مخلوط بتن باید به صورت دسته ای مخلوط، حمل و نقل، قرار داده شود، متراکم شود و عمل آوری شود تا به ویژگی ها و مقاومت مناسب دست یابد. اطمینان از اینکه محصول نهایی مطابق با معیارهای پروژه است، یک روش پیچیده و حیاتی است که نیازمند توجه دقیق به جزئیات و کنترل کیفیت است.
فرآیند تولید بتن شامل چندین مرحله است: بچینگ، اختلاط، حمل و نقل، قرار دادن، فشرده سازی و عمل آوری. ساخت بتن دارای مزایای متعددی از جمله تطبیق پذیری، دوام، پایداری و نگهداری کم است.
در این مقاله این مراحل در تولید فرآیند بتن و بهترین روش برای حمل بتن در صورت بتن ریزی انبوه می باشد.
از زمانی که سنگ آهک برای ساخت بتن خرد و سوزانده شد، این فرآیند پیشرفت چشمگیری داشته است. تمدن های اولیه از مخلوط ساده ای از سنگ خرد شده، شن و ماسه و آب برای ایجاد این صنایع دستی استفاده می کردند که از آن زمان به یک صنعت پیچیده تبدیل شده است.
سازه ها و جاده های مدرن از ترکیباتی ساخته شده اند که با استفاده از شیمی پیچیده تولید می شوند.
همچنین بخوانید: در هوای سرد از چه نوع ضد یخ بتنی استفاده کنید.[به صورت خیلی کامل توضیح داده شده است]
بتن چیست؟
انواع مختلفی از بتن وجود دارد، از بتن ساده تا بتن مسلح با میله ها و میله های فولادی تعبیه شده. این نتیجه توسعه صنعت بتن مدرن است. اگرچه نوآوری بشر را قادر به ایجاد سازه های باشکوه کرده است، بسیاری از مسائل و نگرانی های ایمنی طولانی مدت همچنان وجود دارند.
بتن باکیفیت ترکیبی همگن از سیمان، سنگدانه های درشت و ریز و آب است که در اثر واکنش شیمیایی بین سیمان و آب، به جرم تبدیل می شود. هر یک از چهار مولفه هدف مشخصی را دنبال می کند. سنگدانه درشت به عنوان پرکننده عمل می کند، در حالی که سنگدانه ریز شکاف بین سنگدانه درشت را پر می کند.
سیمان و آب با هم ترکیب می شوند و یک چسب ایجاد می کنند. خمیر سیمان، ریزدانه ها و مواد افزودنی به تحرک مخلوط کمک می کنند.
کیفیت بتن سخت شده تا حد زیادی به میزان توجهی که در هر مرحله تولید می شود بستگی دارد. یکی از جنبه های حیاتی تولید بتن، توزیع مناسب عناصر در طرح اختلاط است. با این حال، حتی این تضمین نمی کند که هدف نهایی تولید بتن با کیفیت بالا محقق شود.
کنترل کیفیت تضمین می کند که بتن با مقاومت ثابت از دسته ای به دسته دیگر تولید می شود. برای دستیابی به این امر، در مراحل مختلف تولید بتن باید اصولی رعایت شود. در مقاومت سازه های بتن از بتن های مستحکم استفاده میشود.
مراحل ساخت بتن عبارتند از:
1. دسته بندی یا اندازه گیری مواد
2. مخلوط کردن
3. حمل و نقل
4. قرار دادن
5. فشرده سازی
6. درمان
7. نتیجه گیری
بیایید هر کدام را یک به یک درک کنیم.
1. دسته بندی مواد
برای تولید بتن باکیفیت باید از مقادیر مناسب و دقیق هر عنصر استفاده کرد. سنگدانه ها، سیمان و آب را با دقت 3 درصد از مقدار دسته ای و مواد افزودنی را با دقت 5 درصد از مقدار دسته ای اندازه گیری کنید.
بچینگ حجمی و بچینگ وزنی دو روش رایج بچینگ مواد هستند. اندازه کار، میزان تولید مورد نیاز و معیارهای مورد نیاز برای عملکرد بچینگ عناصر موثر در انتخاب روش بچینگ هستند. توصیه می شود دسته هایی از مهمترین کارها را وزن کنید.
2. مخلوط کردن
بسته به نوع و مقدار مورد نیاز برای یک کار خاص، بتن را می توان با دست، در یک میکسر ثابت یا حمل و نقل کرد. هر روشی که برای اختلاط بتن استفاده می شود باید رنگ همگن و برای حداکثر گیرش ثابت باشد.
باز هم، استفاده از بیل‌ها و سایر ابزارهای اختلاط و اختلاط دستی سیمان می‌تواند بر دستان کارگران تأثیر بگذارد و برای محافظت بیشتر، نیاز به یک دستکش محکم و بادوام دارد.
اختلاط دستی
مخلوط کردن ماشین
میکسرهای کج
میکسرهای غیر کج
میکسر درام معکوس
میکسر تابه ای یا همزن
میکسر ترانزیت
3. حمل و نقل
بتن با استفاده از تکنیک های مختلفی از جمله حمل و نقل چرخ دستی، عملیات تسمه نقاله و پروژه های پیچیده تر از جمله جرثقیل و پمپ حمل می شود. همه این تکنیک‌ها به سطحی از کار دستی و تجهیزات حفاظتی پیچیده نیاز داشتند.
شرکت‌ها باید مطمئن شوند که دستکش‌های آنها با معیارهای ایمنی برای هر چیزی از چرخ‌چرخ‌های حرکت فیزیکی گرفته تا کارکردن و ایمن‌سازی انواع بزرگ ماشین‌آلات و تجهیزات در حال حرکت بتن مطابقت دارند.
بتن باید در اسرع وقت بدون از دست دادن همگنی به دست آمده در طول اختلاط به جایی که در آن رسوب می شود حمل شود. در صورت استفاده از کامیون های دارای همزن برای حمل بتن، حداکثر 2 ساعت از زمان اختلاط مجاز است. در صورت استفاده از کامیون های بدون همزن، حداکثر 1 ساعت زمان مجاز است.
علاوه بر این، در هنگام نصب و حمل و نقل باید از جداسازی اجتناب شود. محدوده و اهمیت پروژه تعیین کننده روش های مورد استفاده برای حمل بتن است. آنها همچنین با فاصله بین محل های اختلاط و تخلیه و ویژگی های زمین تعیین می شوند.
چند تکنیک برای جابجایی بتن است:
تشت ملات
بارو چرخ
ناودان
دامپر
سطل و طناب
نوار نقاله
پرش و بالابر
پمپاژ
4. فشرده سازی و قرار دادن
بتن باید با نهایت دقت قرار داده شود تا از یکنواختی در هنگام اختلاط اطمینان حاصل شود و از جدا شدن در حین حمل و نقل جلوگیری شود. تحقیقات نشان می دهد که تاخیر در قرار دادن بتن در صورتی که به اندازه کافی متراکم شود، مقاومت فشاری نهایی آن را افزایش می دهد.
در حالی که تاخیر تا یک ساعت برای مخلوط های خشک در هوای گرم مجاز است، برای مخلوط های مرطوب در هوای سرد ممکن است چندین ساعت طول بکشد.
5. ریختن انبوه بتن
هنگامی که بتن انبوه را تخمگذار می کنند، مانند پایه قایق، سد، پل، یا پایه، لایه هایی با ضخامت 350-450 میلی متر به صورت متوالی مرتب می شوند تا بالابر ایجاد کنند. قبل از ریختن بتن در بالابر بعدی، سطح بالابر قبلی با استفاده از جت های آب و اسکرابرهای سیمی تمیز می شود و در مورد سدها سندبلاست انجام می شود.
پس از برداشتن هر گونه شیره و اجسام شل، دوغاب سیمان اعمال می شود. هنگامی که بتن در معرض رانش جانبی قرار می گیرد، میله های باند یا سنگ های باند، کلیدی را بین چندین لایه ایجاد می کنند.
بتن در حفره هایی برای بزرگراه ها، باند فرودگاه ها یا دال های کف قرار می گیرد. زمینی که بتن در آن قرار خواهد گرفت ابتدا باید با پاکسازی آن از هرگونه زباله، چمن و سایر گیاهان آماده شود. خاک اشباع شده و تحت فشار قرار می گیرد.
برای جلوگیری از هدر رفتن رطوبت از بتن، بسترهایی که قرار است روی آن ریخته شود باید کاملا فشرده و مرطوب شوند. پس از آن، بتن بین هر خلیج قرار می گیرد. این امر بتن را قادر می سازد به اندازه کافی جمع شود و از ایجاد ترک های بعدی جلوگیری می کند.
بتن به جای انباشته شدن و کشیده شدن با ضخامت ثابت ریخته می شود.
6. فشردگی
فرآیند تولید بتن با فشرده سازی بتن پس از قرار گرفتن در ناحیه مورد نظر ادامه می یابد. بتن تازه با تراکم در اطراف اجزای تعبیه شده، فولاد تقویت کننده و قالب ها یا قاب ها یکپارچه می شود. در طول ساخت، مقدار قابل توجهی هوا در بتن محبوس می شود و جداسازی جزئی نیز قابل تصور است.
هر دو به کیفیت بتن آسیب می رسانند. بتن باید فشرده شود تا هوای محبوس و فضاهای خالی از بین برود، جداسازی متوقف شود و توده ای یکنواخت و متراکم ایجاد شود. مشخص شده است که 5% فضاهای خالی در بتن سخت شده بیش از 30% مقاومت را کاهش می دهد در حالی که 10% فضاها بیش از 50% مقاومت را کاهش می دهند.
تراکم با اعمال کار خارجی بر روی بتن برای غلبه بر اصطکاک داخلی بین ذرات تشکیل دهنده بتن، بین بتن و آرماتور و بین بتن و قالب ها و با کاهش فضای خالی هوا به حداقل می رسد.
با روش های زیر می توان به تراکم بتن دست یافت:
فشرده سازی دست
فشرده سازی توسط ارتعاش
ویبراتور سوزنی
ویبراتور قالب
فشرده سازی توسط اسپینینگ
فشرده سازی توسط Jolting
فشرده سازی توسط نورد
7. درمان
واکنش شیمیایی بین سیمان و آب به سیمان استحکام و سختی می دهد. رطوبت، دمای ایده آل و مدت زمان به عنوان دوره پخت شناخته می شود. عمل آوری بتن جدید بسیار مهم است. ترکیب کلینکر C3S و C2S به میزان قابل توجهی به استحکام در مرحله اولیه کمک می کند، که تقریباً سه هفته طول می کشد تا تکمیل شود.
سهم انرژی بعدی C2S کند است و کمی طول می کشد. بنابراین بتن باید به آب کافی دسترسی داشته باشد تا بتواند به استحکام کامل خود برسد.
عمل آوری فرآیند حفظ رطوبت در بتن به همین دلیل است. هدف جلوگیری از از دست دادن رطوبت بتن به دلیل تامین رطوبت یا گرما و رطوبت بیشتر برای تسریع روند افزایش مقاومت، چه به دلیل تبخیر یا علت دیگر است. حداقل سه هفته و حداقل ده روز باید صرف درمان شود.
روش های پخت
روش‌های مختلفی برای پخت بتن در طول فرآیند تولید استفاده میشود. عمل آوری با هدف اطمینان از رسیدن بتن به حداکثر پتانسیل مقاومت و دوام و جلوگیری از مرطوب شدن آن است.
در زیر برخی از روش های رایج درمان آورده شده است.
1. پخت آب:
این رایج ترین روشی است که برای پخت بتن استفاده می شود. آب بر روی سطح بتن برای جلوگیری از هدررفت رطوبت، معمولاً با پاشش یا حوضچه اعمال می شود. این روش در هوای گرم یا آب و هوای خشک با از دست دادن سریع رطوبت موثر است.
2. پخت با بخار:
در این روش بتن با قرار گرفتن در معرض دما و بخار بالا عمل آوری می شود. عمل آوری با بخار باعث تسریع افزایش مقاومت بتن می شود که باعث کاهش زمان عمل آوری می شود.
3. پخت توسط اشعه مادون قرمز:
این روش معمولاً بتن هوادهی تولید می کند. بتن در اتوکلاو پخت می شود که از بخار و فشار بالا برای تسریع فرآیند عمل آوری استفاده می کند.
4. پخت الکتریکی:
این یک روش پخت نسبتاً جدید است که شامل استفاده از غشاء برای پوشش سطح بتن است. غشاء از هدر رفتن رطوبت جلوگیری می کند و محیطی پایدار را برای پخت بتن فراهم می کند.
5. پخت شیمیایی:
این روش شامل استفاده از ترکیبات شیمیایی برای تسریع فرآیند پخت است. این روش اغلب در ساخت بتن پیش ساخته استفاده می شود.
تکمیل بتن
بتن اساساً به دلیل مقاومت فشاری بالا مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، پایان محصول نهایی چندان خوشایند نیست.
تکمیل در فرآیند تولید بتن به مراحل نهایی انجام شده برای دستیابی به بافت سطحی، ظاهر و دوام مطلوب بتن اشاره دارد. تکمیل بسیار مهم است زیرا می تواند به طور قابل توجهی بر مقاومت، دوام و ظاهر کلی بتن تأثیر بگذارد. قالب بندی تمام می شود.
برای آشنایی با افزودنی های بتن بر روی این لینک کلیک کنید.