بازدید دانشگاه تهران از فهاب بتن

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

در ادامه همکاری‌های فهاب بتن با مراجع علمی، پنج شنبه ۱۱ اسفند ماه میزبان گروهی از دانشجویان رشته عمران مقطع کارشناسی از دانشگاه تهران بودیم که از فهاب‌بتن بازدید کردند. در این بازدید دانشجویان ضمن آشنایی با بخش‌های مختلف کارخانه و آزمایشگاه، با فرآیند تولید بتن آماده نیز از نزدیک آشنا شدند.

[/vc_column_text][cz_gallery layout=”cz_grid_c3″ id=”cz_89895″ images=”2240,2241,2243,2244,2245,2246″][/vc_column][/vc_row]

چهارمین همایش سالیانه مهندسان ساختمان

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

چهارمین همایش سالیانه مهندسان ساختمان، طراحان و سازندگان روز پنج شنبه ۱۱ اسفند ۱۴۰۱ با حضور مهندسان و طراحان به نام کشور در هتل استقلال تهران برگزار شد. در پایان این همایش از مهندس حسین فروتن مهر، مدیرعامل فهاب بتن به عنوان پدر صنعت بتن ایران، تقدیر به عمل آمد.

[/vc_column_text][cz_gallery layout=”cz_grid_c3″ id=”cz_46242″ images=”2229,2230,2232,2233,2234,2236″][/vc_column][/vc_row]

بررسی اهمیت ارتباط صنعت و دانش به مناسبت روز مهندس

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

به مناسبت روز ملی مهندس دانشگاه امیرکبیر با همکاری فدراسیون ملی بتن در یک گردهمایی و نشست با حضور اساتید، خبرگان صنعت و دانشجویان به بحث و تبادل نظر پیرامون مسائل روز مهندسی کشور و اهمیت جایگاه ارتباط صنعت و دانش در پیشبرد اهداف کشور پرداختند. در انتهای این همایش از مهندس حسین فروتن مهر به عنوان پیشکسوت صنعت و پدر صنعت بتن ایران تقدیر به عمل آمد.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][cz_gap height=”20px”][cz_gallery layout=”cz_grid_c3″ id=”cz_13060″ images=”2224,2223,2222,2221,2220,2219″][/vc_column][/vc_row]
Slide11

تاثیر شرایط عمل‌آوری اولیه در هوای سرد بر مقاومت فشاری آزمونه‌های مکعبی بتن

تاثیر شرایط عمل‌آوری اولیه در هوای سرد بر مقاومت فشاری آزمونه‌های مکعبی بتن

 

چکیده

طبق استاندارد ملی ایران به شماره 2-1608، آزمونه‌های بتنی پس از نمونه‌گیری باید حداقل 16ساعت و حداکثر 3 روز پس از ساخت، از قالب خارج شوند. در طول این مدت، آزمونه‌ها باید در دمای 5 ± 20 درجه سلیسیوس نگهداری شوند (عمل آوری اولیه) و سپس به مخزن آب یا اتاق رطوبت در محدوده دمای 2 ± 20 درجه سلیسیوس (عمل آوری نهایی) انتقال داده شوند.در برخی موارد تامین این شرایط میسر نیست یا ممکن است از آن غفلت شود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر شرایط عمل آوری اولیه بر نتایج مقاومت فشاری بتن در فصول سرد است. در این راستا سعی شده است که شرایط معمول عمل‌آوری در ایران شبیهه سازی گردد. بدین منظور دو طرح G1 و G2 به ترتیب با نسبت آب به سیمان 0/6 و 0/42 و عیار سیمان 350 و 440 کیلوگرم در متر مکعب ساخته شد. 7 نوع شرایط عمل آوری کارگاهی مختلف به منظور بررسی تاثیر نوع عمل آوری اولیه بر مقاومت فشاری بتن در سنین ، 3، 7 و 28 روزه در هوای سرد انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که شرایط عمل آوری اولیه تاثیر زیادی در نتایج مقاومت فشاری در سنین اولیه‌ی بتن دارد که این تاثیر با افزایش سن بتن کاهش می‌یابد. نتایج مقاومت فشاری 28 روزه هر دو طرح مخلوط نشان می‌دهد، در صورتی که بتن دچار یخ زدگی نشود و در دماهای پایین‌تر از استاندارد (عمل آوری کارگاهی در محدوده‌ی  5 ± 20 درجه سلیسیوس) عمل آوری اولیه آزمونه‌ها صورت گیرد، نتایج مقاومت فشاری بالا‌تر از حالتی است که در شرایط عمل آوری اولیه استاندارد انجام گیرد.

1.مقدمه

بتن در شرایط محیطی مختلفی تولید و ریخته می‌شود، در فصل زمستان، بتن عموما در دمای پایین تولید شده، ریخته می‌شود و در دماهای پایین‌تری عمل‌آوری می‌گردد نحوه عمل آوری بتن تاثیر مهمی بر کسب مقاومت و دوام آن‌ها دارد.

در تعریف ACI306R-16 ، شرایط بتن‌ریزی در هوای سرد هنگامی وجود دارد که دمای بتن‌ریزی زیر 4 درجه‌ی سلیسیوس باشد و یا انتظار می‌رود در هنگام عمل آوری دمای آن به زیر 4درجه‌ی سلیسیوس برسد. حفاظت مورد نیاز از بتن تازه ریخته شده در هوای سرد به همان نسبت افزایش می‌یابد که دمای محیط کاهش می‌یابد. در این شرایط ممکن است که درجه‌ی اشباع کمتر از حالت بحرانی شود. معمولا تا زمانی که بتن به مقاومت 3/5 مگاپاسکال برسد، این درجه‌ی اشباع می‌تواند کمتر از حالت بحرانی شود. و برای اکثر بتن‌ها در دمای 10درجه‌ی سلیسیوس تقریبا 48 ساعت زمان نیاز است که بتن به این مقاومت برسد. در نتیجه تا هنگامی که بتن به حداقل مقاومت ذکر شده برسد، عمل‌آوری صحیح از بتن تازه ریخته شده در کارگاه لازم الاجراست. طبق توصیه‌ی ACI از بتن نمونه‌گیری شده همانند بتن ریخته شده در مقاطع باید محافظت نمود. حفاظت از این آزمونه ها باید با استفاده از پوشش مناسب برای حفظ دمای و رطوبت بتن ، بدون اضافه نمودن آب و یا ایجاد تنش حرارتی در کارگاه انجام گرفته و تا زمان جابجایی و انجام عمل آوری نهایی در آزمایشگاه ادامه پیدا کند. عمل آوری استاندارد آزمونه‌های اخذ شده از بتن آماده در کارگاه به دو مرحله‌ی عمل‌آوری اولیه (در کارگاه) و عمل‌آوری نهایی (در آزمایشگاه) تقسیم می‌شود. در مجموعه استاندارد‌های ملی ایران ، دو استاندارد در خصوص عمل آوری آزمونه‌های بتن به شرح زیر وجود دارد:


الف.استاندارد ملی ایران به شماره 2-1608:


عمل آوری استاندارد اولیه (درکارگاه): آزمونه‌ها باید حداقل 16ساعت و حداکثر 3 روز پس از ساخت، از قالب خارج شود. در طول این مدت، آزمونه‌ها باید در دمای 5 ± 20 درجه سلیسیوس نگهداری شوند.

عمل آوری استاندارد نهایی (در آزمایشگاه): عمل آوری در مخزن آب یا اتاق رطوبت در محدوده دمای 5 ± 20 درجه سلیسیوس انجام می‌شود.


ب. استاندارد ملی ایران به شماره 3205:


آزمونه‌ها باید حداکثر تا 48 ساعت از قالب خارج شوند باید در طول این مدت، برای بتن‌های با مقاومت مشخصه‌ی کمتر از 40 مگاپاسکال، آزمونه ها در دمای 16 تا 27 درجه‌ی سلیسیوس و برای بتن‌های با مقاومت مشخصه برابر یا بیشتر از 40 مگاپاسکال در دمای 20 تا 26 درجه‌ی سلیسیوس نگهداری شوند. و از خشک شدن سطح آزمون‌ها در طول مدت عمل آوری اولیه جلوگیری نمود.

عمل آوری استاندارد نهایی(در آزمایشگاه): عمل آوری در مخزن آب یا اتاق رطوبت در محدوده دمای 2 ± 23 درجه سلیسیوس انجام می‌شود.


لازم به ذکر است که استاندارد ملی به شماره 2-1608 معادل استاندارد اروپایی BS EN 12390-2 و استاندارد ملی ایران به شماره 3205 معادل استاندارد آمریکایی ASTM C31 می‌باشد. طبق استاندارد اروپایی، استفاده از آزمونه‌های مکعبی یا استوانه‌ای برای انجام آزمون مقاومت مجاز است. در حالی که در استاندارد آمریکایی، آزمونه‌های استوانه‌ای برای آن تعیین شده است. از آنجا که در ایران عموما از آزمونه‌های مکعبی برای انجام آزمون مقاومت فشاری بتن استفاده می‌شود، ضروری است از الزامات عمل‌آوری در استاندارد اروپایی (استاندارد ملی به شماره 2-1608) استفاده کرد.

در صنعت بتن آماده‌ی کشور، عموما روال بر این است که آزمونه‌های بتن درون قالب در محل پروژه، به مدت یک تا دو روز باقی می‌مانند. سپس آزمونه‌ها به محل آزمایشگاه منتقل شده و پس از بازکردن قالب‌ها، درون مخزن آب به منظور عمل‌آوری مرطوب طبق سن مقرر شده برای آزمایش قرار می‌گیرند.در طول نگهداری آزمونه‌ها در محل پروژه، معمولا خریدار بتن موظف است، آزمونه‌ها را در مکان مناسبی با محدوده دمایی استاندارد محافظت کند. برخی از خریداران موارد ذکر شده را رعایت می‌کنند و برخی دیگر به آن توجه ندارند. لکن گاهی حفظ دمای بتن در محدوده استاندارد و جلوگیری از یخ زدگی آن مغفول می‌ماند. 

طی تحقیقاتی که توسط بلوئم انجام گرفته، نشان داده شد که عمل آوری اولیه پایین تر از دمای استاندارد، برای یک روز باعث کاهش مقاومت فشاری 28 روزه نمی‌شود اما اگر این روند به مدت 3 تا 7 روز ادامه یابد، می‌تواند باعث کاهش 7 درصدی مقاومت فشاری 28 روزه شود. کاهش 56 درصدی مقاومت فشاری 28 روزه در نمونه‌هایی که در عمل آوری اولیه یک روزه دچار یخ زدگی شدند توسط ریچاردسون مشاهده شد. در عین حال در تحقیقات دیگری، نشان داده شده است که در صورت انجام صحیح عمل آوری اولیه، آزمونه‌هایی که پس از عمل آوری اولیه در معرض یک چرخه‌ی یخ زدن و آب شدن قرار می‌گیرند، در مقایسه با بتن‌هایی که در معرض این چرخه قرار نمی‌گیرند مقاومت فشاری نهایی بالاتری می‌توانند داشته باشند.

هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر شرایط عمل‌آوری اولیه برنتایج مقاومت فشاری بتن در فصول سرد است. در این راستا سعی شده است که شرایط معمول عمل آوری در ایران شبیه سازی گردد.

2.مشخصات طرح مخلوط و روش تهیه آزمونه‌ها

برای انجام این تحقیق، دو طرح مخلوط ساخته شد. در جدول 1، وزن اجزای بتن در یک متر مکعب بر اساس سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک ارائه شده است. با توجه به جدول 1، طرح G1 دارای سیمان به مقدار 350 کیلوگرم بر متر مکعب و نسبت آب به سیمان برابر 0/6 و طرح G2 حاوی سیمان به مقدار 440 کیلوگرم و نسبت آب به سیمان 0/42 است. همچنین اسلامپ طرح‌های G1 و G2 به ترتیب برابر 90 و 180 میلی‌متر بدست آمد. این دو طرح مخلوط در بچینگ کارخانه فهاب بتن ساخته و در کامیون مخلوط کن تخلیه شد. نمونه‌گیری از کامیون مخلوط‌کن در محل کارخانه انجام گرفت. از طرح G1 و G2 به ترتیب 42 و 24 آزمونه مکعبی با ابعاد 150x150x150 میلی‌متر تهیه شد.

 

جدول1- نسبت‌های مخلوط بتن برای یک متر مکعب

کد مخلوط سیمان نوع2

 (کیلوگرم)

 آب آزاد 

 (کیلوگرم)

 ماسه اشباع با سطح خشک (کیلوگرم) شن اشباع با سطح خشک  (کیلوگرم) فوق روان ساز

 (کیلوگرم)
G1 350 210 1011 677 –
G2 440 185 1089 589 2/8

 

3.شرایط عمل آوری

متغیر این تحقیق شرایط عمل آوری اولیه (در کارگاه) است. انواع شرایط عمل‌آوری اولیه به کار رفته به شرح زیر است: 

الف- یک روز در هوای سرد: آزمونه‌ها تا یک روز پس از نمونه گیری بدون پوشش در هوای سرد محوطه کارخانه قرار گرفتند. در مدت عمل آوری اولیه هیچ گونه رطوبت رسانی انجام نگرفت.

ب- دو روز در هوای سرد: آزمونه‌ها تا دو روز پس از نمونه گیری، بدون پوشش در هوای سرد محوطه کارخانه قرار گرفتند. در مدت عمل آوری اولیه هیچ گونه رطوبت رسانی انجام نگرفت.

پ- سه روز در هوای سرد: آزمونه‌ها تا سه روز پس از نمونه گیری، بدون پوشش در هوای سرد محوطه کارخانه قرار گرفتند. در مدت عمل آوری اولیه هیچ گونه رطوبت رسانی انجام نگرفت.

ت- دو روز هوای سرد + پلاستیک دو لایه: روی آزمونه‌ها پس از نمونه گیری، پلاستیک دو لایه ضخیم کشیده شده (اصطلاحا قنداق پیچ شد) و آزمونه‌ها به مدت دو روز پس از نمونه گیری، در هوای سرد محوطه کارخانه قرار گرفتند. در مدت عمل آوری اولیه ، هیچ گونه گرمایش یا رطوبت رسانی مجدد انجام نگرفت.

ث- دو روز هوای سرد + پلاستیک و پشم شیشه: روی آزمونه‌ها پس از نمونه گیری پلاستیک دو لایه ضخیمی که در بین آن پشم شیشه قرار داده شد، کشیده شد (اصطلاحا قنداق پیچ شد) و آزمونه‌ها به مدت دو روز پس از نمونه‌گیری، در هوای سرد محوطه کارگاه قرار گرفتند (شکل1). در مدت عمل‌آوری اولیه، هیچ‌گونه گرمایش یا رطوبت رسانی انجام نگرفت.

ج- دو روز هوای سرد+ پشم شیشه: روی آزمونه ها پس از نمونه گیری پشم شیشه کشیده شد (اصطلاحا قنداق پیچ شد) و به مدت دو روز پس از نمونه گیری، در هوای سرد محل کارگاه قرار گرفتند(شکل1). در مدت عمل‌آوری اولیه، هیچ گونه گرمایش یا رطوبت رسانی انجام نگرفت.

چ- داخل اتاق با محدوده دمایی استاندارد: “آزمونه ها مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 2-1608 در محدوده دمایی 5±20 درجه سلیسیوس و به مدت یک روز داخل اتاق قرار گرفتند. در مدت عمل آوری اولیه، از تبخیر رطوبت آزمونه‌ها جلوگیری به عمل آمد.

در طول مدت عمل آوری اولیه، دمای محیط کارگاه، داخل اتاق، زیر پلاستیک، پشم شیشه و همچنین پلاستیک- پشم شیشه در ساعات مختلف شبانه روز با استفاده از دماسنج استاندارد بتن اندازه‌گیری شد که نتایج آنها در جدول 2 آورده شده است. پس از عمل آوری اولیه، آزمونه‌ها از قالب خارج شدند و عمل آوری استاندارد نهایی در آب آهک اشباع در محدوده دمای 2 ± 20 درجه سلیسیوس روی کل آزمونه‌ها انجام شد.

4.آزمون مقاومت فشاری

آزمون مقاومت فشاری مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 3-1608 در سنین 7،3 و 28 روز انجام شد. نتایج مقاومت فشاری در هر سن، بر اساس میانگین نتیجه مقاومت فشاری دو آزمونه مکعبی با ابعاد 150x150x150 میلی‌متر به‌دست آمد.

5.نتایج و تحلیل

شکل‌های 2 و 3 به ترتیب نتایج مقاومت فشاری G2 , G1 را در سنین 7،3 و 28 روزه نشان می‌دهد.

نتایج ارائه شده در شکل2 نشان می‌دهد، در طرح G1 (با نسبت آب به سیمان0.6)، شرایط عمل‌آوری اولیه تاثیر معناداری برنتایج مقاومت فشاری بتن در سن 3 روزه داشته است. همانطور که در شکل 2 مشاهده می‌شود، عمل آوری اولیه با پلاستیک و پشم شیشه باعث کسب مقاومت فشاری3 روزه، 71درصد بیشتر از دو حالت عمل‌آوری با پلاستیک و عمل آوری با پشم شیشه شده است. همانطور که در جدول شماره 2 آورده شده است، دمای آزمونه‌ها در طول مدت عمل‌آوری با استفاده از پلاستیک + پشم شیشه بیشترین مقدار را در بین حالت های مختلف نگهداری در کارخانه دارد و از این رو آزمونه های بتنی مقاومت اولیه ی بالاتری را کسب کرده است، این می تواند به دلیل حفظ و افزایش دمای بتن در ساعات اولیه ی گیرش باشد. در این سن، نگهداری دو روزه بتن در هوای سرد بدون پوشش، کمترین مقاومت را در میان سایر شرایط عمل آوری داشته است. همچنین ماندن یک روزه و سه روزه آزمونه ها در شرایط هوای سرد در مقایسه با شرایط نگهداری در محدوده‌ی استاندارد تفاوت معناداری روی مقاومت فشاری در این سن نداشته است.

در شکل2 می‌توان مشاهده کرد، در سن 7روز، که اختلاف مقاومت فشاری در شرایط عمل آوری مختلف در مقایسه با سن 3روزه بتن کمتر است. (این اختلاف مقاومت فشاری در سن 3 روزه حدود 114 درصد و در سن 7 روزه در حدود 9درصد است.) در این سن بیشترین مقاومت فشاری بتن در دو حالت عمل‌آوری با پلاستیک دو لایه و همچنین ماندن یک روزه‌ی بتن‌ها در هوای سرد مشاهده می‌شود. حدود 9درصد مقاومت فشاری بالاتری در این دو حالت در مقایسه با شرایط استاندارد (داخل آزمایشگاه) مشاهده می‌گردد. علاوه بر این رشد مقاومت از سن 3 تا 7 روزه برای آزمونه هایی که دو روز در هوای سرد نگهداری شدند و کمترین مقاومت را در سن 3 روزه داشتند حاصل شد (حدود 136 درصد افزایش مقاومت از سن 3تا 7روزه) لازم به ذکر است که کمترین رشد مقاومت در شرایط عمل آوری با پلاستیک و پشم شیشه که بیشترین مقاومت را در سن 3روزه داشتند اتفاق افتاده است (حدود 14درصد افزایش مقاومت از سن 3تا 7روز).

با توجه به شکل2، اختلاف کمتری در نتایج مقاومت فشاری 28روزه در مقایسه با سنین پایین‌تر مشاهده می‌شود. این تغییرات مقاومت فشاری زیر 8درصد ثبت شده است. در این سن، عمل آوری اولیه استاندارد در محدوده دمایی 5±20 درجه سلیسیوس کمترین مقاومت فشاری نهایی را در مقایسه با شرایط دیگر داشته است. همچنین در این سن، عمل آوری اولیه با استفاده از پلاستیک و پشم شیشه، بیشترین مقاومت فشاری را در میان سایر شرایط کسب کرده است.این افزایش مقاومت فشاری حدود 7/8 درصد در مقایسه با عمل آوری اولیه در شرایط استاندارد مشاهده شد.

همانطور که در شکل3 مشاهده می‌گردد، در طرح G2، در سن یک تا 3 روز، عمل‌آوری اولیه بتن در هوای سرد تاثیر معناداری در مقاومت فشاری 3روزه بتن داشته است. نگهداری آزمونه‌ها به مدت یک، دو و سه روز در هوای سرد، به ترتیب باعث کاهش مقاومت فشاری 2/5، 34/2 و 52 درصدی مقاومت فشاری در مقایسه با نگهداری در محدوده‌ی استاندارد شده است. این تاثیر در بتن با مقاومت بیشتر (G2) قابل توجه تر است.

در سن 7 روز برای طرح G2، مشاهده می گردد که اختلاف مقاومت فشاری در شرایط مختلف عمل آوری کاهش یافته است.کمترین مقاومت فشاری در این سن مربوط به نگهداری آزمونه‌ها پس از 2روز ماندن در هوای سرد است که حدود 7درصد کاهش مقاومت در مقایسه با نگهداری داخل آزمایشگاه مشاهده گردید. این را می‌توان با توجه به پایین بودن دمای روز دوم در مقایسه با دیگر روزها توجیه نمود (جدول2 مشاهده شود) علاوه بر این، بیشترین رشد مقاومت از سن 3 به 7 روزه در نمونه‌های 3روز نگهداری شده در هوای سرد اتفاق افتاده است 167درصد افزایش مقاومت از سن 3 تا 7 روز همچنین کمترین رشد مقاومت از سن 3 به 7 روزه در نمونه‌های نگهداری شده در محدوده‌ی استاندار اتفاق افتاده است (حدوده 32 درصد افزایش مقاومت از سن 3 تا 7روزه)

 

در سن 28روز، مقایسه نتایج مقاومت فشاری نشان می‌دهد که تمامی نمونه‌های عمل‌آوری شده در محوطه کارخانه، مقاومت فشاری بالاتری را در مقایسه با شرایط عمل‌آوری اولیه استاندار داشته‌اند. نگهداری اولیه آزمونه‌ها به مدت یک ، دو و سه روز در محوطه کارخانه به ترتیب مقاومت فشاری 1/9 ،9/1 ،و 6/1 درصد بیشتر از نگهداری آزمونه‌ها در شرایط استاندارد را داشته است.

با توجه به موارد ذکر شده، مشاهده شد که برای هر دو طرح G1 و G2 ، در شرایط عمل آوری اولیه خارج از محدوده‌ی استاندارد، مقاومت فشاری 28روزه بالاتری در مقایسه با عمل آوری اولیه استاندارد حاصل شده است. این می‌تواند به علت عدم یخ زدگی آزمونه‌های بتنی در شرایط محیطی کارگاه و کسب مقاومت اولیه در دماهای پایین و در نتیجه بهبود ریز ساختار بتن در طول مدت عمل آوری اولیه باشد و با تحقیقاتی که در گذشته انجام گرفته مطابقت دارد. هرچند نتایج به دست آمده در ین تحقیق نشان می دهد که عمل آوری اولیه در محدوده دمایی استاندارد در سن28 روزه در مقایسه با شرایط دیگر نگهداری نتایج پایین‌تری را داشته است، لازم به ذکر است این موضوع نشان دهنده مجاز بودن تعدادی از محدوده های دمایی مقرر در استانداردهای ملی برای عمل آوری اولیه عمل آوری در کارگاه نخواهد بود و رعایت الزامات استاندارد ضروریست.

6.نتیجه گیری

  • شرایط عمل‌آوری اولیه تاثیر زیادی در کسب مقاومت فشاری بتن در سنین اولیه داردو این تاثیر با افزایش سن بتن کاهش می‌یابد. هرچه مقاومت بتن بیشتر باشد، اثر نوع عمل آوری اولیه بیشتر خواهد بود.
  • در هر دو طرح G1 (بتن با آب به سیمان 0/6 و عیار 350 کیلوگرم) G2 (بتن با آب به سیمان 0/42 و عیار 440کیلوگرم) بتن‌های عمل‌آوری شده در محدوده دمایی استاندارد برای عمل آوری اولیه، مقاومت نهایی پایین تری در مقایسه با دیگر شرایط عمل آوری کارگاهی داشتند. البته لازم به ذکر است، در صورتی که آزمونه ها در محل کارگاه دچار یخ زدگی شوند، انتظار می رود که این نتایج کاملا عوض شود.
  • آزمونه های طرح G1 که با استفاده از پلاستیک + پشم شیشه عمل‌آوری شدند نتایج بهتری را در مقاومت فشاری 3 و 28 روزه کسب کردند. مقاومت فشاری 28 روزه کسب شده در این شرایط 7/8 درصد بالاتر از مقاومت فشاری با شرایط دمایی مندرج در استاندارد شد.
  • علی رغم حفاظت بتن با استفاده از پوشش‌های پلاستیک و پشم شیشه و ترکیب پلاستیک و پشم شیشه، امکان رعایت محدوده‌ی دمایی ذکر شده در استاندارد درجه سلسیوس در محل کارگاه وجود نداشت لذا توصیه می‌گردد که در شرایط هوای سرد، آزمونه‌های بتن بلافاصله پس از نمونه گیری به محلی مسقف و با دمایی مطابق استاندارد انتقال داده شود.

7. قدردانی

نویسندگان این مقاله مراتب سپاس خود را نسبت به حمایت‌های مرکز تحقیقات راه ، مسکن و شهرسازی و شرکت فهاب‌بتن اعلام می‌دارند.

خرید بتن آماده

نخستین نمایشگاه تخصصی، فنی و تولیدی صنعت ساختمان

[vc_row][vc_column][vc_column_text]نخستین نمایشگاه تخصصی، فنی و تولیدی صنعت ساختمان در مرکز همایش های بین المللی برج میلاد تهران با حضور شرکت فهاب بتن برگزار گردید.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][cz_gallery id=”cz_36691″ images=”2181,2186,2185″][/vc_column][/vc_row]

بازدید از کارخانه سیمان تهران

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

بازديد هيئت مديره و اعضای واحدهای كنترل كيفيت، تحقيق و توسعه و آزمايشگاه و شركت فهاب بتن از مجموعه كارخانه‌های سيمان تهران؛ مورخ چهارشنبه ١٩ بهمن ١٤۰۱

[/vc_column_text][cz_gallery id=”cz_19928″ images=”2164,2165,2166,2167,2168,2169,2170,2171,2172,2173″][/vc_column][/vc_row]

بازدید سازمان صمت استان تهران از فهاب بتن

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

فهاب بتن در روز پنجشنبه ١٣ بهمن، ميزبان رياست محترم سازمان صنعت، معدن و تجارت (صمت) استان تهران، معاونين و هيئت همراه ايشان بود.
با توجه به نقش مهم و تاثيرگذار سازمان فوق در پيشبرد صنايع توليدی، طی اين بازديد، اقداماتی كه مجموعه فهاب بتن و پدر صنعت بتن ايران، مهندس حسين فروتن مهر در زمينه افزايش سطوح كيفی و دوام بتن‌های توليدی و همچنين، معرفی و اجرای بتن‌های نوين انجام داده‌اند، به استحضار مهمانان گرامی رسيد.
ضمنا پيرامون مشكلات و موانعی كه بر سر راه اين صنعت وجود دارد نيز به بحث و تبادل نظر پرداخته شد؛ با اين اميد كه بتوان هرچه سريعتر و به شكل موثر، مسائل مطرح شده را برطرف نموده تا چرخ صنعت بيش از پيش به گردش درآورده شود و در عين حال، مخاطرات محيط زيستی ناشی از فعاليت‌های واحدهای توليدی تا حد امكان كاهش يابد.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][cz_gallery id=”cz_27258″ images=”2149,2150,2151,2152,2153,2154,2155,2156,2157,2158,2159″][/vc_column][/vc_row]
Slide10

سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری آزمونه‌های مکعبی

تاثیر سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری آزمونه‌های مکعبی 150x150x150 میلی‌متری

تاثیر سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری بتن، عنوان بسیاری از تحقیقات در سالیان اخیر بوده است، برخی از محققین این تاثیر را کم و برخی دیگر این تاثیر را زیاد عنوان کرده‌اند، در این پژوهش به منظور بررسی تاثیر سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری بتن، روی آزمونه‌های مکعبی به ابعاد 150x150x150 میلی‌متر در 6 سرعت بارگذاری مختلف ( محدوده 0/2 تا 1/5 مگاپاسکال بر ثانیه) بارگذاری انجام گرفت. این آزمایش در دو سن 7 و 28 روز و همچنین دو نسبت آب به سیمان 0/45 و 0/65 انجام شد. نتایج حاصله نشان می‌دهد که افزایش سرعت بارگذاری صرف نظر از سن و مقاومت بتن، باعث افزایش مقاومت فشاری بدست آمده می‌گردد. تغییر نرخ بارگذاری روی مقاومت فشاری در بتن‌های با مقاومت فشاری بالا، بیشتر است. بیشترین اختلاف مقاومت فشاری مشاهده شده (در سرعت بارگذاری مختلف) 7/5 درصد برای بتن‌های با آب به سیمان بالا و 14/5 درصد برای بتن‌های با آب به سیمان پایین است.

مقدمه

تاثیر سرعت بارگذاری خصوصا روی نتایج مقاومت فشاری بتن در طی دهه‌های اخیر عنوان بسیاری از تحقیقات بوده است. برخی از محققین تاثیر سرعت بارگذاری روی مقاومت فشاری بتن را بسیار کم توصیف کردند. در حالی که برخی دیگر آن را قابل توجه شمردند و گزارش کردند که نتایج مقاومت فشاری با افزایش سرعت بارگذاری می‌تواند تا حدود 30درصد و در برخی موارد تا 80درصد افزایش یابد. این مشاهدات متفاوت و در برخی موارد متضاد می‌تواند به علت شرایط متفاوت آزمونه‌ها  از قبیل طرح مخلوط، عمل آوری، ست، مقدار رطوبت در هنگام آزمایش و همچنین ابعاد آن باشد.

اسپونر(Spooner) عنوان کرده است که نوع عمل‌آوری بتن می‌تواند شدت تاثیر سرعت بارگذاری را مشخص کند. بدین صورت که اگر آزمونه‌ها در آب عمل آوری شده باشند، تاثیر سرعت بارگذاری قابل توجه خواهد بود، اما اگر آزمونه‌ها در هوا عمل آوری شده باشند این تاثیر بسیار کم خواهد بود. تحقیقات صورت گرفته توسط جونز (Jones)، واتشتین (Watstein) و ریچارت (Richart)نیز این موضوع را تایید می کند. واتشتین آزمونه‌های بتنی را برای 25 روز در آب و 2 روز در محیط آزمایشگاه عمل‌آوری کرد، جونز و ریچارت نیز آزمونه‌ها را در اتاق بخار عمل آوری کردند. نتایج هر دو تحقیق نشان دادند که سرعت بارگذاری تاثیر قابل توجهی در نتایج آزمون مقاومت فشاری بتن دارد.

شواهدی دیگر مبنی بر تاثیر رطوبت آزمونه‌ها در هنگام آزمایش وجود دارد. در مطالعه‌ای که توسط اسپونر انجام گرفت، مشاهده شد که مقاومت فشاری آزمونه‌هایی که در هنگام آزمایش رطوبت داشتند متاثر از سرعت بارگذاری است، این در حالی است که آزمونه‌های تقریبا خشک متاثر از سرعت بارگذاری نبودند، علت وقوع را آب آزاد بتن عنوان کردند که با افزایش نسبت آب به سیمان (و به تبع آن افزایش فشارآب منفذی هنگام شکست بتن) اثر سرعت بارگذاری روی مقاومت فشاری بتن نیز افزایش می یابد. دیر و سانگا، ابتدا آزمونه‌ها را به مدت 25 روز در آب عمل‌آوری نمودند و سپس به مدت 70روز خارج از آب و در شرایط محیطی آزمایشگاه عمل آوری کردند. آنها مشاهده کردند که مدت زمان کافی برای تبخیر آب قابل تبخیر آزمونه‌ها وجود داشته و در نتیجه سرعت بارگذاری تاثیر چندانی در نتایج مقاومت فشاری نداشته است.

نتایج تحقیقات برخی از محققین نشان می‌دهد که هر مقدار رده‌ی مقاومتی بتن بالاتر باشد تاثیر سرعت بارگذاری بیشتر است.در حالی که برخی دیگر نشان دادند رده‌ی مقاومتی مستقل از سرعت بارگذاری بتن است، مگر در مواردی که سرعت بارگذاری بسیار بالاست (حالت دینامیکی دارد)

تاثیر سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری به سن بتن نیز می‌تواند وابسته باشد و تاثیر آن با توجه به افزایش سن نمونه‌ها بیشتر می‌شود.

اسپارکس و منزیس در مطالعه‌ای نشان دادند که سختی سنگدانه‌ها در بتن نیز موثر است، بدین شکل که هر چه مقدار سختی سنگدانه‌ها کمتر باشد تاثیر سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری کمتر است.

از مطالعه‌ی تحقیقات صورت گرفته می‌توان دریافت بسیار دشوار است که به ارزیابی اهمیت نسبی هر یک از این پارامتر‌ها روی تاثیر سرعت بارگذاری بر نتایج مقاومت فشاری بتن پرداخت و هر یک از پارامتر‌ها به نوعی می‌توانند در نتایج حاصله موثر باشند.

در استاندارد ملی ایران به شماره 3-1608 سرعت بارگذاری مجاز بتن برای اندازه‌گیری مقاومت فشاری در محدوده‌ی 0/2 ± 0/6 مگاپاسکال بر ثانیه اعلام شده است، در توضیحات این استاندارد آورده شده که برای بتن‌های با مقاومت بالا از سرعت بارگذاری بالا‌تر و از بتن‌های با  مقاومت فشاری پایین‌تر از محدوده سرعت بارگذاری پایین‌تر ارائه شده استفاده گردد. که اهمیت تاثیر سرعت بارگذاری بر مقاومت فشاری بتن در محدوده‌ی توصیه شده، در پژوهش‌های آزمایشگاهی عموما مغفول مانده و لازم است تا به بررسی بیشتری در این رابطه پرداخته شود.

در این پژوهش به تاثیر سرعت بارگذاری روی نتایج مقاومت فشاری بتن در دو سن 7 روزه و 28 روزه در دو نسبت آب به سیمان 0/65 و 0/45 پرداخته می‌شود که در محدوده‌ی سرعت بارگذاری 0/2 تا 1/5 مگاپاسکال بر ثانیه قرار دارند.

نمونه مکعبی بتن زیر دستگاه جک بتن جهت تست مقاومت فشاری

آماده سازی آزمونه‌ها و روش انجام آزمایش

در این پژوهش از آزمونه‌های مکعبی به ابعاد 150x150x150 میلی‌متر استفاده شد. مشخصات شیمیایی و فیزیکی سیمان مورد استفاده در تولید‌بتن به ترتیب درجداول1و 2 آورده شده است. سیمان مصرفی سیمان نوع 2، سنگدانه درشت از جنس سیلیسی با حداکثر اندازه 19میلی‌متر و ماسه طبیعی با دانه‌بندی مطابق رده 2 استاندارد ملی 302 به منظور تولید بتن، مورد استفاده قرار گرفتند. چگالی اشباع با سطح خشک شن و ماسه مورد استفاده به ترتیب 2/75 و 2/56 گرم بر سانتی‌متر مکعب می‌باشد. طرح مخلوط‌های مورد استفاده برای تولید بتن در جدول 3 آورده شده است. GI-0.65 ، بتن بدون افزودنی با نسبت آب به سیمان 0/65 و اسلامپ 130میلی‌متر و G2-0.45 بتن حاوی افزودنی فوق روان کننده با نسبت آب به سیمان 0/45 و اسلامپ 200میلی‌متر است.

به منظور افزایش دقت اندازه‌گیری‌ها برای انجام آزمون در هر اندازه‌گیری از سه آزمونه مکعبی استفاده شد. این آزمونه‌ها، پیش از آزمون، به مدت 7 و 28 روز در حوضچه‌های آب و آهک با دمای 20 ± 2 درجه‌ی سیلسیوس عمل آوری شدند. پس از عمل‌آوری در سنین مورد آزمون آزمونه‌ها از آب خارج شده و پس از 30 دقیقه از خروج آزمونه‌ها از آب، سطح آنها با دستمال خشک شد.این شرایط برای تمامی آزمونه‌ها مشابه بوده است. برای انجام آزمون در هر سرعت بارگذاری، از 3 آزمونه مکعبی استفاده شده است و میانگین نتیجه آنها گزارش شد. از جک مقاومت فشاری دیجیتال با ظرفیت 200 تن و سرعت بارگزاری قابل تغییر به منظور شکست آزمونه‌ها استفاده شد.به دلیل قابل تنظیم نبودن دقیق سرعت بارگذاری، سرعت بارگزاری متوسط شکست بتن، به کمک رابطه‌ی زیر محاسبه شد.

که به ترتیب ROL نشان‌دهنده‌ی میانگین سرعت بارگذاری آزمونه‌های مکعبی، مگاپاسکال برثانیه؛ Cs مقاومت فشاری آزمونه‌های مکعبی بتن، مگاپاسکال؛ t مدت زمان شکست آزمونه‌های مکعبی، بر حسب ثانیه است.

نتایج و تحلیل

نتایج سرعت بارگذاری و مقاومت فشاری نمونه‌ها در سنین 7 و 28 روزه به همراه انحراف معیار و ضریب تغییرات اندازه‌گیری شده در جدول 4 آورده شده است. نمودار نتایج سرعت بارگذاری در سنین 7 و 28 روزه به ترتیب برای GI-0.65 در شکل 1 و 2 و برای G2-0.45 در شکل 3 و 4 ارائه شده است.

همانطور که در شکل1 برای طرح مخلوط  در سن 7 روزه مشاهده می گردد، به طور کلی مقاومت فشاری با افزایش سرعت بارگذاری افزایش یافته است. اما مقدار افزایش مقاومت فشاری اندک بوده و بین پایین‌ترین مقدار سرعت بارگذاری  (0/25 مگاپاسکال بر ثانیه) تا بالاترین سرعت بارگذاری اعمال شده (0/98 مگاپاسکال بر ثانیه) 7/4 درصد اختلاف وجود دارد (قابل توجه است که امکان اعمال سرعت بارگذاری استاتیکی بالاتر یا پایین تر با توجه به نوع جک فشاری و مدت زمان شکست بسیار زیاد، وجود نداشت).

پس از 28 روز از عمل آوری آزمونه‌ها در شرایط استاندارد، همانطور که در نمودار شکل 2 ارائه شده است، مقاومت فشاری با توجه به تغییرات سرعت بارگذاری حساس شده است. به طوری که بیش‌ترین اختلاف مقاومت فشاری مشاهده شده حدود 8/9 درصد است که به ترتیب در سرعت بارگذاری 0/21 و 0/85 مگاپاسکال بر ثانیه مشاهده می‌گردد. همچنین با توجه به نمودار، روند افزایش مقاومت فشاری پس از سرعت بارگذاری 0/85 مگاپاسکال بر ثانیه، روندی کاهش را نشان می‌دهد. سرعت بارگذاری ارائه شده در استاندارد در محدوده‌ی 0/4 تا 0/8 مگاپاسکال می‌باشد که با نتایج به‌دست آمده، تغییرات نتایج مقاومت فشاری در این محدوده زیر 4 درصد برای بتن‌های GI-0.65 با آب به سیمان بالاست.

برای طرح مخلوط G2-0.45 در نمودار شکل 3 در سن 7 روز مشاهده می‌شود که همانند طرح G2-0.65 مقاومت فشاری با افزایش سرعت بارگذاری افزایش یافته است، که این افزایش مقاومت فشاری از سرعت بارگذاری 0/15 تا 1/58 مگاپاسکال بر ثانیه حدود 7/7 درصد می‌باشد.

همانطور که در شکل 4 مشاهده می‌گردد، پس از 28 روز از عمل آوری بتن‌های G2-0.45 ، ابتدا مقاومت فشاری آزمونه‌‌ها با افزایش سرعت بارگذاری تا رسیدن به سرعت 1/02 مگاپاسکال بر ثانیه یافته و سپس روند افزایشی کاهش یافته است.این افزایش مقاومت در حدود 14/5 درصد است که تاثیر حدودا دو برابری سرعت بارگذاری در مقایسه با سن 7 روزه را نشان می‌دهد. به طور کلی، با افزایش نرخ بارگذاری، میکرو ترک‌های ناحیه انتقال و خمیر سیمان، فرصت کمتری برای انتشار و اتصال به یکدیگر پیدا کرده و در نتیجه مقاومت فشاری بالاتری در این حالت مشاهده می‌شود.

با مقایسه نتایج به‌دست آمده در مجموع می‌توان گفت با افزایش مقاومت فشاری بتن، حساسیت بتن در برابر سرعت بارگذاری افزایش می‌یابد بطوری که در بتن‌های با مقاومت بالا عدم توجه به سرعت بارگذاری اعمالی توسط اپراتور، می‌تواند منجر به کاهش یا افزایش نتایج مقاومت فشاری بتن به دست آمده حتی در حدود یک رده گردد. تحقیقات صورت گرفته در این زمینه نیز نتایج به دست آمده را تایید میکند. اگر چه تغییرات کمتری در مقایسه با برخی از محقیق دیگر یافت شد، اما با مقایسه‌ی نتایج در محدوده‌ی توصیه شده توسط استاندارد (سرعت بارگذاری 0/2 ± 0/6 مگاپاسکال بر ثانیه)، می‌توان گفت که در این محدوده تغییرات بسیار کمتری مشاهده شده و نتایج به‌دست آمده به هم نزدیکترند (در این محدوده بیشترین اختلاف مقاومت فشاری مشاهده شده در دو گروه طرح مخلوط بین 3/4 تا 6/8 درصد است).

نتایج سرعت بارگذاری و مقاومت فشاری در سنین 7 و 28 روزه
نتایج سرعت بارگذاری روی مقاومت فشاری بتن در سن 28 روزه
نتایج سرعت بارگذاری روی مقاومت فشاری بتن در سن 28 روزه

نتیجه‌گیری

در مطالعه‌ی انجام گرفته روی تاثیر سرعت بارگذاری بر نتایج مقاومت فشاری بتن، مشاهده شد که به طور کلی با افزایش سرعت بارگذاری، مقاومت بتن بدون توجه به سن و رده‌ی مقاومتی آن افزایش می‌یابد، بیشترین اختلاف مقاومت فشاری مشاهده شده (در سرعت بارگذاری مختلف) 7/5 درصد برای بتن‌های با آب به سیمان بالا و 14/5 درصد برای بتن‌های با آب به سیمان پایین است. حساسیت بتن به سرعت بارگذاری در بتن‌های با مقاومت فشاری بالاتر بیشتر بود. در محدوده‌ی مجاز اعلام شده توسط استاندارد ملی ایران برای اعمال سرعت بارگذاری (0/2 ± 0/6 مگاپاسکال بر ثانیه) تغییرات محدودی در نتایج مقاومت فشاری بتن مشاهده شده و رعایت این محدوده باعث حصول نتایج با پراکندگی کمتری خواهد شد.

نویسندگان

علی ذوالقدری2، بابک احمدی1 ، بابک فروتن‌مهر2، محمدصادق چیت فروش زاده2، فرهاد عواطفی هویدا2

1.مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
2.شرکت فهاب بتن

 

خرید بتن آماده

مهندس حسین فروتن مهر به عنوان چهره ماندگار صنعت، معدن و تجارت برگزیده شدند.

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

مهندس حسین فروتن مهر، بنیان گذار فهاب بتن که حدود نیم قرن از عمر کاری خود را صرف توسعه مقاومت بتن و افزایش کیفیت بتن در کشور کردند و از ایشان به عنوان پدر صنعت بتن ایران نیز نام می برند، به عنوان چهره ماندگار صنعت، معدن و تجارت کشور انتخاب شدند.

[/vc_column_text][cz_gallery id=”cz_106351″ images=”2023,2010,2011,2012,2013,2014,2016,2018,2019,2024,2021″][vc_column_text]

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]