تولید جدول بتنی

اصول تولید توده های بتن فشرده خشک
به صورت انتزاعی

امروزه توده های بتنی یکی از پرمصرف ترین اجزای بتنی در شهرها محسوب می شوند و وظیفه محدود کردن فضاها، زیباسازی شهرها و هدایت آب های سطحی به جاده ها را بر عهده خواهند داشت. بدیهی است که فرسودگی این میزها بر ظاهر شهر تأثیر معکوس دارد و متعاقباً تعمیر و یا تعویض آنها هزینه زیادی را به همراه خواهد داشت.

بنابراین توجه و دقت لازم و رعایت اصول فنی در تهیه این جداول می تواند عمر مفید آنها را افزایش داده و مشکلات بعدی را تا حد زیادی کاهش دهد. در این تحقیق سعی شد عوامل مختلف موثر بر کیفیت توده های بتن از جمله انتخاب روش تولید، استفاده از مصالح سنگی با درجه شکستگی بالا، انتخاب حداکثر مقدار سنگدانه و نسبت آب به سیمان کم مورد بررسی قرار گیرد. و استفاده از مواد حباب دار در طراحی اختلاط بتن.

-1. مقدمه

استفاده از قطعات بتنی پیش ساخته یکی از روش های استفاده از بتن است و توده های بتنی یکی از پرکاربردترین قطعات می باشند. برای دستیابی به کیفیت بالا در تولید توده های بتن، تمامی عوامل موثر بر آن از جمله خواص مصالح بتن از جمله سنگدانه ها، سیمان، نسبت آب به سیمان، روش ساخت، رعایت اصول فنی در حین ساخت، فرآوری و شرایط محیطی را باید در نظر گرفت.. میانگین عمر توده های بتن در اکثر کشورهای دنیا حدود 15 سال است اما در کشور ما این عدد حدود 3 سال است. بنابراین می توان با صرف هزینه های اندک برای تولید و رعایت اصول فنی در ساخت، عمر این قطعات را چند برابر کرد و از هدر رفتن منافع ملی و هزینه های عمومی جلوگیری کرد.

 توده های بتن امروزه به روش های مختلفی تولید می شوند: روش مرسوم (ارتعاشی)، روش پرس خشک و روش پرس مرطوب. به دلیل عدم نیاز به تعداد زیاد قالب جدول و در نتیجه سرعت بالای تولید، امروزه روش چاپ با استقبال بهتری از سوی تولیدکنندگان مواجه شده است. پایین بودن نسبت آب به سیمان در روش پرس خشک باعث بهبود خواص مکانیکی و به ویژه دوام بتن در این نوع جرم می شود.

دمای اولیه بتن در هنگام ریختن یکی از عوامل موثر بر کیفیت بتن می باشد. با افزایش دمای بتن در هنگام ریختن، دبی کاهش می یابد و طبق تحقیقات انجام شده، بیشترین مقاومت فشاری در بتن با دمای اولیه 25 درجه سانتی گراد و کمترین مقاومت فشاری در بتن با دمای اولیه 39 درجه سانتی گراد مشاهده می شود. بیشترین مقاومت خمشی مربوط به بتن با دمای اولیه 29 درجه سانتی گراد و کمترین مقاومت خمشی و بیشترین عمق نفوذ آب در فشار مربوط به دمای 39 درجه سانتی گراد مشاهده می شود.

سنگدانه ها با توجه به اینکه تقریباً 60 تا 80 درصد وزن بتن را تشکیل می دهند، نقش بسزایی در خواص بتن دارند، حداکثر اندازه سنگدانه ها مستقیماً بر خواص مکانیکی بتن تأثیر می گذارد. مشاهده می شود که با کاهش حداکثر اندازه سنگدانه و افزایش مدول سنگدانه به دلیل افزایش سطح جانبی سنگدانه ها در واحد حجم بتن که باعث افزایش سطح چسبندگی خمیر سیمان و سنگدانه ها و همچنین کاهش غلظت تنش و کاهش می شود. ترک در ناحیه انتقال مقاومت مکانیکی بتن خشک را بهبود می بخشد. استفاده از سنگدانه های با مقاومت بالا مانند سنگدانه های گرانیتی نیز می تواند تاثیر بسیار مثبتی در بهبود خواص مکانیکی توده بتن داشته باشد. سنگدانه های گرانیتی اگرچه هزینه بیشتری نسبت به سنگدانه های معمولی دارند، اما بتن ساخته شده از آن دوام بالا و عمر طولانی خواهد داشت (فامیلی. هرمز، 1389 و فامیلی. هرمز، 1392 و یوسفی. سید امین، 1390).

 سنگدانه های بازیافتی حاصل از تخریب سازه های بتنی را می توان در تولید توده های بتنی استفاده کرد. بسته به نوع ساخت مخلوط می توان از درصدهای مختلفی از این مواد در سازه بتنی استفاده کرد. به عنوان مثال نسبت آب به سیمان 0.45 و نسبت سنگدانه به سیمان 4: 1 است. اما قبل از استفاده از این نوع مواد باید هزینه و کارایی آن را به دقت در نظر گرفت.

در مورد سنگدانه ها عوامل دیگری نیز بر کیفیت و خواص مکانیکی بتن تأثیر می گذارد. سنگدانه ها باید تمیز و عاری از مواد شیمیایی باشد که بر هیدراتاسیون سیمان تأثیر می گذارد. از آنجایی که این مواد از نظر مقاومت سایشی بتن بسیار موثر هستند، این موضوع به خصوص در مورد سنگدانه های رودخانه ای باید به دقت مورد توجه قرار گیرد.

 شیشه را می توان هم به عنوان ماده پوزولانی (جایگزین سیمان) و هم به عنوان جایگزینی برای مصالح سنگدانه در قطعات بتنی پیش ساخته استفاده کرد. قبل از استفاده از شیشه در بتن، عناصر مهمی مانند مقدار سیلیس، مقدار یون کلرید، مقدار تری اکسید سولفات، سطح ویژه پودر شیشه، میزان سرب و سایر مواد حاوی اکسید آهن، سدیم. اکسید، آلومینا، اکسی کلسیم، اکسید پتاسیم و اکسید منیزیم برای کنترل محدوده مجاز این مواد توسط آزمایشگاه مجهز تعیین شود.

سیمان به عنوان اتصال دهنده اصلی اجزای بتن نقش عمده ای در خواص مکانیکی بتن دارد. با مقاومت سایشی توده های بتن، میزان سیمان مستقیماً مؤثر است. در نسبت ثابت آب به سیمان، با افزایش مقدار سیمان، مقاومت در برابر فشار و سایش افزایش می یابد. در واقع، بین مقاومت فشاری و مقاومت در برابر سایش همبستگی وجود دارد، به این معنی که با افزایش مقاومت فشاری، افت سایش کاهش می یابد.

 همچنین می توان از افزودنی ها برای بهبود خواص مکانیکی اجزای بتن پیش ساخته مانند توده های بتن استفاده کرد. این مواد می توانند دوام و مقاومت نهایی بتن را بهبود بخشند.

برخی از کشورها از استانداردهای خود برای جداول بتنی استفاده می کنند. به عنوان مثال، در استاندارد نیوزلند، برای جداول دارای معابر اصلی، گذرگاه های جانبی و معابر ارتباطی تولید شده توسط ماشین و در محل، حداقل میزان سیمان در هر متر مکعب بتن به ترتیب 280-240 و 260 کیلوگرم به جای مقاومت فشاری بتن است. بتن مورد استفاده به عنوان درصد، که باید حداقل 92.5٪ باشد. این عدد در استاندارد استرالیا 95 درصد است. طبق استاندارد استرالیایی برای تولید ماشین در محل، حداقل میزان سیمان 280 کیلوگرم بر متر مکعب، حداکثر اندازه سنگدانه 12.5 میلی متر و حداقل مقاومت فشاری مورد نیاز 20 مگاپاسکال است. در استاندارد آمریکا با توجه به شرایط مختلف حداقل سیمان از 340 تا 355 کیلوگرم بر متر مکعب، درصد مواد حبابدار از 5 تا 8، افت 30 تا 80 میلی متر، حداکثر نسبت آب به سیمان 0.4 تا 0، 45 است و حداقل مقاومت فشاری 28 روزه 32 مگاپاسکال در نظر گرفته می شود. البته این مقادیر ممکن است بسته به نظر کارفرما یا سازمان مربوطه متفاوت باشد.

در برخی از کشورها مخلوط های آماده توسط تولید کنندگان به فروش می رسد که می توان از آنها در هنگام کار با حجم های کم استفاده کرد.تولید میز پرس خشک از 0 تا 10 میلی متر می باشد. حداقل مقاومت فشاری توصیه شده می تواند از 20 تا 32 مگاپاسکال باشد

یکی از معایب روش تولید پرس توده های بتن، ضعف این توده ها در ساعات اولیه تولید در برابر آسیب های احتمالی و همچنین ضعف در برابر شرایط نامساعد جوی پس از تولید در صورت عدم حفاظت لازم است. لذا پس از طی مراحل رسیدگی باید اقدامات لازم برای مصون ماندن آنان از این موارد (برخورد صحیح) صورت گیرد. البته امروزه از مواد مختلفی برای ساخت میزها استفاده می شود که هر کدام مزایا و معایبی دارند. به عنوان مثال میزهای سنگی دارای مقاومت بالایی در برابر فشار و سایش، دوام و گرانی هستند. میزهای پلاستیکی سیستم تولید آسانی دارند، اما دوام پایین، ثبات رنگ و مقاومت در برابر ضربه دارند. بنابراین می توان هر یک از این روش ها را در جای خود در نظر گرفت.

عوامل موثر در تولید صفحات بتنی خشک

این تحقیق ابتدا به بررسی عوامل موثر در ساخت و تولید می پردازد که باید رعایت شود و در نهایت به بررسی طرح اختلاط توده های بتن فشرده خشک به روش آبا می پردازد. در تمامی این موارد، تعیین نسبت های محتوای سیمان، خنثی ریز، ماده خنثی درشت، نسبت آب به سیمان، میزان مواد حباب زا و درصد جذب آب بتن که نشان دهنده دوام بتن است، خواهد بود. به حساب آورده شود. برای به دست آوردن یک طرح بهینه برای جداول بتنی، لازم است ابتدا مصالح مورد استفاده و شرایط محیطی مورد مطالعه قرار گیرد.

ج: یکی از مواردی که در تولید بتن کمتر به آن توجه می شود دمای بتن در هنگام ریختن است. استانداردها معمولاً دما و شرایط محیطی را برای بتن ریزی در نظر می گیرند و این ممکن است به این دلیل باشد که معمولاً اندازه گیری دمای محیط آسان است. اما محاسبه دمای خود بتن در هنگام ریختن معمولا مشکل و دور از شرایط کارگاه است. طبق آزمایشات انجام شده دمای بتن در هنگام ریختن کاملاً بر خواص مکانیکی بتن تأثیر می گذارد، بنابراین کاهش دمای بتن سرعت هیدراتاسیون سیمان را کاهش می دهد و مقاومت اولیه بتن را کاهش می دهد. اما در نهایت به دلیل توزیع یکنواخت تر خمیر سیمان، استحکام نهایی افزایش می یابد. با افزایش دمای اولیه بتن، به دلیل تشکیل سریع کریستال های هیدراته، مقاومت اولیه بتن افزایش می یابد. اما در دراز مدت به دلیل عدم توزیع یکنواخت خمیر سیمان و پر نشدن فضاهای خالی و تخلخل، مقاومت نهایی بتن کاهش می یابد. تاثیر دمای اولیه بتن بر مقاومت خمشی و فشاری بتن یکسان است.

همچنین جذب آب بتن با دمای اولیه بالاتر بیشتر از بتن با دمای اولیه کمتر خواهد بود. بدیهی است به دلیل ایجاد حفره و تخلخل در بتن با دمای اولیه بالاتر نسبت به بتن با دمای کمتر، با افزایش دمای اولیه از دوام بتن کاسته می شود. محمدرضا خوش سیما و همکاران. نتایج فوق را طی چندین آزمایش برای بتن با دمای اولیه 17، 29، 39، 25 به دست آورد.

ب: مورد دیگری که معمولاً در تولید توده های بتن به آن توجه نمی شود حداکثر اندازه سنگدانه است. از آنجایی که بین اندازه سنگدانه و مقاومت فشاری رابطه مستقیمی وجود دارد، نمی توان از نقش سنگدانه ها در کیفیت بتن غافل شد. با انجام آزمایش های مختلف می توان دریافت که افزایش اندازه سنگدانه ها باعث ایجاد حفره های بیشتر و در نتیجه کاهش مقاومت بتن می شود. برعکس، با کاهش حداکثر اندازه سنگدانه و افزایش مدول نرمی، مخلوط یکنواخت تری به دست می آید و سطح چسبندگی خمیر سیمان و سنگدانه ها افزایش می یابد و در نتیجه خواص مکانیکی بتن بهبود می یابد. نتایج آزمایشات انجام شده توسط سید امین یوسفی و همکاران. برای بتن با حداکثر اندازه سنگدانه 6.35 و 12.5 میلی متر، همین را تأیید کنید.

پاسخ: یکی دیگر از عواملی که باید در نظر گرفته شود، انتخاب نسبت آب به سیمان کم است که توسط محققان قبلی مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق با توجه به استفاده از بتن با نسبت آب به سیمان پایین و امکان استفاده از آن در فضاهای باز به عنوان کارگاه، روش پرس خشک انتخاب شد. توده های تولید شده با این روش به دلیل نسبت آب به سیمان کمتر، دوام بیشتری خواهند داشت. درست است که همیشه تلاش برای خلاص شدن از هوای ناخواسته محبوس شده در بتن وجود دارد، اما استفاده از مواد حباب دار در بتن باعث افزایش خواص دوام بتن می شود. بسته به اینکه توده های بتن در کجا تولید و مورد استفاده قرار می گیرند، می توان در مورد استفاده از مواد حباب دار تصمیم گرفت. البته لازم به ذکر است که استفاده از مصالح حباب زا تا 7 درصد مجاز است و به ازای هر 1 درصد تشکیل حباب هوا تقریباً 4 مگاپاسکال از مقاومت نهایی بتن کاسته می شود. بنابراین برای دستیابی به مقاومت معین در صورت استفاده از مواد حباب دار، باید محاسبات لازم در طراحی مخلوط در نظر گرفته شود. برای خرید دستگاه جدول زن با کیفیت و قیمت مناسب به سایت sfahantajnadi مراجعه فرمایید.