بتن یک ماده بسیار مناسب و مستحکم برای ساخت و ساز می باشد. امروزه طراحی و ساخت سازه های بتنی بسیار بیشتر از گذشته شده است و همین موضوع سبب شده تا مهندسان موارد بسیاری را در بتن کنترل کنند. بتن ماده ایی می باشد که از متریال زیر تشکیل شده است :

• سیمان
• سنگدانه
• آب

این ماده در برابر نیرو های کششی از خود مقاومت مطلوبی نشان نمی دهد اما در برابر نیرو های فشاری مقاومت خوبی دارد، بنابراین هرگز از بتن به تنهایی برای ساخت و ساز و در سازه ها استفاده نمی کنند و از ترکیب بتن و میلگرد ( بتن مسلح ) برای ساخت ساختمان ها و سازه ها بهره می برند.

بتن مزایای بسیاری دارد و نسبت به متریال فولاد در برابر حریق و آتش سوزی از خود مقاومت و رفتار بهتری را نشان می دهد. با این حال فولاد از بتن شکل پذیر تر است. ممکن است که این سوال برای شما پیش بیاید که استفاده از بتن بهتر است یا فولاد ؟

برای پاسخ به این سوال باید بیان شود که عوامل بسیار مختلفی تأثیر می گذارند تا متریال مناسب برای ساخت و ساز ساختمان ها انتخاب گردد و به طور قطع نمی توان گفت متریال بتن یا حتی فولاد برتری بسیاری نسبت به یک دیگر دارند. هر دو متریال در جایگاه خودشان بررسی می شود و برای ساخت و ساز مناسب هستند.

نکته بسیار مهم این است که همان طور که مقاومت بتن و سازه های بتنی در برابر نیروهای زمین لرزه بسیار مهم است، مقاومت بتن در برابر حرارت و حریق نیز از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. تأثیر نیروها و ترکیبات حریق بر بتن ها متفاوت است، به علت این که سلولز آتش و هیدروکربن آتش با توجه به ترکیبات شان اثر مختلفی روی بتن ها دارند. یک ساعت طول می کشد دمای پوشش بتن معمولی از 1000 به 500 درجه سانتی گراد تحت گرما برسد. در صورتی که تحت شرایطی این زمان بیشتر شود، موجب رشد و توسعه بتن خواهد شد.در این مقاله از وب سایت آرین تیس، به بررسی مقاومت بتن در برابر حرارت می پردازیم، بنابراین برای کسب اطلاعات لازم و کافی ا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

عوامل مؤثر بر مقاومت بتن در برابر حرارت

سه عامل هستند که می توانند مقاومت بتن در برابر حرارت را مشخص کنند که از آن ها به صورت زیر نام برده می شود :

• توانایی بتن در برابر گرما و آب بندی بودن آن
• رسانا بودن بتن
• ظرفیت گرمایی بتن

مکانیسم خرابی بتن در اثر حرارت

شناخت مقاومت بتن در برابر حرارت به شناخت مکانیسم های خرابی بتن منجر می شود. دو مکانیسم متضاد انبساط و جمع شدگی منجر به خرابی بتن می شوند. همان طور که سیمان خالص با قرار گرفتن در معرض حرارت بالا انبساط حجم می یابد، بتن در همین شرایط تمایل به جمع شدگی و انقباض دارد. به دلیل این که حرارت موجب از دست دادن بتن می شود، در نهایت میزان انقباض در نتیجه عمل خشک شدن از میزان انبساط بیشتر می شود و جمع شدگی اتفاق می افتد. این مسئله ترک خوردگی و ریختگی بتن را به دنبال دارد.

هیدروکسید کلسیم آزاد بتن که در سیمان پر تلند هیدراته وجود دارد، آب خود را در حرارت 400 درجه سانتی گراد از دست می دهد و منجر به تشکیل اکسید کلسیم می شود. خنک شدن و قرار گرفتن در معرض رطوبت منجر می شود که از نو هیدارته شدن اتفاق بیافتد که به دلیل انبساط حجمی باعث بروز تنش های مخرب خواهد شد. انبساط و انقباض نامنظم و متمایز مواد تشکیل دهنده بتن مسلح مثل میلگرد و شن و ماسه در زیاد شدن تنش های تخریبی مؤثر خواهند بود.

عوامل تخریب بتن

مقاومت بتن در برابر حرارت به عواملی که منجر به تخریب بتن می شوند مربوط است. عوامل تخریب را به صورت زیر شرح می دهیم :

1_  یخ زدگی

وقتی بتن یخ می زند، حجم آن زیاد می شود ( به دلیل آن که در بتن آب وجود دارد و می دانید که آب به هنگام یخ زدن افزایش حجم را به دنبال دارد ) و این امر موجب تولید تنش های مخرب درونی شده و سبب می شود که بتن ترک بر دارد. ترک ها و درزهایی که در اثر یخ زدگی ایجاد و سپس ذوب می شوند، باعث می شوند سطح بتن به شکل پولکی درآید و در اثر فرسایش خرابی عمش بیشتر شود. عمل یخ زدن بتن و میزان تخریب حاصل از آن به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن بستگی دارد.

2_  نمک ذوب یخ

در صورتی که برای ذوب کردن یخ بتن از نمک استفاده شود، ممکن است به خرابی سطح بتن منجر شود. خرابی حاصل از نمک های ذوب یخ در نتیجه عمل فیزیکی اتفاق می افتد.

3_ کربناسیون

دانستن علل مقاومت بتن در برابر حرارت و علل تخریب آن به نگه داری از آن کمک می کند. برخی اوقات یک لایه حفاظتی که در مجاورت میلگرد داخل بتن وجود دارد، در صورت کاهش PH بتن اطراف خراب می شود. نفوذ دی اکسید کربن هوا عکس العملی را با بتن آلکالین به وجود می آورد که منجر به کربناسیون می شود و PH کاهش پیدا می کند. همان طور که از سطح بتن این عمل آغاز می شود و به درون بتن پیشروی می کند، میلگرد بتن تحت تأثیر این عمل دچار خوردگی می شود. علاوه بر آن، دی اکسید کربن و برخی اسیدهای آب دریا می توانند هیدروکسید کلسیم را در خودشان حل و به منجر به فرسایش بتن شوند.

مقاومت سیمان در برابر آتش :

شایان به ذکر می باشد که متریال سیمان در برابر آتش سوزی و حریق مقاومت بسیار بالایی نداشته و همین موضوع باعث ایجاد خرابی هایی در سطح بتن خواهد شد. اما امروزه سیمان هایی به وجود آمده اند که در برابر حریق از خود مقاومت مطلوبی نشان می دهند. برای استفاده از این سیمان ها در بتن، باید عوامل بسیار مختلفی در نظر گرفته شود و هم چنین بر طبق نظر طراح سازه باید از سیمان های مقاوم در برابر آتش استفاده کرد.

بتن کامپوزیت چیست؟

مقاومت بتن در برابر حرارت را دانستید و در ادامه درباره این که بتن کامپوزیت چیست، اطلاعات بیشتری به دست خواهید آورد.می دانید که بتن از پر کاربردترین مصالح ساختمانی در ایران است. بتن ماده ای است که در تولید آن از یک ماده چسبنده با قابلیت سیمانی شدن به کار می رود. از ویژگی های آن می توان به در دسترس بودن مواد اولیه برای تهیه آن و قیمت پایین آن اشاره کرد. این ماده در همه پروژه های ساختمانی کارایی دارد. در ساخت انواع سازه ها از جمله تونل ها، جاده ها و سدها به کار می رود.

در پاسخ این که بتن کامپوزیت چیست، می توان گفت بتنی به نام بتن انعطاف پذیر یا ECC است. ECC را مخفف Engineered Cementitious Composite به معنای کامپوزیت سیمانی مهندسی می دانند. بتن انعطاف پذیر نوعی کامپوزیت است که بر پایه سیمان درست می شود. این بتن با استفاده از قالب به آسانی به شکل مورد نظر در می آید.

این ماده به وسیله الیاف پلیمری مسلح می شود که علت انعطاف پذیری آن وجود الیاف پلی وینیل الکل است که دو درصد از ملات بتن را شامل می شود. این الیاف به علت داشتن مشخصاتی نظیر مقاومت کششی و مدول الاستیسیته زیاد عملکرد خمشی بتن را بهبود می دهد. پوشش سطحی الیاف پلی وینیل الکل ضخامت نانومتری دارد که برای اتصال میان الیاف و زمینه سیمانی طراحی می شود.

مزایای بسیار مهم بتن کامپوزیت :

• بتن کامپوزیت حداکثر ویژگی انعطاف پذیری را دارد
• وزن آن نسبت به بتن عادی 40 درصد سبک تر می باشد
• مقاومت آن در مقابل خوردگی 500 برابر بیشتر است.
• این کامپوزیت 37 درصد ارزان تر از بتن معمولی است
• انرژی که برای تولید آن مصرف می شود 40 درصد کمتر است.
• علاوه بر آن، این ماده انتشار دی اکسید کربن را تا 39 درصد پایین می آورد.
• ظاهر این کامپوزیت شبیه بتن معمولی است، ولی وجود الیاف در آن از شکنندگی بتن جلوگیری می کند و خاصیت انعطاف پذیری آن را افزایش می دهد.

ویژگی های بتن کامپوزیت چیست؟

• سطح سازی معابر با استفاده از بتن انعطاف پذیر موجب می شود ضریب اصطکاک سطح نسبت به سطوح بتنی معمولی پایین بیاید.
• با به کار بردن این بتن زمان پروژه کاهش می دهد و ایمنی کارگران را بالا می برد.
• این بتن به تعمیر و نگهداری نیاز ندارد.
• این بتن موجب کاهش وزن و ضخامت ورقه های پیش ساخته آسفالت می شود و به همین علت امکان نصب و میزان کردن قطعات فراهم می آید.
• بتن کامپوزیت نسبت به بتن معمولی استحکام بالاتری دارد.

شرکت های مقاوم سازی :

شرکت های مختلفی امر مقاوم سازی ساختمان ها را انجام می دهند و در این زمینه به در خواست کنندگان یاری می رسانند. این شرکت ها با در نظر گرفتن تمام شرایط خاص سازه یکی از راه های مناسب برای مقاوم سازی را انتخاب می کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر درباره مقاوم سازی ساختمان ها و روش های خاص مقاوم سازی به وب سایت آرین تیس مراجعه فرمایید.