست بهتري مي‌توان ايجاد كرد پس مادة چسبانندة كمتري نياز مي‌باشد (سيمان) 

سطح سنگ‌دانه هاي واريزه كوهي زبرتر مي‌باشد تا سنگ دانه هاي رودخانه‌ايي واريزه كوهي رودخانه‌ايي جنس سنگهاي   (كوارتزيت) بسيار متناسب است (سيليسي) خلوص به   زياد قيچي كردن سنگ دانه‌ها (قلوه سنگ‌ها) بهتر از خرد كردن يا له كردن آنها تحت فشار است 

(نيرو به يك بعد وارد مي‌شود) 

(نيرو به بعد وارد مي‌شود و درون سنگ دانه‌ها ترك مي‌خورد) 

بايد قلوه سنگ‌هاي استخراجي توسط دستگاههاي خاص قيچي شوند توسط دو فك با ضربة آني.

بتن = شن+ ماسه+ سيمان+ آب+ افزودني‌ها

مصالح سنگي 

ماسه‌: بايد دانه‌بندي مناسب داشته باشد و دو ماسه بايد SE مناسب داشته باشد. 

تعريف دانه‌بندي: از سايزهاي مختلف به ميزان متناسب يعني داخل محدودة ASTM  باشد. يعني وزن رد شده از هر الك تقريباً با هم برابر باشد. 

با دارا بودن دانه هاي مختلف و متناسب در جهت تراكم بتن قائم به داشته‌ايم. 

نبودن اين تناسب باعث بوجود آمدن حد و خرج مي‌شود اگر اين روزنه هاي كوچك با سيمان پر شود باعث بالا رفتن هزينه‌ مي‌شود علاوه به اين باعث جمع شدگي و خزش مي‌شود. 

آدام نويل يكي از نويسندگان معتبر در رابطه با فن آوري بتن در سطح بين المللي است. وي داراي مدارك.MSC.PHD و DSC  از  دانشگاه لندن و همچنين مدرك DSC از دانشگاه ليدز است. در دوران كار حرفه اي بلند و بر جسته اش، او مهندس هيدرو الكتريك و ايستگاههاي نيروي هسته اي بوده، و در دانشكده هاي زيادي به عنوان رياست گروه مهندس عمران دانشگاه ليدز، عضو هيئت مؤسس مهندسي و تحقيقات فارغ التحصيلي دانشگاه كالگري ( كانادا) و رياست دانشگاه داندي در اسكاتلند خدمت كرده است. از سال 1987 دكتر نويل مشاور در امور بتن و سازه بوده و تجربيات قابل توجهي نيز به عنوان يك متخصص در ايالات متحده كپ كرده است. وي نويسنده بيش از 250 مقاله فني و همچنين نه كتاب درباره بتن، تحليل سازه و مترهاي استاتيك بوده است، معروف ترين كتاب او به نام ويژگي هاي بتن، به سيزده زبان ترجمه شده و بيش از نيم ميليون نسخه از آن در جهان فروخته شده است. آخرين كتاب او ( 2003 ) به نام نويل و بتن- آزمون انواع رفتارهاي بتن است.

سوتيتد:

اكثر مقالات درباره بتن روي يكي از خصوصيات آن توجه دارند، بنابر اين تصوير مبهمي از اهميت پارامترهاي گوناگون براي رسيدن به يك سازه بتني خوب، ارائه مي دهند. موضوع اين مقاله اين است كه اين هدف با بكارگيري رشته اي عمليات يكپارچه قابل دسترس است و هر كدام از اين  عمليات ها بطور خلاصه بررسي شده اند. موارد ذكر شده عبارتند از سيمان در عصر حاضر، انتخاب مواد اوليه براي مخطوط كردن  بتون، استفاده از بيندرها ( ملات) مانند خاكستر بادي و دوده سيليسي، بتن خود سفت شد و سازه پايدار مقاله حاضر همچنين نگاه هايي به جنبه هاي خاص بتن پيش ساخته دارد.

متن: 

تمام مقالات بتن تنها يك هدف دارند:‌  دستيابي به يك سازه رضايت بخش،‌ يعني سازه اي كه سالم و پايدار باشد. متأسفانه با وجود انتشار هزاران مقالات پژوهشي در سال، در بسياري از سازه ها،‌ به خوبي كه بايد باشد نيست. اين مقاله قصد دارد تا به توضيح اين وضعيت بپردازد.

مقاله حاضر اميدوار است با نشان دادن كم كاري در زمينه ساخت و ساز با بتن بتواند خوانندگان را در  پيشبرد راهكارهاي مختلف يا حداقل در نگرش دوباره به قصور در بتن كمك كند.

بنابراين از صميم قلب از هر گونه كلمات و الفاظ تندي كه بكار برده ام، پوزش مي طلبم. اين مقاله يك جنبه خاص دارد كه آن را از ديگر مقالات متمايز مي كند و به يك موضوع مي پردازد و اهميت آن را نشان مي دهد، اين مقاله تمام زواياي ساخت بتن را نشان مي دهد.

ماهيت مساله 

چرا بتن در بسياري از سازه ها به خوبي كه بايد باشد نيست؟ اول اينكه يك سري تحقيقات دانشگاهي نامتجانس در شرايط مفيد واقعي و روي نمونه هاي مصنوعي براي پژوهش در آزمايشگاه انجام مي شوند و از طرفي اين آزمايش ها توسط افرادي بعمل مي آيند كه هيچ تجربه اي از شرايط واقعي در زندگي ندارند. در تجربيات آنها، رشته متغيرها بسيار محدود است شرايط آسيب رسان بطور غير واقعانه اي مبانعه مي شوند تا رسيدن نتيجه سرعت داشته باشند، از تغيير شكل در بتن بر اثر انقباض يا دم هم با استفاده از نمونه هاي كوچك و ديگر محدويت هاي ساختگي جلوگيري مي شود.  بيشتر دانشگاهيان علاقه اي به تحقيق و بررسي  در يك پروژه واقعي ندارند و ترجيح مي دهند در يك آزمايشگاه با تهويه هواي عالي بمانند و چكمه و كلاه ايمني بپوشند

استفاده از مواد شيميايي از زمانهاي بسيار دور متداول بوده است. مصريان قديم گچ تكليس شده ناخالص را بكار مي‌بردند يونانيان و رومي‌ها سنگ آهك تكلنيس شده را مصرف مي‌كردند و بعداَ آموختند كه به مخلوط آهك و آب، ماسه،سنگ خردشده يا آجر و سفال‌هاي شكسته نيز اضافه كنند اين اولين نوع بتن در تاريخ بود. ملات آهك درزير آب سخت نمي‌شود و رومي‌ها براي ساختمان‌سازي در زير آب، سنگ و آهك و خاكستر آتشفشاني با پودر بسيار نرم سفال‌هاي سوخته شده را با هم آسياب مي‌نمودند و بكار مي‌بردند سيليس و آلومين فعال موجود در خاكستر و سفال با آهك تركيب شده و آنچه به اسم سيمان پوزولاني  (پوزولان از اسم دهكده pozzuli كه در نزديكي آتشفشان وزو قرار دارد و براي اولين بار خاكستر آتشفشاني را در اين محل پيدا نمودند گرفته شده است). شناخته شده است را توليد مي‌نمايد نام «سيمان پوزولاني» را تا به امروز براي توصيف سيمانهايي كه بآساني از آسياب نمودن مواد طبيعي در دماي معمولي بدست مي‌آيند بكار برده‌اند بعضي از ساختمانهاي رومي كه در آنها آجرها بوسيله ملات به يكديگر چسبانده شده‌اند مانند

Coliseum در روم و  pont du Gard در نزديكي Nimes و سازه‌هاي بتني مانند ساختمان pantheon در روم تا امروز باقي مانده‌اند و مواد سيماني آنها هنوز سخت و محكم است در خرابه‌هاي نزديك pompeii اغلب ملات بهم چسباننده سنگها كمتر از خود سنگها كه نسبتاَ سست مي‌باشد هوازده شده است.

در قرون وسطي انحطاطي در كيفيت و كاربرد سيمان بوجود آمد و فقط در قرن 18 بود كه پيشرفتي در دانش سيمانها حاصل شد در سال 1756 كه john Smeaton مأمور بازسازي برج چراغ دريايي Eddystone د رفرا ساحل جنوب غربي انگلستان شده بود به اين نتيجه رسيد كه بهترين ملات وقتي بدست مي‌آيد كه مواد پوزولاني با سنگ آهك حاوي نسبت قابل توجهي از مواد رسي مخلوط شود با تشخيص اينكه نقش خاك رس كه قبلاً نامناسب در نظر گرفته مي‌شد. Smeaton اولين شخصي بود كه خواص شيميايي آهك آبي يعني ماده‌اي كه از پخت مخلوطي از سنگ و خاك رس بدست مي‌آيد پي برد. متعاقباً سيمانهاي آبي ديگر مانند سيمان رومي كه james parker از كلسينه نمودن گلوله‌هاي سنگ آهك رسي آن را بدست آورده بوجود آمد. بالاخره در 1824 Joseph Aspdin كه معماري در شهر ليدز بود سيمان پرتلند را به ثبت رساند اين سيمان را از حرارت دادن مخلوطي از پودر نرم خاك رس و سنگ آهك سخت در كوره تاحدودي كه CO2 آن بخارج رانده وشد بدست آورند دماي كوره خيلي پائين‌تر از حد لازم براي توليد كلينكر نخستين نمونه از سيماني كه امروزه آن را به نام سيمان پرتلند مي‌شناسيم در سال 1845 بوسيله Isaac Johnson از حرارت دادن مخلوط خاك رس و سنگ آهك كيفيت تا حد كلينكر شدن و صورت پذيرفتن واكنش‌هاي لازم براي تشكيل تركيبات چسباننده‌ي پرقدرت تهيه گرديد.

نام سيمان پرتلند كه در ابتدا به علت تشابه رنگ و سيمان حاصل كرده با سنگ پرتلند – سنگ آهكي كه در Dorset انگلستان استخراج مي‌شود به آن داده شد تا امروز در سراسر دنيا براي توصيف سيماني كه از در هم آميختن كامل و حرارت دادن مواد آهكي و رسي، يا ساير مواد حاوي سيليس، آلومين، و اكسيد آهن تا دماي كلينكر شدن و آسياب نمودن كلينكر حاصل شده باقي مانده است و تعريف سيمان پرتلند در استانداردهاي مختلف با توجه به اينكه از پخت سنگ گچ به آن افزوده مي‌شود بر اين راستا قرار دارد امروزه ممكن است مواد ديگري نيز افزوده يا آميخته شوند.