مقاله سازه های بتنی

مقاله سازه های بتنی با تأکید بر پوزولان‌ها به بررسی مواد سیلیسی و آلومیناتی می‌پردازد که با آهک واکنش داده و ترکیبات چسبنده تولید می‌کنند. پوزولان‌ها می‌توانند طبیعی یا مصنوعی باشند و به دلیل هیدراتاسیون کند، برای کاهش حرارت و افزایش مقاومت در برابر عوامل مخرب در سازه‌های بتنی مناسب هستند. ASTM-C618 پوزولان‌ها را به عنوان موادی تعریف می‌کند که در مجاورت رطوبت و دمای معمولی با هیدروکسید کلسیم واکنش داده و خواص چسبندگی ایجاد می‌کنند. مقاله همچنین به اهمیت آزمایش ترکیبات پوزولانی با سیمان و سنگدانه‌ها، و شرایط مناسب عمل آوردن بتن اشاره دارد.

کلیات

سال ها قبل، انسان به این کشف مهم و ارزنده نائل آمد و دریافت که وقتی مواد سیلیسی بسیار ریز با آهک مخلوط می شود، سیمان های دارای خواص هیدرولیکی تولید می‌نماید. یک نوع از این مواد، خاکستر آتشفشانی تحکیم یافته یا توف بود که در حوالی پوزولی ایتالیا پیدا شد. پس از آن، واژه پوزولان به هر نوع ماده ای با خاصیت مشابه فوق صرف نظر از منشأ زمین شناسی آن، اطلاق گردید.

ASTM-C618 پوزولان را به این صورت تعریف می کند: «ماده سیلیسی یا سیلیسی آلومیناتی که به خودی خود ارزش چسبندگی ندارد، اما به شکل ذرات بسیار ریز و در مجاورت رطوبت با درجات حرارت معمولی با هیدروکسید کلسیم واکنش شیمیایی داشته و ترکیباتی را به وجود می آورد که خاصیت سیمانی و چسبندگی دارد.» بنابراین، پوزولان یک ماده طبیعی یا مصنوعی است که حاوی سیلیس فعال است. لازم است که ماده پوزولانی به شکل پودر شده باشد، زیرا فقط در این صورت سیلیس می تواند در حضور آب با آهک (که بر اثر هیدراتاسیون سیمان پرتلند ایجاد می گردد) سیلیکات های کلسیم پایدار را که دارای خواص چسبندگی اند، تشکیل دهند. ضمناً در بررسی کلی پوزولون ها باید متذکر شد که سیلیس آنها باید بی شکل (آمورف) باشد، زیرا قابلیت ایجاد واکنش سیلیس متبلور بسیار کم است.

سیمان پرتلند پوزولانی به مخلوط های توأم آسیاب شده یا مخلوط شده سیمان پرتلند و مواد پوزولانی اطلاق می گردد. غالباً مواد پوزولانی از سیمان پرتلندی که جایگزین آن می شوند ارزانترند.

ولی امتیاز عمده آنها در هیدراتاسیون کند و بنابراین، روند توسعه حرارت کم نهفته است. در ساختمان های انبوه بتنی این امر اهمیت زیادی دارد و دقیقاً در این نوع ساختمان هاست که غالباً سیمان پرتلند پوزولانی با جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد پوزولانی مصرف می شود. همچنین سیمان های پرتلند پوزولانی در برابر حمله سولفات ها و بعضی دیگر از عوامل مخرب مقاومت خوبی از خود نشان می دهند. این امر به دلیل واکنش پوزولانی است که مقدار کمتری آهک به جا می گذارد تا به خارج راه یابد و نیز نفوذپذیری بتن را کاهش می دهد.

لیکن مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن تا سنین بعدی که واکنش عمده پوزولانی تخلخل خمیر سیمان را کاهش داده است، نمی تواند ایجاد شود. باید به خاطر داشت که آثار خوب و بد مواد پوزولانی بسیار متغیرند و بدین جهت توصیه می شود که هر ماده پوزولانی آزمایش نشده ای در ترکیب با سیمان و سنگدانه هایی که در ساختمان واقعی مصرف خواهند شد، مورد آزمایش قرار گیرد. به علت کنش آهسته پوزولان ها باید عمل آوردن پیوسته مرطوب و دمای عمل آوردن مناسب برای مدتی بیشتر از آنچه به طور معمول لازم است، فراهم شود.

فهرست مطالب

کلیات ۳
طبقه بندی و مشخصات استاندارد برای پوزولان ها ۵
خواص بتن با مواد پوزولانی ۷
پوزولان های مصنوعی ۱۱
دوده سیلیس ۱۱
خاکستر بادی ۱۴
خواص فیزیکی و شیمیایی ۱۵
سرباره کوره ذوب آهن ۱۶
ساخت سیمان های سرباره ای ۱۷
۵-۶-۴-۴ دوام بتن های ساخته شده با خاکستر پوسته برنج ۲۰
پوزولان های طبیعی ۲۳
پوزولان های ایران ۲۵
۵-۷-۲-۲ ارزیابی خاصیت پوزولانی دیاتمه ۲۶
ارزیابی خاصیت پوزولانی تراس ۲۶
تأثیر تراس بر مقاومت بتن ۲۸
تأثیر تراس بر تخلخل و نفوذپذیری بتن ۲۸
تأثیر تراس بر دوام بتن ۲۹