راهنمای مصرف بتن آماده

۱-درباره بتن آماده

بتن مهمترین و پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است که در همه پروژه های عمرانی و ساخت و سازهای مسکونی، تجاری، اداری، ابنیه فنی و تاسیسات زیر بنایی به کار می رود و کیفیت آن تاثیر مستقیمی در مقاومت و دوام این بناها دارد.

کارخانجات بتن آماده با هدف تامین بتن پروژه های مختلف با تضمین کیفیت و براساس استانداردهای ملی و بین المللی راه اندازی می شوند. این کارخانجات مجهز به ماشین آلاتی هستند که مواد اولیه شامل انواع سنگدانه، سیمان، آب و موتد افزودنی شیمیایی و معدنی را براساس طرح مخلوط منظور شده در مدت زمان معینی ترکیب و ماده جدیدی به نام بتن آماده _ با ویژگی های پیش بینی شده در استانداردها را به صورت آماده حمل و تحویل پروژه ها می دهند.

کارخانجات ثامن بتن در سه شعبه دارای دستگاه بچینگ پلانت تمام خودکار می باشند وماشین آلات منتقل کننده محصول نهایی به ویژه بتن آماده شرکت ثامن بتن شامل ۱۰ دستگاه تراک میکسر، یک پمپ زمینی ۵۰۰۰ شوئینگ، دو پمپ زمینی ۳۵۰۰شوئینگ و پمپ های هوایی دکل ۴۷،  ۳۶  و۳۴ متری شوئینگ می باشد.

یک بتن خوب باید مقاومت کافی به منظور تحمل بارهای طراحی، دوام کافی برای بهره برداری رضایت بخش در شرایط محیطی قابل انتظار در دوره بهره برداری و از همه مهمتر از نظر قیمت تمام شده تولید و نگهداری، اقتصادی باشد.

تغییر نسبت مواد تشکیل دهنده، و از همه مهمتر تغییر میزان آب و نسبت آب به سیمان (W/C)، باعث تغییر کیفیت بتن می شود. هرچه دستگاه های بتن ساز(بچینگ پلانت)، بتوانند با دقت بیشتری طرح مخلوط بتن را توزین و ترکیب کنند، محصول باکیفیتی به دست می آید.

این امر نیازمند تجهیزاتی است که از دقت بیشتری برخوردار باشند. امکانات به کار رفته در کارخانجات بتن آماده باید فرصتی را فراهم کنند تا مواد اولیه شامل انواع سنگدانه ریز و درشت و سیمان، آب و مواد افزودنی شیمیایی و معدنی به دقت توزین و منطبق بر شرایط استاندارد ترکیب شوند. حساسیت زیاد ویژگی های بتن نسبت به تغییر نوع و میزان مواد و ترکیبات آن و همچنین عوامل اثرگذار بیرونی مانند زمان، دمای محیط و تنوع نیازهای هر پروژه به بتنی خاص، ضرورت به کارگیری کارشناسان باتجربه و آشنا به تکنولوژی بتن را برای تولید و اجرای بتن ضروری کرده است و کارخانجات بتن آماده در کنار بهره مندی از تجهیزات و امکانات باید نیروی انسانی متخصص نیز داشته باشند.          

۲- الزامات تضمین کیفیت بتن آماده

تضمین کیفیت بتن آماده به امکانات و عوامل ویژه ای نیاز دارد تا مشخصات محصول نهایی در محدوده مجاز استاندارد قرار گیرد. مهمترین آمها عبارتند از:

۲-۱- مواد اولیه شامل انواع شن، ماسه، سیمان، آب و انواع مواد افزودنی شیمیایی و معدنی استاندارد.

۲-۲- بچینگ پلانت مجهز به دقت توزین مصالح در محدوده رواداری پیش بینی شده در استاندارد با ظرفیت لازم.

۲-۳- اطمینان از محل نگهداری مصالح و مواد به منظور جلوگیری از تغییر مشخصات آنها، بخصوص تغییر میزان آب آزاد مصالح و جدا شدن آنها.

۲-۴- کنترل نسبت آب به سیمان در همه مراحل تولید

۲-۵- کنترل اسلامپ بتن در مرحله تولید، انتقال و مصرف

۲-۶- سیستم ثبت و نگهداری و کنترل منظم مستندات

۲-۷- ماشین آلات حمل و پمپاژ با توان و ظرفیت مناسب

۲-۸- نیروی انسانی ماهر و با تجربه

۲-۱- مواد اولیه:

مواد تشکیل دهنده بتن عبارت است از انواع ریزدانه ها، ماسه, شن, سیمان, انواع افزودنی های معدنی، مواد افزودنی شیمیایی، الیاف ویژه و آب که هریک به تنهایی تاثیر متفاوتی در کیفیت محصول نهایی دارند.

کارخانجات بتن آماده باید بتوانند مشخصات فیزیکی و شیمیایی مواد مصرفی را برای بتن های تولیدی ثبت و نگهداری کنند. تا به منظور صدور شناسنامه فنی بتن  و کنترل کیفیت مورد استفاده قرار گیردو طرح اختلاط مطلوب هر سفارش با بهترین و مناسب ترین مصالح انتخاب و تولید شود.

۲-۱-۱ سفارش بتن

کارخانجات بتن آماده باید بتوانند بتن آماده منطبق بر استاندارد ملی ایران ISIRI-6044 و یا براساس استانداردهای بین المللی ASTM-C94 و یا EN-200 طراحی و تولید کنند. برای ثبت سفارش بتن آماده لازم است تا مشخصات آن براساس ویژگی های بتن آماده در یکی از این استانداردها انتخاب شود. این ویژگی ها عبارتند از:

1. مقاومت مشخصه بتن – براساس mpa  و یا کیلوگرم بر سانتی متر مربع

2. نسبت آب به سیمان(w/c)

3. عیار سیمان (c)- براساس کیلوگرم در مترمکعب بتن

4. اسلامپ بتن _ برحسب میلی متر(mm)

5. حداکثر اندازه سنگدانه درشت – برحسب میلی متر (mm)

6. نوع و میزان مواد افزودنی

7. سایر شرایط و الزامات اختصاصی محل مصرف

برای انتخاب نوع بتن لازم است براساس نیاز فنی مرحله اجرا و بهره برداری و با رعایت مدت زمان حمل و شرایط جوی نسبت به انتخاب هریک از این ویژگی ها اقدام شود.

۱-رده مقاومتی

در استاندارد ملی ایران (ISIRI – 6044)  مقاومت فشاری مشخصه بتن باید شامل یکی از رده های مقاومتی بالا باشد. این رده مقاومتی براساس مشخصات مقاومت فشاری پیش بینی شده در نقشه های اجرایی انتخاب می شود.

مقاومت فشاری متوسط که مبنای تعیین طرح مخلوط بتن قرار می گیرد با توجه به مقاومت مشخصه (پیش بینی شده در مستندات فنی و نقشه ها) و ضریب حاشیه ایمنی لازم با سوابق عملکردی هر تولیدکننده تعیین می شود. در صورتیکه کارخانه بتن سوابق آماری کیفی نداشته باشد، باید مقاومت فشاری متوسط لازم برای هر رده مقاومتی براساس ذیل انتخاب شود.

مثال: چنانچه مقاومت فشاری بتن در نقشه های اجرایی ۲۰ مگاپاسکال پیش بنی شده و کارخانه سابقه محاسبه انحراف معیار نداشته باشد، رده مقاومتی طراحی که مبنای تولید خواهد بود ۲۸ مگاپاسکال تعیین می شود. تولیدکننده و دستگاه نظارت باید رعایت این حاشیه ایمنی را مدنظر قرار دهند.

۲- نسبت آب به سیمان (W/C)

مهمترین فاکتور موثر در کیفیت بتن از نظر مقاومت و دوام: نسبت آب به سیمان  (W/C)است. هرچه نسبت آب به سیمان بتن کمتر باشد بتن باکیفیتی تولید خواهد شد. نکته حائز اهمیت شرایطی است که امکان کنترل نسبت آب به سیمان را فراهم می کند. خطوط تولید بتن آماده باید دارای امکاناتی باشند که این فرصت را فراهم کنند تا نسبت آب به سیمان بتن در زمان ساخت در حد مجاز محدود بماند. از طرفی شرایط محیطی مرحله بهره برداری نیز، الزاماتی را برای محدودیت نسبت آب به سیمان ایجاب می کند. این الزامات برابر استانداردهای ملی و آئین نامه بتن ایران به شرح جدول ذیل است.

الزامات مربوط به شرایط محیطی مرحله بهره برداری

کنترل نسبت آب به سیمان بتن نیاز به امکان محاسبه دائمی میزان آب همراه سنگدانه ها (رطوبت آزاد) دارد. چون در استانداردها, هیچگونه  محدودیتی برای رواداری آب همراه سنگدانه های تولیدی در کارگاه های تولید شن و ماسه تعیین نشده است، از طرفی میزان رطوبت موجود در سنگدانه ها در کلیه مراحل تولید، حمل و انبارش در پشت دپوی مصالح تا مرحله ساخت بتن دائما در حال تغییر است؛ به همین خاطر لازمه رعایت دقیق نسبت آب به سیمان، داشتن ابزارهایی برای سنجش میزان رطوبت هریک از مصالح سنگی قبل از ورود به بچینگ است.

خطوط تولید مدرن و پیشرفته بتن آماده این قابلیت را دارند که میزان رطوبت سنگدانه ها را در مرحله قبل از توزین و ورود به دیگ مخلوط کن محاسبه نمایند.

۳- نوع و عیار سیمان

از خصوصیات مهم بتن که بر دوام طولانی مدت آن تاثیر می گذارد، نسبت آب به سیمان پایین، متراکم نمودن درست، مراقبت و عمل آوری صحیح است. لذا برای هر ترکیب و دانه بندی و ویژگی سنگدانه ها، سیمان باید در حد کافی باشد تا کارایی مناسب با یک نسبت آب به سیمان کم بدست آید به نحوی که بتوان بتن ساخته شده را با وسایل موجود در کارگاه بطور کامل متراکم نمود. نوع سیمان مصرفی تاثیر مستقیمی بر دوام بتن در مرحله بهره برداری دارد. ضروری است تا نسبت به انتخاب نوع سیمان مصرفی دقت های لازم به عمل آید.

با توجه به شرایط محیطی و ویژگی خاک محل، مناسب ترین سیمان برای تولید بتن در ساخت و ساز های عمومی و ابنیه فنی راه و ابنیه صنعتی را باید انتخاب نمود و چنانچه درباره خاک منطقه ای گزارش مشکوکی وجود داشته باشد و یا بتن در مرحله بهره برداری در معرض مواد شیمیایی قرار داشته باشد، توسط آزمایشگاه نسبت به شناسائی خاک محل و یا ویژگی های مرحله بهره برداری اقدام و مناسب ترین نوع سیمان انتخاب می شود. کارخانجات بتن آماده که در یک شعاع عملیاتی مشخص به تامین بتن پروژه های مختلف اقدام می کنند، لازم است تا نسبت به کسب اطلاع از خاک محل و یا آب های زیرزمینی و همچنین روان آب منطقه خود اقدام کنند تا در انتخاب نوع سیمان پروژه ها –بالاخص فونداسیون ها و ابنیه فنی مدفون در خاک- انتخاب مناسبی داشته باشند.

البنه انتخاب نوع سیمان، تاثیر مستقیمی در مقاومت بتن در سنین مختلف دارد و با توجه به نیازهای مرحله بهره برداری و یا مرحله ساخت از قبیل بازکردن قالب ها و شرایط جوی که نیاز به مقاومت بالا در سنین پایین تر دارد، می توان با انتخاب نوع سیمان مناسب در کنار استفاده از افزودنی های مجاز این اهداف را محقق کرد.

البته در استانداردهای اروپایی EN-197.ASTM-C33، سیمان ها دارای طبقه بندی زود سخت شوندگی هستند که در کشور ما مورد توجه قرار نگرفته است.

۶- افزودنی های شیمیایی و معدنی بتن

این مواد به منظور اصلاح برخی از خصوصیات بتن تازه و سخت شده به بتن اضافه می شوند. نباید انتظار داشت که با مصرف مواد افزودنی بتنی با کیفیت پایین به بتن مرغوب تبدیل شود. ولی در اکثر موارد استفاده از موارد استفاده از مواد افزودنی روش مناسبی برای رسیدن به ویژگی های مطلوب است.

افزودنی های متداول برای رسیدن به اهداف زیر در بتن به کار می روند:

1. افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن سخت شده

2. افزایش کارایی و روانی بتن تازه

3. کاهش نفوذ پذیری آب و سایر املاح در بتن

4. تسریع در روند گیرش بتن تازه

5. تاخیر در روند گیرش بتن تازه

6. کاهش نسبت آب به سیمان همزمان با افزایش روانی

7. ایجاد حباب های هوای مطلوب در بتن تازه برای بهبود خواص بتن سخت شده

8. جلوگیری از تبخیر سطحی آب بتن تازه

9. کنترل حرارت هیدراتاسیون بتن در ساعت اولیه گیرش

استفاده از این مواد باعث به وجود آمدن ویژگی هایی در بتن سخت شده می شود که عمده ترین آنها عبارتست از:

1. افزایش دوام بتن در برابر سیکل های یخبندان

2. افزایش مقاومت اولیه بتن

3. افزایش مقاومت نهایی بتن

4. کاهش نفوذپذیری بتن

5. افزایش مقاومت سایشی بتن

درباره استفاده از مواد افزودنی رعایت نکات زیر الزامی است.

1. افزودنی های مایع را می توان به آب اختلاط یا سنگدانه های اشباع شده اضافه کرد.

2. افزودنی های پودری را بهتر است به سنگدانه های ریز اضافه کرد.

3. نباید افزودنی ها را قبل از ریختن آب اختلاط به سیمان اضافه کرد.

4. نباید افزودنی های مختلف را قبل از افزودن به مخلوط کن با هم ترکیب کرد.