X
تبلیغات
مهندسی عمران عمران

مهندسی عمران عمران

کلیه مقالات عمرانی

سازه های فولادی

سازه های فولادی

مقدمه

فولاد بعنوان ماده ای با مشخصات خاص و منحصر بفرد ، مدتهاست در ساخت ساختمان ها کاربرد دارد. قابلیت اجرای دقیق ، رفتار سازه ای معین ، نسبت مقاومت به وزن مناسب ، در کنار امکان اجرای سریع سازه های فولادی همراه با جزئیات و ظرافت های معماری ، فولاد را بعنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژه های ساختمانی مطرح نموده است ؛ به نحوی که اگر ضعفهای محدود این ماده نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتش سوزی های شدید به درستی مورد توجه و کنترل قرار گیرند ، امکانات وسیعی در اختیار طراح قرار می دهد که در هیچ ماده دیگر قابل دستیابی نیست .

فولاد ، آلیاژی از آهن و کربن است که کمتر از 2 درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عموما" در حدود 3 درصد کربن و ناخالصی های دیگری مانند فسفر ، سولفور ، اکسیژن و نیتروژن و چند ماده دیگر موجود می باشد . ساخت فولاد شامل اکسیداسیون و جدانمودن عناصر اضافی و غیر ضروری موجود در محصول کوره بلند و اضافه کردن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب دلخواه است. برای ساخت فولاد ، از چهار روش اصلی استفاده می شود. این روشها عبارتند از : روش کوره باز ، روش دمیدن اکسیژن ، روش کوره برقی ، روش خلاء . آنچه فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی مناسب معرفی کرده می تواند شامل موارد زیر باشد : - تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت   - وجود خاصیت الاستیک و پلاستیک   - شکل پذیری   - خاصیت چکش خواری و تورق   - خاصیت خمش پذیری   - خاصیت فنری و جهندگی   - خاصیت چقرمگی   - خاصیت سختی استاتیکی و دینامیکی   - مقاومت نسبی بالا    - ضریب ارتجاعی بالا    - جوش پذیری   - همگن بودن    - امکان

استفاده از ضایعات   - امکان تقویت مقاطع در صورت نیاز

طراحی ساختمانهای فولادی

انتخاب نوع مقطع ، روش ساخت ، روش بهره برداری و محل ساخت ساختمان ، خصوصیات و ویزگیهای متنوعی برای ساخت اسکلت باربر یک ساختمان بوجود می آورد. مزیتهای هر سیستم سازه ای و مصالح مورد نیاز آن سیستم را در صورتی می توان بکار برد که خصوصیات و ویژگیهای آن مصالح و سیستمها در مرحله طراحی به حساب آورده شود و طراح باید در مورد هر یک از مصالح به درستی قضاوت کند. این موضوع بویژه در ساختمانهایی که اسکلت فولادی دارند ضروری است. معیارهای سازه ای زیر اهمیت زیادی در طراحی کلی و ستون گذاری ساختمان دارد : - نوع مقطع  - آرایش و روش قرار گیری مقاطع  - فواصل تکیه گاهی  - اندازه دهانه های سقف  - نوع مهاربندی  - نوع سیستم صلب کننده  - محل قرارگیری سیستم صلب کننده (سیستم فضاسازی داخلی)

برای استفاده بهینه از خواص مطلوب ساختمانهای فولادی ، سیستم فضاسازی داخلی باید بگونه ای اختیار شود که : - متشکل از قطعات پیش ساخته باشد ، بدین منظور که سرعت بیشتر نصب و برپایی سازه ، موجب کوتاه شدن زمان کلی ساخت می شود.  – قطعات سبک باشد تا وزن کلی ساختمان به حداقل ممکن برسد.  – نوع سیستم انتخاب شده ، سازگار با سیستم سازه ای انتخاب شده باشد.  – با یک روش اقتصادی قابل محافظت در برابر آتش باشد.

فضاهای داخلی ساختمان فلزی معمولا" شامل : - سقفها   - بام  - دیوارهای خارجی       - دیوارهای داخلی     - سیستم رفت و آمد ( پله و آسانسور )    می باشد که با هماهنگی دقیق و

علمی 

این امکان بوجود می آید که اقتصادی ترین روش ساخت و اجرای ساختمان بدست آید.

طراحی با توجه به روش مهاربندی

تمام ساختمانها باید برای مقاومت در برابر نیروی زلزله و باد و یا دیگر نیروهای افقی صلب شوند سیستم صلب کننده باید :

-  نیروهای جانبی را به فونداسیون منتقل کند.    

-  تغییر مکانهای افقی را محدود کند.

در ساختمانهای بلند باید ملاحظات ویژه ای برای جلوگیری از ایجاد نوسانات ناشی از باد در نظر گرفته شود. بزرگی نیروهای افقی اعمال شده در اثر باد به عوامل زیر بستگی دارد:

- سرعت باد    - شکل آیرودینامیکی ساختمان       - وضعیت سطح نما         - روشهای صلب کردن

یک قاب سازه ای فولادی را می توان به یکی از روشهای زیر مهاربندی کرد : - سیستمهای قاب صلب   - سیستمهای قاب بادبندی    - دیوارهای بتنی بصورت دیوارهای برشی یا هسته های بتنی

انتخاب روش صحیح مهاربندی ، اهمیت عمده ای در طراحی سازه ای دارد و حتی ممکن است کل اندیشه طراحی یک ساختمان بلند مرتبه را تحت تاثیر قرار دهد. مهار بندی به وسیله اعضای بادبندی یا دیوارهای بتنی به صورت دیافراگم صلب ، نقاط ثابتی را در ساختمان ایجاد می کند ، به گونه ای که آزادی عمل در جانمایی و معماری داخل ساختمان را محدود می کند.

طراحی با توجه به اجزای تشکیل دهنده فضاهای داخلی ساختمان

انتخاب سیستم مناسب برای اجزای داخلی ساختمان به عوامل مختلفی بستگی دارد. روشهای زیر به طور رایج در ساخت سقفهای متکی به تیرهای فولادی به کار می روند :

-   دال بتنی درجا بر روی قالب مناسب

-   دال بتنی پیش ساخته

-   عرشه فولادی با بتن درجا

عملکرد مرکب بین دال بتنی و تیر فولادی که در هر سه روش امکان پذیر است ، سبب اقتصادی شدن ساخت می گردد. مسئله حفاظت قسمتهای فولادی سقف در برابر آتش سوزی باید در اجرای سقف در نظر گرفته شود. استفاده از سقف کاذب می تواند این کار را به خوبی انجام دهد. در سازه های اسکلت فلزی ، معمولا" دیوارهای خارجی باربر نیستند، برای ساخت این دیوارها ، بنابر شرایط موجود ، از مصالح مختلف استفاده می شود.

لزوم محافظت در برابر حریق ، خوردگی و عایق بندی صوتی

اغلب اظهار می شود که هزینه لازم برای محافظت ساختمانهای فلزی در برابر آتش سوزی و خوردگی و عایق بندی صوتی بسار زیاد است ، ولی استفاده از راههای معقول و مناسب برای هر ساختمان ، با توجه به سیستم بکار رفته در آن ، می تواند باعث کاهش این هزینه شود. ایجا یک سیستم محافظت در برابر آتش سوزی در تمام ساختمانهای فلزی لازم و ضروری است. آنچه از اقتصادی در این مسئله حائز اهمیت است ، استفاده از روش صحیح حفاظت اجزای فلزی است. اغلب المانهای داخلی ساختمان مانند سقف و دیوارهای داخلی و خارجی آن بعنوان یک سیستم محافظت در برابر آتش سوزی در ساختمان قابل استفاده است. تیرها و ستونهای فلزی می تواند به روش مناسب در بین این اجزا مدفون شود. در غیر اینصورت باید با روش مناسب اسکلت فولادی ساختمان محافظت شود.

از آنجایی که زنگ زدگی در قطعات داخلی ساختمان فولادی با توجه به رطوبت ناچیز موجود در هوا بعید به نظر می رسد ، محافظت در برابر خوردگی برای این قطعات یک مشکل جدی محسوب نمی شود. بنابراین حفاظت در برابر خوردگی فقط برای قطعات بیرونی و اجزایی که در معرض رطوبت هوا قرار دارند لازم و ضروری است.

مشخصات صوتی یک ساختمان ، بستگی به خواص اجزای داخلی آن دارد مانند نوع سقف و سیستم دیوارهای جداکننده و تیغه ها . در این بین ، سیستم اسکلت باربر ساختمان نقش کمتری دارد رفتار اسکلت یک ساختمان بتنی و فولادی ، با یک سیستم فضاسازی داخلی مشابه ، یکسان است .

توجیه اقتصادی سازه های فولادی

در ارزیابی اقتصادی یک ساختمان فولادی ، فقط در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی انسانی کفایت نمی کند و بقیه عوامل موثر در این موضوع باید مورد بررسی قرار گیرد. موارد زیر در اقتصاد یک ساختمان موثر است :

- قیمت زمین : بدلیل کوچک بودن مقاطع عرضی در ساختمانهای فولادی ، فضای کمتری توسط اسکلت سازه اشغال شده و در مقایسه با سازه های بتنی ، ساختمانهای فلزی در پلان دارای سطح موثر بیشتری هستند. بنابراین هزینه زمین در هر متر مربع مفید ساختمان ، در ساختمانهای فلزی کمتر خواهد بود.

- مصالح در دسترس

- ارزش نهایی ساختمان : هرچه مدت زمان ساخت یک ساختمان کوتاهتر باشد ، هزینه نهایی آن ساختمان کمتر خواهد بود. با توجه به روشهای مختلف ساخت سازه ، متوجه می شویم که در مقایسه با سایر روشها ، ساخت سازه های فلزی زمان کمتری صرف می کند.

-  هزینه اسکلت اصلی سازه ( سفت کاری )

-  تاثیر نازک کاری

- تاثیر نصب تجهیرات و تاسیسات

-  نحوه تاثیر این عوامل در بهره برداری بهینه از ساختمان

-  هزینه ایجاد تغییرات داخلی و بهسازی در ساختمان

-  هزینه تخریب ( در ساختمانهای با عمر کوتاه )

بررسی میزان مصرف فولاد در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی ، هزینه با توجه به میزان مصرف فولاد در هر متر مربع مساحت کف ( تصویر افقی ) یا متر مکعب ساختمان محاسبه می شود. هزینه ساخت و میزان مصرف فولاد به عوامل زیر بستگی دارد :

-  تعداد طبقات

-  بار اعمال شده به طبقات ( مرده و زنده )

-   دهانه ها در اطراف ستون

-   ضخامت سقف

-  سیستم سازه ای ( سیستم انتقال بارهای قائم و جانبی )

انتقال بار در سازه های فولادی

سازه های فولادی مشتمل بر تعدادی تیر و ستون به شکل قاب و نیز شامل تعدادی تقویت کننده ، به منظور ایستایی بیشتر می باشد. بدیهی است انتقال بارهای افقی و قائم از طریق این اجزاء صورت می گیرد. به این صورت که :         - سقف ، بارهای عمودی را تحمل کرده و بصورت افقی ، از طریق تیرها به تکیه گاههای تیر منتقل می کند.        – سیستم باربر قائم ( ستونها ) ، بارها را از تکیه گاههای دو سر تیر به

فونداسیون انتقال می دهد.      – همچنین سیستم های مهاربندی قائم و افقی ، بارهای جانبی ناشی از باد ،

زلزله ، فشار زمین و ... را به فونداسیونها منتقل می نمایند.

ماهیت انتقال بار از طریق تیرها به تکیه گاهها و روش قرارگیری تیرها ( تیر ریزی ) به عوامل زیر بستگی دارد :

-  نوع مقطع قابل استفاده با توجه به طراحی معماری

-  فواصل تکیه گاهها و طول دهانه تیر با توجه به طراحی سازه ها

-   روش انتقال بار توسط اجزای باربر

- سیستم تکیه گاهی انتخاب شده ( صلب ، نیمه صلب ، ساده )

 تعريف ستون فلزي :

ستون عضوي است كه معمولا به صورت عمودي در ساختمان نصب مي شود و يارهاي كف ناشي از طبقات به وسيله تير و شاهتير به آن منتقل مي گردد و سپس به به زمين انتقال مي يابد.

شكل ستونها :

شكل سطح مقطع ستونها معمولا به مقدار و وضعيت بار وارد شده بستگي دارد. براي ساختن ستونهاي فلزي از انواع پروفيلها و ورقها استفاده مي شود.عموما ستونها از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه تقسيم مي شوند: 

1-   نيمرخ (پروفيل) نورد شده شامل انواع تيرآهنها و قوطيها : بهترين پروفيل نورد شده براي ستون ، تيرآهن با پهن يا قوطيهاي مربع شكل است؛ زيرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل مي كند.ضمن اينكه در بيشتر مواقع عمل اتصالات تيرها به راحتي روي آنها انجام مي گيرد.

2-   مقاطع مركب : هرگاه سطح مقطع و مشخصات يك نيمرخ (پروفيل ) به تنهايي براي ايستايي ( تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالي ) يك ستون كافي نباشد ، از اتصال چند پروفيل به يكديگر ، ستون مناسب آن (مقاطع مركب ) ساخته مي شود.

 چگونگي ساخت ستون (مقاطع مركب):

ستونها ممكن است بر حسب نياز با تركيب و اتصالات متنوع از انواع پروفيلهاي مختلف ساخته شوند ، اما رايجترين اتصال براي ساخت ستونها سه نوع است :

1-    اتصال دو پروفيل به يكديگر به طريقه دوبله كردن : ابتدا دو تيرآهن را در كنار يكديگر و بر روي سطح صاف به هم چسبيده گردند ؛ سپس دو سر و وسط ستون را جوش داده و ستون برگردانده شده و مانند قبل جوشكاري صورت مي گيرد ؛ آن گاه ستون معكوس و در قسمت وسط ، جوشكاري مي شود . همين كار را در سوي ديگر ستون انجام مي دهند و به ترتيب جوشكاري ادامه مي يابد تا جوش مورد نياز ستون تامين گردد. اين شيوه جوشكاري براي جلوگيري از پيچش ستون در اثر حرارت زياد جوشكازي ممتد مي باشد . در صورتيكه در سرتاسز ستون به جوش نيازي نباشد ، دست كم جوشها بايد به اين ترتيب اجرا گردد :

الف) حداكثر فاصله بين طولهاي جوش در طول ستون به صورت غير ممتد از 60 سانتيمتر تجاوز نكند.

ب) طول جوش ابتدايي و انتهايي ستون بايد برابر بزرگترين عرض مقطع باشد و به طور يكسره انجام گيرد.

ج) طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نبايد از 4 برابر بعد جوش يا 40 ميليمتر كمتر باشد.

د) تماس ميان بدنه دو پروفيل نبايد از يك شكاف 5/1 ميليمتري بيشتر ، اما از 6 ميليمتر كمتر باسد ؛ ضمنا بررسيهاي فني نشان دهد مه مساحت كافي براي تماس وجود ندارد ؛ در آن صورت ، اين بادخور بايد با مصالح پر كننده مناسب شامل تيغه هاي فولادي با ضخامت ثابت پر شود.

2-  اتصال دو پروفيل با يك ورق سراسري روي بالها : در مقاطع مركبي كه ورق اتصال بر روي دو نيمرخ متصل مي شود تا مقاطع مركب تشكيل بدهد ؛ فاصله جوشهاي مقطع (غير ممتد) كه ورق را به نيمرخها متصل مي كند ، نبايد از 30 سانتيمتر بيشتر شود . اندازه حداكثر فاصله فوق الذكر در مورد فولاد معمولي به صورت t22 كه  t در آن ضخامت ورق است در مي آيد.

3- اتصال دو پروفيل با بستهاي فلزي (تسمه) : متداولترين نوع ستون در ايران ستونهاي مركبي است كه دو تيرآهن به فاصله معين از يكديگر قرار مي گيرد و قيدهاي افقي يا چپ و راست اين دو نيمرخ را به هم متصل مي كند ؛ البته بستهاي چپ و راست كه شكلهاي مثلثي را به وجود مي آورند ، داراي مقاومت بهتري نسبت به قيدهاي موازي مي باشند.در مورد اينگونه ستونها ، بويژه ستون با قيد موازي مسائل زير را بايستي رعايت كرد :

الف) ابعاد بست (وصله ) افقي ستون كمتر از اين مقادير نباشد:

L : طول وصله حداقل به فاصله مركز تا مركز دو نيمرخ باشد .

B : عرض وصله از 42 درصد طول آن كمتر نباشد .

T : ضخامت وصله از 35/1 طول آن كمتر نباشد.

ب) در اطراف كليه وصله ها و در سطح تماس با بال نيمرخها عمل جوشكاري انجام گيرد (مجموع طول خط جوش در هر طرف صفحه نبايد از طول صفحه كمتر شود) .

ج) فاصله قيدها و ابعاد  آن بر اساس محاسبات فني تعيين مي شود.

د) در قسمت انتهايي ستون ، بايد حتما از ورق با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده كرد تا علاوه بر تقويت پايه  ، محل مناسبي براي اتصال بادبندها به ستون به وجود آيد.

ه) در محل اتصال تير يا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقويتي به ابعاد كافي روي بالهاي ستون جوش شده باشد.

 روش نصب نبشي بر روي كف ستونها (بيس پليت) براي استقرار ستون

 هنگام محاسبه ابعاد كف ستونها بايد حداقل فاصله ميله مهاري از لبه كف ستون و محل جاگذاري نبشي با ضخامت جوش لازم براي نگه داشتن ستون ، همچنين ضخامت پليت انتهايي ستون و ابعاد ستون را با دقت بررسي كرد ؛ سپس با توجه به موارد ياد شده ، به نصب نبشي و استقرار ستون به اين صورت اقدام نمود . بر روي بيس پليت ها محل كف ستون و محل آكس را كنترل مي كنيم ؛ سپس نبشيهاي اتصال را به صورت عمود بر هم بر روي بيس پليت جوش داده ، آنگاه ستون را مستقر و اقدام به نصب دگر نبشيهاي لازم كرده و آنها را به بيس پليت جوش مي دهيم . از مزاياي عمود بر هم بودن دو نبشي روي بيس پليت علاوه بر سرعت عمل و استقرار بهتر به علت تماس مستقيم ستون به بال نبشي ، اتصال جوشكاري به گونه اي درست تر و اصولي تر صورت مي گيرد . روشن است كه قبل از جوشكاري بايد ستونها را هم محور و قائم نموده و عمود بودن در دو جهت كنترل گردد . پس از نصب ستونها با توجه به ارتفاع ستون و آزاد بودن سر ستون ممكن است تا زمان نصب پلها ، ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حركتهايي داشته باشند كه احتمالا تاثير نا مطلوب و ايجاد ضعف در جوشكاري و اتصالات كف ستونها خواهد داشت . به اين سبب ، بايد پس از نصب ، فورا به مهاربندي موقت ستونها به وسيله ميلگرد يا نبشي بصورت ضربدري اقدام كرد.

طويل كردن ستونها :

سازهاي فلزي را اغلب در چندين طبقه احداث مي كنند ، طول پروفيلها براي ساخت ستون محدود است . با در نظر گرفتن بار وارده و دهانه بين ستونها و نحوه قرار گرفتن ستونهاي كناري ، مقاطع مختلفي براي ساخت ستونها به دست مي ايد. ممكن است در هر طبقه ، ابعاد مقطع ستون با طبقه ديگر تفاوت داشته باشد ؛ بنابراين ، بايد اتصال مقاطع با ابعاد مختلف براي طويل كردن با دقت زيادي انجام شود . محل مناسب براي وصله ستونها به هنگام طويل كردن آنها حداقل در ازتفاع 45 تا 60 سانتي متر بالاتر از كف هر طبقه يا 6/1 ارتفاع طبقه مي باشد. اين ارتفاع اندازه حداقلي است كه از نظر دسترسي به محل اجراي جوش و نصب اتصالات مورد نياز براي ادامه ستون يا اتصال بادبند لازم است.

نحوه طويل كردن ستونها :

ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبي گونيا مي كنند و با سنگ زدن صاف مي نمايند تا كاملا در تماس با يكديگر يا صفحه وصله قرار گيرد . در صورتي كه پروفيل دو ستون يكسان نباسد ، بايد اختلاف دو نمره ستون را با گذاردن صفحات لقمه (هم سو كننده) بر ستون فوقاني را پر نمود ؛ سپس صفحه وصله را نصب كرد و جوش لازم لازم را انجام داد . اگر ابعاد مقطع دو نيمرخ كه به يكديگر متصل مي شوند ، تفاوت زياد داشته باشند ، به طوري كه قسمت بزرگي از سطح آن دو در تماس با يكديگر قرار نگيرد ، در اين صورت بايد يك صفحه تقسيم فشار افقي بين دو نيمرخ به كار برد . اين صفحه معمولا بايد ضخيم انتخاب شود تا بتواند بدون تغيير شكل زياد ، عمل تقسيم فشار را انجام دهد. كليه ابعاد و ضخامت صفحه و مقدار جوش لازم را بايد طبق محاسبه و بر اساس نقشه هاي اجرايي انجام داد.

ستونها با مقاطع دايره اي :

معمولا مقاطع  لوله اي (دايره اي ) از قطر 2 تا 12 اينچ براي ستونها بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند. مقطع لوله در مواقعي كه بوسيله اتصال جوش باشد ، آسانتر به كار مي رود . كاربرد لوله بيشتر در پايه هاي بعضي منابع هوايي ، دكلهاي مختلف و خرپاهاي سبك است . اين مقطعها به طور كلي مقاومترند  براي اينكه ممان انرسي انها در تمام جهات يكسان است . با تغيير ضخامت مقاطع لوله اي مي توان اينرسي هاي مختلف را به دست آورد.

انحراف مجاز پس از نصب ستون :

همان طور كه گفتم  ، ستونها بايد كاملا شاغول بوده و علاوه بر آن ، از محور كلي كه در نقشه آكس بندي مشخص شده است ، نبايد انحرافي بيش از آنچه در آيين نامه ها تعيين سده داشته باشد. در اين جدول ميزان انحراف مجاز ستونها در نگام نصب ، مشخص گرديده است :

قطعه ساختماني                                                                 حداكثر انحراف

ستون با ارتفاع h انحراف موقعيت مكاني

 محور ستون از محور انتخاب شده

 آن در سطح اتكاي ستون ................................................................    5 - +

انحراف محور ستون در انتهاي فوقاني آن از خط شاغول.................   25- + <=1000/H

انحراف از خط شاغول در اثر خم شدن ستون (شكم دادن)............... 15- + <=1000/H

اتصالات تير به ستون فلزي براساس آيين نامه فولاد ايران اتصالات در ساختمان هاي اسكلت فلزي به سه دسته تقسيم مي شوند:

a) ساختمان هاي نوع يك : قاب هاي با اتصالات صلب در اين نوع اتصالات پيو ستگي كا مل در محل اتصال تير به ستون بر قرار مي شود و زاويه اوليه بين تير ستون با تامين درجه گيرداري چرخشي (صلبيت)در حدود 90درصد و بيش تر ثابت نگه داشته مي شود.

 b) ساختمان هاي نوع دو:قاب هاي ساده در اين نوع ساختمان هاي گيرداري چرخشي بين تير و ستون در حد امكان پايين نگه داشته مي شوند به اين تر تيب كه حدود 80 درصد چرخش بين تير و ستون در محل اتصال آزاد است.

 c) ساختمان هاي نوع سه :اتصال نيمه گيردار در اين نوع اتصالات گيرداري چرخشي بين اعضاي تير و ستون در محل اتصال از 20درصد تا80درصد نوسان دارد به خاطر اشكالات عمده در تخمين درجه گيرداري در اين حالت از اتصال نيمه صلب استفاده نمي شوداتصالات ساده تير به ستون با نبشي جان در اين اتصال نبشي جان بايد در حد امكان قابل انعطاف (حداكثر نبشي نمره 15*15 )براي اين اتصال فاصله آزاد بين تير و ستون حدود 2 سانتي متر منظور مي شود تا هنگام نصب تير به لحاظ اجرايي مشكلي ايجاد نشود اگر اين فاصله رعايت نشود جا گذاري تير بسيار سخت انجام خواهد شد اين نبشي براي انتقال نيروي برشي بين تير و ستون طراحي مي شود و مي تواد به صورت تكي (در يك طرف جان تير ) و يا دو تايي (در دو طرف جان تير )باشد معمولا از اين اتصال (نبشي جان ) براي تير هاي تكي در طاق ضربي يا اسكلت فلزي استفاده مي شود در عمل به علت ندشتن نبشينشيمن كار نصب در اين حالت با مشكل روبه رو مي شود در جداول زير اندازه نبشي لازم جهت اتصال پروفيل هاي مختلف تير آمده است جهت استفاده از جداول زير شرط Lبزگتر يا مساوي15hبايد برقرار باشد كه در آن : L:طول دهانه تير h : ارتفاع نيم رخ تير جدول نبشي جان در اتصال ساده نقل از راهنماي اتصالات در ساختمان هاي فولادي (دفتر تدوين مقرارات ملي ساختمان. (بعد جوش(mm)طول (cm)نبشينوع پروفيل ،تير)

توضيح: جدول مزبور صرفاً براي تيرآهن بدون هيچ گونه ورق تقويتي كاربرد دارد جدول اتصال ساده نبشي جان به تير زنبورينقل از راهنماي اتصالات ساختمان هاي فولادي (دفتر تدوين مقرارات ملي ساختمان) نوع پروفيلنبشي) طول(cm)بعدجوش توجه : در استفاده از جدول بالا شرط Lبزرگتر يا مساوي 15hنيز بايد برقرار باشد و علاوه بر آن تير هاي لانه زنبوري بدون ورق تقويتي مي باشد اتصال ساده تير به ستون با نبشي نشيمن انعطاف پذيردر اين اتصال تير بر روي يك نبشي نشيمن تقويت نشده قرار مي گيردنكته مهم: در اين اتصال بايد هميشه از يك نبشي بر روي بال بالايي تير (بال فشاري ) كه تنها وظيفه آن تامين تكيه گاه جانبي براي بال فشاري است استفاده نمود اين نبشي اولاً بايد به اندازه ي كافي قابل انعطاف باشد و ثانياً هنگام جوش كاري به هيچ وجه ساق هاي آن در محل اتصال تير و ستون جوش نخورد و فقط در طول نبشي عمل جوش كاري انجام مي شود اندازه نبشي بالايي و جوش آن اسمي است و محاسبه خاصي ندارد در عمل براي IPE14و كم تر نبشي نمره 8 و براي IPE16به بالا نبشي نمره 10به كار مي رود در هر صورت ضخامت نبشي بالايي به هيچ وجه از 6ميلي متر نبايد كم تر باشد مهم:به لحاظ تئوري نيازي به جوش دادن بال پايين تير بر روي نبشي نشيمن نمي باشد اما در عمل اين جوش كاري انجام مي شود جدول نبشي نشيمن انعطاف پذير با دو IPEساده (تير دوبله ساده )

نوع پروفيل نبشي طول(cm)بعد جوش.

مانند قبل شرط Lبزرگتر يا مساوي 15hبايد برقرار باشد تا از جدول بالا استفاده شود ضمناًدو تير، بدون ورق تقويتي و به صورت زير به هم چسبيده اند جدول نبشي نشيمن انعطاف پذير با دو تير لانه زنبوري (2CPE)(نقل از راهنماي اتصالات ساختمان هاي فولادي (دفتر تدوين مقرارات ملي ساختمان (

نوع پروفيل نبشيطول(cm) بعد جوش .

شرط استفاده از جدول مانند قبل مي باشد اتصالات ساده تير به ستون با نشيمن هاي تقويت شدهاگر در اتصال ساده واكنش تكيه گاهي (نيروي برشي در تكيه گاه) از حد قابل قبولي تجاوز كند به منظور جلوگيري از استفاده از نبشي نشيمن با ضخامت بسيار زياد از نيشي تقويت شده استفاده مي شود در تير هاي غير سراسري نبشي نشيمن در دو طرف ستون قرار داده مي شود و تير ها عمود بر ستون روي آن ها قرار مي گيرنداين نوع اتصال جز اتصالات ساده است و بايد توجه شود كه حتماً نبشي انعطاف پذير بالاي بال فشاري اجرا شود در تيرهاي خورجيني تير ها به صورت سراسري دردو طرف ستون اجرا مي شوند از نظر ايستايي از نوع اتصال ساده محسوب مي شوند از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه تر از تيرهاي غير سراسري است (لنگر حداكثر تير سراسري كمتر از تير با تكيه گاه ساده است ) عملكرد خمشي و برشي ديوار برشيوقتي يك ديوار برشي تك تحت نيروي جانبي زلزله قرار مي گيرد شكست در پاي آن (يعني محل اتصال به شالوده) رخ مي دهد كه اين همان محل لنگر خمشي حداكثر است و جالب اين كه نيروي برشي ماكزيمم نيز در همين نقطه قرار دارد اگر در طرح ديوار هاي برشي شكل پذيري متعادلي در همه قسمت ها ي ديوار در نظر گرفته نشود ممكن است صدمات زيادي به بار آورد از نظر شكل ظاهري ديوار هاي برشي ممكن است با اشكال زير مورد استفاده قرار گيرد خرابي در ديوار هاي برشي ساده توپر خرابي در خمش در اين حالت به علت لنگر خمشي زياد از عمل كردنيروي جانبي زلزله در امتداد پهناي ديوار در پاي ديوار مفصل پلاستيك تشكيل مي شود ارتفاعي كه در آن مفصل پلاستيك تشكيل مي شود (منطقه مفصل پلاستيك) در حدود يك يا يك و نيم برابر عمق ديوار است كه بايد به عنوان منطقه بحراني با پيش بيني هاي لازم به خوبي فولاد گذاري شود و به خصوص سلاح برشي (ميل گرد هاي افقي و قائم (غير از ميل گرد هاي خمشي (

فولاد

فولاد یکی از مهمترین مصالح ساختمانی به شمار می آید . فولاد از احیا شدن سنگ آهن ، به همراه کک و اکسیژن در کوره های بلند با درجه حرارت زیاد بدست می اید .آهن خام که به این ترتیب به دست می آید بین 3 تا 4 درصد کربن دارد .

محاسن فولاد

1)     مقاومت زیاد

2) شکل پذیری زیاد

3) یکسان بودن مقاومت و فشار

4) عملکرد مناسب در برابر زلزله به علت شکل پذیری و سبک بودن

مهمترین عیب فولاد ضعف در برابر آتش سوزی می باشد .

مشخصات مکانیکی فولاد

مهمترین مشخصه مکانیکی فولاد نمودار تنش _ کرنش آن می باشد که از روی آن تنش تسلیم و یا تنش جاری شدن بدست می آید . اگر یک میله فولادی تحت نیروی p  قرار بگیرد تنش و کرنش در آن به صورت زیر محاسبه می شود . در شکل زیر نمودار تنش _کرنش فولاد نشان داده شده است .

 همان گونه که از نمودار تنش_کرنش فولاد مشاهده می شود سه قسمت جداگانه در این نمودار قابل تشخیص است .

الف) ناحیه الاستیک یا خطی : قسمت ابتدایی نمودار تنش_کرنش به صورت خطی می باشد که در این قسمت تغییر شکل های فولاد برگشت پذیرند ، که به این ناحیه ، ناحیه الاستیک یا خطی گفته می شود

ب) ناحیه خمیری یا پلاستیک : بعد از نقطه ی تسلیم منحنی تنش و کرنش به صورت افقی در می آید . تغییر شکل ها در این ناحیه در حدود 15 الی 20 برابر نظیر حد خطی می باشد . از این خاصیت در طراحی پلاستیک استفاده می شود .

ج) ناحیه سخت شدگی مجدد : در این ناحیه افزایش کرنش مجدداً با افزایش تنش همراه است . شیب منحنی تنش_کرنش در این قسمت به مراتب کوچکتر از ناحیه الاستیک می باشد و معمولا در محاسبات از این ناحیه صرف نظر می شود .

اعضاي كششی

تنش كششي مجاز(FT) برابر(0.6fy) می باشد.  بال تحتاني تيرچه ها واعضاي قطري كه تنها تحت تنش هاي كششي قرار ميگيرند ،بايد بر اساس اين تنش مجاز طراحي شوند .

در روابط فوق،L فاصله بین گره ها برای بالها و طول آزاد مهار نشده اعضای جان می باشد و(Q)ضریب شکل است .

ضریب شکل(Q) ,برای نبشی ها به شرح ذیل است:

تبصره : استفاده ازمقاطع نامتقارن به عنوان بال فوقاني تيرچه مجاز ميباشد ليكن نظر به اينكه روابط مربوط به كمانش بر اساس متقارن بودن بال فوقاني نسبت به محور تيرچه ميباشد و احتمال رخ دادن كمانش موضعي وجانبي تا قبل از تكميل پوشش وجود دارد ، در صورت استفاده از مقاطع نامتقارن بايد تدابير لازم براي مهار كافي تيرچه ها وجلوگيري از كمانش آنها در حين اجرا وقبل از گرفتن بتن صورت پذيرد . بنابراين پس از اتمام اجراي سقف وگرفتن بتن ، كمانش عضو فوقاني مطرح نمي باشد.

طراحي اعضاي خمشي

تنش مجاز براي اعضاي خمشي بدون نيروي فشاري مطابق زير است .

الف) برای بالها .

ب) برای اعضای جان ساخته شده از میلگردویامقاطع غیر میلگرد .

د) برای ورقهای نشیمن .

طراحي اعضاي فشاري – خمشي

در صورتيكه فاصله بين گره ها مساوي ويا بيشتر از 60 سانتي متر باشد ، اعضاي فوقاني تيرچه ها بايد به نحوي طراحي شوند كه رابطه زير در گره ها برقرار شود

 وهمچنين بايد رابطه زير دربين دو گره برقرارگردد.

برای اعضای میانی تیرچه ها

 برای اعضای کناری تیرچه ها

Fe تنش مجاز اولر و L فاصله بین گره ها می باشد.

محدودیت هاي لاغري اعضا

ضريب لاغری(L/r) در اعضاي مياني وكناري بال ها ، همچنين در اعضا ي فشاري وكششي جان تيرچه نبايد از مقادير زير تجاوز نمايد :

در اعضاي مياني بال  فوقاني                           90

در اعضاي كناري بال فوقاني                           120

در اعضاي     فشاري     جان                         200

دراعضاي               كششي                          240

ضوابط ویژه اعضاي جان تيرچه ها ( كنترل برش)

حداقل نيروي برشي قائم كه براي اعضاء بايد در نظر گرفته شود. نبايد از 25 درصد عكس العمل تكيه گاهي كمتر باشد .

در موارديكه اعضاي جان تيرچه ها تحت اثر تركيب تنش هاي فشاري وخمشي قرار گيرند . بايد بر اساس ضوابط اعضاي فشاري – خمشي طراحي گردند . در حالتي كه خمش در اين اعضا ، موجب انحناي دو طرفه آنها گردد ، ضريب Cm معادل 0.4 در نظر گرفته ميشود.

مقاومت جوش

اتصالات جوش اعضا بايد بتواند حداقل دوبرابر بار طراحي تيرچه ها راتحمل نمايد .

وصله

اتصال دوپروفيل بصورت وصله درهر نقطه ازبال مجاز است . وصله بصورت جوش سربه سر در اعضاي كششي بايد بتواند حداقل مقاومتي معادل 1.14Fy.A را از خود نشان دهد كه درآن A كل سطح مقطع عضو وصله شده مي باشد .                         

 2-طراحي مرحله دوم بعد از گرفتن بتن 

 در اين مرحله مقطع مركب شامل تيرچه فولادي وبتن بايد تلاشهاي ناشي ازتمام  بارهاي وارده به سقف ( قبل و بعد از گرفتن بتن ) راتحمل كند .

+ نوشته شده در  شنبه سوم دی 1390ساعت 15:43  توسط مهندس رضا باقری   | 

نکات حائز اهمیت در سازه های بتنی

نکات حائز اهمیت در سازه های بتنی:

1) باید توجه داشت که خم میلگردها به طرف پائین یا داخل المان و خارج از ناحیه پوشش بتنی قرار داشته باشد.
2) عملیات جوشکاری میلگردها در محیطی با دمای زیر 18- درجه سلسیوس مجاز نیست.
3) بعد از پایان پذیرفتن جوشکاری بایستی اجازه داد تا میلگردها به طور طبیعی تا دمای محیط سرد شود،شتاب دادن به فرآیند سرد شدن مجاز نیست.
4) کاربرد همزمان چند نوع فولاد با مقاومت های مشخصه متفاوت در یک المان بتنی مجاز نیست مگر اینکه در نقشه های اجرائی،مهندس محاسب قید کرده باشد.
5) براب مهار میلگردهای فشاری نبایستی از قلاب و خم استفاده نمود.
6) برای میلگردهای با سطح صاف (بدون آج) استفاده از مهارهای مستقیم مجاز نیست.
7) خم کردن میلگردهاي انتظار باید قبل از قالب بندی انجام گیرد.
8) میلگردهای ساده با قطر بیش از 12 میلیمتر را نباید بعنوان خاموت بکار برد.
9) قطر خاموت ها نباید از 6 میلی متر کمتر باشد.
10) مناسب ترین محل قطع و وصله میلگردهای طولی ستون بتنی، در نصف ارتفاع آن است.
11) محل مناسب برای وصله کردن میلگردهای طولی تیرهای بتنی، بیرون از گره تیر با ستون و در محدوده یک چهارم تا یک سوم از طول دهانه از تکیه گاه است.

 

اثرات مواد زیان آور بر خواص بتن

1.       کربنات سدیم » گیرش سیمان را تسریع می کند،با حداکثر غلظت 0.1%

2.       بی کربنات سدیم » گیرش سیمان را تسریع یا کند می کند با حداکثر غلظت 0.4% تا 0.1%

3.    کلرورها » تسریع در زنگ زدگی آرماتور و کابل های پیش تنیدگی.بیش از 0.06% در بتن پیش تنیده و 0.1% در بتن آرمه خطرناک است.

4.       سولفاتها » اثر نامطلوب روی بتن.به ازای هر 1% سولفات در آب،10% کاهش مقاومت بوجود می آید.

5.       فسفاتها،آرسنات ها و براتها » افزایش زمان گیرش.حداکثر غلظت 0.05%

6.       نمک های مس،روی،سرب،منگنز،قلع » افزایش زمان گیرش.حداکثر غلظت 0.05%

7.    آبهای اسیدی » در صورت وجود اسید کلریدریک و اسید سولفوریک و سایر اسیدهای غیرآلی،حداکثر تا 0.1% بلامانع است و آبهای با 4.5 مجاز نیست.

8.    آبهای قلیایی » در صورت وجود بیش از 0.5% هیدروکسید سدیم و 1.2% هیدروکسید پتاسیم ( نسبت به وزن سیمان ) باشد،مقاومت بتن تقلیل می یابد.

9.       آبهای گل آلود » قبل از مصرف از حوضچه های ته نشینی عبور داده و یا به روش دیگر تصفیه کرد.

سنگدانه ها

  • بهترین منابع سنگدانه ها،در محل رودخانه ها می باشد که بسیار ساده و ارزان استخراج می گردند.
  • دانه های درشت رودخانه ای عموما گرد و دارای دانه بندی مناسب ولی مقاومت بتن ها کمتر می باشند.
  • مصرف سنگدانه های طبیعی (گرد گوشه با سطح صاف) در بتن،کارآئی بهتری می دهد.
  • سنگدانه های شکسته که تیزگوشه می باشند کارآئی کمتر ولی مقاومت خمشی و فشاری بیشتری دارند.
  • بهترین سنگدانه برای تهیه بتن،سنگدانه های سیلیسی هستند.سختی آنها بین 6 تا 7 (از 10 که مربوط به الماس است.) می باشد.ولی برای بتن های معمولی بیشتر از سنگدانه های آهکی استفاده می شود که سختی آنها بین 3 تا 4 است.
  • مقدار آب همراه شن به لحاظ کم بودن آن قابل صرفنظر است ولی آب همراه با ماسه که گاهی به 50 تا 60 لیتر بر مترمکعب ماسه می رسد و قابل ملاحظه است و بایستی در زمان بتن ریزی مورد توجه قرار بگیرد.
  • سنگدانه های مصنوعی که از گرد حاصل از سوزانیدن زباله ها و یا سرباره کوره های ذوب آهن و غیره بدست می آید و حاوی مقادیری فلزات و دیگر مواد سخت می باشند می توان برای ساخت بتن های غیرباربر استفاده نمود.امروزه بیش از 40 درصد بتن های مصرفی در کارگاه باربر نیستند و با استفاده از این روش می توان کمک شایانی به حفظ محیط زیست نمود.

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و پنجم آبان 1391ساعت 11:52  توسط مهندس رضا باقری   | 

مباحثي در مورد مهندسي خاك

مباحثي در مورد مهندسي خاك


در علوم مهندسی ، خاک مخلوط غیر یکپارچه‌ای از دانه‌های کانیها و مواد آلی فاسد شده می‌باشد که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. خاک به عنوان مصالح ساختمانی در طرح‌های مهمی در مهندسی عمران بکار گرفته می‌شود و همچنین شالوده اکثر سازه‌ها بر روی آن متکی است.
بنابراین مهندسان عمران باید بخوبی خواص خاک از قبیل مبدا پیدایش ، دانه بندی ، قابلیت زهکشی آب ، نشست ، مقاومت برشی ، ظرفیت باربری و غیره را مطالعه نمایند. مکانیک خاک شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاکی تحت بارهای وارده می‌پردازد. مهندسی پی ، کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل عملی است.

تاریخچه عملیات خاکی را می‌توان به دوره‌های دور تاریخ بشری نسبت داد و آن را با قدمت پیدایش شهرنشینی یکی دانست. حفر قناتها ، کانالهای آبرسانی ، ایجاد پلها و سدهای محکم و سایر بناهایی که آثار آنها در کشورهای دنیا از ده‌ها قرن قبل تا کنون به یادگار مانده است، همه از مواردی است که به نحوی با عملیات خاکی ارتباط دارد.
سیر تحولی و رشد
توجه به بررسی و مطالعه خاک با یک دیدگاه مهندسی و به منظور تحلیل ریاضی خواص آن ، از قرن 18 میلادی آغاز شد و در واقع اولین بار در عین حال مهمترین رابطه ساده در زمینه مکانیک خاک ، در سال 1773 توسط کولمب یک مهندس ارتشی فرانسه ارائه گردید. این رابطه ساده ، که یک رابطه اساسی در بررسی مقاومت یا عدم مقاومت خاک است عبارت است از:
(
τ=c+bntan(φ
کارهای بوسینسک در مورد تئوری اجسام الاستیک که در سال 1885 انتشار یافت به ارائه راه حل‌های دقیق در محاسبه تنش‌ها و تغییر شکل‌های درون محیط خاکی منجر گردید و توانست در تحلیل بخش مهمی از مبحث مکانیک خاک ، پاسخگو باشد. دانش مکانیک خاک به صورت مدرن ، در ابتدای قرن حاضر گسترش روز افزونی یافت و مانند سایر علوم مهندسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت بطوری که در سال 1925 کارل ترزاقی ، استاد دانشگاه هاروارد ، نتیجه تحقیقات خود را به صورت مقاله‌ای ارائه داد و در سال 1943 کتاب «اصول نظری مکانیک خاک» را تدوین و منتشر کرد.
کارل ترزاقی (1963-1883) را به حق بنیانگذار دانش مکانیک خاک نامیده‌اند. در اینجا شایسته است از سهم محققین روسی نیز یادآور گردد، چه پژوهشگرانی چون سیتوویچ در کشور روسیه به موازات دانشمندان غربی در توسعه دادن مبحث مکانیک خاک کارهای زیادی ارائه دادند. نامبرده نیز در سال 1934 کتاب اصول علم مکانیک خاک را منتشر نمود.
امروزه اهمیت دانش مکانیک خاک مانند علوم دیگر روز به روز رو به فزونی است و این بویژه به این علت است که تجربه‌های گذشته در این زمینه بدون گسترش تئوری‌های مطمئن‌تر و راه حل‌های اقتصادی‌تر تکافوی حل مسائل جدید را در عمل نمی‌نماید. به علاوه ، بسط مسائل مبحث مکانیک خاک همراه با توسعه روش‌ها و دیدگاههای جدید در زمینه مکانیک محیط دانه‌ای ، گسترش و افزایش دقت در تحلیل‌های ریاضی و مدل سازی‌ها را در هر دو زمینه الزامی نموده و نیز به نتیجه رسانده است.
مباحث کلی مکانیک خاک
طرح تئوریهایی که نشان دهنده رفتار توده خاکی در برابر عوامل بیرونی ، مثل نیروهای مختلف ، باشد.
کاربرد معلومات تئوری و تجربی در موارد و مسائل اجرایی خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها
خواص فیزیکی و شیمیایی خاک : شناخت خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها در بسیاری از بررسی‌ها و مطالعات و تصمیم گیری‌ها در عملیات خاکی نقش مهمی دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها را باید عمدتا در عوامل زیر جستجو کرده و مربوط به آنها دانست.
ترکیب کانی شناسی دانه‌ها : از آنجایی که خاکها از تجزیه و هوازدگی سنگهای پوسته زمین پدید آمده است‌، لذا کانی‌های تشکیل دهنده خاکها باید همان کانی‌های تشکیل دهنده سنگ مادر باشد.
طبیعت سطح ذرات خاک (سطح مخصوص) : سطح خارجی دانه‌های خاک ، یعنی فصل مشترک محیط جامد با محیط مجاور آن که ممکن است، آب یا هوا باشد. محل پدید آمدن بعضی پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی است که این پدیده‌ها برخواص دیگر خاک مثل؛ مقاومت و نفوذپذیری و ... تاثیر می‌گذارد.
پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی در سطح مشترک خاک و آب :ذرات جسم جامد از شبکه‌ای از یون‌های مختلف تشکیل شده است که از اینرو بین سطح خارجی ذره و محیط اطراف آن کنش و واکنش‌هایی پدیدار می‌گردد.
خاصیت مویینگی : خاصیت بالا رفتن آب در لوله‌های مویین و در حفره‌های بین ذرات خاک را خاصیت مویینگی گویند.
نیروهای دافعه و جاذبه بین ذرات :
نیروهای بین ذره‌ای در خاک به دو گونه‌اند. نیروهای جاذبه مولکولی بین دانه‌ها (وان در والس) و نیروهای دافعه که از نوع نیروی الکتروکینیماتیکی است. خواص مکانیکی خاکها
اصطکاک : مقاومت جسم در برابر حرکت به علت وجود اصطکاک بین دو سطح تماس است.
چسبندگی: مقاومت خاکی به علت چسبندگی دانه‌ها حاصل از مقاومت مولکولی (یعنی نیروی جاذیه الکتروشیمیایی) بین ذرات ریز است.
گسیختگی توده خاک : گسیختگی توده خاک عبارتست از پایان شرایط مقاومت و آغاز برش در خاک است.
تحکیم: تحکیم عبارتست از کاهش حجم حفره‌های آب‌دار درون خاک به علت افزایش فشارهای جانبی.
کاربرد مکانیک خاک خاک از یک طرف به عنوان مصالح مورد توجه مهندسین و طراحان قرار می‌گیرد و از سوی دیگر به عنوان یک محیط طبیعی که در اختیار آدمی قرار گرفته است مورد توجه و استفاده است. جایی که به عنوان مصالح مورد نظر است مانند خاکریزها ، سرای خاکی ، روسازی راه و فرودگاه ، پشت دیوار حایل ، زهکش‌ها ، و به عنوان بخشی از بتن ، ماده اصلی تهیه آجر و سرامیک ، ماده اصلی تهیه چینی و کاشی ، و... حالت انتخابی و اختیاری دارد، و در جایی که به عنوان محیط مورد توجه است.
مانند زیر پی‌ها ، زیر پایه پل‌ها و زیربنای جاده‌ها و محل حفر تونل‌ها و محل قرار دادن لوله‌ها و تاسیسات مکانیکی و الکتریکی (کابل های تلفن و برق و لوله کشی گاز و فاضلاب و محل احداث قناتها و محل حفر چاهها و کانال‌ها و ... همه حالت غیر انتخابی (یعنی اجباری) دارد. به هر حال در تمام موارد ذکر شده ، شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی خاک ضرورت غیر قابل اجتناب دارد. مثلا در یک پروژه راه سازی ، چه نوع خاکی با چه نوع دانه بندی باید انتخاب شود و لایه‌های آن با چه ضخامتی و با چه رطوبتی و تا چه حد باید کوبیده شود تا جایی حاصل بتواند در برابر نیروهای وارد بر آن مقاوم باشد و وجود آبهای سطحی و بارندگی بر دوام آن اثر مخرب نداشته باشد و در برابر یخ‌زدگی و فرسایش و تغییرات جوی نیز پایدار بماند.
رابطه مکانیک خاک با سایر علوم مبحث مکانیک خاک دانشی است که در آن خواص فیزیکی و مکانیکی خاکها ، ارتباط این خواص با عوامل بیرونی ، مقاومت خاک در برابر نیروها ، تغییر شکل خاک در اثر نیروها ، مسایل مربوط به حرکت یا سکون آب در خاک ، چگونگی و مقدار فشرده شدن خاکها و چگونگی و مقدار تنش‌ها و تغییر شکل‌های هر نقطه از محیط خاکی در اثر عملکرد یک نیروی خارجی و ... بحث می‌شود.
در این راستا گاهی نیاز به مطالعه خواص شیمیایی و کانی شناسی دانه‌های خاک است و گاهی نیاز به بررسی پیدایش و منشا خاکها و گاهی نیاز به استفاده از دانش هیدرولیک و دانش‌های دیگر است. از اینرو ارتباط این مبحث با دیگر مباحث علمی چون فیزیک ، شیمی ، زمین شناسی ، کانی شناسی ، هیدرولیک و مکانیک سیالات را نباید از نظر دور داشت.                                

قسمت اعظم سطح زمین را رسوبات و مصالح ناپیوسته طبیعی، که به طور کلی به آنها "خاک" می گوییم پوشانده است. خاک، از یک طرف جایی است که سازه خود را به رو یا داخل آن بنا می کنیم و از طرف دیگر، ماده ای است که آن را به عنوان مصالح ساختمانی در کارهای عمرانی به خدمت می گیریم. خاکهای موجود در طبیعت بسیار متنوع اند و هر یک از آنها رفتاری خاص در کاربردهای مهندسی از خود نشان می دهند. این تنوع رفتار و ویژگیهای مهندسی متاثر از عوامل گوناگونی است. به عنوان مثال، نحوه منشا گرفتن و تشکیل شدن یک خاک تاثیر بارزی بر ویژگیهای مهندسی آن بر جای می گذارد. به این ترتیب، بسته به اینکه خاک به طور بر جا درست شده یا انکه آبرفتی، بادی، واریزه ای باشد یا تغییرات ثانوی را تحمل کرده باشد از ویژگیهای مهندسی متفاوتی برخوردار است.
بررسی نقش زمین شناسی خاک در رفتار مهندسی آن به بهترین وجهی با بررسی مستقیم صحرایی خاک انجام می شود. امروزه طبقه بندی های متعددی برای دسته بندی خاکها بر مبنای ویژگیهای مهندیشان وجود دارد که در راس می توان از طبقه بندی یونیفاید (unified) نام برد. طبقه بندیهای رایج خاک، بر خلاف طبقه بندیهای ارائه شده برای سنگ از سادگی بسیاری برخوردارند. به این نحو که با مشاهده مستقیم خاک در صحرا و حداکثر انجام برخی آزمایشهای دستی بسیار ساده می توانیم خاک را طبقه بندی نماییم. پس از آنکه خاک طبقه بندی شد به راحتی می توانیم با مراجعه به جداولی که وجود دارد، ویژگیهای مهندسی آن را در کاربردهای مختلف برآورد کنیم.طبقه بندی خاک با همه مزایایی که دارد کلیه ویژگیهای آن را بیان نمی کند. از این رو، معمولا محتاج توصیف دقیق خاکها از دیدگاه مهندسی هستیم.

رابطه کارآیی خاک و منشا زمین شناسی

خاکها را می توان بر مبنای منشا زمین شناسیشان به گروههای شش گانه زیر تقسیم کرد:
1- خاکهای برجا: بر اثر هوازدگی و تجزیه بر جای سنگها ایجاد می شوند.
2- خاکهای واریزه ای: به خاکهایی که بر اثر نیروی گرانی جابجا شده اند اطلاق می شود.
3- رسوبات آبرفتی: کلیه خاکهایی را که توسط عمل آب جاری در خشکیها ایجاد می شوند.
4- رسوبات بادی: همان گونه که از نامشان پیداست توسط باد حمل و برجای گذارده می شوند.
5- رسوبات یخچالی: توسط یخچالها یا آبهای ناشی از ذوب یخچالها ایجاد می شوند.
6- رسوبات ثانوی: بر اثر ایجاد تغییرات به روی خاکهای اولیه ایجاد می شوند.


رابطه منشا زمین شناسی یک خاک و میزان مناسب بودن در پی سازی را به گونه زیر می توان خلاصه کرد به طور کلی خاکهای مناسب برای پی سازه های مهندسی عبارتند از:
الف- خاکهای با تراکم متوسط یا زیاد که از ویژگیهای برخی از رسوبات بستر رودها، رسوبات ساحلی و یخزنهاست.
ب- رسهای غیر فعال "بیش تحکیم یافته که در برخی از دشتهای ساحلی یافت می شوند.
ج- مخلوط رس و رسوبات دانه ای که از مشخصات خاکهای بر جای حاصل از تجزیه سنگها اسیدی مثل گرانیت است.
در مقابل، مصالح خاکی نامناسب وضعیت در مهندسی پی عبارت اند از:
الف- رسوبات واریزه ای که اغل در دامنه ها حالتی ناپیدار دارند.
ب- خاکهای دانه سست و متراکم نشده موجود در دشته ای سیلابی، دلتاها، خلیج های دهانه ای دریاچه ها، باتلاقها.
ج- رسهای فعال حاصل از تجزیه سنگهای مافیک, شیلهای دریایی یا ته نشین شده توسط فعالیتهای آتشفشان
د- کلیه رسوبات آلی

 

خاک مخلوطی منفصل از کانیها و سنگ دانه ها و بقایای مواد آلی (گیاهی- جانورزی) است که فضاهای خالی آن توسط آب و هوا پر شده است و معمولا قسمت سطحی زمین را ی پوشاند. و معادل لاتین Soil می باشد.
اندازه گیری ویژگیهای خاک بر عهده علم مکانیک خاک است که هدف از اندازه گیری ویژگیهای خاک کاربرد این ویژگیها برای مقاصد و اهداف خاص است برای این منظور ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک را به کمک آزمایشات و یا محاسبات ریاضی مختلف اندازه گیری و ارزیابی می کنند. از جمله این ویژگیها می توان، حجم، وزن، رطوبت، تخلخل، چگالی و مقاومت برشی(شکست)، مقاومت کششی و مقاومت فشاری و... را نام برد که هر یک را به اختصار بررسی می کنیم:

تاریخچه:

مکانیک خاک از سال 1925 میلادی به صورت یک شاخه مهم شناخته شد. تزراقی (پدر علم مکانیک خاک) با کتاب اصول مکانیک خاک بنیانگذار این علم است.
در ایران نیز تحت عنوان مکانیک خاک به عنوان یک رشته مستقل در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی عمران و به عنوان یک درس اختیاری و اصلی در مقاطع مختلف کارشناسی و کارشناسی ارشد زمین شناسی ارائه می شود.

 

چگونگی تشکیل خاک

فرض کنیم که یک تو.ده سنگی، مثلا گرانیت روی سطح زمین قرار گرفته است. این توده سنگی در اثر عوامل فیزیکی و شیمیایی مثل تاثیر دما، آب های جوی، باد و ... هوازده شده و به قسمت های کوچک و بزرگ خرد می شود و بعد از تاثیر دیگر فرآیندها و سپری شدن زمان زیاد، به خاک تبدیل می شود. نرخ تولید خاک به صورت طبیعی خیلی کم بوده و در حدود 1 سانتیمتر در هر 100 سال است.
خاک دارای سه فاز (حالت) است 1- جامد (ذرات خاک) 2- مایع (آب) 3- گاز (هوا)

 

روشهای اندازه گیری ویژگیهای خاک:

حجم خاک:

با حرف V نمایش می دهند. برای اندازه گیری حجم خاکهای چسبنده، روشهای مختلفی وجود دارد.
روش اول:وارد کردن نمونه در داخل استوانه مدرج حاوی مقداری جیوه که نمونه را وارد آن می کنیم و اختلاف ارتفاع جیوه، حجم نمونه را نشان می دهد.
روش دوم: موم اندود کردن نمونه و قرار دادن در استوانه مدرج حاوی آب، (که اختلاف ارتفاع آب در استوانه بیانگر حجم نمونه خاک است (دلیل موم اندود کردن روش دوم این است که آب وارد درز و شکافهای نمونه نشود چون خاصیت مویینگی آب ، موجب نفوذ آن به درون این درزه ها میشود ولی در مورد جیوه چنین نیست.

وزن خاک:

با (W) نمایش می دهند. که می توان جرم خاک را توسط ترازوی دقیقی اندازه گرفت که وزن را می توان طبق رابطه مقابل بدست آورد. ( شتاب گرانش زمینm/s2 =g  9.81(
W =m.g

تخلخل:

که با n نمایش م دهند و عبارت است از نسبت حجم فضاهای خالی (Vr) به حجم کل خاک (V) که به درصد بیان میشود.

درصد رطوبت:

که با ω نمایش می دهند و عبارت است از نسبت وزن آب موجود در خاک (Ww) به وزن خشک خاک (Ws)
درصد رطوبت در خاکهایی که مقدار زیادی رسی وارد گاها به 300% نیز می رسد.

چگالی ویژه ذرات جامد خاک:

دیگر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاک را با روشها و روابط پیچیده دیگری می توان اندازه گیری کرد که در حد پیشرفته و تخصصی است، از جمله این ویژگیها می توان، مقاومت برش، مقاومت فشاری، و کششی، حدالاستیک و پلاستیک، واگرایی و همگرایی خاک و... نام برد که هر یک نسبت به هدف کار مورد بررسی قرار می گیرد.
-
اندازه گیری ویژگیهای خاک در علوم مختلف مثل مکانیک خاک، مهندسی عمران (گرایش پی و سازه)، زمین شناسی وکشاورزی و... کاربرد وسیعی داشته و به علوم مختلف مثل، فیزیک، شیمی و زمین شناسی وابسته است.
-
از جمله کاربردهای مکانیک خاک در مطالعات قبل از احداث کلیه سازه های مهندسی، از قبیل سد، تونل، راههای ارتباطی، ساختمانهای مسکونی و ... است. بدین صورت که از ویژگیهای مختلفی که یک خاک نشان می دهد می توان میزان مقاومت آن را اندازه گیری کرده و در نتیجه تمهیدات لازم برای پایداری سازه بر روی خاک را اندیشید.

مواد و مصالح زمین شناسی از دیدگاه مهندسی

مواد جامد و طبیعی تشکیل دهنده ، بخشهای خارجی زمین را به دو گروه اصلی سنگ و خاک تقسیم می‌کنند.

  • سنگ :
    از نقطه نظر زمین شناسی ، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده است.
  • خاک :
    خاک توده‌ای از ذرات یا دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ بطور بر جا تشکیل شده است درجه سخت و سنگ شدگی خاک ناچیز تا صفر بوده و در بسیاری موارد حاوی مواد آلی است و گیاهان می‌توانند بر روی آن رشد کنند.
  • ژئودینامیک :
    یکی از وظایف مهم زمین شناسی مهندسی تشخیص احتمال وقوع فرآیندهای ژئودینامیکی ، مثل سیل و زمین لرزه ، که شاید بتوان آنها را «بلایای زمین شناسی» نیز نامید، قادرند ضمن ایجاد تلفات جانی ، خسارات جبران ناپذیری نیز به سازه مهندسی وارد آورند. مهندسانی که در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی فعالیت دارند، باید از شرایط طبیعی که منجر به بروز این مشکلات می‌شود، آگاهی داشته باشند، تا به این وسیله بتوانند احتمال رخداد هر یک از آنها را در محدوده سازه مورد نظر برآورد نمایند

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و هشتم خرداد 1391ساعت 21:51  توسط مهندس رضا باقری   | 

انواع درزهاي كفسازي و روشهاي اجراي آن

انواع درزهاي كفسازي و روشهاي اجراي آن

پیش گفتار

عملكرد پوشش های بتنی تا حد زیادی به عملكرد رضایت بخش درزهای آنها بستگی دارد. طراحی محل درزها كه در واقع همراه با پیش بینی محل ترك خوردگی می باشد، نه تنها یك دانش كاربردی بلكه هنر ظریفی می باشد. دال های بتنی در معرض تغییر مكان های دائمی مختلف، از جمله تغییر مكان‌های ناشی از خشك شدن، انقباض و خزش می باشند. چنانچه در دال‌ها درزها به درستی تعبیه و طراحی نشوند نیروهای كششی ناشی از انقباض بتن باعث ترك خوردگی خواهد شد. مبحث ترك خوردگی در دال‌ها آنچنان مهم است كه بعضی از معماران و مشتریان ترك های انقباضی را نشانة گسیختگی دال می پندارند. بتن نیز مانند سایر مصالج با تغییر حرارت و رطوبت انبساط و انقباض می یابد. این تغییرات حجمی می توانند باعث ایجاد ترك خوردگی شوند. پیش بینی محل ترك و تعبیة درز در آن نقطه، از تمركز تنش و ترك خوردگی جلوگیری خواهد نمود. این درزها در واقع نیروهای به وجود آمده ناشی از تغییرات حرارتی و رطوبتی را باز توزیع و محو می نمایند. عدم وجود و یا كم تعداد بودن درزهای كنترلی باعث ایجاد ترك های نامرئی و البته مخرب می گردد.

اگر قرار باشد این درزها كاركرد ویژة خود را حفظ نمایند باید به درستی محل یابی و اجرا شوند. چنانچه اجزای یك مخلوط بتنی به درستی و به نحو یكنواختی با هم مخلوط شوند، حجم آن پس از اختلاط دارای بیشترین مقدار است. پس از این مرحله و همراه با تبخیر آب به علت حرارت محیط و نیز به سطح آمدن آب شركت نكرده در واكنش، به علت پدیده مویینگی، كاهش حجم بتن آغاز می شود. این كاهش حجم برای رسیدن بتن از حالت اشباع به حالت خشك تقریباً معادل 66/0 به ازای هر 100 فوت می باشد. باید توجه داشت اغلب خود پدیدة انقباض علت اصلی ترك خوردگی نمی باشد بلكه علت اصلی آن، قیود انقباضی و شرایط مقید بودن بتن می باشد. وجود اختلاف ارتفاع در سطح بتن ریزی، جنس سطح بتن ریزی و وجود دیوار و یا دیگر موانع سازه‌ای همگی از عواملی هستند كه در تعریف میزان مقید سازی سطح دخالت دارند. به طور كلی هر قیدی كه باعث ایجاد تمركز تنش در حین انقباض بتن شود، محركی برای ایجاد ترك می باشد مگر آنكه با تعبیة درزهای مناسب از وقوع ترك خوردگی جلوگیری نمود.

 

 

 

2- انقباض ناشی از خشك شدن

همان طور كه گفته شد، انقباض ناشی از خشك شدن یكی از عوامل مؤثر بر ترك خوردگی است. برای كاهش این انقباض می توان به موارد زیر توجه كرد:

·           1- كاربرد نسبت آب به سیمان پایین تر

·           2- كاربرد حداقل ذرات ریزدانه در مقایسه با ذرات درشت تر. این مقدار حداقل برای دستیابی به       كاراریی مناسب و خصوصیات ماله خوری بتن تعیین می شود.

·           3- انتخاب دانه های خوب دانه بندی شده و تمیز

·           4- كاربرد افزودنی های كاهندة آب به منظور كاهش نسبت آب به سیمان

·           5- كاربرد بتن با اسلامپ پایین

·            6- تراكم مناسب بتن

·            7-  عمل آوری مناسب و پیوسته بتن بلافاصله پس از پرداخت سطح آن. این عمل ضمن آن كه    حصول به مقاومت مورد نظر را تسریع می نماید، ترك های انقباضی را نیز كاهش می دهد.

3- انواع درزها

       3-1- درزهای انبساطی یا جداسازی

در واقع این درزها در یك محل مشخص تعبیه می شوند تا دال حین انبساط و یا حركت، به سازه های مجاورش صدمه نزند. هدف از كاربرد این درزها آن است كه امكان حركت آزادانه و مستقل قائم و افقی بین دال و سازه های مجاور بوجود آید. این سازه های مجاور می توانند دیوارها، ستون ها و پی ها و یا محل های بارگذاری باشند. حركت و درجة آزادی این المان های سازه ای نسبت به المان های مجاور برروی دال به علت متفاوت بودن شرایط تكیه گاهی متفاوت می باشد. لذا اگر دال به صورت صلب به ستون ها یا دیوارها متصل شود، ترك خوردگی محتمل خواهد بود. درزهای جداسازی ممكن است از نوع درزهای انبساطی باشند. به طور كلی این نوع درزها می توانند مربعی شكل یا دایروی نیز باشند. (مثلاً در اطراف ستون) مزیت شكل دایروی آن است كه در آن گوشه هایی كه محل تمركز تنش است، وجود ندارد. باید اذعان نمود كه امروزه طراحی های خوب و نگهداری مناسب درزهای ساخت و ساز (اجرایی)، نیاز به طراحی درزهای انبساطی را مگر در اطراف اجزاء ثابت ساختمان از بین برده است. حركت كف در طی زمان به تدریج درزهای انبساطی را می بندد و در نتیجه امر، ممكن است درزهای انقباضی مجاور باز شوند و درزگیرها و قفل و بست آنها دچار آسیب گردد.

عرض یك درز انبساطی به طور معمول 75/0 اینچ و یا بیشتر است. ابتدا در داخل درز به ارتفاع 75/0 تا 1 اینچ مصالح پركننده ریخته می شود و بقیه آن با مصالح درزگیر پر می شود. میلگردهای dowel به كار رفته در درزهای انبساطی باید از یك طرف با یك غلاف  (cap) مجهز شوند به نحوی كه در انتهای dowel فضای خالی ایجاد شود. این فضای خالی حركت dowel را حین انبساط دال جذب می‌نماید. ممكن است گاهی اوقات درزهای آزاد كنندة فشار (pressure relief joint) با درزهای انبساطی اشتباه شوند. این درزها كاركردی شبیه به درزهای انبساطی دارند و تنها فرق آنها این است كه آنها پس از ساخت اولیه كف و به منظور رها كردن فشار در مقابل سازه های دیگر و به منظور كاهش امكان بالقوه تخریب به وجود می آیند این درزها برای سازه های معمولی توصیه نمی شوند.

 

        3-2- درزهای ساخت و ساز (اجرایی)

این نوع درزها كه به درزهای سرد نیز معروفند(cold soint) برخلاف 2 نوع درز دیگر به منظور تسهیل حركت بتن و اجازة تغییر مكان آن ساخته نمی شوند بلكه معمولاً در پایان شیفت كاری یا روزكاری بالاجبار ساخته می شوند. البته نوع این درزها ممكن است بعدها به درزهای انقباضی یا درزهای طولی تبدیل شود.

 

3-3- درزهای كنترلی (انقباضی)

     تذكر: این درزها را "dummy joint" نیز می خوانند. این درزها محل ترك خوردگی ناشی از تغییر طول ابعاد دال بتنی را تنظیم می نماید به نحوی كه ترك ها به محل درزها منتقل می‌شوند. این درزها برای كنترل تركهایی است كه از تنش های كششی ـ خمشی به وجود آمده در بتن ناشی می‌شوند. این تنش ها خود ممكن است از عوامل مختلفی چون هیدراتاسیون سیمان، شرایط محیطی و بارهای عبوری استاتیكی و دینامیكی سرچشمه بگیرند. با توجه به آنكه تعداد این درزها زیاد است لذا اجرای آنها عملكرد بتن و كف پوش را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد.

بند 2-2-5 در آیین‌نامه ACI 224.3R تصریح می كند كه مرسوم است درزهای انقباضی در امتداد ردیف ستون ها اجرا شوند ولی به درزهای اضافی نیز نیاز می باشد. طراحی درزهای كنترلی كه درزهای انقباضی نیز خوانده می شود در دال های پوششی و در مكان هایی نظیر پلاژها، پاسیوها، سواره روها و پیاده روها و پاركینگ ها نیازمند توجه به چند موضوع اساسی است. از جمله این موارد انقباض ناشی از خشك شدن در حین عمل آوری اولیه، curling ناشی از اختلاف انقباض در بالا و پایین دال و تغییر مكان های حرارتی دال می باشند. به طور كاملاً تقریبی می توان گفت، بتنی با اسلامپ حدود 8 سانتیمتر به ازای هر 100 فوت طولی به اندازة 6/0 اینچ  انقباض خواهد داشت. ویژگی درزهای كنترلی خوب طراحی شده آن است كه ترك ها را دقیقاً به محل درز منتقل كرده و نقطة دیگری برروی دال ترك نخواهد خورد.

 

به طور كلی ویژگی های یك درز كنترلی (انقباضی) مناسب عبارت است از:

·            1- درزی كه به دال اجازة‌ دهد آزادانه منقبض شود.

·            2- اختلاف تغییر مكان عمودی دو طرف درز را محدود نماید.

·           3- توانایی انتقال برش از میان درز را داشته باشد.

·           4- توانایی ساخته شدن مطابق نقشة طراحی شدة قبلی را داشته باشد.

·           5- هزینة آن به صرفه بوده و اجرای آن نیاز به مهارت بالای كارگری نداشته باشد.

·           6- اجازه دهد كه بتن ریزی به طور پیوسته انجام شود و زمان زیادی در حالت انتظار برای بتن ریزی پانل های نواری منفرد به هدر نرود.

 

4- نكات مربوط به طراحی درزهای انقباضی و فواصل درزها

1.        بنا بر توصیة ACI (انجمن بتن آمریكا) و ACPA (انجمن پوشش های بتنی آمریكا) حداكثر فواصل درزها بین 24 برابر تا 36 برابر ضخامت دال می باشد. ACI تصریح می كنند این عدد برای بتن های با اسلامپ بالا (چنانچه حداكثر اندازة‌ دانه ها كمتر از 20 میلیمتر (ً 4/3) باشد) 24 برابر بوده ولی با كاهش اسلامپ بتن می توان فواصل درزها را تا 36 برابر ضخامت دال افزایش داد.

2.        حداكثر فواصل درزها به عدد 15 فوت محدود می شوند.

3.        پانل های تشكیل دهندة درزها باید حتی الامكان مربعی بوده و حداكثر نسبت طول به عرض آنها بنابر توصیة ACPA از 25/1 و بنابر توصیة ACI از 5/1 برابر، تجاوز نكند.

4.        بهتر است زاویة تقاطع درزها ْ90 باشد. باید از طراحی درزها با زاویة تقاطع كمتر از ْ60 جداً پرهیز نمود.

5.        عمق برش های زده شده در دا برای ایجاد درزهای انقباضی در جهت عرضی باید 4/1 ضخامت دال و در جهت طولی 3/1 ضخامت دال باشد. این عمق نباید كمتر از یك اینچ باشد.

6.        درزهای كم عرض‌تر اما با تعداد بیشتر نسبت به درزهای عریض‌تر اما با تعداد كمتر برتری دارند.

7.        در مورد پیاده روها فواصل این درزها معمولاً بین 5 تا 6 فوت می باشد. در مورد سواره روها، پاسیوها، پاركینگ ها به 15 فوت افزایش می یابد.

8.        زمانی كه از بتن مسلح در كف های پوششی استفاده می شود. لازم است فقط نیمی از المان های تسلیح از محل درزها عبور نمایند. (این امر به ایجاد یك صفحة ضعیف در محل یاد شده و تبدیل آن به درز كمك می كند)

 

 

5- تعیین فواصل درزها بر مبنای توصیه fhwa (انجمن بزرگ راههای آمریكا)

        5-1- عوامل مؤثر بر تعیین درزها (مطابق نظر fhwa)

تعیین فواصل درزها به عوامل بسیاری بستگی دارد كه می توان به موارد زیر اشاره كرد.

·          هزینه های اولیه

·            نوع دال (مسلح یا غیرمسلح)

·             مكانیسم انتقال بار

·             شرایط محلی

هر طراحی باید موارد زیر را در نظر داشته باشد.

·           1- اثرات حركات طولی دال بر مادة درزگیر و عملكرد ابزار انتقال بار

·           2- حداكثر طولی از دال كه در آن ترك های انقباضی ایجاد نمی شود.

·           3- میزان ترك خوردگی كه در یك پوشش بتنی مسلح قابل تحمل است. میزان تغییر طول دال در وهلة ‌اول تابع فاصلة‌ بین درزها و تغیرات حرارتی است.

  5-2- طراحی فاصله درز مطابق توصیه fhwa

خواص انبساطی دانه های به كار رفته در بتن و اصطكاك بستر و دال بر تغییر طول دال مؤثرند تغیر طول دال را می توان با فرمول زیر تقریب زد.

 تغییر طول مورد نیاز (اینچ)
 ضریب اصطكاك بستر (56/0 برای بسترهای تثبیت شده و 8/0 برای بسترهای دانه ای)
 طول دال (اینچ)
 ضریب انبساط حرارتی (جدول 2)
 حداكثر نوسان حرارتی (معمولاً از كم كردن دمای بتن در زمان بتن ریزی از درجة حرارت متوسط روزانة محل در ماه ژانویه (دی‌ماه) بدست می آید.)
 ضریب انقباض بتن (جدول 1)
در پروژه های مرمت و بازسازی به علت حذف پدیدة انقباض این ضریب حذف می شود.

 

 

 

 جدول 1 ـ ضرایب انقباض بتن

 

 مقادیر ضریب انقباض

 مقاومت غیرمستقیم (psi)

 ضریب انقباض

 (یا كمتر) 300 ,/tr>

0.0008

400

 0.0006

500

0.00045

600

0.00030

700

0.00020

 

 

 

 جدول 2ـ ضرایب انبساط حرارتی

 

(10-6/ ْF) ضرایب انبساط حرارتی برای سنگدانه

 كوارتز

6.6

 ماسه سنگ

6.5

 شن

6

 گرانیت

5.3

 بازالت

4.8

 سنگ آهك

3.8

 

 

 

 

 

 

اگرچه برای فواصل بین درزها مقدار حداكثر 15 فوت توصیه می شود ولی عوامل دیگری چون شرایط آب و هوایی و سختی بستر و ضخامت پوشش براین مقدار حداكثر فاصله كه فراتر از آن باعث ایجاد ترك خوردگی در بتن می شود، تأثیر دارند. رابطه ای منطقی بین نسبت طول دال (L) به شعاع سختی نسبی و ترك خوردگی وجود دارد. شعاع سختی نسبی كمیتی است كه توسط وسترگارد برای یافتن ارتباط بین سختی فونداسیون و سختی خمشی دال ارائه گردید:

(in) = شعاع سختی نسبی
E = مدول الاستیستة‌ بتن
h = ضخامت كف
= ضریب پوآسون كف پوش
k = ضریب عكس العمل خاك

با افزایش نسبت از 5 ترك های عرضی به شدت افزایش خواهد یافت لذا با محدود كردن به مقدار حداكثر فاصله درزها به دست می آید. این فاصله با افزایش ضخامت افزایش می یابد ولی با سخت تر شدن شرایط تكیه گاهی كاهش می یابد.

6- خواص ماده درزگیر

  6-1- توصیه ACI

مبحث 5-2-4-4 از ACI 302.1R در مورد درزگیری تصریح می كند كه درزگیری برای تأمین اهداف زیر انجام می شود:

·         1- مانع نفوذ آب به داخل بتن شود. این آب در فصول سرد یخ بسته و مشكلاتی پدید می آورد. همچنین باعث خوردگی فولاد می شود.

·           2- بهبود عملكرد درز

·           3- تسریع و تسهیل در تمیز كردن درز

ACI 302.1R توصیه می كنند كه درزها در كف پوش های صنعتی كه در معرض ترافیك چرخ های سنگین قرار دارند با مصالحی نظیر اپوكسی پر شوند. این مصالح باید تكیه گاه مناسبی برای درز بوده و در مقابل سایش مقاومت خوبی داشته باشند. لازم است مصالح پركننده دارای سختی حداقل shore A 50 داشته باشند و كشش طولی آنها حداقل 6% باشد. پركردن درزها بین 3 تا 6 ماه پس از ساخت درز انجام می شود. درزهای الاستیك پیش ساخته (performed elastic) در مواقعی به كار می روند كه درز در معرض ترافیك چرخ های سخت و كوچك قرار نداشته باشد.

6-2- شكل درز و خواص درزگیر بنا به توصیه FHWA

•         1- هدف از كاربرد درزگیر جلوگیری از نفوذ آب و مصالح غیرقابل تراكم به داخل درز می باشد. اگر چه نتوان ورود آب را به طور كامل از بین برد، لاكم لازم است مقدار آن به حداقل برسد. نفوذ آب باعث تخریب درز می گردد. مصالح غیرقابل تراكم نیز از نزدیك شدن لبة درزها در حین انبساط دال جلوگیری كرده و به تخریب درز می انجامد.

2- خواص مادة درزگیر، تأثیر بسزائی بر عملكرد درز خواهد شد. مواد درزگیر درجة بالا نظیر سیلیكون و درزگیرهای فشاری پیش ساخته برای درزگیری همة انواع درزها توصیه می شوند. از آنجا كه این مصالح گرانتر هستند، طول عمر مفید بیشتری دارند.

3- در مواردی كه از سیلیكون به عنوان درزگیر استفاده می شود. یك ضریب شكل 1:2 توصیه می شود. حداكثر ضریب شكل نباید از نسبت 1:1 تجاوز نماید. برای نتایج بهتر، عرض حداقل درزگیر باید ً4/1 تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح پوشش نهایی باشد به نحوی كه سطح درز در معرض سایش ترافیك عبوری قرار نگیرد. لازم است در زیر ماده درزگیر و در كف درز از یك میلة تكیه گاهی استفاده شود تا ضریب شكل مناسب برای درزگیر حاصل گردد و در عین حال مادة درزگیر به كف درز نچسبد. این میله می تواند از جنس فوم پلی اورتان و دارای قطر تقریبی 25 درصد بزرگتر از عرض درز باشد.

4- وقتی از درزگیرهای فشاری پیش ساخته استفاده می شود، درز را باید به نحوی طراحی نمود كه درزگیر همیشه دارای كرنشی معادل 20تا 50 درصد باشد. سطح این مادة درزگیر لازم است 125/0 اینچ تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح روكش نهایی باشد تا از ترافیك عبوری در امان باشد.

7- طراحی عرض درز بر مبنای توصیه SPEC

7-1- طراحی درزهای حركتی در دال ها

•         1- ضریب جذب (تغییر طول) : میزان حركتی است كه مادة درزگیر الاستومریك بدون آسیب زدن به مادة پوش دهنده تحمل می كند و معمولاً بر حسب درصدی از عرض درز و یا یك كسر بیان می شود.

•         2- ضریب انبساط حرارتی خطی: مصالحی نظیر فولاد، شیشه و آجر و بتن دارای ضرایب انبساط حرارتی كوچك هستند در حالتی ضریب انبساط آلومینیوم حدود 2 برابر آنهاست. بعضی از مصالح مثل چوب و سنگ در جهات مختلف دارای ضرایب مختلفی هستند. تذكر: در موقع محاسبة انبساط باید تغییر حرارت خود جسم و نه محیط اطراف بررسی شود. به طور مثال ممكن است دمای محیط در كویت در تابستان 50 گزارش شود درحالیكه مثلاً دمای بتن به 75 رسیده باشد.

  7-2- محاسبه عرض ترك كل تغییر طول= L × B × Tr + كل تغییر طول= عرض ترك

 

 جدول 3- ضرایب انبساط حرارتی

 مصالح

 ضریب انبساط حرارتی

 آجر رسی

  5.0

 بتن 

 11.7

 فولاد سازه ای

 12.1

 شیشه

 9.1

 صفحات اكریلیك

90 - 70

 

8- انتقال بار از میان درز

8-1- قفل و بست دانه ها

قفل و بست دانه ها از اصطكاك برشی در وجوه نامنظم ترك شكل گرفته در محل برش زده شده تأمین می گردد. آب و هوا و سختی دانه ها بر بازدهی انتقال بار مؤثرند. با كاربرد دانه های سخت تر. بزرگ، با دوام و گوشه دار می توان این بازدهی را افزایش داد. بسترهای تثبیت شده نیز می تواند بازدهی انتقال بار افزایش دهند. با این حال با افزایش عرض ترك اعمال و بارهای دینامیكی قفل و بست دانه ها كاهش می یابد. لذا توصیه می شود كه حساب كردن روی قفل و بست دانه ها در مواردی صورت پذیرد كه ترافیك عبوری سبك باشد. برای استفاده از قفل و بست عرض ترك باید به 0.04 اینچ محدود شود، دانه های خرد شده و نیز دانه بندی درست بهتر می تواند بار را منتقل نماید. (ACI 302.1R)

 8-2- dowel bars

توصیه می شود قطر حداقل dowel bar ها ، D/3 باشد كه D ضخامت پوشش می باشد. با این حال، قطر dowel نباید كمتر از اینچ باشد. همچنین توصیه می شود كه dowelهای با طول َ18 در فواصل َ12 به كار روند. این dowel ها باید در نصف عمق دال قرار گیرند. عملكرد dowelها، تركیبی از عملكرد برشی و خمشی خواهد بود. Dowel ها باید موازی یكدیگر و موازی طول دال كار گذاشته شوند. برای آنكه dowelها  بتنواند، آزادانه حركت افقی داشته باشد، در حداقل یك طرف درز نباید به بتن بچسبد و لازم است در داخل غلاف (cap) قرار گیرد. تنها باید از dowel های مسطح استفاده نمود. برای جلوگیری از چسبیدن dowel می توان آنها را چرب نمود یا روكش كرد.     (ACI 302.1R) علت این مسأله را این گونه بیان می‌كند كه 2 دال بتوانند مستقل از هم حركت كنند و تنش های كمتری ایجاد شود. تنها یك پوشش روغنی نازك برای این منظور كافی است زیرا پوشش ضخیم تر باعث ایجاد حفرات در اطراف dowel می شود.

9- روشهای ساخت درزها

9-1- روشهای ساخت درزها

سه روش عمده برای ساخت درزها عبارتند از:

·         1- قرار دادن (control – joint products) در داخل بتن در حین زمان بتن ریزی

·         2- استفاده از شیارزن دستی در بتن تازه ریخته

·          3- برش بتن پس از گیرش ابتدایی

از مزایای كاربرد (C.j.P) در طی بتن ریزی آن است كه همزمان با انقباض بتن درزها به وجود آمده و به كار می‌افتد. از مشكلات استفاده از (C.j.P) اجرای آن است زیرا صاف نگه داشتن لبة آنها و قرارگیری مناسب آنها نیاز به مهارت ویژه ای دارد. از مزایای ایجاد درزها در بتن تازه ریخته شده، آن است كه به محض آنكه نیروهای انقباضی به وجود می آیند این درزها نیز به كار می افتند ولی اجرای آنها دشوار می باشد. كارگران باید دقت كافی به خرج دهند كه عمق شیار حداقل 25/0 ضخامت لایه باشد. اما اگر از روش برش بتن (كه گیرش اولیه یافته است) استفاده شود می توان در طرح درزبندی دقت مناسبی اعمال كرد و لایه را تا عمق مورد نظر برش داد. در این روش باید زمان برش را به دقت تنظیم نمود چون در صورت تأخیر ممكن است، ترك خوردگی هرچند نامرئی در بتن آغاز شود. بر مبنای توصیة ACI زمان برش زدن به 3 عامل بستگی دارد:

·         1- قبل از آنكه بتن سرد شود.

·          2- به محص آنكه سطح بتن به آن اندازه سفت شود كه تحت اثر پره ها آسیب نبیند.

·         3- قبل از آنكه ترك های تصادفی و انقباضی در بتن ظاهر شود.

 

        9-2- انواع روشهای برش

  1- early entry cut dry cut بین 1 تا 4 ساعت پس از پرداخت سطح انجام می شود. عمق آنها از saw-cuting كمتر است ولی حداقل 1 اینچ می باشد.

2- Saw – cuting بین 4 تا 12 ساعت پس از پرداخت سطح بتن انجام می شود.

 

 9-3- نكات مربوط به برش زدن بتن

در مورد برش زدن دالهای بتنی توجه به نكات زیر الزامی است:

 •1- برش درزهای انقباضی و طولی شامل یك عملیات 2 مرحله ای است. در مرحلة اول در محل از پیش تعیین شده، ترك ایجاد خواهد شد. عمق آن باید كافی بوده و با پره ای به عرض 125/0 اینچ برش زده شود. برش مرحلة‌ دوم ضریب شكل مورد نیاز برای مادة درزگیر را تأمین می نماید. این مرحله را می توان هر زمانی قبل از درزگیری انجام داد. توصیه می شود در فواصل زمانی منظم قطر پره اندازه گیری شود.

 •2- تعیین زمان انجام برش اولیه چه در مورد درزهای عرضی و چه درزهای طولی در جلوگیری از وقوع ترك های انقباضی غیرقابل كنترل بسیار تعیین كننده است. زمان آغاز عملیات زمانی است كه از یك طرف بتن به اندازه كافی سخت شده باشد كه بتواند وزن ابزار برش را تحمل نماید و هم اینكه از Ravelling در طی عملیات برش جلوگیری نماید.

 •3-  تمام درزها را باید در طی 12 ساعت پس از بتن ریزی برش داد. برش بتن ساخته شده برروی بستر قدیمی باید زودتر انجام شود. این مسأله در شرایط هوای گرم بحرانی تر می باشد. عملیات برش پس از آغاز باید به صورت پیوسته ادامه یابد و تنها در صورت آغاز Ravelling متوقف شود.      

 •4- برای درزهای انقباضی عرضی، برش اولیه D/3 توصیه می شود (به خصوص اگر ضخامت دال بیشتر از ً10 باشد). تحت هیچ شرایطی نباید عمق كف كمتر از D/4 باشد. درزهای انقباضی عرضی باید در مرحله اولیه به طور متوالی برش داده شوند. ابعاد درزها به جنس و خواص مصالح درزگیر و تغییر طول بتن ستگی دارد.

 •5- برای درزهای طولی، یك برش اولیه حداقل به عمق D/3 لازم است. حداكثر عمق برش باید مقداری باشد كه به آرماتورها و میل مهارها صدمه ای نرسد. لازم است برش نهایی حداقل عرض 375/0 اینچ و عمق یك اینچ داشته باشد.

 •6- درسالهای اخیر از اره های موتور الكتریكی یا بنزینی مجهز به قطعات سایندة نشكن و یا تیغه های مته الماسی برای برش استفاده شده است. تیغه مته الماسی سطح را چنان به سرعت برش می دهد كه مانع از آسیب دیدن و ترك خوردن آن توسط عمل برش می شود.

 • 7- پرة شیاز زن معمولاً V شكل بوده و از جنس فلز به طول ً6 و عرض ً3 تا ً4 ساخته می شوند. شكل V شكل آنها به این خاطر است كه از پوسته شدن بتن در محل فشار پره و سوراخ كردن جلوگیری شود.

 • 8- به منظور مؤثر كردن عملكرد درزهای انقباضی توصیه می شود كه عمق آنها حداقل 75/0 اینچ و در حالت ایده‌آل یك اینچ باشد.

 •9- درزهای ساخت شده با روش برش زدن باید یكنواخت بوده و لبه های آن صاف و تیز باشد.

 •10- در این روش برای خنك كردن پره ها لازم است از جریان مداوم آب به اندازة تقریبی 5/2 گالون در دقیقه استفاده شود.

  11- چنانچه در دال بتنی از شبكه سیمی استفاده شده باشد باید آنها را در مكان های درزهای انقباضی قطع كرد. البته این شبكه مانع از ترك خوردگی نمی شود ولی ترك ها را به هم نزدیك می سازد.

 

منبع : http://parsigold.com

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و هشتم خرداد 1391ساعت 21:48  توسط مهندس رضا باقری   | 

نحوه ساخت انواع بلوک سیمانی:

نحوه ساخت انواع بلوک سیمانی:

بلوک سیمانی یا بلوک بتنی از اختلاط سیمان و آب با شن ریزدانه و ماسه یا دیگر سنگدانه‌های مناسب و لرزاندن و متراکم کردن مخلوط و عمل آوردن و مراقبت از آنها در محیط مناسب ساخته می‌شود. بلوکهای سیمانی به اشکال توخالی و توپر ساخته شده و در دیوارهای خارجی و داخلی به صورت باربر و غیر باربر و در تیغه‌های جدا کننده و سقفهای تیرچه بلوک و سایر قسمتهای ساختمان به مصرف می‌رسند. بلوکهای سیمانی بیشتر در نقاطی مرسوم هستند که برای تولید آجر محدودیتهایی وجود داشته باشد. از مزایای این فرآورده، صرفه‌جویی در مصرف مصالح و زمان اجرا، حمل آسان، عایق بودن نسبی حرارتی و صوتی و سهولت در مسلح کردن می‌باشد.

وزن بلوک بستگی به وزن بتنی دارد که بلوک با آن ساخته می‌شود، بلو‌کهای ساخته شده از شن و ماسه طبیعی رودخانه‌ای یا شکسته، دارای وزن ویژه‌ای معمولی و در حدود 2000 کیلوگرم بر متر مکعب هستند، بلوکهای با وزن ویژه کمتر از 1680 کیلوگرم بر متر مکعب را سبک به حساب می‌آورند، در ساخت این بلوکها از دانه‌هایی مانند پوکه معدنی و پوکه ساختگی استفاده می‌شود. مقاومت بلوکهای سبک با وجود کاهش وزن، در مقایسه با بلوکهای معمولی، کاهش چشمگیری ندارد.

بلوکهای سیمانی به لحاظ شکل ظاهری به انواع توخالی باربر و غیر باربر و توپر و آجر بتنی و از نقطه نظر محل مصرف به دیواری توکار و نمادار، تیغه‌ای، ستونی و سقفی گروه‌بندی می‌شوند. بلوکهای ویژه‌ای نیز برای دودکش، نعل درگاه، جدول خیابانها و پیاده‌روها و فرش کف ساخته می‌شود.

انطباق با مشخصات و استانداردها

بلوکهای مورد مصرف در هر پروژه باید از لحاظ ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی و ابعاد و شکل ظاهری با آنچه در مشخصات فنی خصوصی و نقشه‌ها و دیگر مدارک پیمان ذکر شده است، مطابقت داشته باشند. نمونه‌های انواع بلوک مصرفی شامل بلوکهای توکار و نمادار دیواری و سقفی باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد.

ویژگیها و روشهای آزمایش بلوکها باید مطابق استانداردهای ایرانی زیر باشد:

ـ استاندارد شماره 70 : بلوکهای سیمانی

ـ استاندارد شماره 2909 : استاندارد، ویژگیها و روشهای آزمون تیرچه و بلوک سقفی

ـ هر استاندارد ایرانی دیگری که تا زمان انعقاد پیمان در باره انواع بلوکهای سیمانی تدوین یا تجدیدنظر شود.

تا زمانی که استاندارد ایرانی در برخی موارد تدوین نشده باشد در درجه اول استانداردهای سازمان بین‌المللی استاندارد ISOمعتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد مذکور به ترتیب استانداردهای آمریکایی ASTM، بریتانیایی BSو آلمانی DINملاک عمل قرار خواهد گرفت.

ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول

بلوکهای دیواری

بلوکهای سیمانی ساده باید به شکل مکعب مستطیل و کاملاً سالم و بدون عیب بوده و سطوح آن چسبندگی کافی با اندود و ملات داشته باشد.

استاندارد ایران شماره 70، سال 1357، بلوکهای توخالی دیواری را به انواع 40×30×20، 40×20×20 و 40×10×20 سانتیمتر گروه‌بندی کرده و جمع طول قطعات توپر را بیش از کل طول در همان جهت و سطح قسمتهای پر را بیش از (50%) سطح کل بلوک در جهت عمود بر بار وارده و ضخامت حداقل جداره‌ها و پوسته خارجی بلوکهای کوچک را 3 سانتیمتر و بلوکهای متوسط و بزرگ را 4 سانتیمتر تعیین نموده است. ابعاد مذکور اسمی هستند، و اندازه‌های واقعی طول و ارتفاع بلوک را، به خاطر وجود ملات، 1 سانتیمتر کمتر اختیار می‌کنند. رواداری برای طول بلوک 3± و برای عرض و ارتفاع بلوک 5/1± میلیمتر تعیین شده است. علاوه بر اندازه‌های ذکر شده ممکن است بلوکها در ابعاد و اندازه‌های دیگری نیز بنا به توافق خریدار و سازنده تهیه شوند. مشخصات مواد اولیه مصرفی، طرز ساخت و مراقبت از بلوکها و خشک کردن آنها در استاندارد مزبور آمده است که باید از سوی سازندگان رعایت گردد.

مخلوط بتن مصرفی در ساخت بلوک باید از یک پیمانه سیمان پرتلند و 5/3 پیمانه شن (به درشتی حداکثر نصف ضخامت نازک‌ترین دیواره بلوک) و 5/2 پیمانه ماسه و 150-130 لیتر آب برای بتن لرزیده یا 180-160 لیتر برای بتن نلرزیده تشکیل شده باشد، اختلاط می‌تواند با دست یا ماشین انجام شود. در صورتی که ساختن بلوک با وسایل دستی انجام گیرد، مخلوط باید کم‌کم و در قشرهای 5 تا 5/7 سانتیمتر در قالب ریخته و هر لایه جداگانه کوبیده و متراکم گردد تا قالب کاملاً پر شود و سپس روی قالب توسط ماله صاف و همسطح گردد. در صورتی که ساختن بلوک با وسایل مکانیکی انجام گیرد، قالب باید تا ارتفاع معینی بالاتر از سطح نهایی آن پر شده و مخلوط درون قالب پس از لرزاندن، کوبیده و صاف گردد. پس از قالب‌گیری باید بلوکها را بلافاصله از قالب جدا نموده و روی صفحات زیر بلوکی (پالت)[1] به محل مناسبی برای عمل‌آوری منتقل ساخت، چنانچه تولید بلوک به وسیله ماشینهای بلوک‌زنی سیار (تخم‌کن) انجام شود، بستر زیر بلوکها باید صاف، تمیز و عاری از آلودگی و خاک بوده و با بتن یا اندود سیمانی پوشیده شده باشد. همچنین برای جلوگیری از تابش آفتاب، ریزش باران و وزش باد، بلوکها را باید در محلهای سرپوشیده و دور از جریان هوا تولید کرد. در مورد تولید بلوک با ماشینهای خودکار باید به مشخصات فنی خاص ماشین توجه کافی مبذول گردد.

هنگامی‌که دمای محیط از 5 درجه سلسیوس کمتر باشد، باید تولید بلوک در محوطه روباز را متوقف نمود. به منظور جلوگیری از آثار تخریبی ناشی از تابش مستقیم خورشید، خصوصاً در دمای بیش از 25 درجه سلسیوس، وزش باد، شسته شدن توسط باران و آبپاشی نادرست، کاهش سریع درجه حرارت در روزهای اول و سرمای زیاد و یخزدگی، عمل‌آوری بلوکهای بتنی امری است ضروری. فاصله زمانی بین‌قالب‌گیری بلوکها و آغاز عملیات مراقبت حداقل 4 تا 5 ساعت خواهد بود. عمل‌آوری ممکن است به یکی از روشهای زیر صورت پذیرد

الف: عمل آوردن با آب

این روش که غالباً در هوای گرم و خشک متداول است به وسایل و تجهیزات خاص نیاز ندارد، جز آبپاشی برای حفظ رطوبت و سرپناه برای حفاظت از تابش آفتاب، باد و باران. در این روش میزان آبپاشی بستگی به شرایط جوی داشته و حدود یک هفته به طول خواهد انجامید. در این روش آبپاشی باید چنان صورت گیرد که صدمه مکانیکی به بلوکها وارد نیامده و در تمام مدت بلوکها مرطوب باقی بمانند.

ب: عمل آوردن از طریق گرم کردن

ین روش در کارهای با ابعاد محدود مورد استفاده است و نیاز به تجهیزات و امکانات زیاد ندارد.

در این روش بلوکها در مقابل بخاری مجهز به بادبزن قرار گرفته و هوای گرم از بین آنها عبور می‌نماید. روی بلوکها با پوشینه مراقبت[2] به منظور حفظ گرما و رطوبت پوشانیده می‌شود.

ج: عمل آوردن با بخار آب

برای کاهش زمان عمل‌آوری از روش گرم کردن بلوکها با بخار آب استفاده می‌شود. این شیوه عمل‌آوری که بیشتر در تولید انبوه بلوک به کار می‌رود، نیازمند اطاقهای بخار و تجهیزات جنبی آن است. درجه حرارت این اطاقها تا 80 درجه سانتیگراد می‌رسد، افزایش و کاهش درجه حرارت بلوکها در این حالت به آرامی صورت می‌گیرد تا بلوکها ضمن عمل‌آوری، آب خود را از دست ندهند. در این موارد مدت عمل‌آوری به حدود یک روز تقلیل می‌یابد.

صرف نظر از اینکه عمل‌آوری به چه شیوه‌ای صورت پذیرد، پس از پایان مدتهای تعیین شده فوق، باید بلوکها را به محل مصون از تابش مستقیم خورشید و وزش باد، منتقل، و به مدت 3 هفته تمام آنها را مورد مراقبت قرار داد، تا به طور یکنواخت خشک شوند، به نحوی که میزان رطوبت باقیمانده از (2%) برای بلوکهای با وزن مخصوص 1400 کیلوگرم بر متر مکعب و (5%) برای بلوکهای با وزن مخصوص کمتر از 1400 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز ننماید. مصرف بلوکهای خشک نشده در دیوار باعث جمع‌شدگی کار و ایجاد ترک خواهد شد و از این رو رعایت میزان رطوبت باقیمانده امری الزامی است.

کلیه بلوکها باید سالم، بدون شکستگی سطوح و لبه‌ها و سایر نواقصی باشند که سبب ضعف بلوک در کار می‌گردد، از این رو بلوکها را باید به هنگام مصرف به دقت مورد بازدید قرار داد و از مصرف بلوکهای معیوب خودداری نمود.

تاب فشاری متوسط 12 بلوک نباید از 280 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (برای سطوح پر) کمتر شود مشروط بر اینکه تاب فشاری هیچ یک از بلوکها از (75%) مقدار تاب متوسط به دست آمده کمتر نباشد.

بلوکهای سقفی

ضخامت تیغه‌های بلوک سقفی حداقل 15 میلیمتر، عرض تکیه‌گاه بلوک سقفی بر روی تیرچه دست کم 5/17 میلیمتر، رواداری در عرض بلوک 2± و در طول و ارتفاع 5± میلیمتر خواهد بود. مصرف سیمان در این بلوک به خاطر نازکی تیغه، قدری بیش از بلوک دیواری است.

بلوکهای نمادار

بلوکهای نمادار به ابعاد بلوکهای دیواری با نمای صاف و نقشدار تهیه می‌شوند. برای جلوگیری از زخمی شدن و پریدگی لبه‌ها و سطوح در موقع شکستن بلوکهای نمادار جهت مصرف، آنها را در اندازه‌های نیمه و سه قدی نیز می‌سازند. به منظور صاف بودن سطوح در این نوع بلوک باید مصرف سیمان قدری بیشتر از بلوکهای معمولی باشد.

بلوکهای سبک

بلوکهای سبک دیواری و سقفی به منظور کاهش وزن و بار مرده و تقلیل تبادل حرارتی و صوتی در ساختمان مصرف می‌شوند. این بلوکها را از انواع بتن سبک می‌سازند که معمول‌ترین آنها بتنهای گازی و سبکدانه هستند.

وزن ویژه بلوکهای سبکدانه از 1200 تا 1450 کیلوگرم بر متر مکعب و تاب فشاری متوسط 3 نمونه آنها باید دست کم 70 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (در سطح کل بلوک) و حداقل تاب فشاری یک نمونه 55 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع باشد، حداکثر میزان جذب آب در مورد این بلوکها 30 کیلوگرم بر متر مکعب می‌باشد.

مصالح نصب و ملاتها

دوغابها و ملاتها

اتصالات و بستها

حمل و نقل و نگهداری

بارگیری، حمل و باراندازی انواع بلوک باید با دقت انجام شود به نحوی که ضایعات به حداقل ممکن برسد. بلوکها باید در محل تمیز و سرپوشیده به طور جدا از هم دسته‌بندی شده و از تماس آنها با خاک، مواد مضر، رطوبت و یخ و برف جلوگیری شود.آزمایش نمونه‌های گرفته شده از بلوک در کارخانه و کارگاه باید منطبق با ویژگیهای مورد نظر در مشخصات کار باشد.

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و یکم خرداد 1391ساعت 15:10  توسط مهندس رضا باقری   | 

تاريخچه سيمان

تاريخچه سيمان                                                                                                      
در اواخر قرن هيجدهم به منظور آشنائی با خواص هيدروليکی ملاتهای ساختمانی گامهای موثری توسط مهندس انگليسی جوانی به نام جان اسميتون (John Smeaton) برداشته شد و در سال ١٧٦٩ ميلادی مطالعاتی در زمينه خواص ترکيبی موجود در خاک رس، گيرش هيدروليکی و خاصيت سخت شدن اين ترکيبات به عمل آمد که در نتيجه مواد جديد حاصله، سيمان (Cement) نامگذاری گرديد.
پس از نتايج بدست آمده در سال ١٨٠٢ ميلادی اولين کارخانه سيمان در انگليس بنا شد که به جهت سعی و تلاش يک شيميدان معروف به نام فردريچ جان (friedrich John) با بالا بردن کيفيت پخت سيمان و همچنين ازدياد درجه حرارت دمای کوره و خردايش بهتر مواد، سيمان مرغوبتری را بدست آورد. و اما ٢٣ سال بعد يعنی در سال ١٨٢٥ يک بنای جوان آجرچين بنام ژوزف آسپدين (Joseph Aspdin) موفق شد از پخت مخلوط سنگ آهک و خاک رس (به صورت دو غالب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی بی نظير دست پيدا کند و اين شخص، اين محصول را سيمان پرتلند ناميد و اولين کارخانه سيمان پرتلند را بنا کرد و همچنين اين روش را به نام خودش به ثبت رسانيد. بنابراين اولين کارخانه سيمان در کشور انگلستان تاسيس گرديد، خالی از لطف نيست که بدانيم اولين کارخانه سيمان آلمان در سال ١٨٥٥ توسط دکتر هرمان بليب تره ( Dr.Hermann Bleibtrev ) در اشتاين اجرا گرديده است. و همچنين اولين کوره دوار سيمان در دنيا در سال ١٩٠٣ ميلادی در کارخانه سيمان Adler شروع به کار کرد حال پس از تعريف مختصری از سيمان و تاريخچه آن به بررسی تقويم تاريخی بدست آمدن سيمان و بتون به نامهای غير از اينها در ادوار گذشته قبل و بعد از ميلاد مسيح می پردازيم تا بدانيم که انسان گذشته نيز به منظور استقامت بخشيدن به محل زندگی خود و همچنين سازه های جانبی دست ساز خودشان اهميت ويژه ای قائل بوده است.

 

تعريف سيمان:

سيمان(Cement) گردي است نرم، جاذب آب و چسباننده خرده سنگ كه اساسا مركب است از تركيبات پخته شده و گداخته شده اكسيد كلسيم با اكسيد سيليكون، اكسيد آلومينيوم و اكسيد آهن. ملات اين گرد قادر است به مرور در مجاورت هوا يا در زير آب سخت شود و در زير آب در ضمن داشتن ثبات حجم، مقاومت خود را نيز حفظ مي‌نمايد و در فاصله 28 روز در زير آب ماندن داراي حداقل مقاومت فشاري 25 نيوتون بر ميليمتر مربع شود.

سيمانداراي ميل تركيبي با آب مي‌باشد و در اثر تركيب با آب هيدراته گشته و ايجاد باند هيدروليكي مي‌نمايد. هنگامي كه با نسبتهاي معين با شن ،ماسه و آب مخلوط گردد بتن حاصل مي‌شود كه پس از سفت شدن با گذشت زمان بتدريج محكم‌تر شده و بر استحكام آن افزوده مي‌شود .

مواد اوليه سيمانعبارتند از:

1- سنگ آهك Limestone

2- خاك رس Clay

3- مارل Marl

4- سنگ سيليس ،آهن و...

اساسا مواد اوليه سيمانبوسيله طبقه‌بندي زير مشخص مي‌شوند:

1- تركيبات اصلي

2- مواد اصلاح كننده

3- مواد افزودني

تركيبات اصلي :

از CaO ، SiO2 ، Al2O3 و Fe2O3 تشكيل شده‌اند كه CaO از تركيبات آهكي و SiO2 ، Al2O3 و Fe2O3 از تركيبات رسي تهيه مي‌شوند.

تركيبات آهكي بر حسب درصد كربنات كلسيم )CaCO3( طبقه‌بندي مي‌شوند. درصد CaCO3 بايستي بالاتر از 75 درصد باشد تا بتواند نياز CaCO3 در مخلوط مواد خام را برآورده‌كند.
تركيبات رسي اساسا از
SiO2 ، Al2O3 و Fe2O3 تشكيل شده‌اند. اجزا تشكيل دهنده اين مواد
به مقدار كم در تركيبات آهكي نيز وجود دارند.

مواد اصلاح كننده :

چنانچه در مواد آهكي و رسي درصد تركيبات اصلي كامل نباشد از مواد اصلاح كننده استفاده مي‌شود. سنگ سيليس ، بوكسيت و سنگ آهن از جمله مواد اصلاح كننده بشمار مي‌روند.

مواد افزودني:

1- گچ Gypsum يا ((CaSO4.2 H2O :

براي كنترل زمان گيرش سيمانمعمولا 3 تا 4 درصد گچ به كلينكر ورودي به آسياب سيماناضافه مي‌شود .
2- پوزولان :

پوزولان ماده‌اي است داراي تركيب سيليسي يا سيليس و آلوميني كه بتنهائي خاصيت سيماني ندارد و اگر داشته باشد جزئي‌است. درصورتيكه پودر شود، در مجاورت آب و در دماهاي معمولي با هيدروكسيد كلسيم واكنش داده و تركيباتي بوجود مي‌آورد كه خاصيت چسبندگي و سفت شدن پيدا مي‌كند. مخلوط پودر پوزولان با آب و آهك بنام سيمانطبيعي نيز معروف است كه سابقه استفاده از آن به چند هزار سال قبل برمي‌گردد. پوزولان به همراه كلينكر براي تهيه سيمانهاي پوزولاني‌افزوده مي‌شود .

3- سرباره و خاكستر بادي )Fly

انواع ملاتها

ملاتها داراي انواع گوناگوني به شرح زير مي‌باشند:

ملات گل و كاهگل

ماده چسباننده ملات گل و كاهگل، خاك رس است. پولكهاي خاك رس پس از مكيدن آب به صورت خميري در آمده و دانه‌هاي ماسه خاك را به يكديگر مي‌چسبانند. اين ملاتها از قديمي‌ترين ملاتها هستند و در نخستين ساختمانهايي كه بشر بنا كرده، به كار رفته است. هم اكنون نيز در ساختمانهاي خشتي و گلي و حتي آجري و سنگي بسياري از روستاها اين ملات به كار مي‌رود. براي ساختن ملات گل، آخوره مي‌بندند و در آن آب مي‌اندازند و صبر مي‌كنند تا پولكهاي خاك رس آب بمكند، پس از آن ملات را خوب ورز مي‌دهند و به مصرف مي‌رسانند.

چون ملات گل پس از خشك شدن جمع شده و ترك مي‌خورد، به آن كاه مي‌زنند كه آن را مسلح كرده و از ترك خوردن آن جلوگيري كنند. براي ساختن اين ملات نيز آخوره‌اي از خاك و كاه مي‌سازند و در آن آب مي‌اندازند تا خاك گل شده و كاه خيس خورده و نرم شود. پس از آن ملات را خوب ورز مي‌دهند و به مصرف مي‌رسانند. ملات كاهگل براي اندود ساختمانهاي گلي، زيرسازي اندود گچي و آب‌بندي بام ساختمانها مصرف مي‌شود. ملات كاهگل به علت سبكي وزن، عايق، حرارتي خوبي است و از اين رو در گذشته سقف زيرين شيروانيهاي دو پوشه را با اين ملات از داخل اندود مي‌كردند تا جلو ورود گرما از سقف را بگيرند. چنانچه در آب ملات كاهگل كمي نمك طعام اضافه كنند، به علت خاصيت جذب و نگهداري رطوبت كه در نمك وجود دارد، ملات بيشتر خميري مي‌ماند و بهتر جلو عبور آب را مي‌گيرد، به علاوه از آنجا كه نمك درجه انجماد آب را پايين مي‌آورد، در فصول سرد اين ملات ديرتر يخ مي‌زند، در ساختن كاهگل براي نما بايد از كاه نرم و ريز استفاده كرد. براي ساختن هر مترمكعب كاهگل، حدود 45 تا 50 كيلوگرم كاه لازم است. گل نيمچه كاه داراي كاه كمتري است و براي فرش كردن آجر روي بام در مناطق كم باران به مصرف مي‌رسد. گاهي اوقات به ملاتهاي گلي به منظور آب‌بندي و دوام بيشتر، امولسيون قير اضافه مي‌كنند. افزودن ماسه به ملات گل، سبب كاهش جمع‌شدگي و در نتيجه كاهش ترك‌خوردگي آن مي‌شود. افزودن كمي آهك يا سيماننيز سبب اصلاح بعضي خاكها مي‌شود.

ملات ساروج

پيش از اختراع سيمان، ملات ساروج را براي اندود و آب‌بندي كردن آب‌انبارها و حوضها مصرف مي‌كردند، ولي امروزه مصرف آن بسيار كم شده و ملات سيمانجاي آن را گرفته است. ملاتهاي ساروج مصرفي در ايران به دو گونه تقسيم مي‌شوند: ساروج گرم و ساروج سرد.

ملات ساروج گرم

ساروجهاي گرم در واقع نوعي ملات آهك آبي هستند كه از پختن و آسياب كردن سنگهاي آهكي رس‌دار به دست مي‌آيند و اين نوع ملاتها در جنوب ايران در كناره شمالي خليج فارس به كار مي‌رفته و پس از گذشت سالها در ساختمانهاي دريايي پابرجا مانده‌اند. مشهورترين ساروج از اين نوع متعلق به بندر خمير مي‌باشد.

 

ملات ساروج سرد

ماده چسباننده اين ملات از اختلاط آهك، خاكستر و آب حاصل مي‌شود، براي قوام و چسبندگي به آن خاك رس مي‌افزايند و ماسه بادي نيز در آن نقش پركنندگي و استخوان‌بندي دارد، براي جلوگيري از ترك‌خوردگي به ساروج، لوئي (پنبه جگن) يا موي بز مي‌زدند. خاكستر داراي مقدار زيادي سيليس غير بلوري است كه به هنگام اختلاط با دوغاب آهك با آن تركيب شده و سيليكات كلسيم به وجود مي‌آيد، ولي اين عمل به كندي پيش مي‌رود و از اين جهت ملات ساروج، كندگير است.
ملات ساروج از اختلاط 10 پيمانه گرد آهك شفكته، 7 پيمانه خاكستر الك شده، يك پيمانه خاك رس، يك پيمانه ماسه بادي، 30 تا 50 كيلوگرم لوئي (براي هر مترمكعب ملات)، آب به قدر كافي و ورز دادن آنها به دست مي‌آيد.

ملات گچ

ملات گچ خالص از پاشيدن گرد گچ در آب و به هم زدن آن به دست مي‌آيد. چنين ملاتي زودگير است و تنها براي كارهايي كه با سرعت انجام مي‌گيرد، مناسب مي‌باشد. براي اينكه بتوان با ملات گچ كار كرد، بايد زمان گيرش آن به تأخير افتد. افزودن خاك رس، خمير آهك و افزودنيهايي ديگر مانند سريشم نجاري آن را كندگير مي‌كنند.

ملات گچ خالص براي قشر مياني سفيدكاري و اتصال قطعات گچي مناسب، است همچنين در بعضي موارد براي اندودهاي زودگير مانند اندود آستر سقفهاي كاذب به كار مي‌رود.

در قشر رويه سفيدكاري، ملات گچ خالص به كار مي‌رود و براي اينكه فرصت كافي براي كار كردن با آن وجود داشته باشد، هنگام گرفتن آن را ورز مي‌دهند تا بلورهاي سوزني شكل گچ مهلتي براي در هم رفتن پيدا نكنند و ملات يكپارچه گچ درست نشود. چنين ملاتي را ملات گچ كشته مي‌نامند.
گچ كشته در تماس با اجسام، سفيدي پس مي‌دهد و بسيار نرم است. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منيزي سوخته در ملاتهاي گچ، سبب ايجاد آلوئك در اندودهاي گچي مي‌شود.
ملات گچي مرمري در اندودكاري نقاط مرطوب و مكانهايي كه نياز به شستشو دارند، به مصرف مي‌رسد.

ملات گچ و خاك افزودن خاك رسي به گچ به مقادير زياد آن را كندگير و ارزان مي‌كند، معمولاً نسبت خاك رس به گچ از 1 به 2 تا 1 به 1 تغيير مي‌كند كه ملات اخيرالذكر به ملات گچ نيم و نيم معروف بوده و متداول‌تر است.

مصرف ملات گچ در طاق‌زني و تيغه‌سازي و قشر آستر اندودكاريهاي داخل ساختمان است. براي ساختن آن مخلوط گچ و خاك را به آهستگي در آب پاشيده به هم مي‌زنند.

ملات گچ و ماسه از اختلاط گچ با ماسه ريزدانه ملات گچ و ماسه ساخته مي‌شود كه مي‌توان از آن به جاي ملات گچ و خاك براي زيرسازي اندودها در نقاطي كه ماسه بادي يا ساحلي يا رودخانه‌اي ريزدانه فراوان است، استفاده كرد. انواع ماسه ريزدانه و دانه‌بندي آنها در استاندارد 301 ايران آمده است، درشت‌ترين دانه در ماسه براي اين نوع ملات، 2 ميليمتر ذكر گرديده است.

ملات گچ و پرليت

از پرليت منبسط و گچ، ملات سبكي ساخته مي‌شود كه جاذب صوتي مناسب و عايق حرارتي خوبي است. اندود پرليت و گچ از نفوذ آتش به اسكلت فولادي و بتن فولادي ساختمانها جلوگيري نموده و خطر گسترش آتش را كاهش مي‌دهد.

ملات گچ و آهك

ملات گچ براي مناطق خشك مناسب است و آن را نمي‌توان در نقاطي كه رطوبت نسبي هوا از 60% تجاوز مي‌كند، مصرف كرد. براي اين نواحي ملات گچ و آهك مناسب‌تر است. افزودن 3 پيمانه خمير آهك به يك پيمانه گچ يا دو قسمت وزني گرد آهك شكفته به يك قسمت گچ، آن را كندگير كرده و براي قشر رويي مناسب مي‌سازد. براي مناطق مرطوب، ملات گچ و آهك مذكور مناسب‌تر است، زيرا پس از مدتي كه از مصرف آن گذشت، آهك با گرفتن گاز كربن از هوا به سنگ آهك تبديل مي‌شود كه جسمي سخت و در برابر آب و بخار پايدار است.

 

 

ملات ماسه سيمان

ماده چسباننده اين ملات، سيمانپرتلند و ماده پركننده آن، ماسه است. اين ملات از نوع آبي و داراي مقاومت خوبي به ويژه در سنين اوليه است. ملات ماسه سيمانجمع مي‌شود و در سطوح بزرگ و بندكشيها تركهاي ريز (مويي) و درشت برمي‌دارد. آب برف و باران بخصوص در موقع بوران به داخل اندود سيماني و بندكشيها نفوذ كرده و حتي گاهي به داخل ساختمان سرايت مي‌كنند. براي زودگير كردن ملات سيماني هيچگاه نبايد به آن گچ افزوده شود، زيرا چنين ملات و اندودي پس از مدتي متلاشي مي‌شود. وجود خاك رس در ماسه ملات سبب مي‌شود كه دور دانه‌هاي ماسه، دوغابي از خاك رس درست شود و سيماننتواند به خوبي به آن بچسبد. وجود برخي مواد آلي در ملات، باعث ديرگير شدن آن مي‌شود. مواد سولفاتي موجود در ماسه، آب يا آجر مصرفي، باعث از هم گسيختگي ملات و كار آجري مي‌شود. به اين علت ميزان مواد مضر نظير خاك رس، مواد آلي و سولفاتها در ملات محدود شده است. در مواقعي كه خطر حمله سولفاتها مطرح است، بايد از سيمانضد سولفات نوع 2 يا 5 يا سيمانپوزولاني استفاده شود. گاهي اوقات براي مقابله با حمله ضعيف سولفاتها و سرما، توصيه مي‌شود عيار سيماندر ملات بيشتر اختيار شود، ولي بايد در نظر داشت كه هنگام نشست نامتعادل، كارهاي پرسيمان تركهاي بزرگتري برمي‌دارند، در حالي كه در ملاتهاي ضعيف تركها در تمام كار پخش شده و به صورت مويي ظاهر مي‌شوند. براي شمشه‌گيري ملاتهاي سيمان، هرگز نبايد از گچ استفاده كرد، زيرا اين دو ملات، به ويژه در صورت وجود رطوبت با يكديگر تركيب شده و متلاشي مي‌شوند.

ملاتهاي ماسه سيمانآهك (باتارد)

ملاتهاي ماسه سيمانبا نسبتهاي مختلفي از سيمانو آهك و ماسه ساخته مي‌شوند كه متداول‌ترين آنها 6 : 1: 1 (يك حجم سيمانو يك حجم آهك و 6 حجم ماسه) و آب به مقدار كافي مي‌باشد. حجم ماده پركننده ملات، بايد حدود تا 3 برابر ماده چسباننده باشد و نمي‌تواند از اين حدود تجاوز كند، در صورت كمتر شدن، جمع‌شدگي و به دنبال آن ترك‌خوردگي اتفاق مي‌افتد و در صورت بيشتر شدن، كارآيي ملات كم مي‌شود. از سوي ديگر مقاومت ملاتهاي سيماني بيش از مقاديري است كه در كار بنايي لازم است. لذا براي اينكه با مصرف سيمانكمتر، كارآيي ملات كاهش نيابد، مي‌توان مقداري آهك جانشين سيماننمود.
آهك علاوه بر تأمين كارآيي ملات سبب مي‌شود كه:

الف: نفوذپذيري آب در ملات و اندود كم شود.

ب: خميري بودن ملات بيشتر شده و از ترك‌خوردگي آن جلوگيري شود.

پ: با خاك موجود در ماسه ملات تركيب شده و از اثر بد آن در ملات جلوگيري كند.

ت: در مصرف سيمانصرفه‌جويي شود.

ث: قابليت نگهداري آب ملات افزايش يافته و ملات كارپذيرتر شود.

ج: ظرفيت حمل ماسه در ملات افزايش يابد.

ملاتهاي ماسه، سيمان، آهك در ايران به باتارد مشهور هستند كه لفظي فرانسوي است. علاوه بر ملات باتارد 6 :1:1 (نسبتهاي حجمي سيمانبه آهك به ماسه) از ملاتهاي 1:2:9 و 1:3:12 نيز مي‌توان در كارهاي كم اهميت‌تر استفاده كرد، ولي در هر حال نسبت جمع مواد چسباننده به ماده پركننده نبايد از كمتر باشد. هرچه مقدار آهك در ملات باتارد زيادتر شود، قابليت آب‌نگهداري و كارآيي ملات افزايش مي‌يابد، ولي در مقابل، مقاومت فشاري آن كاهش پيدا مي‌كند. بسته به اينكه كدام يك از اين دو ويژگي ملات براي طراح حائز اهميت بيشتري باشد، ملات مورد نظر انتخاب مي‌شود. به اين ترتيب ملاحظه مي‌گردد كه نبايد تصور كنيم هرچه ملات قوي‌تر باشد، بهتر است.

ملات سيمانبنايي

سيمان بنايي محصولي است كه در كشورهاي صنعتي به مقدار زياد توليد شده و در كارهاي بنايي كه مقاومت زياد مورد نظر نيست، مصرف مي‌شود. سيمانبنايي از اختلاط سيمانپرتلند معمولي با جسم پركننده بي‌اثري (از نظر شيميايي) مانند گرد سنگ آهك و مواد افزودني حبابساز، مرطوب كننده و دافع آب به دست مي‌آيد. حداقل درصد سيمانپرتلند در كشورهاي مختلف متفاوت است، در كشور سوئد اين نسبت (40%) و در ايالات متحده و كانادا (50%) و در بريتانيا (75%) مي‌باشد. منظور اصلي از مصرف سيمانبنايي، دستيابي به خاصيت خميري بهتر، كارآيي و آب‌نگهداري بيشتر و كاهش جمع‌شدگي ملات است. اختلاط اين نوع ملات در كارهاي بزرگ، بهتر و ساده‌تر انجام مي‌شود. بعضي سيمانهاي بنايي آميخته‌اي از سيمانپرتلند، آهك مرده و مواد مضاف هستند. در ملات سيماني نيز مي‌توان به جاي آهك، سيمانبنايي افزود.

ملاتهاي سيمانـ پوزولاني و آهك ـ پوزولاني

اين قبيل ملاتها داراي سابقه ديرينه هستند، به طور كلي مواد پوزولاني به موادي گفته مي‌شود كه به تنهايي خاصيت چسبندگي ندارند، ولي با آهك و با وجود آب در درجه حرارتهاي عادي تركيب شده و نوعي سيمانتوليد مي‌كنند. نام پوزولان از خاكستر آتشفشاني بسيار فعالي كه از ناحيه‌اي واقع در ايتاليا به نام پوزولي استخراج مي‌گرديد، گرفته شده است. به جاي سيمانپرتلند مي‌توان از سيمانهايي كه از آسياب كردن مواد پوزولاني و اختلاط با سيمانپرتلند يا آهك شكفته ساخته مي‌شوند، استفاده كرد. اين ملاتها در برابر حمله مواد شيميايي بخصوص سولفاتها پايدار هستند. مواد پوزولاني يا طبيعي هستند مانند پوكه سنگها و كف سنگهاي آتشفشاني و خاك دياتومه، يا مصنوعي مانند سرباره كوره آهنگدازي و گرد آجر، نمونه‌اي از اين ملاتها از مخلوط كردن گرد آجر و آهك در كشورهاي شرقي، ساخته و مصرف مي‌شده است كه در ايران به نام سرخي و در هندوستان به اسم سوركي و در مصر به نام حمرا نامگذاري شده است. بعضي مواد پوزولاني در درجه حرارتهاي عادي فعال نيستند، ولي در اثر گرم كردن تا دمايي معين، فعال و براي تركيب با آهك و سيمانآماده مي‌شوند.

ملاتهاي سيمانـ پوزولاني و آهك ـ پوزولاني، ديرگير بوده و داراي مقاومت چندان زيادي نيستند ولي براي مصرف در نقاطي كه احتمال حمله سولفاتها موجود باشد، مناسبند.

ملات ماسه آهك

ماده پركننده اين ملات، ماسه و ماده چسباننده آن، آهك است. ملات ماسه آهك ملاتي است هوايي و براي گرفتن و سفت و سخت شدن به دي اكسيد كربن موجود در هوا نياز دارد. اين ملات براي مصرف لاي جرز مناسب نيست، زيرا دي اكسيد كربن لازم نمي‌تواند به داخل آن نفوذ كند و فقط سطح رويي آن كربناتي مي‌شود، از اين رو ملات براي اندود سطوح مناسب است. اين ملات براي گرفتن و سخت شدن بايد مرطوب بماند، زيرا در غياب آب عمل كربناتي شدن انجام نمي‌شود، از اين رو ملاتهاي آهكي را بايد در مكانهاي مرطوب به كار برد و تا پايان مدت عمل آمدن نمناك نگاه داشت. چنانچه ملات ماسه آهك قدري خاك داشته باشد (اصطلاحاً ماسه كفي)، بهتر است، زيرا از تركيب خاك ماسه با آهك، همان طور كه در ملات گل آهك گفته شد، تركيبهايي ايجاد مي‌شود كه گاز كربن هوا در آنها دخالتي نداشته و به گرفتن ملات به صورت آبي كمك مي‌كند. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منيزي سوخته در ملات، سبب شكفتن بعدي آنها و ايجاد آلوئك در ملاتهاي آهكي و باتارد مي‌شود. مشخصات و دانه‌بندي ماسه براي ملات سيماني در استاندارد 299 ايران درج شده است.

ملاتهاي قيري

ملات قير از 5000 سال قبل، در ساختمانهايي نظير برج بابل به كار رفته است. امروزه ملات ماسه آسفالت را براي قشر رويه پياده‌روسازيها، پوشش محافظ قشر نم‌بندي بامها، پر كردن درز قطعات بتني كف پاركينگها و پياده‌روها و مانند اينها مصرف مي‌كنند.

سيمان ماده‌اي چسبنده‌است که قابليت چسبانيدن ذرات به يکديگر و بوجود آوردن جسم يک پارچه از ذرات متشکله را دارند و از ترکيب مصالح آهکي، رس، سيليس و اکسيدهاي معدني در دماي ۱۴۰۰ درجه تا ۱۵۰۰ درجهٔ سانتي‌گراد ساخته مي‌شود. به جسم حاصل، پس از حرارت ديدن کلينکر مي‌گويند و از آسياب کردن آن سيمانبدست آيد. اندازهٔ دانه‌هاي کلينکر ۲۰ ميلي‌متر مي‌باشد
اجزاي تشکيل دهنده سيمان

مصالح آهکي (حدود ۶۰٪ الي ۶۷٪)

رس (حدود ۳٪ الي ۷٪)

سيليس (۱۷٪ الي ۲۷٪)

اکسيدهاي معدني

اکسيد آهن (۰/۵٪ الي ۶٪)Fe۲O۳

اکسيد سديم (۰/۲٪ الي ۱/۳٪)Na۲O

اکسيد منيزيم (۰/۱٪ الي ۴/۵٪)MnO

اکسيد پتاسيم (۰/۲٪ الي ۱/۳٪)K۲O

اکسيد آلومينيوم (۳٪ الي ۸٪)Al۲O۳

سيمان ها بر اساس ترکيب و فازهاي تشکيل دهنده به انواع مختلفي تقسيم بندي مي شوند .عموماً در همه ي کشورها استانداردهايي براي سيمان به عنوان يک ماده پايه جهت توليد انواع ملاتها و بتن تدوين گرديده است .تفاوت هاي موجود در رابطه با توسعه ي اقتصادي و صنعتي ،منابع مواد خام و شرايط اقليمي منجر به توسعه ي مصالح ساختماني و روشهاي گوناگون ساختار در کشورهاي مختلف گرديده اند که اين امر خود منجر به توليد مختلف سيمان شده است .بدين دليل تفاوتهايي اساسي نيز بين استانداردهاي کشورهاي مختلف در مورد سيمان وجود دارد .که همگام با ساير موارد بر مشخصات دوام بتنهاي ساخته شده از اين سيمانها تأثير گذار هستند.

در اروپا کار بر روي تدوين اصولي فني استاندارد سيمان اروپايي از سال 1975در حال توسعه و پيشرفت بوده است.در اين راه،تاکيد اوليه بر روي مجموعه روش هاي مورد توافق در انجام آزمايشات بود که اين روشها در [D42]EN196ارائه گرديده اند .بدين ترتيب مشخصات انواع بتن ،ترکيبات و کلاس مقاومتي آنها که مورد پذيرش کليه کشورهاي اروپايي بود در [E26] EN1971:2000مشخص گرديد .مبناي اين استاندارد سيمانهايي با سخت شدگي سيليکات کلسيم بودند که در کشورهاي مرکزي و غربي اروپا براي مصارف عمومي[A19] توليد مي گرديدند. با خواص ويژه اضافي (سيمانهاي ويژه (special cement)و سيمانهاي با مکانيزم هاي متفاوت سخت شوندگي در بخشهاي ديگر اين استاندارد مي بايست مورد توجه قرار گيرد.[E26،s193].از نوع سيمان مشخص شده در EN197-1در ابتدا فقط 12 نوع سيمان در استاندارد سيمان آلمان [oct.1994 [D51 DIN1164مورد پذيرش قرار گرفتند
.علت پذيرش اين 12 نوع سيمان در آيين نامه ي DIN1164.اثبات نقش موفقيت آميز آنها در دوام بتن هاي ساخته شده از اين نوع سيمانها بود.از تاريخ اول آوريل 2001 استاندارد سيمان اروپا به عنوان (Feb.2001)DIN EN1971-1:2001به عنوان استاندارد سيمان آلمان پذيرفته شده که بدين ترتيب اين استاندارد جايگزين (OCT 1994)DIN 1164-1 مي گردد.استفاده از سيمانهاي مشخص شده در استاندارد جديد DIN EN197-1مشمول مقررات آيين نامه هاي 1-DIN 1045-2 (D44،49،w2)وDIN.EN 206مي گردد. در اين ميان استانداردهاي ASTMنيز از اهميت خاصي برخوردارند .اين استانداردها بوسيله ي انجمن استاندارد آمريکا انتشار يافته است براي اطلاع بيشتر خواننده ضوابط مربوط به اين سيمانها را با شماره ي ASTMآنها معرفي مي کنيم:
-
سيمان پرتلند که در [A46]ASTM C150مشخص شده اند
-
سيمان هيدروليکي مخلوط با ترکيبات مشخص که در ASTMc595m[A60]تعريف شده است .
-
سيمان هيدروليکي مخلوط با ويژگي هاي اجرايي مشخص که در [A66]ASTMc1157mمشخصات آنها ذکر شده است و مطابق با اصطلاحات استاندارد شده مربوط به سيمان در ASTM c845[A49، مورد بحث قرار گرفته است .

مطابق با اصطلاحات استاندارد شده مربوط به سيمان در A49 ASTMC، سيمان هيدروليکي مخلوط (Blended Hydraulic Coment) سيماني است که از دو يا چند ماده غير آلي تشکيل شده که حداقل يکي از آنها سيمان پرتلند و يا کلينکر سيمان پرتلند نيست و از آميختن مواد با يکديگر به طور همزمان در حين آسياب کردن و يا آسياب کردن آنها به طور مجزا و سپس مخلوط کردن آنها با هم توليد مي شود .بنابراين به جاي واژه سيمان هيدروليکي مخلوط بهتر است عنوان صحيح سيمان ساخته شده از چند جزء اصلي را به کار برد.

البته همانگونه که اشاره شد در هر کشور استاندارد معيني وجود دارد و سيمان جزء موادي است که داراي استاندارد اجباري است.از اين رو توجه به اهداف استفاده از سيمان در انتخاب نوع آن ضروري است. نوع سيمان مصرفي بر روي خواص گيرش،استحکام و...موثر است،لذا بايد در انتخاب نوع سيمان دقت کنيم .با مراجعه به استانداردهاي مختلف موجود در سطح کشور و همچنين سطح جهان مي توانيم افزودني هاي مورد نياز براي سيمان هاي ويژه را انتخاب کنيم.در زير سيمان هاي متداول مصرفي در کشور را مورد بررسي قرار داديم.لازم به توضيح است که توجه به افزودني هاي مصرفي در سيمان بسيار ضروري مي باشد.(اين افزودني ها ممکن است به مواد اوليه ،به خوراک کوره و يا به کلينکر اضافه شوند(.

انواع سيمان

سيمان پرتلند تيپ I

سيمان پرتلند تيپ II

سيمان پرتلند تيپ III

سيمان پرتلند تيپ IV

سيمان پرتلند تيپ V

سيمان پوزولان

سيمان آميخته

سيمان برقي (پرآلومين)

سيمان رنگي

سيمان سفيد

سيمان سرباره‌اي ضد سولفات

سيمان پرتلند آهکي

سيمان بنائي

سيمان نسوز

سيمان چاه نفت

سيمان پرتلند ضدآب

سيمان باگيرش تنظيم شده

سيمان پرتلند نوع I

اين نوع سيمان که يک سيمان پرتلند معمولي است در مواردي مصرف مي شود که هيچگونه خواص ويژه اي مانند ساير انواع سيمان مورد نظر نباشد.

سيمان پرتلند نوعII

اين سيمان براي استفاده هاي عمومي استفاده مي شود.اين سيمان گرماي هيدراسيون متوسط دارد و در کاربردهايي که گرماي هيدراسيون متوسط مد نظر باشد مطلوب است.

سيمان پرتلند نوعIII

اين نوع سيمان ايجاد مقاومت بالا در کوتاه مدت مي کند .مثلاً در مکان هايي که بخواهيم پايه هاي موقت براي پل ها ايجاد کنيم مي توانيم از اين سيمان استفاده کنيم.در اين پايه هاي موقت که مدتي کوتاه براي ما مفيد هستند مقاومت بالا در کوتاه مدت مورد نظر است.

سيمان پرتلند نوع V ( نوع پنجم)

اين نوع سيمان در مواقعي که نياز به مقاومت زياد در مقابل سولفاتها مورد نظر باشد ،استفاده مي شود.ترکيب اين نوع سيمان ها با توجه به استاندارد متغير است ولي اکثراً داراي ترازهاي پايين تري کلسيم ،آلومينات هستند .ضمناً سيمان هاي روباره اي حاوي ترازهاي بالاي روباره ي کوره ي آهن گدازي نيز از جمله سيمانهاي با مقاومت بالا در برابر سولفات شناخته مي شوند.

 

سيمان بنايي

مورد استفاده ي اين نوع سيمان در مکان هايي است که به مقاومتهاي کمتر از سيمان پرتلند نوع Iمورد نياز باشد.

ملاتها و اندودهاي بنايي معمولاً ازچسباننده هايي توليد مي شود که موجب بهبود کارايي و ظرفيت نگهداري آب ملات تازه شده،اما توسعه مقاومت آنها تا به حدي کمتر از سيمان محدود کننده،تا بدين ترتيب ملات سخت شده باز هم داراي تغيير شکل پذيري کافي باشد.

اين چسباننده عموماً از سيمان ،روباره دانه شده کوره آهن گدازي ،پوزولان و احتمالاً آهک هيدراته يا آهک هيدروليکي و پر کننده(Filler)تشکيل مي شوند.

سيمان سفيد

اين نوع سيمان داراي رنگ سفيدي است و براي استفاده در سطح ساختمانها و مواقعي که استفاده از سيمانهاي بدون زنگ با مقاومتهاي بالا مورد نياز باشد،از اين سيمان در توليد انواع سيمانهاي رنگي استفاده مي شود.

سيمان پرتلند -آهکي

اين نوع سيمان در تهيه ي ملات بتن در کليه ي مواردي که سيمان پرتلند نوع Iبه کار مي رود قابل استفاده است.دوام بتن را در برابر يخ زدن،آب شدن و املاح يخزا و عوامل شيميايي بهبود مي دهد.

سيمان پرتلند -پوزولاني

در ساختمانهاي بتني معمولي و بيشتر در مواردي که مقاومت متوسط در مقابل سولفاتها و حرارت هيدراتاسيون متوسط مورد نظر باشد،استفاده مي گردد.

سيمان سرباره اي ضد سولفات

در مواقعي که مقاومت متوسط در برابر سولفاتها و حرارت هيدراتسيون متوسط مورد نظر است از اين نوع سيمان استفاده مي شود.

سيمان نسوز

اين نوع سيمان ها از ترکيبات حاوي آلومين تشکيل شده اند .اين سيمانها به سيمانهاي آلوميني يا آلومينات کلسيمي معروف اند . اين سيمان ها داراي گريدهاي مختلفي هستند و به عنوان ماده نسوز و بادرصد خلوص بالا در صنايع حرارتي و اتمسفرهاي Co،H2 به کار مي روند.

سيمان پرتلند ضد آب

اين سيمان به رنگ سفيد،خاکستري توليد مي شود، اين نوع سيمان انتقال مويينه آب تحت فشار ناچيز يا بدون فشار،کاهش مي دهد و لي جلوي انتقال بخار آب را نمي گيرد.

 

سيمان هاي چاه نفت

اين سيمانها براي درزگيري چاه هاي نفت به کار مي رود ،عمده اين نوع سيمانها ديرگير بوده و در برابر دما ها و فشارهاي بالا مقاوم مي باشند ،اين سيمان ممکن است در حفره هاي چاه هاي آب و فاضلاب نيز مصرف مي شوند.

سيمانهاي باگيرش تنظيم شده

سيمانهاي باگيرش تنظيم شده به گونه اي کنترل و ساخته مي شود که مي تواند بتني با زمانهاي گيرش از چند دقيقه تا يک ساعت توليد کند.

سيمان هاي رنگي

اين سيمانها بيشتر جنبه ي تزئيني و آرايشي دارند و در نما سازي سيماني و توليد بتن نمادار به مصرف مي رسند .

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و یکم خرداد 1391ساعت 15:3  توسط مهندس رضا باقری   | 

78 نكته در مورد ملاتها و ساخت آنها

78 نكته در مورد ملاتها و ساخت آنها:

1-از نظر نحوه خودگیری، ملاتها به دو دسته هوایی و آبی دسته بندی میشوند.

2-خاصیت چسبندگی در ملات باید حداکثر یکی دو ساعت پس از مصرف در ملات ظاهر شده وپس از ده الی دوازده ساعت به حداکثر خود برسد.

3-ملات باید نفوذ پذیر باشد تا بتواند در قطعات مجاور خود نفوذ کرده وموجب چسبیدن آنها بخود بشود.

4-ملات باید بتواند در مقابل نیروهای فشاری و کششی ساختمان به اندازه کافی مقاوم باشد.

5-حداقل مقاومت فشاری و کششی ملات باید مساوی ضعیفترین عضو ساختمان باشد زیرا حداکثر مقاومت یک سازه مساوی با توان باربری ضعیفترین عضو آن سازه میباشد.

6-ملات از دو قسمت اصلی میشود چسب (سیمان،گچ) که دارای حجم کمی بوده وجسم پر کننده (ماسه،خاک)که تقریبا" در حدود 80درصد حجم ملات را تشکیل میدهد.

7-ملاتها را میتوان به دو گروه ملاتهای زودگیر که ماده چسبنده آن گچ میباشد و ملاتهای دیرگیر تقسیم کرد.

8-ملاتهای زودگیر بسیار زود گیر بوده بطوریکه پس از 3 الی 4 دقیقه بعد از آنکه با آب مخلوط شدند شروع به سخت شدن نموده وبعد از آن 10الی 15 دقیقه پس از مصرف عمل سخت شدن آنها به پایان میرسد (بیشتر در تیغه های 5 سانتیمتری استفاده میشود).

9-ملات گچ و خاک.

9-1-ملات گچ وخاک پر مصرفترین انواع ملاتهای زود گیر میباشد.

9-2-خاک مورد مصرف در این ملات خاک رس است که باید سرند شود.

9-3-نسبت گچ و خاک در این نوع ملات 50 درصد خاک و 50 درصد گچ میباشد به نسبت زودگیر بودن یا دیرگیرتر بودن گچ ممکن است درصد خاک بیشتر یا کمتر از 50 درصدباشد هر قدر گچ زود گیرتر باشد ویا به اصطلاح کارگاهی هر قدر گچ تر باشد باید خاک مورد مصرف در ملات گچ وخاک بیشتر باشد.

10-وجود خاک در ملات گچ وخاک اولاً ملات را پلاستیک تر مینماید در ثانی ملات را دیرگیرتر میکند.

11-مورد مصرف ملات گچ و خاک علاوه بر تیغه های 5 سانتیمتری در زیرسازی سفیدکاری نیز استفاده مینمایند.

12-در مورد استفاده از ملات گچ و خاک برای زیر سازی سفیدکاری بدین طریق عمل میکنند که روی دیوار آجری را قبلا" شمشه گیری کرده وبین فاصله های شمشه گیری را با ملات گچ و خاک پر مینمایند.

13علت پاشیدن گچ وخاک درون آب آنست که تمام ذرات گچ در مجاورت آب قرار گیرد.

14-از ملات گچ وخاک در طاق ضربی نیز استفاده میشود.

15-مصرف ملات گچ و خاک فقط در مناطقی که رطوبت هوا زیاد نیست و اصولا" آب و هوا خشک است مجاز میباشد و در شهرهای مرطوب (جاهای مرطوب)این ملات به سرعت رطوبت هوا را گرفته و فاسد میشود.

16-بعلت زودگیر بودن گچ و خاک را باید به میزان کم ساخت.

17-زمان ریختن خاک به داخل آب تا پایان مصرف آن حداکثر از 10 الی 15 دقیقه تجاوز ننماید.

17-1-طریقه ساخت ملات گچ وخاک بدینگونه است که ابتدا قدری آب درون استانبولی میریزند(حداکثر نصف حجم استانبولی) آنگاه مخلوط گچ و خاک را درون آب میریزند که سطح گچ وخاک از سطح آب بالاتر بیاید وتقریبا" آب دیده نشود آنگاه این مخلوط را تقریبا" 5 تا 6 دقیقه بحال خود گذاشته و بعد از یک گوشه را ملات هم و استفاده میکنند.

17-2-برای مخلوط کردن گچ و خاک باید ابتدا خاک رس خشک را سرند کرد.

18-بهترین آزمایش برای میزان پراکندگی خاک درون گچ رنگ یکنواخت آن میباشد. باید دقت نمود که رگه های سفید گچ و یا رگه های سیاه خاک در مخلوط موجود نباشد.

19-اگر در محلی از ساختمان احتیاج به ملاتی داشته باشیم که از ملات گچ و خاک زودگیرتر باشد از ملات گچ استفاده مینمایند و یا اگر رنگ سفید ملات برای ما مطرح باشد باز هم از ملات گچ استفاده مینمائیم.

20-ملات گچ از پاشیدن گچ در آب بدست می آید.

21-ملات گچ پس از 10 دقیقه شروع به خودگیری میکند و پس از 25 دقیقه خودگیری آن پایان می پذیرد.

22-دوغاب گچ باید قبل از 10 دقیقه وملات آن پیش از 25 دقیقه به مصرف برسد.

23-گچ مورد استفاده در ملات گچ،گچ الک شده است.

24-پس از اتمام عملیات اندودکاری یک لایه نازک از ملات گچ کشته را که دارای سرعت خودگیری کمتری است بر روی سطح دیوار وسقف اندود مینمایند.

25-ملات کاهگل از اختلاط 40 تا 45کیلو کاه زرد مرغوب در 1.80 مترمکعب خاک رس و افزودن تدریجی حدود 400 لیتر آب و ورز دادن مخلوط حاصل میشود.

26-برای ساختن ملات کاهگل بعد از درست این مخلوط،مخلوط باید 1تا2 روز بماند و دوباره ورز داده شود.

27-رنگ خاک رسی که گرافیت داشته باشد خاکستری است.

28-خاک رسی که بدون اکسید آهن باشد سفید رنگ است.

29-رنگ خاک رسی که اکسید آهن سه ظرفیتی داشته باشد سرخ است.

30-رنگ خاک رسی که کربن داشته باشد تیره است.

31-خاک رسی که اکسید آهن دو ظرفیتی داشته باشد کبود است.

32-برای جلوگیری از ترک خوردن گل به آن کاه اضافه مینمایند.

33-برای پایین آوردن درجه انجماد ملات در زمستان و جلوگیری از سبز شدن و رشد علف در آن نمک طعام به آن اضافه میکنند.

34-گل نیمچه کاه دارای کاه کمتری است.

35-برای هر متر مکعب ملات کاه گل حدود 50 کیلوگرم کاه لازم است.

36-برای ساخت سیم گل،دانه های کاه را می کوبند سپس ریز شده آن را با خاک مخلوط میکنند.

37-گاهی از پوست خرد شده ی برنج به جای کاه استفاده میکنند وبه این اندود فَل گل می گویند.

38- برای اینکه رنگ قهوه ای خاک روشنتر شود به اندود،خاکستر چوب اضافه می کنند.

39-در استفاده از ملات گل حداقل عرض دیوارها 80 سانتی متر است.

40-مرغوبترین ورایجترین ملات مورد استفاده در ساختمان ملات ماسه سیمان است.

41-در ساخت ملات ماسه سیمان از ماسه شسته و سیمان استفاده میشود.

42-مقدار سیمان مورد مصرف در ملات ماسه سیمان بین 300 الی 600 کیلوگرم در متر مکعب است.

43-در ملات ماسه سیمان میزان خاک موجود (ریزدانه) در ماسه نباید از 5درصد حجم آن تجاوز کند.

44-متداولترین نسبت ماسه وسیمان در کارگاهها یک قسمت حجمی سیمان و5قسمت حجمی ماسه است.

45-ملات ماسه سیمان را باید به مقدار کم ساخت بطوریکه از زمان مخلوط کردن دانه با آب تا پایان مصرف آن حداکثر بیش از 2ساعت طول نکشد.

46-اگر ملات ماسه سیمان را با ملات ساز درست میکنیم حداقل ملات در حدود 3 دقیقه باید درون ملات ساز بچرخد.

47-اگر ملات را با دست (روش دستی) درست میکنیم ابتدا باید سیمان وماسه را با بیل دو بار برگردان نمود.

48-بهترین آزمایش تشخیص برای پراکندگی یکنواخت سیمان در ماسه رنگ یکنواخت آن می باشد.

49-رنگ ملات ماسه سیمان باید متمایل به رنگ سبز باشد.

50-باید حتما" از ساختن آخوره (آبخوره) خودداری نمائیم زیرا آخوره دانه های سیمان را که سبکتر وریزتربوده همراه آب شسته وبه قسمتهای پایین ملات برده ویکنواختی سیمان را در ملات از بین می برد وباعث نا هماهنگی ملات میگردد.

51-ملاتهای آهکی در ایران پیشینه ی 3000 ساله دارد.

52-ملات گل آهک ارزانترین وضعیفترین ملات است واستانداردی برای آن تعیین نشده است.

53-ماده چسبنده در ملات گل آهک،آهک شکفته میباشد.

54-ملات گل آهک یک ملات آبی است وبرای رسیدن به مقاومت مطلوب باید در مجاورت رطوبت قرار گیرد.

55-میزان آهک مورد نیاز در ملات گل آهک حدود 300 کیلوگرم در متر مکعب است.

56-شفته همان ملات گل آهک است که به آن قلوه های سنگ اضافه میکنند.

57-  از شفته بیشتر در پی سازی یا زیر سازی راهها استفاده میشود.

58-به شفته پر آهک شفته تیزان هم گفته میشود.

59-شفته تیزان برای جاهایی که نیاز به پی قوی وبا استحکام بیشتر باشد بکار می رود.

60-ملات گل آهک وشفته آهکی در هوای گرم ومرطوب سریعتر میگیرد ومقاومتر میشود.

61-اگر در ملات گل آهک بجای خاک از ماسه کفی استفاده شود به آن ملات ماسه آهک گفته میشود.

62-از ملات ماسه آهک برای سطوحی که در جوار رطوبت هستند هم میتوان استفاده کرد.

63-آهک مورد نیاز در ملات ماسه آهک 300 الی 400 کیلوگرم  در مترمکعب ماسه است.

64-ملات ماسه آهک بیشتر در دیوار چینی کاربرد دارد.

65-ملات ماسه آهک تا چندین روز باید مرطوب نگهداشته شود در غیر اینصورت فعل وانفعالات شیمیائی آهک در ملات مذکور متوقف شده وملات میسوزد.

66-ملات باتارد از اختلاط ماسه وآهک وسیمان تهیه میشود.

67-در کارگاهها به ملات باتارد ملات حرامزاده هم می گویند.

68-ملات باتارد برای پوشش سطوح داخلی فضاهای نمناک ومرطوب مناسب است.

69-در نمای خارجی ساختمان نیز از ملات باتارد استفاده میشود.

70- ملات باتارد تا یک ساعت پس از تهیه قابل مصرف است.

71-ملات باتارد در قشرهای نازک نسبت به ماسه سیمان بهتر پرداخت میشود.

72-در ملات باتارد میتوان از آهک کفی که دارای ریزدانه بیشتری است نیز استفاده کرد.

73-مقدار سیمان موردنیاز در ملات باتارد 100 تا 150 کیلوگرم است ومیزان آهک در حدود 150 تا 200 کیلوگرم در متر مکعب است.

74-ملات باتارد ظرف 48 ساعت پس از مصرف سفت وسخت میشود.

75-ملات ساروج از مخلوط کردن گردآهک شکفته با خاک رس،خاکستر،مغزنی(لویی)یا موی بز وترکیب این مخلوط با آب درست میشود.

76-ساروج ملاتی آبی است.

77-از ملات ساروج در آب انبارها،پی ها و بندها(سدهای)آبی استفاده میشود.

78-خاکستر دارای مقدار زیادی کربن است که به ترکیب شيميایی بهتر وسختی ملات ساروج کمک ميکند.

منبع: کتاب شناخت مواد و مصالح ساختمانی و کتاب اجزای ساختمان و ساختمان تأليف سياوش کباری

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و یکم خرداد 1391ساعت 14:51  توسط مهندس رضا باقری   | 

پي سازي

پی سازی:  

کلیات:  
 
قبل از اقدام به پی سازی ساختمان باید اطمینان حاصل گردد که در طرح و محاسبات نکات زیر رعایت شده باشد :
 
الف نشست زمین بر اثر تغییر سطح ایستایی
 
ب نشست زمین ناشی از حرکت ولغزش کلی در زمینهای ناپایدار
 
پ نشست ناشی از ناپایداری زمین بر اثر گود برداری خاکهای مجاور و حفر چاه
 
ت نشست ناشی از ارتعاشات احتمالی که از تاسیسات خود ساختمان با ابنیه مجاور آن ممکن است ایجاد شود.

تعیین تاب فشاری زمین :

برای روشن کردن  وضع زمین در عمق، باید چاه های آزمایشی ایجاد گردد این چاهها باید به عمق لازم و به تعداد کافی احداث گردد و تغییرات نوع خاک طبقات مختلف زمین بلافاصله مورد مطالعه قرار گیرد و نمونه های کافی جهت بررسی دقیق به آزمایشگاه فرستاده شود.  برای بررسی و تعیین تاب فشاری زمین در مورد خاکهای چسبنده نمونه های دست نخورده جهت آزمایشگاه لازم تهیه می گردد و برای خاکهای غیر چسبنده آزمایشهای تعیین دانه بندی و تعیین وزن مخصوص خاک و آزمایش بوسیله دستگاه ضربه دار در مح لانجام می گیرد در حین گمانه زنی باید تعیین کرد که آیا زمین محل ساختمان خاک دستی است یا طبیعی و تشخیص این امر حین عملیات خاکبرداری با مشاهده مواد متشکله جدا محل خاکبرداری و وجود سوراخها ومواد خارجی ( نظیر آجر، چوب، زباله و غیره ) مشخص می شود.   به منظور تعیین تاب مجاز زمین می توان از تجربیات محلی مشروط بر آن که کافی بوده باشد استفاده کرد.  ابعاد پی ساختمانهای ساخته شده قرینه ای برای تعیین تاب مجاز زمین خواهد بود.   هنگامی که نتایج  تجربی در دسترس نباشد و از طرف تعیین تاب مجاز زمین با توجه به اهمیت ساختمان مورد نیاز نباشد، می توان تاب مجاز را با تعیین نوع خاک توسط متخصص با استفاده از جدول شماره 2-19 ایران تعیین نمود.   قراردادن پی ساختمان روی خاکریزهایی که دارای  مقدار قابل توجهی مواد رسی بوده ویا به خوبی متراکم نشده باشد صحیح نبوده و باید از آن خود داری کرد در صورتی که پی سازی در این نوع زمین به عللی اجباری باشد، باید نوع و جنس زمین مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفته و سپس نسبت به پی سازی متناسب با این نوع زمین اقدام گردد.

لغزش زمین :

از  احداث ساختمان روی شیبهای ناپایدار و همچنین زمینهای که دارای لغزش کلی می باشند باید خود داری نمود، زیرا جلوگیری از لغزش این نوع زمینها تقریبا غیر ممکن است و این گونه زمینها غالبا با مطالعات زمین شناسی قابل تشخیص می باشند.

چنانچه احداث ساختمان در اینگونه زمینه ضرورت داشته باشد باید تدابیری لازم پیش بینی شود تا حرکات لفزشی زمین موجب بروز خرابی در ساختمان نگردد.

بتن و بتن آرمه

مصالح

سیمان:

سیمان پرتلند مورد مصرف در بتن باید مطابق ویژگیهای استانداردهای زیر باشد :

الف سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین و یژگیها، شماره 389 ایران.

ب سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین نرمی، شماره 390 ایران.

پ سیمان پرتلند قسمت سوم تعیین انبساط، شماره 391 ایران.

ت سیمان پرتلند، قسمت چهارم تعیین زمان گیرش، شماره 392 ایران.

ث سیمان پرتلند، قسمت پنجم تعیین تاب فشاری و تاب خمشی شماره 393 ایران.

ج سیمان پرتلند،قسمت سوم تعیین ییدارتاسیون، شماره 394 ایران

سیمان مصرفی باید فاسد نبوده ودرکیسه های سالم  و یا  قمرنهای مخصوص سیمان تحویل و در سیلو  و یا محلی محفوظ از بارندگی و رطوبت نگهداری شود.  سیمانی که بواسطه عدم دقت در نگهداری و یا هر علت دیگر فاسد شده باشد باید فورا از محوطه کارگاه خارج شود.   مدت سفت شدن سیمان پرتلند خالص در شرایط متعارف جوی باید از 45 دقیقه زودتر و سفت شدن نهایی آن از 12 ساعت دیرتر نباشد  در انبار کردن کیسه های سیمان  باید مراقبت شود که کیسه های سیمان طبقات  تحتانی تحت فشار زیاد کیسه هایی که روی آن قرار گرفته است واقع نشود در نقاط خشک قرار دادن کیسه ها روی یک دیگر نباید از رده ردیف و در نقاط مرطوب حداکثر از 4 ردیف بیشتر باشد.  محل نگهداری سیمان باید کاملاً خشک باشد تا رطوبت به آن نفوذ ننماید.

شن و ماسه:

شن و ماسه  باید از سنگهای سخت مانند گرانیت، سیلیس و غیره، باشد.  بکار بردن ماسه های شیستی یا آهکی سست ممنوع است.  ویژگیهای شن و ماسه مصرفی باید مطابق با استاندارد های زیر باشد :

الف استاندارد شن برای بتن وبتن مسلح شماره 302 ایران.

ب استاندارد مصالح سنگی ریز دانه برای بتن و بتن مسلح شماره 300 ایران.

مصالح سنگی بتن را می توان از شن وماسه طبیعی و رود خانه ای تهیه نمود.  به جز موارد زیر که در آن صورت باید مصالح شکسته مصرف گردد :

در مواردی که بکار بردن مصالح شکسته طبق نقشه و مشخصات و یا دستور دستگاه نظارت خواسته شده باشد.

 

هر گاه مصالح طبیعی و یا رودخانه ای طبق مشخصات نبود ه و یا مقاومت مورد نیاز را دارد.

در صورتی که بتن از نوع مارک 350 و یا بالاتر باشد.

چنانچه مخلوط دانه بندی شده با ویژگیهای استاندارد مطابقت نکند ولی بتن ساخته شده با آن دارای مشخصات مورد لزوم از قبیل تاب، وزن مخصوص و غیره باشد، دستگاه نظارت می تواند با مصرف بتن مزبور موافقت نماید.

شن و ماسه  باید تمیز بوده ودانه های آن پهن و نازک و یا دراز نباشد.  مقامت سنگهایی که باری تهیه شن وماسه شکسته  مورد استفاده قرار می گیرند نباید دارای مقاومت فشار کمتر از 300  کیلوگرم بر سانیتمتر مربع باشد.

دانه بندی ماسه باید طبق اصول فنی باشد. ماسه ای که برای کارهای بتن مسلح بکار می روند نود وپنج درصد آن باید از الک 76/4 میلیمتر عبور کند و تمام دانه های ماسه باید از سرندی که قطر سوراخهای آن 5/9 میلیمتر است عبور نماید.  دانه بندی ماسه برای بتن و بتن مسلح باید طبق جدول (4 -1-2  الف ) باشد.

 

 

 

اندازه الکهای استاندارد

درصد رد شده از الکهای استاندارد

9500 میگرن

4760 میگرن

2380 میگرن

1190 میگرن

595 میگرن

297 میگرن

149 میگرن

100

95 تا 100

80 تا 100

50 تا 85

25 تا 60

10 تا 30

2تا 10

باقیمانده مصالح بین هر دو الک متوالی  جدول فوق نباید بیش از 45 درصد وزن کل نمونه باشد.

حداکثر لای و ذرات ریز در ماسه نباید از مقادیر زیر تجاوز نماید :

الف در ماسه طبیعی و یا ماسه بدست آمده از شن طبیعی                 3% حجم

ب در ماسه تهیه شده از سنگ شکسته                                      10% حجم

برای کنترل ارقام فوق باید آزمایش زیر در محل انجام گیرد :

در یک استوانه شیشه ای مدرج به گنجایش 200 سانتیمتر مکعب مقدار 100 سانتیمتر مکعب ماسه ریخته و سپس آب تمیز به آن اضافه کنید تا مجموع حجم 150 سانتیمتر مکعب برسد، بعد آنرا بشدت تکان داده و برای سه ساعت  به حال خود باقی گذارید.  پس از سه ساعت ارتفاع ذرات ریز که بر روی ماسه ته نشین شده و بخوبی از آن  متمایز است از روی درجات خوانده می شود و برحسب درصد ارتفاع ماسه در استوانه محاسبه می گردد درصد رس و لای ذرات ریز که بدین ترتیب بدست می آید نباید از مقادیر مشخص شده در بالا تجاوز نماید.

مصرف شن و ماسه ای که از خرد کردن سنگهای مرغوب و سخت در کارخانه بدست می آید  مشروط بر آنکه ابعاد دانه های  آنها در جدول دانه بندی فوق قرار گرفته باشند، نسبت به شن و ماسه طبیعی ارجحیت دارد.

شن وماسه بصورت حجمی و یا وزنی با پیمانه ها ویا ترازوهایی که بدین منظور تهیه شده اند اندازه گیری می شوند.  مقدار شن و ماسه مصرفی در بتن جدولی که بعدا خواهد آمد مشخص شده است.  ابعاد شن مصرفی برای بتن باید طوری باشد که 90 درصد دانه های آن بر روی الک 76/4 میلیمتری باقی بماند.  دانه بندی شن نباید از حدود مشخص شده در جدول شماره ( 4-1-2- ب ) تجاوز نماید.  اندازه الک طبق استاندارد شماره 295 ایران خواهد بود.   انبار کردن شن و ماسه باید به نحوی باشد که موارد خارجی  و زیان آور به آنها نفوذ نکنند.  مصالح سنگی باید بر حسب اندازه دانه ها تهیه و در محلهای مختلف انباشته شوند. مصالح درشت دانه ( شن ) باید حداقل در دو اندازه جداگانه تهیه و انباشته گردد.  مصالحی که دانه بندی آنها حدودا  بین 76-4 تا 1/38 میلی متر است باید از مرز دانه های 05/19 میلیمتری و مصالحی که دانه بندی آنها بین 76/4 تا 8/50 یا 5/64 میلیمتر است باید از مرز دانه های 4/25 میلیمتری به دو گروه تقسیم گردند.

آب:

آب مصرفی بتن باید تمیز و عاری از روغن و اسید و قلیایی ها واملاح و مواد قندی و آلی و یا مواد دیگر یکه برای بتن و فولاد زیانبخش است، باشد.  منبع تأمین آب باید به تایید دستگاه نظارت برسد.

آب مورد مصرف باید در مخازنی نگهداری شوند که از آلودگی با مواد مضر محافظت گردد : حداکثر مقدار مواد خارجی موجود در آب بشرح زیر است :

الف حداکثر مواد اسیدی موجود در آب باید به اندازه ای باشد که 10 میلیمتر مکعب سود سوز آور سی نرمال بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.

ب -   حداکثر مواد قلیایی موجود در آبباید به اندازه ای باشد که 50 میلیمتر مکعب اسدی کلریدریک دسی نرمال  بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.

پ درصد مواد موجود در آب نباید از مقادیر زیر تجاوز کند :

مواد آلی دو دهم در هزار

مواد معدنی سه در هزار

مواد قلیایی یک درهزار

سولفاتها نیم در هزار

در حالتی که کیفیت آب مصرفی مورد تردید باشد در صورتی  می توان از آن استفاده نمود که تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با این آب حداقل 90 درصد تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با آب مقطر باشد.  بطور کلی مصرف آبهای آشامیدنی تصفیه شده برای ساختن بتن بلامانع است.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و یکم خرداد 1391ساعت 14:44  توسط مهندس رضا باقری   | 

انواع آسفالت

انواع آسفالت

سيل كت:

به نوعي آسفالت حفاظتي با ضخامت كم اطلاق مي گردد كه به منظور بهبود راهآسفالته(اعم از آسفالت گرم يا آسفالت سطحي يا انواع ديگر آسفالت) و نيز غير قابلنفوذ نمودن آن در مقابل نزولات جوي نظير برف و باران و غيره بكار برده مي شود.

سيككت:

 شامل پخش يك لايه قير مخلوط با امولسيون قير توأم با مصالح و با بدون پخش مصالح باشد.

پريمكت :

اندود نفوذي به منظور آماده نمودن سطح راه شني جهت بخش قشر آسفالت آنجام مي گرددقير پريمكت كه در سطح راه شني پخش مي گردد در داخل خلل و فرج آن نفوذ نموده و علاوهبر تحكيم سطح راه شني سبب تسهيل چسبندگي قشر آسفالت به بدنه راه مي گردد.

تك كت: 

پخش يك لايه بسيار نازك امولسيون قير روي سطح آسفالتي يا بتنيبهمنظور آغشته نمودن سطوح مزبور و ايجاد و چسبندگي با قشرآسفالتي كه متعاقباً روي آن پخش مي شود اندود سطحي و يا تك كت ناميده مي شوند.

لكه گيري :

هر گاه در راهها بر اثر فشار ترافيكي و خرابي جسم راه آسفالت سطح راه خراب شده وبا به شكل موزائيكي درآمده باشد بوسله دستگاه كاتر آسفالتهاي خراب شده را بصورتشكلهاي منظم خارج نموده و چنانچه زيرسازي نيز دچار آسيب ديدگي شده بود نسبت بهاصلاح آن نيز اقدام مي كنيم سپس سك لايه تك كت ريخته و با آسفالت مرغوب رويه رامرمت مي نمائيم.

حريم راه:

با توجه ببه نوع راهي كه طراحي و احداث گردد حريم در نظر گرفته مي شود. منظور ازحريم مقدار زميني است كه از دو طرف راه براي مقاصد خاصي اختصاص مي يابد اين مقاصدرا مي توان بطور خلاصه بشرح ذيل ذكر نمود:

1- ايجاد ميدان ديد وسيعتر براي رانندگان

2- ايجاد تسهيلات جهت تعريض راه در آينده با توجه به افزايش ترافيك

 3- جلوگيري يا كاهش خطرات ناشي از انحراف خودروها از جاده ((با جلوگيري از احداث ساختمان با هر گونه بنا در حريم))

گاردريل :

نوعي جدا كننده كه از جنس ورق گالوانيزه براي حفاظ در راهها استفاده مي شود كهدر اتوبانها، نقاط پرتگاه، گردنه ها و قوسها نصب مي شود تا از تصادفات و اتفاقاتناگوار در هنگام رانندگي جلوگيري شده يا عوارض آنها كمتر شود.

نيوجرسي:

نوعي جدا كننده بتني مي باشد كه در ارتفاع مختفل از قبيل يك يا دو متري ساخته ميشود كه در بزرگراه ها جهت جلوگيري از دور زدنها و خلاف رانندگان متخلف و ايجادامنيت و جلوگيري از اتفاقات ناگوار و تصادفات و در بعضي موارد ورود و خروج و هدايتترافيك و جلوگيري از نور چراغهاي روبرو ايجاد مي شود.

چشم گربه اي:

همانگونه كه خط كشي در هنگام روز و شب راننده را در مسير حركت رتهنمايي نموده وبه او در انتخاب خط مسير ايمن كمك مي كند، چشم گربه اي نيز كه در انواع مختلفيساخته مي شود وظيفه هدايت راننده را در خطوط مختلف ترافيكي ((لاينهاي ترافيكي)) رادر شب بعهده دارد. چشم گربه ايها خصوصاً در قوسها، محل پياده روها و جاده هاي دارايچند خط ترافيكي كاربرد گسترده اي دارند.چشم گربه ايها با بازتابش نور چراغهاي خودرو در شب رؤيت شده و راننده را در مسيرايمن هدايت ميكنند.

زهكشي و درواسيون:

نفوذ آب به لايه هاي زير سازي موجب تخريب راه مي گردد بنابراين همواره تلاش ميشود تا از نفوذ آبهاي سطحي به زيرسازي جلوگيري شود براي تحقق اين امر روشهاي مختلفيوجود دارد كه به كمك آنها آب را از لايه دفع يا از نزديك شدن آبهاي جاري به راهجلوگيري مي كنند زهكشي و درواسيون از جمله اين روشهاست.

آسفالت رودميكس :

از اختلاط مصالح سنگي با قير مايع در سطح آماده شده را بدون گرم كردن مصالح سنگيساخته مي شود از مزاياي اين نوع مخلوط استفاده از مصالح سنگي در كنار راه ريسه يادر نزديكي هاي انبار شده مي باشد مصالح سنگي آسفالت مخلوط بايد از سنگ يا شن شكستهيا شن و ماسه رودخانه اي و يا مخلوطي از آن دو تهيه شده باشد اين مصالح بايستي سخت،مقاوم و تميزباشند كه بوسيله مخلوط كننده اي نظير گريدر و يا لودر و يا هر وسيلهمناسب ديگر در كنار راه تهيه مي شود.

آسفالت گرم :

عبارت است از مخلوطهاي مصالح سنگي با قير خالص كه در كارخانه آسفالت با درجهحرارت معين طبق مشخصات تهيه و با توجه به فاصله حمل مشخص كه مجاز مي باشد آماده شدهو بوسيله فينيشر بر روي سطح راه پخش و كوبيده مي شود.

بيندر:

بيندر بتن آسفالتي مي باشد كه با سنگ شكسته از مصالح رودخانه اي يا كوهي تهيه ميشود و مصالح سنگي آن داراي دانه بندي 25-0 ميلي متر و 19-0 ميلي متر مي باشد بيندربصورت يك لايه طبق ابعاد و ضخامت هايي كه در نقشه مشخص شده بر روي سطوح آماده شدهراه پخش مي گردد البته در مواردي كه ضخامت قشر آسفالت زياد باشد با توجه به دانهبندي انتخاب شده ممكن است در يك لايه يا بيشتر اجرا شود.ضمناً لايه بيندر بر اساسطراحي روسازي جاده محاسبه و مشخص مي گردد.

 

توپكا:

بتن آسفالتي است كه از مصالح رودخانه اي يا مصالح سنگ كوهي تهيه مي شود و مصالحسنگي آن داراي دانه بندي 19-0 ميلي متر مي باشد و جهت پوشش لايه نهائي بتن آسفالتبكار مي رود كه به آن اصطلاحاً رويه مي گويند و ضخامت اين لايه را بر اساس طراحيروسازي جاده محاسبه و مشخص مي گردد.

بيس:

بيس قشري است كه مصالح سنگي و يا مخلوطي از مصالح سگي و مواد چسبيده با مشخصاتفني معين و به ضخامت محاسبه شده مي باشدكهبر روي بستر 50-0 ميلي متر و 38-0 ميلي متر و 25-0 ميلي متر مي باشدكهحداقل 50% مصالح ماندهروي الك شماره 4 بايد شكسته و ارزشماسه اي آن بيشتر از 35 باشد اين قشر بايدقابليتتحمل بارمحوري و همچنين زهكشي راه را داشته باشد.

ساب بيس:

ساب بيس قشري از مصالح سنگي با مشخصات فني معين و به ضخامت محاسبه شده مي باشدكه بر روي بستر روسازي راه بمنظور تحمل بارهاي وارده از جانب قشر اساس قرار مي گيرداين قشر معمولاً ااولينلايه از ساختمان روسازي را تشكيلمي دهد و ضخامت آن نيز بر اساس طراحي روسازي راه محاسبه و تعيين مي گردد.مصالحآن داراي دانه بندي 50-0 ميلي متر و 48-0 ميلي متر و 25-0 ميلي متر مي باشد.

ردايلينگ:

به نوعي قير پاشي سطح راههاي شني اطلاق مي گردد كه بمنظور تحكيم و تثبيت سطح شنيراه و نيز غبار نشاني بكار برده مي شود راههاي شني كه به اين روش قير پاشي مي شوندپس از مدتي سطح شني آنها مبدل به يك سطح پايدار گرديده كه در برابر نفوذ آب مقاوممي باشد قيرهاي مورد مصرف آن عبارتند از 70-mc و 250-mc و 70-sc و 250-

 

پخش كردن مخلوط آسفالت:

قسمت اصلي ماشين پخش آسفالت يكي از قسمت تراكتور موتور‌دار آن است كه ماشين را به حركت درمي‌آورد. كاميون حامل مخلوط آسفالت را هل داده و تخته ماله مخصوص پخش كردن آسفالت رابدنبال خود مي كشد و ديگري تخته ماله مي باشد كه عمل پخش آسفالت امروزه داراي يك سيستم كنترل اتوماتيك مي باشند كه طراز لبه ماله را مشخص مي كند.

در مورد كارهاي كوچكتر مي توان از ماشينهاي پخش آسفالت كه به صورت يدك كشيده مي شوند استفاده نمود. جريان مواد آسفالتي در اين نوع ماشين‌ها در شكل نشان داده شده است. نوع ديگر ماشين‌آلات پخش آسفالت، ماشين‌ احداث روية شانه مي باشد. اين ماشين كوچك بوده (حداكثر جاده به عرض تا 10 فوت يا 3متر را مي توان روكش كرد) و براي آسفالت كردن شانه شاهراه‌ها يا براي تعويض‌ شاهراههاي موجود به كار مي‌رود. اينگونه ماشين‌‌ها نيز به صورت موتوردار و يا به صورت يدك كه به دنبال يك گريدر موتوري ضميمه مي‌شود وجود دارند.

مخلوط آسفالت را توسط گريدر مي‌توان پخش نمود. بدين معني كه مخلوط آسفالت توسط كمپرسي به محل احداث راه حمل شده در داخل مخزنهاي تنظيم كننده تخليه شده و با نسبت مشخصي درجلوي گريدر روي سطح راه ريخته مي شوند و تيغه گريدر آن را روي سطح راه پخش مي‌كند. استفاده از گريدرهايي كه وسط دستگاههاي اتوماتيك طراز تيغه‌شان كنترل مي شود كيفيت كار را خيلي بالا خواهد برد. مسائل و شيب وطراز سطح تمام شده، وضع ظاهري و درجه حرارت مخلوط وزن آسفالت بكار رفته در واحد سطح جاده و ضخامت متوسط رويه آسفالتي .

غلطكهاي چرخ فولادي بايد در حالتي آسفالت ريخته شده را غلطك بزنند كه چرخ گردان آنها در جلو قرار گيرد.عدم توجه به اين موضوع باعث ايجاد ناهمواري سطح آسفالتي مي‌شود.

مراحل اجراي غلطك‌زني و تراكم عبارتنداز:

1-درزهاي عرضي بايد غلطك زده شوند

2-درزهاي طولي بايد غلطك زده شوند

3-غلطك‌ زدن لبه‌هاي خارجي

4-غلطك زدن اوليه

5-غلطك زدن ثانويه

6-غلطك زدن نمايي

 ماشين‌ قيرپاش:

ماشيني كه عملاً در تمام كارهاي آسفالتي بكار مي رود در شكل نشان داده شده است از اين ماشين درپاشيدن قشر‌هاي قيري و همچنين در ساختن انواع روكش‌هاي راه وتعميرات سطح آسفالت استفاده ميشود.

مقدار توليد ماشين‌ به سه عامل بستگي دارد و بر حسب گالن بر يارد مربع ميشود اين سه عامل عبارتنداز: سرعت تلميه ماشين، سرعت ماشين حين كار و طول لوله پاشنده قير لوله‌هاي معمول بين4 تا 24فوت (حدوداً 1تا 8 متر)طول دارند.

مقدار كاركرد پمپ را از روي عقربه به مندرج مي‌توان ملاحظه نمود. سرعت حركت ماشين را بر حسب فوت در دقيقه معين مي كنند. چون حجم آسفالت بر حسب درجه حرارت تغيير مي كند. اغلب آئين‌نامه‌ها حجم را در دماي 60 درجه فارنهايت (15 درجه سانتي‌گراد) معين مي‌كنند.

بنابراين معمولاً ضريب تصحيحي در ساير دماها بكار برده مي‌شوند تا حجم محاسبه شده را تبديل به حجم استاندارد بنمايد.

با در دست داشتن يك طول معين براي لوله پاشنده قير مي‌توان از روي جداول مخصوص سرعت لازم براي ماشين‌ و سرعت پمپ را براي اينكه راندمان كار مقدار معيني بشود تعيين نمود در صورتيكه جدول مربوط در دسترس نباشد از رابطه زير مي‌توان سرعت مورد نظر ماشين را تعيين نمود.

 

فرمول:

كه نمادهاي آن چنين‌اند:

S: سرعت (فوت در دقيقه)

P: مقدار كار پمپ (گالن در دقيقه)

W: طول لوله پاشندة قير

R: راندمان كلي كار (گالن بر يارد)

فرمول:

طول قطعه راهي كه يك مخزن پر ماشين آسفالتكاري قادر به مفروشي كردن آنست از معادله (فرمول)محاسبه مي شود در صورتيكه ماشين مجهز له چاهك نباشد بايد حدود 50 گالن قير در مخزن ماشين باقي گذارد تا از پاشيدن قير بطور غير مساوي جلوگيري شود زيرا در آخر كار هوا وارد قسمت مكنده پمپ شده و مانع توزيع يكسان قير روي مسير مي‌شود. مقدار R بايد پس از هر دور كنترل شود. براي اين كار بايد حجم آسفالت معرف شده توسط ماشين را با اندازه‌گيري حجم آسفالت موجود در مخزن ماشين قبل از شروع و پس از خاتمه كار پيدا كرده و اين حجم را تبديل به حجم استاندارد (حجم مخلوط در دماي Fْ60) نمود و سپس از روي معادله مقدار R رامحاسبه نمود.

نكته مهم:

ماشين آسفالتكاري مواد قيري را بطور يكنواخت روي سطح جاده توزيع نمايد براي حصول اين مهم روشهاي زير كمك مي كند:

1-سعي شود كه هميشه باتوجه به نوع كار از سر مجراي به اندازه باندازه توصيه شده توسط كارخانه سازنده استفاده شود. بايد تمام سرمجراهاي پاشنده قير داراي اندازه يكسان باشند.

2-تمام سرمجراها بايد با محور لوله پاشنده قير داراي اندازه يكسان باشند.

3-ارتفاع لوله پاشنده بايد از سطح جاده به اندازه توصيه شده توسط كارخانه سازنده ماشين باشد. همواره بايد ارتفاع لوله پاشنده را قبل و بعد از عمل قير‌پاشي كنترل نمود.

4-قبل از آغاز كار روزانه يك قيرپاشي آزمايشي بايد صورت گيرد تا اطمينان حاصل شود تمام مجراها كار مي كنند و گرفته نشده‌اند.

5-در حين قيرپاشي بايد سرعت حركت ماشين و مقدار راندمان پمپ كنترل شود.

+ نوشته شده در  شنبه سوم دی 1390ساعت 16:3  توسط مهندس رضا باقری   |