<br /> سیمان و انواع آن

سیمان :
سیمان فراورده ای است که بیشترین مواد تشکیل دهنده آن عبـارت اسـت از آهـک و سـیلیس و خـواصعمده آن این است که با آب ترکیب می شود و گیرش آن در هـوا و داخـل آب صـورت مـی گیـرد. سـیمان دراختلاط با شن و ماسه آب سفت و سخت شده و جسمی یکپارچه تشکیل می دهد .
انواع سیمان :
نوع ۱ – سیمان پرتلند معمولی :
این سیمان در کارهای عمومی نظیر ساختن اسکلتهای بتن آرمه ، پل ها ، قطعات پیش ساخته بـتن آرمـه ،جدول خیابانها ، ملاتها ، اندودها و پی ساختمانهایی که امکان حمله سولفاتها وجود ندارد مصرف می شود .
نوع ۲ –سیمان اصلاح شده :
سیمان نوع ۲ یا سیمان با حرارت متوسط ، در برابر حمله سولفاتها از سیمان معمولی مقـاوم تـر اسـت و درمواردی که آب زیرزمینی حاوی کمی سولفات است مصرف می شود. بعلاوه چـون گرمـازایی ایـن نـوع سـیمانهنگام آبگیری کمتر از سیمان معمولی است در بتن ریزی های حجیم و بتن ریزی در هوای گرم نیز بـه مـصرفمی رسد .
نوع ۳ –سیمان زودگیر :
سیمان نوع ۳ یا سیمان با تاب زیاد را در مواقعی که بارگذاری باید مدتی کوتـاه بعـد از بـتن ریـزی صـورتگیرد یا بخواهند قالب ها را زودتر بردارند استفاده می شود یا بهنگام بتن ریزی در هـوای سـرد بـه مـصرف مـیرسانند .

مطلب مرتبط: بتن ریزی در هوای سرد
نوع ۴ –سیمان با حرارت کم :
این نوع سیمان در ساختن بتن هایی بکار می رود که وجود حرارت هیدراسیون کم برای آنها ضروری است وغالبا در بتن ریزی های حجیم به ویژه در فصول گرم به مصرف می رسد .

مطلب مرتبط: اجرای بتن در مناطق گرمسیری
نوع ۵ –سیمان ضدسولفات :
این نوع سیمان در ساختن بتن هایی بکار می رود که وجود مقاومت زیاد در برابر سولفاتها برای آنها ضروریاست و برای مصرف در بخشهایی از ساختمان که شدیدا در معرض حمله سولفاتها باشد مناسب است .
سیمان تراس :
سیمان تراس را از آسیاب کردن ۲۰ تا ۴۰ درصد نرمه سنگ تراس با ۸۰ تا ۶۰ درصد کلینکر سیمان پرتلندتهیه می کنند و آن را در ساختمانهای آبی ، دریایی و برای سدسازی و در پی های حجـیم ، موزاییـک سـازی وغیره کاربرد دارد .
درجه حرارت سیمان :
بالا بودن دمای سیمان ، دمای بتن را افزایش می دهد که این امر موجب تـسریع عمـل آبگیـری ، سـختشدن فوری ، بالا رفتن نیاز به آب و نهایتا آثار نامطلوب بر روی مقاومت و جمع شدگی خمیری بتن خواهد شد.
بنابراین تحت هیچ شرایطی نباید درجه حرارت سیمان هنگام اختلاط از ۷۷ درجه سانتیگراد تجـاوز نمایـد و درهوای گرم باید از مصرف سیمان نوع ۳ و نوع مشابه آن خودداری نمود .

 
 

حمل نقل و انبار کردن سیمان :
سیمان را می توان در واگن های سربسته یا ظروف و بارکشهای مخصوص یا کیسه های کاغذی چند لایه حمـلو نقل کرد .

 

در موقع حمل و نقل سیمان باید برای جلوگیری از پخش گرد آن در هوا مقررات ایمنـی ویـژه ای را بـه مرحلـهاجرا گذاشت و بخصوص برای پیشگیری از ورود آن به دستگاه تنفسی باید در محلهایی که در آنجا سیمان حملو نقل انبار می شود دستگاههای تهویه قرار داد .
رطوبت عامل خطرناکی برای سیمان است و باید سیمان را در برابر آن حفاظت نمود. رطوبت موجود در هـوا بـهتدریج باعث گرفتن سیمان و تولید کلوخه می شود و گاهی اوقات کلوخه ها به حدی سخت می شـود کـه نمـیتوان آنها را با فشار انگشتان خرد کرد. سیمان حاوی این کلوخه های سخت شده را نمی توان برای ساختن بتنبه مصرف رساند زیرا علاوه بر دیرگیر شدن باعث کاهش مقاومت بتن می شود .
در کارگاههایی که کارهای پراکنده دارند و مقادیر کم سیمان در نقاط مختلـف مـورد نیـاز اسـت ، کیـسه هـایسیمان اجبارا باید در فضای باز انبار شوند. در این صورت کف محلی که سیمان روی آن چیده شود باید خشکو دست کم ۱۰ سانتی متر از اطراف خود بالاتر باشد. استفاده از تخته و آجر برای بالا آوردن بستر و ورقـه هـایپلاستیکی برای خشک نگهداشتن کف مفید است .
کیسه های چیده شده باید با روکش پلاستیکی پوشیده شوند. در هر حال نگهداری سیمان به این ترتیب نبایدبرای مدت طولانی ادامه داشته باشد .
در کارهای بزرگتر که قرار است سیمان پاکتی مصرف شود ، کیـسه هـای سـیمان بایـد در انبارهـای مخـصوصنگهداری شوند. سقف ، دیوار و کف انبار باید کاملا نم بندی شده و کیسه های سیمان به فاصله دسـت کـم ۳۰ سانتی متر از دیوار چیده شوند .
انبار کردن کیسه ها باید به نحوی باشد که دستیابی به هر محموله برای مصرف و بازرسی یا آزمایش آسان باشد. کیسه هایی که زودتر وارد انبار شده اند باید زودتر از بقیه به مصرف برسند .
نگهداری سیمان فله فقط در سیلو مجاز است ،هنگام تغییر نوع سیمان، سیلوها باید کاملا تمیز شوند .
نگهداری و ذخیره سیمان در نقاطی که رطوبت نسبی هوا از ۹۰ درصد بیشتر باشـد نبایـد در کیـسه بـیش از ۶ هفته و در سیلوهای مناسب از ۳ ماه تجاوز کند. سیمانی که برای مدت زیاد انبـار شـود ممکـن اسـت بـصورتکلوخه های فشرده درآید. اینگونه سیمان را می توان با غلتاندن کیسه روی کف اصلاح نمود ، چنانچه بـا یکبـارغلتاندن کلوخه ها باز شود سیمان قابل مصرف است و گرنه باید آزمایش مقاومت استاندارد به منظور اطمینان ازمرغوبیت سیمان به عمل آید .

<br /> بتن ریزی در شرایطی با تراکم آرماتور ها زیاد

برای بهبود بتن‌ریزی در قطعات بتنی که تراکم آرماتور در آنها زیاد است، پیشنهاد‌های زیر ارائه می‌گردد:
1- افزایش قطر آرماتورها (معادل سازی آنها). بدین صورت که سطح مقطع آرماتورهای موجود در یک ناحیه را با سطح مقطع معادل آرماتورهای با قطر بیشتر و تعداد کمتر معادل نماییم. در این حالت بایستی به محدودیت‌های طول مهاری قلابدار یا طول مهاری بدون قلاب توجه نمود.
2- در محل وصله می‌توان از وصله مکانیکی استفاده نمود. در این حالت سطح مقطع آرماتورها در این محل (در صورتی تمامی آنها در یک محل وصله می‌شوند) نصف خواهد شد. این مورد معمولاً برای آرماتورهای با قطر بیشتر از 30 میلیمتر اقتصادی است.
3- محل وصله میلگردها را در یک مکان قرار ندهیم. بدین صورت که مثلا می‌توان در سازه‌های با شکل‌پذیری متوسط، نصف آرماتورهای ستون را در یک محل و نصف دیگر را در مکان دیگر وصله نمود.
4- استفاده از میلگردهای با تنش تسلیم بالاتر و کاهش سطح مقطع آنها. طبق اصلاحیه مبحث نهم ویرایش 92 می‌توان از میلگردهای A4 یا S500 در سازه‌های با شکل‌پذیری متوسط استفاده نمود.
5- بازبینی در طرح و افزایش ابعاد مقاطع در صورت امکان.
6- در محل اتصال تیر به ستون، در صورت تراکم آرماتورهایی که باید در انتهای ستون خم شوند، می‌توان از مهار توسط وسیله مکانیکی استفاده نمود. در این حالت میلگرد در انتهای ستون نیازی به خم 90 درجه نداشته و تراکم آرماتور در این ناحیه کاهش می‌یابد. جزئیات طراحی این مهار در بند 25.4.4 آیین‌نامه ACI318-14 مشاهده نمایید.
7- استفاده از خم 180 درجه به جای 90 درجه در صورت امکان مطابق جدول 25.3.1 آیین‌نامه ACI318-14

<br /> عیار بتن

منظور از عیار بتن یا ملات، میزان سیمان استفاده شده در بتن یا ملات، در واحد حجم میباشد ( واحد حجم بتن متر مکعب میباشد ).
بعنوان مثال: منظور از عیار بتن 350، یعنی اینکه در ساخت یک متر مکعب بتن، 350 کیلوگرم سیمان ( معادل 7 پاکت 50 کیلوگرمی ) استفاده شده است.
میزان مصرف بسیاری از افزودنی های بتن بر اساس وزن سیمان مصرفی ( عیار بتن ) محاسبه میگردد.

<br /> میلگرد هیبریدی (میلگرد_کامپوزیتی )

این نوع میلگرد همان میلگرد_کامپوزیتی است که در بخش 9-4-2 مبحث_نهم به آن اشاره شده است. این نوع میلگرد ، ترکیبی از الیاف و ماتریسی متشکل از رزین های مختلف میباشد. دارای مقاومت خیلی خوب در برابر خوردگی است و به همین جهت استفاده از آن در سازه های ساخته شده در شرایط محیطی شدید و خیلی شدید ( مثل سازه های دریایی ) توصیه میشود. البته باید دقت نمود که این میلگرد دارای شکست ترد میباشد و به همین جهت خیلی شکلپذیری مناسبی ندارد و نمیتوان رفتار مناسبی از آن برای سازه های تحت بار رفت و برگشتی ( نظیر بار زلزله ) انتظار داشت. استفاده از آن در سازه هایی که شکلپذیری در آنها دارای اهمیت است باید با انجام آزمایشات دقیق و اطمینان از عملکرد مناسب سازه در برابر این نوع بار انجام پذیرد. این میلگردها عمدتاً مقاومت فشاری مناسبی ندارند و این مقاومت در آنها کمتر از مقاومت کششی منتاظر است.

<br /> گروت چیست - انواع گروت

گروت چیست؟
گروت تشکیل شده از آب، سیمان، ماسه و افزودنی های متداول دیگر می باشد. از گروت ها جهت پر کردن فضا های خالی و ترک های بزرگ، لایه لایه شدن و یا خرد شدن استفاده می شود. از این لحاظ کاربرد گروت مشابه ملات می باشد.
گروت ها به عنوان یک ماده مستقل و نیز به عنوان یک ماده ی تعمیر بتن کارآمد هستند. از گروت به دلیل مقاومت بالا تر از بتن معمول و همچنین خواصی نظیر توانایی کنترل بارهای دینامیکی ، قابلیت انبساط در نوع پایه سیمانی ، به عنوان پر کننده زیر صفحات و بیس پلیت های ستونهای فلزی، پمپ ها و جک ها و دستگاههای پرس و فن ها و روترهای سانتریفیوژ استفاده می شود انواع گروت را می توان به دو نوع گروت اپوکسی و گروت پایه سیمانی و ... معرفی کرد.⁣گروتی مناسب است که دارای خاصیت غیر انقباضی(non-shrink ) و مقاومت بسیار بالا می باشد. گروت فضای خالی زیر بیس پلیت و فونداسیون را تراز می کند. بنابراین قبل از نصب اسکلت، تراز بودن بیس پلیت باید توسط دوربین و نقشه بردار تایید گردد.همچنین بهتر است که قالب از دو طرف روبروی هم فاصله بیشتری با لبه صفحه فلزی داشته باشد تا در هنگام گروت ریزی هوا از سمت دیگر خارج شود . ضربه های کوچک به قالب و پلیت برای خارج شدن هوا بی تاثیر نیست. در صفحاتی با ابعاد بزرگ باید از زنجیر کشی استفاده کرد ، یعنی یک زنجیر کوچک از فضای گروت ریزی (مثلا در طول بیس پلیت) وارد شده و از طرف دیگر خارج می شود و به وسیله دو نفر به حالت طناب کشی به طرفین کشیده شده و نقش ویبره را بازی می کند.

حداکثر و حداقل ضخامت گروت :
حداقل و حداکثر ضخامت گروت ریزی بسته نوع و تیپ گروت متفاوت است . این ضخامت در گروت های مختلف می تواند مختلف باشد. به طور کلی می توان ضخامت گروت ریزی بین 1 تا 10 سانتیمتر در یک مرحله برای تیپ های مختلف در نظر گرفت.
به‌ طور خلاصه ضخامت گروت‌ریزی بین صفحه‌ستون و شالوده به شرح زیر می‌باشد:
1- در روش تراز نمودن صفحه‌ستون پیش از اسکلت‌بندی و همزمان با اجرای گروت، ضخامت معمول گروت‌ریزی حدود 2 تا 4 سانتیمتر است.
2- در روش کار گذاشتن و تراز نمودن صفحه‌ستون با استفاده از مهره در زیر آن، ضخامت معمول برای گروت‌ریزی حدود 4 تا 10 سانتیمتر است که به ابعاد صفحه‌ستون، قطر بولت‌ها و مهره‌ها بستگی دارد.
** به عنوان یک معیار کارگاهی حداکثر ضخامت گروت ریزی در یک مرحله نباید متجاوز از 10 سانتی متر باشد ولی برای ضخامت های بیشتر و حداکثر تا 15 سانتیمتر گروت ریزی در یک مرحله، بایستی از سنگدانه هایی با سایز 3 الی 15 میلیمتر در مخلوط با گروت استفاده شود که در این صورت با توجه به نوع سازه نسبت شن به گروت از حداکثر 1 به 1 تجاوز ننماید تا اثرات زیانباز حاصل از حرارت هیدراسیون خنثی شود. و برای ضخامت های بیشتر باید با توجه به نظر طراح و مندرجات نقشه های مربوطه عمل شود...
 
گروت آماده منبسط شونده
ملات، گروت سیمانی منبسط شونده با مقاومت اولیه و نھایی بالا و زود رس که به دمای آب و ھوایی محیط و زمان مصرفی بستگی دارد. این ملات بصورت پودر خشک بسته بندی شده، آماده مصرف می باشد و در ھنگام ترکیب با آب، دارای خصوصیت ویژه انبساط حجمی دو مرحله است. انبساط اولیه آن حاصل تصعید گازھا بوده و ھنگامی بوقوع می پیوندد که پودر آن با آب ترکیب می شود و به مدت ١٥تا ٣٠دقیقه بطول می انجامد. فاز دوم انبساط نیز در اثر واکنش شیمیایی گیرش ملات است که یک یا دو روز بعد از اختلاط ملات آغاز می شود.
به منظور حصول انبساط اولیه بھینه بایستی ملات را پس از اختلاط با آب سریعاً مورد استفاده قرارداد. گروت مخلوط آماده از نوع گروت ضد سولفات بوده و دارای سیمان پرتلند ضد سولفات بر طبق ASTM C 150نوع Vو پودر میکروسیلیکا می باشد. این ملات مخصوص دمای بالای -10 الی 40 درجه سانتی گراد بوده و چنانچه ملات ریزی در زیر دمای یاد شده صورت گیر نرخ کسب مقاومت کندتر خواھد شد.
 
 
 
ویژگی های گروت
گروت باید قوام یافته و سیال باشد و در حالت عادی جاری گردد، گروت نباید دچار جداشدگی آب و سنگدانه از هم شود و ته نشین نشود، گروت نباید دچار جمع شدگی قابل ملاحظه ای شود، و باید توان نگهداری آب ملات بتنی و سیمان را داشته باشد، ضمنا باید در حداقل زمان به مقاومت مطلوبی دست یابد، مجموعه موارد ذکر شده نیازمند همگن بودن مخلوط، مواد چسباننده و مصالح سنگی و مواد افزودنی منبسط شونده و دیسپرسی کننده باشد، اگر مخلوط گروت در کارگاه ساختمانی ساخته شود و از مصالح سنگی موجود در کارگاه استفاده گردد، دانه بندی مناسب در گروت بدست نخواهد آمد و ضمانت لازم جهت دستیابی به موارد مذکور نیز امکان پذیر نخواهد بود.
 
گروت اپوکسی
گروت اپوکسی محصولی سه جزئی شامل رزین اپوکسی مرغوب، هاردنر و فیلر مخصوص می باشد. از این محصول جهت نصب بولت، گروت ریزی در محیط های شدیدا خورنده و در معرض مواد شیمیایی و کارهای فوق سنگین که نیاز به مقاومت کششی و خمشی بالا دارند استفاده می گردد، به علاوه در بسیاری از کاربری ها مثل تعمیر پل ها و جاده ها که سرعت سخت شدن اهمیت دارد از این گروت به جای گروت پایه سیمانی می توان استفاده نمود.
 
گروت تزریقی
گروت تزریقی ایده آل به گروتی گفته می شود که در هنگام تزریق از لزجت کمی برخوردار باشد تا باعث تسهیل در نفوذ و نگه داشتن آب در هنگام عبور بر روی سطوح جاذب گردد و نیز ذرات سیمان را در هنگامی که تزریق قطع می شود، معلق نگه دارد. ترکیب مواد قوام آور و روان کننده ها باعث تولید گروتی با پایابی بسیار خوب، تسهیل لزجت در هنگام تزریق، و به طور مشخص سبب کاهش افت روانی می شود.

<br /> ⁣روش های مقاوم سازی و تقویت سازه بتنی

همانطور که قبلا اشاره شد ، هنگامی که مقاومت سازه ی بتنی زیر مقدار تعیین شده در طراحی باشد ( دقیق تر اینکه با حذف ضریب های اطمینان، رده ی مقاومتی بتن باربر از عدد طراحی شده 15 درصد – یا بیشتر- پایینتر باشد) و این اعداد از طریق آزمون های مخرب یا غیر مخرب از بتن سخت به دست آمده و مورد اطمینان باشند. همینطور به دلایلی چون تغییر کاربری یک سازه ی بتنی و افزایش بارهای لرزه ای و دینامیکی یا قرار گرفتن در طرح توسعه بخشی از کارخانه، نیروگاه یا پالایشگاه، یا پایین آمدن مقاومت بتن به دلیل اجرای نامناسب بتن ریزی، یخ زدگی، فرسایش و خوردگی و هزینه بر بودن ساخت مجدد باعث می شود سازه نیازمند تعمیراتی پیشرفته تر و دقیق تر از ترمیم بتن باشد.

هرچند عدد مقاومت بتن موجود و صعوبت کار ، هزینه و زمان اجرا در تعیین روش مقاوم سازی سازه های بتنی موثر است ، اما به طور کلی بازگرداندن مقاومت سازه به نحوی که منظور و خواسته کارفرما را تامین نماید ، به روشهای زیر صورت می گیرد:
الف – انجام عملیات مقاوم سازی با استفاده از الیاف FRP) fiber reinforced polymer)
ب- انجام عملیات مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی ( غلاف بتنی)
ج- انجام عملیات مقاوم سازی به روش تسمه یا ژاکت فلزی ( غلاف فلزی)

بدیهی است هر کدام از این روش های مذکور دارای خواص و ویژگی هایی هستند که به تناسب موقعیت ، برتری و مزیت نسبی بر دیگر متد ها خواهند داشت و چه بسا در بعضی از پروژه ها، نیاز به اجرای ترکیبی از 2 یا 3 روش کلی ذکر شده وجود داشته باشد.
هر کدام از این روشها، مستلزم آگاهی و شناخت از طیف وسیعی از استانداردها و مواد و ابزار و مهارت فنی در اجرای تکنیک های ویژه عمرانی از قبیل کاشت آرماتور و بولت، انکراژ، اجرای اوپنینگ و کرگیری و برش بتن، ساب و اسکرابینگ سطوح بتنی ، تقویت شبکه فولادی و آرماتور بندی ، زهکشی و شاتکریت خواهد بود که در ادامه به اختصار به آنها خواهیم پرداخت .
 
 
[caption id="attachment_3042" align="alignnone" width="900"] بهسازی و مقاومسازی با ژاکت بتنی و فولادی[/caption]
 
http://drbeton.ir/%D9%86%D8%B4%D8%B1%DB%8C%D9%87-%D8%B4%D9%85%D8%A7%D8%B1%D9%87-345-%D8%A8%D9%87%D8%B3%D8%A7%D8%B2%DB%8C-%D8%A8%D8%A7-frp/
http://drbeton.ir/%D8%B1%D9%88%D8%B4%E2%80%8C%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%A8%D8%B1%D8%B4-%D8%A8%D8%AA%D9%86-%D9%88-%DA%A9%D8%B1%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C/
http://drbeton.ir/%D9%86%DA%A9%D8%A7%D8%AA-%DA%A9%D8%A7%D8%B4%D8%AA-%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF/

<br /> مقاوم سازی با ژاکت بتنی

مقاوم سازی ستون با استفاده از روکش بتنی (Concrete jacket)
⁣یکی از روش های تقویت اعضای سازه ای افزودن عضو بتنی جدید به عضو قدیمی است که نمونه بارز آن استفاده از ژاکت بتنی است. در این روش غلافی بتنی در پیرامون عضو ایجاد می شود و عملکردی یکپارچه با عضو داشته باشد (مقطع مرکب) و یا عملکردی مستقل از عضو داشته باشد که در این حالت، عضو مانند قالب درونی برای اجرا به شمار می آید. روش های اجرای ژاکت بتنی به دو دسته روش های متداول قالب بندی و بتن ریزی و روش بتن پاشی تقسیم می شود. مهمترین برتری روش بتن پاشی بی نیازی به قالب بندی بتن و امکان اجرای لایه پیوندزا برای عملکرد یکپارچه است. از دیگر کاربردهای بتن پاشی، ساخت دیوارهای برشی بر روی دیوارهای با مصالح بنایی است.
روکش بتنی شامل لایه ای از بتن، میلگردهای طولی و خاموت های بسته می باشد. روکش بتنی مقاومت خمشی و برشی ستون را افزایش می دهد و افزایش شکل پذیری ستون در این حالت کاملاً مشهود است.
روکش بتن آرمه در مواردی که میزان شدت آسیب های وارده به ستون زیاد باشد و یا ستون از ظرفیت کافی در برابر نیروهای جانبی برخوردار نباشد، بکار گرفته میشود. روکش بتنی بسته به شرایط می تواند دور تا دور ستون و یا در یک وجه آن اجرا شود.
مناسب بودن طرح روکش بتنی به پیوستگی آن با عضو بستگی دارد . اگر ضخامت روکش بتنی کم باشد، افز ا یش سختی در ستون مقاوم سازی شده محسوس نمی باشد. روکش بتنی باعث افز ایش ابعاد ستون می گردد که علاوه بر مسائل معماری، وزن ساختمان را نیز افزایش میدهد.
قبل از اقدام به مقاوم سازی حتماً دقت گردد که مطابق بند ۹-۱۰-۸-۶ مبحث_نهم میتوان با انجام آزمایش مغزه_گیری و تامین مقاومت متوسط به اندازه ۸۵ درصد مقاومت مورد نظر ( به شرطی که مقاومت_فشاری هیچیک از نمونه ها کمتر از ۷۵ درصد مقاومت مورد نظر نباشند و همچنین مقاومت فشاری به دست آمده برای بتن با این روش از ۱۶ مگاپاسکال کمتر نگردد) میتوانبتن را قابل قبول تلقی کرد و نیازی به ارائه طرح مقاومسازی نیست.
[caption id="attachment_3042" align="alignnone" width="900"] بهسازی و مقاومسازی با ژاکت بتنی و فولادی[/caption]
در صورتیکه با در نظر گرفتن کلیه موارد ذکر شده در بند ۹-۱۰-۸-۶ مبحث نهم ، بتن قابل پذیرش نباشد، میتوان از یکی از روشهای مقاومسازی اقدام به ارایه طرح مقاومسازی برای ستونها نمود. دقت گردد که سازه باید شرایطی داشته باشد که حداقل ضوابط شکلپذیری فرض شده برای سازه مطابق ضوابط مبحث_نهم را تامین نماید؛ به بیان دیگر شرایط سازه بعد از ارایه طرح مقاومسازی باید محدودیتهای حد شکلپذیری فرض شده برای سازه درطرح اولیه را تامین نماید؛ در غیر این صورت لازم است کهسازه برای حد شکلپذیری پایینتری بارگذاری و طراحی شود و یا مطابق با ضوابط نشریه شماره ۳۶۰ ( دستورالعمل بهسازی_لرزه_ای ساختمان های موجود ) و راهنما و تفاسیر آن اقدام به طرح مجدد گردد.
برای ارایه طرح مقاومسازی به روش ژاکت بتنی ( Concrete Jacket ) میتوان در ETABS ، مقطع مورد نظر برای ستون را مطابق با شرایط جدید تعریف نمود. برای تعریف مقطع میتوان از Section designer کمک گرفت. مقطع شامل بخش موجود و بخش تقویت شده آن به صورت ژاکت بتنی میباشد. ژاکت بتنی در پیرامون ( یا برخی وجوه خارجی ) مقطع موجود به صورت ترکیبی از بتن و آرماتور خواهد بود. برای پیوستگی بین بتن جدید و قدیم باید از روشهای اتصال تعریف شده مطابق فصل ۱۷ آیین نامه ACI 318-14 استفاده نمود. باید دقت نمود که اگر آرماتورهای موجود در قسمت ژاکت جهت تامین مقاومت لرزه ای مورد نظر باشند، باید ضوابط لرزه ای نظیر فواصل بین خاموتها برای آنها تامین گردد. ضمن اینکه باید ابعاد مقطع با شرایط جدید محدودیتهای هندسی مربوط به ضوابط لرزه ای مبحث نهم در فصل ۲۳ ، ضوابط حداقل و حداکثر درصد آرماتور و دیگر ضوابط لرزه ای فصل ۲۳ این آیین نامه را تامین نماید.
به عناصر ضعیف ، مقطع ساخته شده با شرایط جدید را اختصاص میدهیم و سازه را با شرایط جدید تحلیل و سپس طراحیمیکنیم. با یک فرآیند سعی و خطا مقطع بهینه برای عناصر ضعیف را به دست می آوریم. طبعاً تغییر در مقاطع باعث تغییر در زمان_تناوب سازه ، دریفت و …. میشود که لازم است این موارد نیز بازبینی گردد.
نهایتاً بعد از رسیدن به مقطع بهینه برای تقویت ستونها ، لازم است طرح مناسبی جهت اتصال بتن قدیم و جدید ارایه دهیم. برای این موضوع میتوانیم از ضوابط فصل ۱۷ آیین نامه ACI318-14 کمک بگیریم. جهت استخراج نیروی موجود در مرز بتن قدیم و جدید ، میتوانیم با استخراج نیروی برشی ، لنگر خمشی و نیروی محوری موجود در مقطع جدید ، مقدار تنش در مرز دو لایه بتن را محاسبه کرده و طرح مناسبی جهت اتصال این دو ارایه نماییم.
مزایای استفاده از ژاکت بتنی
1. امکان اصلاح همزمان کلیه مشکلات سختی و مقاومتی در قابهای بتنی
2. اصلاح اتصالات در قابها
3. امکان اصلاح باربری ثقلی ستونها
4. سهولت ایجاد پیوستگی بین اعضا
5. عدم نیاز به پوشش ضد حریق
6. دخالت ناچیز در معماری
 
معایب استفاده از ژاکت بتنی
1. افزایش وزن قابل توجه در سازه
2. افزایش ابعاد تیر و ستونها و کاهش فضای مفید
3. زمان زیاد برای اجرای طرح
4. هزینه نسبتا زیاد
5. نیاز به قالب بندی و عملیات اجرایی متعدد
 

 
[caption id="attachment_3056" align="alignnone" width="821"] الف- بهسازی مقاومت خمشی ستون
ب-بهسازی مقاومت برشی ستون[/caption]
اگر بنا به دلایلی افزایش ظرفیت برشی بدون افزایش ظرفیت خمشی مد نظر باشد، پوشش بکار گرفته شده می تواند به سقف و تیرها متصل نباشد و اگر افزایش ظرفیت خمشی ستون نیز مد نظر است پوشش بکار گرفته شده باید از سقف عبور نماید.
 

 

 

روش استفاده از پیش تنیدگی موضعی و ژاکت بتنی به صورت ترکیبی در مقاومسازی تیرهای بتنی

<br /> جدول طرح اختلاط انواع بتن ها

در طی 2 سال تلاش مستمر مرکز توسعه ی بتن ایران (دکتر بتن) برای تهیه ی "منوی بتن"، این گروه موفق به تهیه ی یک بانک اطلاعاتی از طرح اختلاط بتن های مختلف در رده های مقاومتی متفاوت شده است.
این طرح ها به بهینه ترین حالت گزارش شده اند به طوری که می توانند 10 الی 20 درصد در هزینه ی تهیه بتن ها صرفه جویی اقتصادی کرد.
لیست کامل طرح اختلاط بتن های موجود در "منوی بتن" به شرح زیر می باشد:
 
بتن های معمولی:
بتن رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
 
 
بتن های با دوام:
بتن با دوام رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
- بتن های حاوی میکروسیلیس:
این طرح ها تنها می­توانند در بتن های با دوام استفاده شوند؛ چرا که اضافه کردن میکروسیلیس در درصد های مناسب سبب افزایش قابل توجه دوام و پایداری بتن می­شود. این نکات به طور کامل در منوی بتن رعایت شده است.
- بتن های حاوی ترکیب میکروسیلیس و ابر روان کننده:
بهترین و اقتصادی ترین نتایج مربوط به این قسمت بود. این مسئله زمانی مشخص می­شود که طرح اختلاط تمام بتن های پرمقاومت، حاوی ترکیب ابر روان کننده و  میکروسیلیس است
 
 
بتن های آب بند:
بتن آب بند رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
برای طرح اختلاط بتن های آب بند، 2 راه پیشنهاد شد: اول استفاده از مواد واتر پروف و دوم، استفاده از یک ماده ترکیبی ابداعی.
مرکز توسعه ی بتن ایران با ابداع یک ماده ی ترکیبی توانسته است به یک طرح اختلاط که موجب کمترین نفوذپذیری شود، دست یابد.
 
 
بتن های الیافی:
بتن الیافی رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
اصلی ترین الیافی که در بتن کاربرد دارند، عبارت اند از: الیاف شیشه، الیاف فولادی، الیاف پلی پروپیلن، الیاف آرامید و الیاف کربن. از آنجا که تاکنون تحقیقات وسیعی در زمینه الیاف صورت نگرفته است، فعلا به الیاف پروپیلن اکتفا شد و در صورت لزوم در فاز های بعدی منو، سایر الیاف نیز مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
در این بخش، بتن های الیافی به 2 صورت معمولی و پر مقاومت طرح شده اند.
 
 
بتن های خود تراکم:
بتن خود متراکم رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
مشخص کردن طرح اختلاط و ساخت بتن های خود تراکم در رده های مقاومتی مختلف یکی از با ارزش ترین قسمت های منوی بتن می باشد.
 
** داشتن این محصول برای تمامی کارخانه های بتن در سراسر کشور توصیه می شود.
** به جهت بهینه بودن طرح های اختلاط موجود، این محصول برای پیمانکاران پروژه های عظیم بسیار مفید خواهد بود و صرفه ی اقتصادی فراوانی را خواهد داشت.

<br /> مقدار آب در بتن

میزان آب در بتن معمولاً با نسبت وزنی آب به سیمان (W/C) نشان داه می شود که W معرف وزن آب و C معرف وزن سیمان است. به صورت یک اصل باید حتی المقدور، نسبت W/C کم انتخاب شود.
قسمتی از آبی که در ساخت بتن مصرف می شود (حدود ۲۵ درصد وزنی سیمان)، جذب ذرات سیمان شده و در واکنش های شیمیایی (هیدراسیون) به کار گرفته می شود. اما عملاً ساخت بتنی با W/C = 0.25 امکان پذیر نیست، زیرا چنین بتنی به اندازه ای سفت است که کار کردن با آن میسر نیست. به همین جهت باید W/C را تا آنجا افزایش داد که به سهولت بتوان با بتن کار کرد. لذا نسبت آب به سیمان در بتن را تا ۰٫۴ الی ۰٫۶ افزایش می دهند. اما در همین محدوده باز هم هر چه W/C را کمتر در نظر بگیرند، بهتر خواهد بود. زیرا مازاد آب که در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند، جا اشغال کرده و نهایتاً در بتن محبوس می شود و یا تبخیر شده و فضای خالی ایجاد می کند، یعنی در هر حال از حجم مفید بتن می کاهد.

<br /> روان کننده ها

روان کننده ها برای ساخت بتن های پر مقاومت مورد استفاده قرار می گیرند که در این حالت نیاز ی به بالا بردن عیار سیمان نخواهد بود. بتن هایی پرمقاومتی که عیار سیمان بالایی دارند مشکلاتی مانند افزایش دما و ترک های shrinkage را در پیشخواهند داشت. در حالی که روان کننده ها مانع بروز چنینی مشکلاتی می شوند.
انواع روان کننده:
1-روان کننده نرمال
2-فوق روان کننده
3-ابر روان کننده
 

• زمانی که روان کننده ها توسط ذرات سیمان جذب می شوند، بار منفی زیادی را در سطح آنها ایجاد کرده که موجب کاهش نیروی کشش سطحی آب مجاور ذرات شده و نهایتا روانی بتن یا ملات را افزایش می دهند.
• در کشورهایی مانند ژاپن و کانادا 100% سازه های بتنی شامل روان کننده ها می باشند، این رقم در آمریکا حدود 50% می باشد در حالی که در کشور عزیزمان ایران رقمی به مراتب کمتر تخمین زده می شود که نیازمند توجه بیشنر در این زمینه می باشد.

مکانیزم روان کننده ها
۱- کاهش کشش بین سطحی
۲- جذب چند لایه ای مولکول های آلی
۳- افزایش پتانسیل الکتروسینماتیکی
۴- ایجاد لایه ای از مولکول های آب احاطه کننده ذرات

• برای اینکه بتن کیفیت یکنواختی در کل حجم خود داشته باشد می بایست نسبت اب به سیمان آن مقداری ثابت باشد. این نسبت ثابت می تواند با افزایش دمای محیط، دچار تغییر شود. زمانی که دما افزایش می یابد مقدار آب بیشتری برای داشتن همان کارایی نیاز است. افزایش نسبت آب به سمان موجب بروز مشکلاتی مانند ترک و ... خواهد شد لذا برای ثابت نگه داشتن این مقدار(برای عدم رخ دادن تغیرات در کارایی) می توان از روان کننده ها استفاده کرد.
• روان کننده نرمال روان کننده ای است که دمای هیدراتاسیون سیمان را به طور محسوسی تغییر ندهد. بنابراین دمای هیدراتاسیون سیمان معیار دسته بندی روان کننده ها می باشد.
• روان کننده هایی که بنیان لیگنوسولفانات داشته باشند به عنوان روان کننده های نرمال شناخته می شوند.
• برای بتن هایی که مقدارسیمان، درصد هوا و اسلامپ یکسانی دارند، مقاومت فشاری 28 روزه بتن حاوی روان کننده ها حدود 10 الی 25 درصد از نمونه بتن کنترلی بیشتر است.
• روان کننده ها می توانند میزان افت اسلامپ را کاهش دهند. میزان این افت به ساختار شیمیایی خود روان کننده بستگی دارد.
• مقدار روان کننده ها ی دیرگیر می بایست توسط کارخانه تولید کننده محصول تعیین و مورد استفاده قرار گیرد، مگر اینکه شرایط خاصی پیش آید که مشاوره مهندسین متخصص را نیاز خواهد داشت. استفاده بیش از اندازه از این مقدار تبعاتی مانند افزایش مدت عمل آوری بتن را به همراه خواهد داشت.
• مخلوط های حاوی روان کننده ها دارای پیوستگی بیشتری نسبت به مخلوط های هستند که فاقد این گونه مواد افزودنی می باشند.
• در حال حاضر هیچ گونه مدارکی برای اثبات اینکه روان کننده ها موجب خوردگی آرماتورها و یا دارای اثرات نامطلوب روی ویژگی های بلند مدت بتن مانند دوام باشند، وجود ندارد.
  زمانی که روان کننده ها را به مخلوط اضافه می کنیم دوام بتن از طریق کاهش نفوذپذیری و افزایش تراکم جسم بتن( افزایش توپری) افزایش می یابد.
  از اواسط سال 1930 لیگنوسولفانات ها به عنوان روان کننده و یک ماده افزودنی تجاری مورد استفاده قرار گرفته اند و هیچ گونه گزارشی مبنی بر اثرات مخرب آن روی دوام بتن ارائه نشده است.

 
طرح اختلاط زیر را در نظر بگیرید:
سیمان 5800گرم
آب 2700گرم
شن بادامی 5000گرم
شن نخودی 8000گرم
ماسه 14600گرم
این طرح اسلامپی برابر با 5 سانتی متر دارد.
با افزودن 20 گرم کربوکسیلات به این مخلوط اسلامپ به عدد 20 سانتی متر ارتقا می یابد!

• در بازار کار به روان کننده هایی که بنیان کربوکسیلاتی دارند ابر روان کننده می گویند.
• هنگام استفاده از روان کننده های دیرگیرکننده ممکن است بتن را چند ساعت پس از اجرا کردن ویبره کرد، زیرا هنوز به اندازه کافی شکل پذیری دارد. در این حالت مقدار هوای محبوس شده و تعداد درزهای سرد نهایی کاهش خواهد یافت.
• مزیت استفاده از روان کننده ها تولید بتن های با کارایی بالا برای شکل پذیری(قالب گیری) آسان و همچنین بتن های پرمقاومت با کارایی نرمال که مقدار آب آنها (در اثر استفاده از روان کننده ها) کاهش یافته است، می باشد.
• کاهنده آب می تواند به عنوان ماده ی افزودنی تعریف شود که برای بتنی با کارایی مد نظر، مقدار آب را کاهش دهد. این عمل مشخصات بتن سخت شده را بهبود می بخشد بویژه آنکه مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد. مقدار آبی که توسط کاهنده آب کاهش می یابد بر اساس آیین نامه ها می بایست حداقل 5% باشد. اما اگر هنگام استفاده از کاهنده های آب مقدار آب مصرفی را کاهش ندهیم کاهنده ها نقش روان کنندگی را خواهند داشت.
• فوق روان کننده ها در سال 1984 به صنعت بتن معرفی شدند. این افزودنی ها با کاهش مقدار آب مخلوط به میزان 6 تا12 درصد توانایی ارائه اسلامپ 125 تا 200 میلی متر، بدون بروز مشکلات سنتی کندگیری که در اثر استفاده بیش از اندازه از روان کننده ها بوجود می آمد را داشتند. بعضی از این افزودنی ها می توانستد حباب های هوای عمدی را وارد بتن کنند که در بتن هایی که اسلامپ بسیار پایینی داشتند مورد استفاده قرار می گرفتند.

نحوه اختلاط روان کننده ها:
می توان در زمان ساخت بتن در بچینگ و یا در بتن تراک میکسر اضافه کرد.

• بیشترین کارایی روان کننده ها زمانی اتفاق می افتد که پس اختلاط کامل اجزای بتن یعنی سنگدانه، سیمان و آب به مخلوط اضافه شود.
• مهمترین ویژگی افزودنی های فوق روان کننده، توانایی این افزودنی ها در پراکنده کردن ذرات سیمان می باشد. مشاهدات انجام شده توسط میکروسکپ الکترونیکی نشان می دهد که در سوسپانسیون آب و سیمان، کلوخه های بزرگ از ذرات سیمان تشکیل می شود. با اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده این کلوخه ها از هم باز شده و ذرات سیمان پخش می گردند که این امر موجب آسان تر شدن حرکت نسبی آنها (ذرات سیمان) و افزایش روانی مخلوط می شود.
• ابرروان کننده ها جدیدترین نسل روان کننده ها می باشند که بنیان پلی کربوکسیلات اتر دارند. یکی از ویژگی های این مواد این است که با توجه به خاصیت پخش کنندگی بسیار زیاد آنها تاثیر آن بر احتمال جداشدگی و آب انداختگی در مخلوط های بتن با دانه بندی نامناسب به مراتب بیشتر از سایر روان کننده ها است. لذا روان کننده ها را می بایست متناسب با مشخصات طرح اختلاط انتخاب کرد.
• ابرروان کننده ها (که بنیان پلی کربوکسیلاتی دارند) نسبت به فوق روان کننده ها ( پلی نفتالن) از توان حفظ روانی ( اسلامپ ) بیشتری برخوردارند. بنابراین برای دارا بودن خاصیت حفظ اسلامپ پلی کربوکسیلات ها بهترین گزینه هستند. شایان ذکر است که با تغییر ساختار این مواد می توان توان حفظ اسلامپ در آنها را افزایش داد.