ترکیبات بتن برای قطعات پیش ساخته بتنی

مواد بتنی پیش ساخته به شما کمک می کند تا پتانسیل پروژه خود را به حداکثر برسانید و در عین حال مطمئن شوید که به موقع انجام می شود. آنها همچنین یکی از متنوع ترین محصولات در ساخت و ساز هستند که ساختار قوی را با توانایی برآوردن الزامات سازگاری ترکیب می کنند.

عناصر پیش ساخته می توانند از بتن تقویت شده ساخته شوند. رفتار آن در بارهای خدماتی به خصوص، به ویژگی‌های ترکیب مواد و همچنین فرآیند تولید بستگی دارد. درک ماهیت مواد استفاده شده در ساختمان‌های بتن پیش‌ساخته بسیار مهم است.

در زیر مروری بر اصول طرح اختلاط بتن پیش ساخته ارائه شده است.

مواد سیمانی تکمیلی شامل خاکستر بادی، تفاله دانه دانه شده ی کوره ی ذوب آهن (GGBS)، متاکائولین و دوده سیلیس می باشد. آنها باید با الزامات بخش های مناسب IS مطابقت داشته باشند. 3812 برای خاکستر بادی، IS؛ 12089 برای GGBS و IS؛ 15388 برای دود سیلیس. مزایای مواد سیمانی تکمیلی شامل کاهش هزینه، بهبود کارایی، حرارت کمتر آب گیری، بهبود دوام و مقاومت شیمیایی است.

1_ سیمان مورد استفاده برای قطعات بتنی پیش ساخته

سیمان باید با الزامات IS 456;2000 برای دستیابی به عملکرد رضایت بخش در یک سازه، مطابقت داشته باشد. این استاندارد سیمان را در دو بخش طبقه بندی می کند:

هدف کلی: سیمان پرتلند معمولی (OPC) درجه 43 [IS:8112] و 53 [IS:12269] معمولاً در ساخت و ساز بتن پیش ساخته استفاده می شود.

هدف ویژه: این سیمان ها برای عناصر در محیط های تهاجمی تولید می شوند، به عنوان مثال. مناطق جذر و مدی، در خاک‌های حاوی سولفات و در محیط‌های آلوده به ترکیبات شیمیایی.

از استفاده از سیمان دارای سیلیس بالا خودداری کنید زیرا در شرایط گرم و مرطوب به حالت اولیه خود برگشته و بخش زیادی از استحکام خود را از دست می دهد.

2_ مکملهای لازم برای قطعات بتنی پیش ساخته

مکمل ها مواد طبیعی یا محصولات جانبی صنعتی هستند که در ترکیب با آب و سایر ترکیبات، رفتارهای سیمانی از خود نشان می دهند. SCM ها نتایج واکنش های آب گیری سیمان پرتلند معمولی (OPC) را در بتن افزایش می دهند، به عنوان جایگزینی جزئی برای سیمان پرتلند در مخلوط های بتن گنجانده می شوند یا در طول ساخت با سیمان مخلوط می شوند.

SCM ها پیوند سیمان را تقویت می کنند و می توانند ویژگی های بتن تازه را بهبود بخشند، خواص بتن سخت شده را تقویت کرده و هزینه مواد خام را کاهش دهند.

3_ سنگدانه ها

سنگدانه های مورد استفاده در بتن پیش ساخته باید بادوام باشند. آنها نباید تحت تأثیر آب و هوا خراب یا متلاشی شوند. مواردی که برای جلوگیری از هوازدگی مورد توجه قرار می گیرند عبارتند از: انجماد، ذوب، تغییرات رطوبت و تغییرات دما. سنگدانه های عمومی [دانه های درشت و ریز از جمله ماسه های از پیش ساخته] باید با الزامات IS:383 مطابقت داشته باشند.

روش های آزمایش سنگدانه ها توسط IS پوشش داده شده است. 2386. ممکن است برای دادن ویژگی های دلخواه مانند رنگ و بافت برای سطوح در معرض سنگدانه ها، سنگدانه های خاصی مورد نیاز باشد. در صورت استفاده از مواد مخصوص، بهتر است آنها را در ابتدای یک پروژه ذخیره کنید تا اختلافات در تأمین مواد ایجاد نشود. سنگدانه های درجه بندی شده با شکاف، یکنواخت ترین سطح سنگدانه را در معرض دید قرار می دهند.

4_ آب

آب باید عاری از موادی باشد که مقاومت و دوام بتن را کاهش می دهند. استفاده از آب بازیافتی ممکن است منجر به افزایش ترکیبات نمکی و قلیایی در بتن شود. برای اطمینان از عدم تجاوز این محدودیت‌ها و در صورت استفاده از ترکیبات قلیایی، آزمایش‌های لازم باید انجام شود. آب مخلوط کننده / آب درمانی باید مطابق با استانداردهای IS 456-2000 باشد.

5_ ضدآب کننده قطعات بتنی پیش‌ساخته

ماده افزودنی ضدآب کننده، هنگام مقایسه با مقادیر اعلام شده توسط تولیدکنندگان باید با مقررات استاندارد IS 9103-1999 سازگار باشد. در صورت استفاده از دو یا چند ماده افزودنی به صورت ترکیبی، باید سازگاری آن‌ها با سیمان بررسی شود. همچنین مطلوب است که آزمایشاتی با ماده افزودنی‌ها و با استفاده از مواد خاص مورد استفاده در پروژه انجام شود تا مطمئن شویم که عملکرد مطلوب بدست می‌آید.

ماده افزودنی ضدآب بلوری کننده یک گزینه عالی برای ساختمان‌های پیش‌ساخته است. پودر ماده افزودنی بلوری کننده یکپارچه به‌طور خاص برای تعامل با ساختارهای منفذی بتنی طراحی شده است تا یک سیستم ضدآب‌کننده ایجاد کند که بخش دائمی از بتن باشد. مواد شیمیایی فعال با آهک آزاد و رطوبت موجود در مسیرهای منفذی و منافذ ترک‌های ریز بتن ترکیب می‌شوند تا کریستال‌های غیرقابل حلی ایجاد کنند. این بلورها منافذ و ترک‌های کوچک انقباضی در بتن را مسدود کرده و ورود آب را به حداقل می‌رسانند.

6_ رنگ‌ها [اکسیدها]

رنگدانه‌های اکسید کننده معمولاً برای رنگ‌آمیزی بتن پیش‌ساخته استفاده می‌شوند. این رنگدانه‌ها در یک دامنه گسترده از رنگ‌ها، از رنگ‌های تیره تا رنگ‌های پررنگ و محو موجود هستند. اصلی‌ترین رنگدانه‌های استاندارد غیرمخلوط شامل سبز، سیاه، قرمز، قهوه‌ای، زرد، آبی و سفید هستند. این‌ها می‌توانند به صورت مخلوط تجاری در قالب بسیاری از رنگ‌های میانی تولید شوند.

رنگدانه‌ها برای استفاده در بتن پیش‌ساخته باید:

• شیمیایی بی‌تاثیر و به خصوص مقاوم در برابر بازیکننده باشند
• نامحلول باشند
• شیمیایی غیر آلی باشند تا از فرسایش ناشی از تجزیه فتوشیمیایی جلوگیری کنند.

رنگدانه‌ها ممکن است طبیعی یا مصنوعی باشند. رنگدانه‌های اکسید معدنی از پرکاربردترین مواد هستند که تمامی نیازهای فوق را برآورده می‌کنند.

7_ میلگرد برای تقویت ساختار بتن

میله‌های تقویتی باید با استاندارد IS; 1786-2008 برای میله‌های شکل‌دار با استحکام بالا برای تقویت بتن، و IS; 432 برای فولاد نرم و میله‌های با استحکام استفاده می شوند. میله‌ها بر اساس شکل، انعطاف‌پذیری، کلاس، درجه استحکام و اندازه دسته‌بندی می‌شوند. ویژگی‌های فیزیکی، ترکیب‌های شیمیایی و هندسه سطوح و چین‌ها در صورت تقویت از جنس فولاد باید با استاندارد IS; 1786-2008 مطابقت داشته باشند.

تقویت با سیم‌های جوشی چاهک‌دار به طور گسترده در کشورهای توسعه یافته استفاده می‌شود.

8_ تیرهای تقویت شده

تیرآهن‌های تقویت شده برای بتن‌های تقویت شده ممکن است شامل سیم، رشته یا میل باشد. سیم و رشته به طور معمول برای اعضای پیش تقویت شده استفاده می‌شوند. سیستم‌های رشته با ۷ سیم، بیشترین سیستم مورد استفاده هستند. این تیرآهن‌ها باید تمیز و خالی از مواد مضر مانند مقیاس کارخانه‌ای، زنگ زده، گل، روغن، چربی و یا هر پوشش دیگری که ممکن است باعث کاهش پیوند بین بتن و فولاد شود باشند. فولاد پتقویت شده باید با IS;1343 تطابق داشته باشد.

9_ پوشش های محافظ بر روی سطح بتن

کیفیت مناسب بتن و مقدار مناسب پوشش به همراه جزئیات مناسب کافی است تا از تخریب فولاد تقویت شده برای عمر عادی سازه جلوگیری شود. بیشترین پوشش استفاده شده، مبتنی بر روی (زینک) است. این پوشش ضخامت مناسبی را به صورت گالوانیزاسیون داغ ارائه می‌دهد و نباید با فلزات نامشابه جفت شود.

10_ مفصل

هدف اتصال مشترک در ساختار پیش‌ساخته انتقال نیروها بین اجزای سازه و ایجاد پایداری کلی است. اتصال برای مقاومت در برابر بارهای پیش‌بین‌نشده طراحی شده است. مکانیزم انتقال بار و انعطاف پذیری ارائه شده توسط اتصالات مشترک نقش کلیدی در تعیین عملکرد لرزه ای ساختمان‌های پیش‌ساخته ایفا می‌کنند، بنابراین اتصالات نیاز به طراحی مناسب برای انتقال مناسب نیروهای لرزه ای بین پنل‌های پیش‌ساخته دارند.

اتصالات معماری برای نگه داشتن روکش، نقاط اتصال با ارزیابی اثرات حرکت سازه بر روکش طراحی شده اند. سازنده بتن پیش ساخته پوشش را برای بارهای مشخص شده، بارهای نصب و جزئیات اتصال طراحی می کند. پانل پیش ساخته به طور مستقل به ساختار ساختمان با استفاده از مجموعه ای از اجزای فلزی و لنگرها پشتیبانی می شود. درزهای اطراف هر یک از پانل های پیش ساخته معمولاً با درزگیر پر می شوند.

اتصالات ساختاری معمولاً در فواصل مختلف قرار می گیرند تا امکان انبساط / انقباض مواد را فراهم کنند. دو نوع اتصال وجود دارد که می توان اتصالات خشک و مرطوب را از هم تشخیص داد. اتصال مرطوب نه تنها به ریخته گری با سیمان بلکه به بتن ریزی و تزریق مواد نیز نیاز دارد.

11_ بتن سبک سنگدانه‌ای

بتن سنگدانه سبک را می توان با تزریق هوا به ترکیب بتن ساخت. باعث می شود بتن حاوی حباب هوا باشد که می تواند وزن و چگالی بتن را کاهش دهد. راه دیگر تولید این بتن، جایگزینی سنگدانه با سنگدانه های توخالی، سلولی و متخلخل است. سنگدانه های مورد استفاده در بتن سبک سازه ای ممکن است ترکیبی از کسری از مواد درشت و ریز سبک وزن و مواد درشت سبک با یک سنگدانه ریز طبیعی مناسب باشد. مزیت بتن سنگدانه سبک کاهش بارهای مرده به دلیل چگالی کم نسبت به بتن معمولی است.

12_ گروت های غیر جا به جا شونده

هنگامی که پر کردن کامل فضاها یا چسباندن به آرماتور در سوراخ های هسته ضروری است، از دوغاب های بدون انقباض استفاده می شود. دوغاب بدون انقباض هنگامی که در شرایط آزمایشی تعیین شده سخت می شود، منقبض نمی شود، بنابراین حجم نهایی آن بزرگتر یا برابر با حجم اولیه نصب شده است. اغلب به عنوان واسطه انتقال بین اعضای باربر استفاده می شود.

13_ گروت های اپوکسی

گروت اپوکسی زمانی استفاده می شود که مقاومت بسیار بالایی برای بتن مورد نظر باشد. طراحی، جزئیات، و مشخصات مواد مناسب دوغاب های ریخته گری میدانی به دلایل متعددی حیاتی است. آنها مخلوطی از رزین های اپوکسی و مواد پرکننده، عمدتا ماسه هستند. خواص فیزیکی اپوکسی بسیار متفاوت است، بنابراین کاربر باید با ترکیبات مورد استفاده آشنا باشد.