علی راهداران
کارشناس ارشد عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، مدیر کنترل کیفیت کارخانجات آزمابتن ماد
بتن سبک لیکا چیست و چه مزایایی دارد؟
خلاصه
هدف از پژوهش حاضر تعیین طرح اختلاط بهینه‌ی بتن سبک با در نظرگرفتن شرایط اجرایی و پمپ پذیری است. به
منظور کاهش وزن مخصوص بتن از سبکدانه‌های لیکا (دانه های رس منبسط شده) و برای پمپپذیری از افزودنیهای فوق
روان‌کننده و یا هوازا استفاده شدهاست. جهت بررسی اثر سبکدانه‌ی نامبرده ۲۳ طرح اختلاط پیشنهاد شده و نتایج مقاومت
فشاری در سنین ۷و ۲۸ روزه و همچنین وزن مخصوص نمونهها با سه طرح اختلاط دیگر که در آن از سبکدانه‌ی قروه
استفاده شده؛ مقایسه میشوند. در ساخت نمونهها مقادیر ماسه طبیعی، سبکدانه‌ها، افزودنیهای شیمیایی و معدنی تغییر
داده شدهاست و درنهایت طرح اختلاط بهینه با بیشترین مقاومت، کمترین وزن مخصوص و در نظرگرفتن شرایط اجرایی و
پمپپذیری، تعیین میشود. نتایج نشان میدهد که اولا استفاده از سبکدانه‌ی لیکا به قروه برتری دارد و ثانیا با استفاده از
این سبکدانه و مصالح موجود، وزن مخصوص ۱۴۳۰ کیلوگرم بر مترمکعب و مقاومت ۲۴ مگاپاسکال به طوری که این طرح
قابلیت اجرا و پمپپذیری دارد؛ حاصل میشود.
۱. مقدمه
بارهای مرده عبارتند از وزن اجزای دائمی ساختمان مانند تیر و ستونها، دیوارها، سقف و دیگر اجزای سهیم در اجزاء
سازهای. به منظور کاهش بار وارد به المان‌های اصلی شامل تیر، ستون و فونداسیون باید بار مرده را کاهش داد که به
تناسب آن وزن سازه نیز کمتر شده و موجب کاهش نیروی زلزله میگردد. از آنجا که وزن اجزای سازهای از غیرسازهای
بیشتر است، بنابراین کاهش وزن المان‌های غیرسازهای توصیه شده و در سال‌های اخیر در برنامه اکثر مراکز تحقیقاتی قرار گرفته‌است. بتن از جمله مصالحی است که هم به صورت سازهای هم غیرسازهای در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار میگیرد.
علیرغم فواید بسیار بتن دو نقطه ضعف اساسی دارد: -۱ مقاومت کششی پایین -۲ وزن مخصوص نسبتا زیاد. وزن
مخصوص زیاد بتن باعث بالارفتن بارمرده سازه و در نتیجه آن افزایش نیروهای جانبی و نیروی زلزله میشود. بنابراین با
استفاده از بتن سبک میتوان مقاطع تیر، ستون، دال وپی را کاهش داد. باقری و همکارانش در سال ۱۳۸۶ معماری سبرا به عنوان راهکاری برای ایمنی لرزه‌ای و کاهش وزن سازه پیشنهاد کردند.
Topcu [۲] و Al-Khayat و Haque [۳] گزارش کردند که بتن سازهای سبک، در نسبت مقاومت به وزن، ظرفیت کششی و ضریب حرارتی دارای مزایای اشکار است. آن‌ها همچنین بتن سبک را به علت حفره‌های هوا و وزن کم، عایق صدا می‌دانند. تاکنون تلاش‌های بسیاری جهت ساخت بتن سبک سازهای انجام شدهاست. whit comb و Norok shchenov با وزن مخصوص kg/m³ ۱۸۶۰ به مقاومت Mpa 70.5 رسیدند [۴]. Al-Khayat و Haque [۳] با استفاده از سیلیکا توانستند به مقاومت Mpa 50 برسند. آن‌ها از بتنی با وزن مخصوص kg/m³ ۱۸۰۰ استفاده کردند. Alduaij و همکاران از آجر خرد شده در تهیه‌ی بتن سبک استفاده کردند و توانستند با وزن مخصوص kg/m³ ۱۵۲۰ به مقاومت ۲۸ روزه Mpa 22 برسند [۵]. تحقیقات Rossignolo و همکاران نشان داد که با استفاده از دانههای سبک برزیلی به وزن مخصوص kg/m³ ۱۶۰۵ میتوان به مقاومت Mpa 53/6 رسید [۶].
سبکدانه‌های سازهای مقاوم که در ساخت بتن سبک پر مقاومت به کار رفته اند عمدتا ساخته شده از رس و شیل و اسلیت منبسط شده در فرآیند کوره دوار می باشند. پوکه قدیمی‌ترین سنگدانه‌ای است که مورد استفاده قرار گرفته‌است و در اثر ورودی مواد مذاب آتشفشانی به محیط‌های آبی و سرد شدن سریع ایجاد میشود. در ایران این سنگدانه‌ها با نام پوکه معدنی قروه شناخته میشوند [۷]. Demirboga و همکاران تاثیر پرلیت را بر مقاومت فشاری بتن سبک بررسی کردند و نتیجه گرفتند که اضافه کردن افزودنیهای معدنی باعث بالا رفتن مقاومت فشاری بتن سبک میشود [۸].
هدف از انجام تحقیق حاضر، تعیین نسبت‌های اختلاط بتن سبک سازهای با حداقل وزن مخصوص و حداکثر مقاومت به صورت اجرایی است که برای کاهش وزن آن از از دانه های رس منبسط شده به نام لیکا استفاده شده است. این دانه‌ها در کوره‌های گردان و در حرارت ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد، از انبساط نوع خاصی از خاک رس تولید میشوند. همچنین ماسه طبیعی به منظور افزایش کارایی، کاهش انقباض مخلوط بتن و افزایش مقاومت آن به سبکدانه های لیکا اضافه شده است. ضمنا برای مقایسه، سه طرح با استفاده از سبکدانه معدنی شهرستان قروه کرمانشاه انجام گرفته است.
۲. آزمایش های انجام شده
۲ .۱ آزمایش های انجام شده برروی مصالح سنگی
آزمایشات سنگدانه‌های ریز و درشت بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۴۹۷۷ و 136C ASTM انجام گرفته-
است. مصالح سنگی مورد استفاده در این طرح ماسه طبیعی با اندازهی ۰-۶ میلیمتر و مدول نرمی ۳,۵۹ متعلق به معدن
الماس درخشان مشرق میباشد. ترکیب مصالح ریز و درشت لیکا به اندازهی -۱۲,۵ ۰ میلیمتر و ترکیب مصالح ریز و
درشت پوکه معدنی شهرستان قروه -۹,۵ ۰ میلیمتر است. شکلهای ۱ و ۲ به ترتیب منحنی دانه‌بندی ماسه و لیکا را نشان
میدهند. منحنی دانه بندی به طور جداگانه با محدوده دانه بندی 33C ASTM برای ماسه و مبحث ۹ از مقررات ملی
ساختمان برای مخلوط سنگدانه های ریز و درشت سبکدانه مقایسه گردیده است.
۲ .۲ آزمایش وزن مخصوص و جذب آب مصالح سنگی
تعیین وزن مخصوص مصالح ریزدانه بر اساس استاندارد 128C ASTM انجام گرفته است همچنین وزن مخصوص تودهای لیکا ، در دو حالت غیر متراکم و متراکم بر اساس استاندارد 330C ASTM انجام گرفته است. ۳ آزمونه برای جذب آب نیم، یک و ۲۴ ساعته مختلف لیکا اندازه گیری و میانگین نتایج به عنوان جذب آب سبکدانه در نظر گرفته میشوند. بر اساس نتایج جذب آب نیم و یک ساعته ی لیکای سازه ای به ترتیب ۸ و ۸,۲ درصد و جذب آب ۲۴ ساعته در حدود ۳ درصد و جذب آب سنگدانه طبیعی (ماسه) ۳,۰۸ میباشد. در جدولهای ۱ و ۲ به ترتیب وزن مخصوص ماسه و لیکای مورد استفاده نشان داده شدهاست.
cm/gr جدول ۱ وزن مخصوص ماسه
| در حالت خشک | ۲.۴۳ |
| در حالت SSD | ۲.۰۵۳ |
| ظاهری | ۲.۶۲ |
cm/gr جدول ۲ وزن مخصوص لیکا
| توده ای متراکم | ۰.۵۱۰ |
| توده ای غیر متراکم | ۰.۵۸۰ |
| دانه ای | ۱ |
۳. تعیین طرح اختلاط بهینه و آزمایش‌های انجام شده بر روی بتن تازه و سخت شده
نوع سیمان مصرفی در این طرح از نوع تیپ ۲ جاجرود میباشد. همچنین برای ساخت نمونهها از آب شرب تهران استفاده شدهاست. برای افزایش کارایی و کاهش نسبت آب به سیمان در اغلب طرحها از روان کننده بر پایه کربوکسیلات ویا ژل میکروسیلیس و افزودنی هوازا و برای افزایش رئولوژی بتن و افزایش مقاومت آن از پودر میکروسلیس و پودر سنگ آهک استفاده شدهاست. به منظور دستیابی به طرح اختلاط بهینه که مشخصات مکانیکی مورد نظر و وزن مخصوص مناسب را تامین کند ، نسبت سبکدانه به سنگدانه طبیعی در طرح های بتنی متغیر است.
۳ .۱ روش ساخت، قالبگیری و عمل‌آوری
به منظور کاهش تاثیر منفی جذب آب موثر در مخلوط بتن توسط سبکدانه ها ، قبل از مخلوط کردن مصالح ، پیش خیس کردن سبکدانه ها انجام می شود. این مقدار آب در محاسبه ی میزان آب به سیمان موثر لحاظ شده است و از آب اختلاط کم میشود. برای مخلوط کردن مصالح و ساخت بتن از مخلوط کن ۲۰۰ لیتری که به صورت تابهای مصالح را هم میزند؛ استفاده شدهاست . به منظور اطمینان از یکنواخت بودن بتنهایی که در قالب ریخته می شوند؛ قبل از ریختن بتن در قالب، مجموعه به مدت یک دقیقه مخلوط میگردد. برای مخلوط کردن مصالح ابتدا سبکدانه و سنگدانه طبیعی در مخلوط کن ریخته میشوند . سپس سیمان به مصالح اضافه میگردد و به مدت حدود ۳۰ ثانیه با هم مخلوط میشوند . حدود دو سوم آب توزین شده برای بتن به صورت کنترل شده و در حالی که مخلوط کن در حال همزدن مصالح است به مخلوط اضافه میشود. آب باقی مانده با افزودنی به طور کامل مخلوط و به مصالح در حال اختلاط اضافه می شود. کل مراحل اختلاط بتن از زمان ریختن مصالح در مخلوط کن تا زمان تخلیه بتن در حدود ۱۰ دقیقه به طول می انجامد .به منظور به دست آوردن مقاومت فشاری بتن سبک از ۶ قالب های مکعبی به ابعاد 15x15x15 سانتی متر در هر اختلاط استفاده شده است.
نمونه‌های تهیه شده برای آزمایش مقاومت فشاری مطابق با استاندارد 330C ASTM بعد از تعداد معین روز عمل آوری در آب با دمای ۲۳ درجه سانتیگراد نگهداری شده‌اند. چگالی بتن تازه یکی از پارامترهای توصیف بتن تازه میباشد که بیشتر به منظور طراحی قالب‌بندی و انتقال بتن استفاده میشود. این آزمایش مطابق استاندارد 138C ASTM در تمام طرحها روی بتن تازه انجام گرفته‌است. چگالی تعادلی بتن سبک سازه ای بر اساس استاندارد 567C ASTM چگالی‌ای است که بتن بعد از قرارگیری در رطوبت نسبی ۵۰ درصد و دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد و گذشت مدت زمان کافی به وزن ثابتی برسد. برای محاسبه بار مرده ساختمان از این چگالی استفاده میشود. چگالی خشک شده در اون بتن سبک سازهای بر طبق استاندارد 567C ASTM چگالی بتن سبک سازهای است که بعد از قرار گیری در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد بعد از مدت زمان کافی برای رسیدن به وزن ثابت برسد.. چگالی بتن تازه به این علت که چگالی تعادلی بتن سبک در شرایط تعادلی ۵۰ درصد و دمای ۲۳ درجه نگهداری می شود؛ از آن بیشتر است و چگالی خشک شده در اون نیز به علت شرایط نگهداری در اون و اینکه نمونه بیشترین آب را از m/kg 100 بیشتر از چگالی خشک شده در اون بتن ۳ دست می دهد؛ دارای کمترین چگالی است. معمولا چگالی بتن تازه m/kg50 بیشتر از چگالی تعادلی بتن سبک می باشد. روانی بتن سبک طرح توسط آزمایش اسلامپ مطابق ۳ سبک و استاندارد 143C ASTM انجام شده است. آزمایش مقاومت فشاری بتن مطابق با استاندارد -1881BS و بر روی آزمونه های مکعبی به ایعاد ۱۵۰ میلیمتر انجام شدهاست.
۲.۳ نتیجه‌گیری
جدولهای ۳ و ۴ جزییات طرحهای اختلاط بتن با سبکدانه لیکا و قروه را در هر مترمکعب نشان میدهد. در تمامی طرح ها در جهت اطمینان ، از وزن مخصوص بتن تازه که بیشترین وزن مخصوص را در بین چگالی تعادلی بتن سبک و چگالی خشک شده در اون دارد و بدست آوردن آن در محل پروژه میسر می باشد استفاده شده است.
جدول جزئیات طرح های اختلاط بتن با سبکدانه لیکا برای ۱ مترمکعب
| شماره طرح | نسبت آب به سیمان | ماسه (کیلوگرم) | لیکا (کیلوگرم) | سیمان (کیلوگرم) | آب (کیلوگرم) | پودر سنگ (کیلوگرم) | پودرمیکروسیلیس (کیلوگرم) | فوق روان کننده (کیلوگرم) | ژل میکروسیلیس (کیلوگرم) | افزودنی هوازا (کیلوگرم) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | ۰.۵ | ۶۵۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۲۲۵ | ۱۵۰ | – | – | – | – |
| ۲ | ۰.۴۵ | ۶۵۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۲۰۲ | ۱۵۰ | – | – | – | – |
| ۳ | ۰.۴ | ۶۵۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۵۰ | – | – | – | – |
| ۴ | ۰.۳۷ | ۷۰۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۱۶۶ | ۱۵۰ | ۲۲ | ۱.۳۵ | – | – |
| ۵ | ۰.۴ | ۶۵۰ | ۴۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | ۲۲ | ۱.۳۵ | – | – |
| ۶ | ۰.۴ | ۷۵۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | – | – | – | – |
| ۷ | ۰.۴ | ۶۰۰ | ۴۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۵۰ | ۲۲ | ۱.۳۵ | – | – |
| ۸ | ۰.۴ | ۶۰۰ | ۴۰۰ | ۴۹۰ | ۱۹۵ | ۱۵۰ | ۲۴ | ۱.۵ | – | – |
| ۹ | ۰.۴ | ۵۰۰ | ۵۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | – | ۱.۵ | – | – |
| ۱۰ | ۰.۴ | ۵۵۰ | ۴۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | – | ۱.۵ | – | – |
| ۱۱ | ۰.۴ | ۶۰۰ | ۴۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | – | ۱.۵ | – | – |
| ۱۲ | ۰.۳۵ | ۶۵۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۱۵۸ | ۱۰۰ | – | – | – | – |
| ۱۳ | ۰.۴ | ۵۵۰ | ۴۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | – | – | – | – |
| ۱۴ | ۰.۴ | ۳۰۰ | ۵۵۰ | ۴۹۰ | ۱۹۵ | ۱۰۰ | ۲۴ | ۱.۵ | – | – |
| ۱۵ | ۰.۴ | ۳۰۰ | ۵۵۰ | ۴۹۰ | ۱۹۵ | ۱۰۰ | – | ۱.۶ | – | – |
| ۱۶ | ۰.۴ | ۳۰۰ | ۵۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | ۲۲ | ۱.۵ | – | – |
| ۱۷ | ۰.۴ | ۳۰۰ | ۸۰۰ | ۵۵۰ | ۱۸۰ | ۲۰۰ | – | – | – | – |
| ۱۸ | ۰.۴ | – | ۸۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۲۰۰ | ۲۲ | ۱.۵ | – | – |
| ۱۹ | ۰.۴ | – | ۸۰۰ | ۴۹۰ | ۱۹۵ | ۲۰۰ | – | ۱.۶ | – | – |
| ۲۰ | ۰.۴ | – | ۸۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۲۰۰ | – | – | – | – |
| ۲۱ | ۰.۴ | – | ۶۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۲۰۰ | ۲۲ | ۱.۵ | – | – |
| ۲۲ | ۰.۴ | – | ۸۰۰ | ۴۹۰ | ۱۹۵ | ۲۰۰ | ۳۰ | ۱.۷ | – | – |
| ۲۳ | ۰.۴ | ۳۰۰ | ۵۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۰۰ | – | ۱.۵ | – | ۰.۱۶۵ |
جدول جزئیات طرح های اختلاط بتن با سبکدانه قروه برای یک مترمکعب
| شماره طرح | نسبت آب به سیمان | ماسه (کیلوگرم) | قروه (کیلوگرم) | سیمان (کیلوگرم) | آب (کیلوگرم) | پودر سنگ (کیلوگرم) | پودرمیکروسیلیس (کیلوگرم) | فوق روان کننده (کیلوگرم) | ژل میکروسیلیس (کیلوگرم) | افزودنی هوازا (کیلوگرم) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | ۰.۴ | ۳۰۰ | ۵۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۵۰ | – | – | – | – |
| ۲ | ۰.۴ | ۵۰۰ | ۵۰۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۵۰ | – | – | – | – |
| ۳ | ۰.۴ | ۶۵۰ | ۳۵۰ | ۴۵۰ | ۱۸۰ | ۱۵۰ | ۲۲ | ۱.۵ | – | – |
جدول ۵ نتایج مقاومت فشاری ۷ و ۲۸ روزه طرحهای اختلاط موجود در جداول ۳ و ۴ را نشان میدهد. ۲۳ طرح اول مربوط به جدول ۳ (لیکا) و سه طرح آخر مربوط به جدول ۴ (قروه) میباشند.
جدول ۵ – نتایج مقاومت فشاری و وزن مخصوص نمونهها
| شماره طرح | اسلامپ | مقاومت ۷ روزه (میانگین مقاومت فشاری مکعبی سه آزمونه بر حسب مگاپاسکال) | مقاومت ۲۸ روزه (میانگین مقاومت فشاری مکعبی سه آزمونه بر حسب مگاپاسکال) | وزن مخصوص بتن تازه |
|---|---|---|---|---|
| ۱ | ۱۵ | ۱۵.۵ | ۲۶.۸ | ۱۷۳۰ |
| ۲ | ۱۲ | ۲۱.۷ | ۲۹.۷ | ۱۸۴۳ |
| ۳ | ۹ | ۲۳.۵ | ۳۰ | ۱۸۴۰ |
| ۴ | ۱۶ | ۲۶.۸ | ۳۴.۶ | ۱۷۶۰ |
| ۵ | ۱۰ | ۲۸.۲ | ۳۳.۳ | ۱۸۶۶ |
| ۶ | ۱۶ | ۲۶.۴ | ۳۶.۳ | ۱۸۴۲ |
| ۷ | ۱۵ | ۲۶.۸ | ۳۰.۷ | ۱۷۵۲ |
| ۸ | ۱۶ | ۲۷.۵ | ۳۰.۸ | ۱۸۰۳ |
| ۹ | ۱۷ | ۲۶.۳ | ۳۱.۸ | ۱۶۹۸ |
| ۱۰ | ۱۷ | ۲۶ | ۳۰.۶ | ۱۷۵۲ |
| ۱۱ | ۱۶ | ۲۲.۲ | ۳۰.۶ | ۱۷۱۷ |
| ۱۲ | ۱۲ | ۲۶.۹ | ۳۳.۶ | ۱۸۱۲ |
| ۱۳ | ۱۶ | ۲۳.۲ | ۳۰ | ۱۷۲۰ |
| ۱۴ | ۱۶ | ۲۳.۱ | ۲۷.۱ | ۱۵۴۳ |
| ۱۵ | ۱۶ | ۲۴ | ۲۶.۷ | ۱۶۴۳ |
| ۱۶ | ۱۶ | ۲۶.۱ | ۲۷.۹ | ۱۶۷۱ |
| ۱۷ | ۱۶ | ۲۴ | ۲۷.۸ | ۱۵۴۰ |
| ۱۸ | ۱۷ | ۱۶.۵ | ۱۴.۸ | ۱۳۹۳ |
| ۱۹ | ۱۷ | ۱۵.۶ | ۲۲.۱ | ۱۴۱۰ |
| ۲۰ | ۱۷ | ۲۰.۹ | ۱۵.۵ | ۱۴۱۰ |
| ۲۱ | ۱۶ | ۲۳ | ۲۵ | ۱۵۵۰ |
| ۲۲ | ۱۷ | ۱۸.۵ | ۲۰ | ۱۴۴۸ |
| ۲۳ | ۱۶ | ۱۴.۲ | ۲۴ | ۱۴۳۰ |
| ۲۴ | ۱۷ | ۳۰ | ۳۴ | ۲۰۱۹ |
| ۲۵ | ۱۶ | ۳۱ | ۳۵ | ۲۰۰۰ |
| ۲۶ | ۱۶ | ۲۹.۸ | ۳۳ | ۲۰۸۲ |
بر اساس جدول ۵ سه طرح که مربوط به استفاده از قروه در بتن سبک میشوند، با وجود مقاومت مناسب وزن مخصوص بالایی در مقایسه با ۲۳ طرح اول دارند. بنابراین میتوان گفت سبکدانه‌های لیکا در ساخت بتن سبک نسبت به قروه برتری دارند. نتایج جدول فوق همچنین نشان میدهد که رشد مقاومت فشاری بتن از سن ۷ تا ۲۸ روز قابل توجه نیست به طوری که میانگین مقاومت فشاری ۷ روزه در نمونه‌های لیکا حدود ۸۲ درصد میانگین مقاومت فشاری ۲۸می- باشد. با بررسی طرحهای مختلف به نظر میرسد که با کاهش نسبت ماسه به سبک دانه از وزن مخصوص بتن سبک کاسته می شود و لیکن این امرمنجر به کاهش مقاومت فشاری و همچنین باعث جداشدگی و به سطح آمدن سبکدانه ها میشود به طوریکه کاهشِ نسبت ماسه به مجموع سنگدانه‌ها به میزان کمتر از ۰,۵۶ تاثیر به سزایی در کاهش مقاومت دارد. حذف کامل ماسه در طرح های ،۱۸ ،۱۹ ۲۰ و ۲۲ به هیچ وجه از نظر اجرایی امکان پذیر نمیباشد و با جداشدگی فراوان و عدم پمپ پذیری همراه خواهد بود. همچنین استفاده از پودر میکروسیلیس و ژل میکروسیلیس باعث بهبود مقاومت میشود لیکن وزن مخصوص بتن سبک را بالا میبرد و استفاده از سیمان زیاد مخصوصا زمانی که با آب فراوان همراه باشد خطر ناهمگن شدن مخلوط و در سطح قرار گرفتن دانههای سبکدانه را به همراه دارد. افزودنی حباب زا تاثیر بسزایی در کاهش وزن مخصوص و همچنین بهبود چسبندگی بتن، پمپپذیری و جلوگیری از جدا شدگی آن دارد ولیکن کنترل حبابهای هوا در پروژه‌های اجرایی معمول دشوار است.
با توجه به نتایج فوق انتخاب آب به سیمان ۰,۴ از نظر اجرایی و کسب مقاومت، به نظر مناسب می آید.شکل ۳ مقاومت فشاری نمونهها را با وزن مخصوص‌های مختلف نشان میدهد. همانطور که انتظار میرود نمودارهای مقاومت فشاری ۷ و ۲۸ روزه به هم نزدیک هستند. در این شکل بیشترین مقاومت فشاری ۲۸ روزه معادل ۳۶,۳ مگاپاسکال بوده و وزن مخصوص آن برابر ۱۸۴۲ کیلوگرم بر مترمکعب است. این طرح متعلق به ردیف ۶ ام از جدولهای ۳ و ۵ میباشد که در آن از پودر میکروسیلیس، پودر سنگ آهک و فوق روان‌کننده استفاده شدهاست.
شکل مقاومت فشاری نمونهها 
همچنین با توجه به این شکل طرح ۲۳ ام که دارای شرایط اجرایی و پمپپذیری است؛ کمترین وزن مخصوص را دارد و به مقاومت ۲۴ مگاپاسکال رسیده است. در این طرح از فوق روان‌کننده، پودرسنگ آهک و افزودنی هوازا استفاده شدهاست.
۴.۲ جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
در این تحقیق اثرات استفاده از سبکدانه‌های لیکا و قروه با توجه به مقاومت فشاری بتن سبک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد در بین تمامی طرحهای اختلاط آزمایش شده با هدف رسیدن به کمترین وزن مخصوص تنها طرح ۲۳ دارای شرایط مناسبی از نظر کارایی و عدم جداشدگی و پمپپذیری است. در این طرح برای کاهش وزن مخصوص و بهبود چسبندگی بتن از افزودنی هوا زا استفاده شده است. اضافه کردن مقادیر بیش از اندازه حباب هوا به بتن منجر به کاهش شدید مقاومت می شود. روش مندرج در 173C ASTM دستورالعمل توصیه شده برای تعین درصد هوا در بتن سبک میباشد. در صورت استفاده از افزودنی هوازا ، درصد هوای موجود در بتن سبک قبل از تخلیه الزاما باید کنترل شود.
۴. قدردانی
از پشتیبانی و زحمات رئیس محترم هیئت مدیره کارخانجات آزما بتن و معدن الماس درخشان شرق، جناب آقای مهندس سعید رحیمی و مدیر عامل محترم کارخانجات آزمابتن، جناب آقای پدرام سلماسی تشکر و قدردانی به عمل می‌آید.
۵. مراجع
۱. باقری, سید محمد صادق؛ رامین سبزقبایی و محمود حسینی، ،۱۳۸۶ معماری سبک راهکاری برای ایمنی لرزه‌ای، اولین کنفرانس سازه و معماری، تهران، دانشگاه تهران، دانشکده معماری، پردیس هنرهای زیبا.
۲. Topçu, İlker Bekir. “Semi lightweight concretes produced by volcanic slags.” Cement and Concrete Research 27, no. 1 (1997): 15-21.
۳. Al-Khaiat, H., and M. N. Haque. “Effect of initial curing on early strength and physical properties of a lightweight concrete.” Cement and Concrete Research 28, no. 6 (1998): 859-866.
۴. V. Norok shchenov and w. whit comb. “How to obtain – strength concrete using Density Aggregate.” ACI. SP 121-33, (1990): 683
۵. Alduaij, Jamal, Khalid Alshaleh, M. Naseer Haque, and Khalid Ellaithy. “Lightweight concrete in hot coastal areas.”Cement and Concrete Composites 21, no. 5 (1999): 453-458.
۶. Rossignolo, Joao A., Marcos VC Agnesini, and Jerusa A. Morais. “Properties of highperformance LWAC for precast structures with Brazilian lightweight aggregates.” Cement and Concrete Composites 25, no. 1 (2003): 77-82.
۷. علیرضا حبیبی, آروین وزیری, آرمان محمدی، ،۱۳۹۱ رابطه مقاومت فشاری با مقاومت کششی و وزن مخصوص بتن سبک ساخته شده با پوکه معدنی منطقه کردستان، نشریه تحقیقات بتن ص ۳۳ تا .۴۴
۸. Demirboğa, Ramazan, İbrahim Örüng, and Rüstem Gül. “Effects of expanded perlite aggregate and mineral admixtures on the compressive strength of low-density concretes.” Cement and Concrete Research 31, no. 11 (2001): 1627-1632.
بدون دیدگاه