بتن بدون آب

جستجوی کلمه بتن بدون آب در سایت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با کد 7090


 

 

 

 

بتن بدون آب

 

با سلام و شادباش ، قابل ذکر است که همه بتن های پایه سیمانی برای هیدراتاسیون نیازمند آب می باشند . بخشی از آب مورد نیاز برای فرآیند هیدراتاسیون و بخش دیگر برای روانی و تراکم بتن است. لازم به ذکر است با استفاده از انواع افزودنی ها و روش ها تراکم امکان کاهش میزان آب مورد نیاز برای تراکم وجود داشته ولی کاهش آب مورد نیاز برای هیدراتاسیون می تواند باعث کاهش مقاومت گردد.

 

لذا تنها بتن های پلیمری نیازمند استفاده از آب نمی باشند و می توان آنها را به عنوان بتن بدون آب نام برد . چراکه در این نوع بتن سیمان مصرف نمی گردد و به تبع فرآیند هیدراتاسیون اتفاق نمی افتد. ماده چسبنده در این نوع بتن ها رزین ها اپوکسی و یا سایر انواع رزین  و مواد ها مانند گوگرد ( در بتن ها گوگردی ) می باشند.

 

 

 

 

راهنماي اختلاط و جايدهي بتن گوگردي در ساخت و اجرا

 

 

   بتن گوگردي مصالح نسبتاً جديدي است، گرچه ظاهر آن در نهايت شبيه بتن معمولي مي‌باشد اما ساخت، حمل، كاربرد و آزمايش آن متفاوت است. هدف اين راهنما آشنائي مهندسين، پيمانكاران، سازندگان و مصرف كنندگان اين بتن، كاربردها و كمك براي انتخاب مصالح، نسبت‌هاي اختلاط و خواص آن جهت استفاده بهينه بتن گوگردي است. بتن گوگردي مصالحي ترموپلاستيك است كه با اختلاط سيمانهاي گوگردي بصورت گرم با سنگدانه‌هاي معدني ساخته مي‌شود. بتن گوگردي سريعاً دراثر خنك شدن سخت مي‌شود و كسب مقاومت مي‌كند. اگر سنگدانه‌هاي مقاوم در برابر اسيدها و نمكها بكار رود بتن گوگردي پر مقاومت و بادوام مي‌تواند توليد ‌شود و در مواردي كه ساير بتن‌ها سريعاً از بين مي‌روند بخوبي مصرف گردد. بتن گوگردي در محيط هاي قليائي و اكسيد كننده‌ها پايدار نيست اما در محيط‌هاي اسيدي و نمكها عملكرد عالي دارد.

            بتن‌هاي گوگردي اوليه كه با گوگردهاي اصلاح نشده ساخته مي‌شوند از نظر دوام مشكل داشتند. حتي وقتي از مصالح مقاوم و بادوام براي توليد اين بتن استفاده مي‌شد، اين بتن‌ها در زمان نسبتاً كوتاهي از بين مي‌رفت و خراب مي گشت. بهرحال با مصرف سيمانهاي گوگردي اصلاح شده دوام بتن‌هاي گوگردي افزايش يافت و كاربرد آن را بعنوان مصالح ساختماني امكان پذير نمود. در اين حالت اين نوع بتن برخي خواص منحصر بفرد را به اثبات رسانده است كه عبارتند از:

            الف – مقاومت زياد و مقاومت در برابر خستگي

            ب – مقاومت عالي در برابر بيشتر اسيدها و نمكهاي آنها

            ج – گيرش فوق‌العاده سريع و كسب مقاومت زود هنگام

            يكي از بيشترين كاربردهاي بتن گوگردي، استفاده آن بعنوان كف هاي صنعتي است كه در برابر مواد شديداً خورنده قرار مي‌گيرند.

1-2- تحقيقات اوليه

            مصرف گوگرد بعنوان عامل مذاب چسباننده به دوران ما قبل تاريخ بر مي‌گردد. در قرن 17 ميلادي از گوگرد براي اتصال فلزات در سنگ استفاده مي‌شد و هنوز درامريكاي لاتين استفاده‌هاي مشابه صورت مي گيرد. پس از جنگ جهاني اول (1919) تقاضاي گوگرد به ايجاد گنبدهاي بزرگ گوگرد در نزديك Matagorda تگزاس انجاميد. اين امر توليد گوگرد را درايالات متحده دوچندان نمود و به توليد مازاد منجر گرديد.

            Bacom و Davis در 1921 گزارشي را در رابطه با مصارف گوگرد در مصالح ساختماني و مصرف اين ماده زائد و اضافي ارائه دادند. آنها بسياري از افزودني هاي (افزونه) پيشنهادي را براي اصلاح خواص گوگرد براي مصارف خاص آزمايش نمودند و دريافتند كه اغلب آنها نامناسب مي‌باشند. آنها متوجه شدند كه مخلوط 60 درصد ماسه و 40 درصد گوگرد، مصالحي مقاوم در برابر اسيد و با مقاومت عالي را بوجود مي‌آورد.

            Kabbe در 1924 خواص ضد اسيدي مصالح ساخته شده از گوگرد و كك را گزارش نمود.

            Duecker در 1934 دريافت كه مخلوط 60 درصد ماسه و 40 درصد گوگرد در چرخه‌هاي حرارتي افزايش حجم توأم با كاهش مقاومت خمشي را بوجود مي‌آورد. وي قادر بود هر دو خاصيت افزايش حجم و كاهش مقاومت ناشي از چرخه هاي حرارتي را با استفاده از اصلاح گوگرد با يك پلي سولفايد اولفين كاهش دهد. مصرف افزونه هاي مختلف براي پايداري كردن هرچه بيشتر باعث شد تا بكارگيري بتن گوگردي در صنعت بيشتر شده و تحقيقات بيشتري براي بهبود محصولات گوگردي بعنوان ملاتها و پركننده هاي مقاوم در برابر اسيد به انجام رسد.

            Mckinney در 1940 روشهاي آزمايش براي مصالح گوگردي را مطرح نمود كه در انستيتو Mellon موفقيت آميز شناخته شد. بيشتر اين روشها در ASTM بعنوان آزمايش و مشخصات ملاتهاي گوگردي ضد اسيد مورد اقتباس قرار گرفتند.

            پيشرفتهائي در امكان اصلاح گوگرد و توليد محصولات با دوام‌تر، علاقه به تحقيقات را در فعاليت‌هاي تجاري بيشتر نمود. تحقيقات به دو دسته تقسيم شد كه شامل بتن گوگردي و بتن گوگردي تزريقي بود. اين گزارش عمدتاً برروي استفاده از بتن گوگردي متمركز مي‌شود زيرا بتن گوگردي تزريقي هنوز به مصارف گسترده و در مقياس بزرگ و واقعي دست نيافته است.

 

1-3- تحقيقات اخير در باره بتن گوگردي

                پيشرفت‌هاي عمده در توسعه و كاربرد بتن گوگردي در دهه اخير (دهه 80) حاصل شد. تحقيقات حول اين مسئله بنا شد كه بتن گوگردي مصالح ساختماني ماندگار و بادوام باشد و سيمانهاي گوگردي بهبود يافته و طرح اختلاط بهتر براي توليد محصولات يكنواخت با روش عادي ساخته شود.

            در اواخر دهه 60، Daleو Ludwig روي ساختار سيستم گوگرد – سنگدانه كاركردند و به لزوم استفاده از سنگدانه خوب دانه‌بندي شده براي دستيابي به مقاومت بهينه اشاره نمودند.

            اين تحقيقات بوسيله Crow و Bates دنبال شد و بتن گوگردي بازالتي پر مقاومت مورد بررسي قرار گرفت. اداره معادن وزارت كشور ايالات متحده وانستيتو گوگرد يك برنامه همكاري را در سال 1971 براي تحقيق و توسعه در زمينه مصارف جديد گوگرد شروع نمودند. تقريباً در همين زمان، مركز فن آوري انرژي و مواد معدني كانادا ( CANMET) و انجمن تحقيقات ملي (NCR) كانادا برنامه تحقيقات خاصي را درارتباط با بتن گوگردي شروع كردند. اين كار با تحقيقات انجام شده در دانشگاه Calgaryدر آلبرتا Alberta كانادا دنبال شد.

            در 1973، انستيتو كاربرد گوگرد كانادا (SUDIC) با دولت فدرال كانادا و دولت محلي آلبرتا و توليد كنندگان گوگرد كانادا بطور مشترك سعي نمودند بازارهاي جديد مصرف بري گوگردهاي مازاد كانادا بوجود آمدند. در 1978 ، CANMET و SUDIC يك كنفرانس بين‌المللي را تدارك ديدند، در مورد مصرف گوگرد در ساخت و اجراء تبادل نظر گردد. همچنين دراين ايام، تعدادي محقق شامل McBee، Sullivan ، Malhotra ، Vroom، Yuan، Loov و همكاران ، Gregor و Hackl ، Diehl ، Lee و ديگران مقالات و گزارشهائي را با عناوين و اهداف و منظورهاي گوناگون در مورد گوگرد و بتن گوگردي منتشر نمودند. همه اين فعاليت ها به افزايش آگاهي در ارتباط با استعداد مصرف گوگرد بعنوان مصالح ساختماني منجر گرديد.

            با عنايت به اينكه بتن گوگردي با استفاده از گوگرد اصلاح نشده و اختلاط گرم با سنگدانه تهيه مي‌شد، دوام محصول توليدي يك مشكل محسوب مي گرديد. بتن گوگردي اصلاح نشده، وقتي در معرض يخ بندان و آبشدگي ، شرايط مرطوب يا غوطه‌وري در آب قرار مي‌گرفت خراب مي‌شد. هدف تحقيقات، تبين دلائلي خرابي اين بتن‌هاي گوگردي و راهكارهاي جلوگيري از اين خرابي ها بود.

            وقتي سنگدانه و گوگرد اصلاح نشده گرم مخلوط شده در قالب ريخته و سرد مي‌شود تا محصولات بتن گوگردي حاصل گردد، چسب گوگردي بهنگام سردشدن و فاصله گرفتن از حالت مايع، در ابتدا بعنوان گوگرد منوكلينيك (SB) در  oc 114 تبلور مي‌يابد و با كاهش حجم 7 درصدي همراه مي گردد. با ادامه سرد شدن تا دماي كمتر از oc 96 ، SB به گوگرد ارتورومبيك( ) تبديل مي‌شود كه شكل پايدار گوگرد دردماهاي محيط مجاور است. اين تبديل سريع انجام مي‌شود و بطور كلي در كمتر از 24 ساعت بوقوع مي‌پيوندد. از آنجا كه شكل  متراكم‌تر و توپرتر از   مي‌باشد، تنش زيادي در آن بواسطه جمع‌شدگي گ