• بازدید : 86 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق دوام بتن-خرید اینترنتی تحقیق دوام بتن-دانلود رایگان مقاله دوام بتن-تحقیق دوام بتن

این فایل در ۲۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:
تعريف
عمر خدمت دهي طولاني مترادف با دوام در نظر گرفته مي شود.
دوام بتن سيمان پرتلند به توانايي آن براي مقاومت در برابر عوامل هوازدگي ، حمله شيميايي ، سايش و يا هر فرآيندي كه موجب آسيب ديدگي شود ، گفته مي شود . بنابراين ، بتن بادوام ، بتني است كه شكل اوليه ، كيفيت و قابليت خدمت دهي خود را در شرايط محيطيش حفظ كند . 

اهميت
در حال  حاضر ، عموما پذيرفته شده است كه در طراحي سازه ها ف مي بايد مشخصات دوام مصالح مورد نظر ، همانند ساير مشخصات و ويژگي هاي آن ، نظير خواس مكانيكي و هزينه و قيمت اوليه ، مورد ارزيابي قرار گيرد . در ابتدا ، دوام بيشتر از نقطه نظر تاثيرات اقتصادي و اجتماعي ان مد نظر قرار مي گيرد . افزايش روز افزون هزينه هاي تعمير و جايگزيني سازه ها ف ناشي از خرابي مصالح ، بخش عمده اي از كل بودجه ساختمان سازي را به خود اختصاص مي دهد . به عنوان مثال ، تخمين زده شده است كه در كشورهاي صنعتي بيش از ۴۰ درصد كل منابع صنعت ساختمان در قسمت تعمير و نگهداري سازه هاي موجود و كمتر از ۶۰ درصد ان براي احداث ساختمانهاي جديد بكار گرفته مي شود . بهاي روز افزون جايگزيني ها در سازه ها ، و تاكيد فزاينده بر هزينه هاي مصرفي در طي طول عمر سازه به جاي هزنيه هاي مصرفي اوليه آن مهندسان را مجبور مي كند كه دوام را جدي بگيرند.
حفاظت از منابع طبيعي از طريق بادوام تر ساختن مصالح در هر حال يك اقدام زيست محيطي مي باشد . همچنين ، استفاده از بتن در محيطهاي اسيب رسان روز به روز نيز توسعه مي يابد . از جمله اين محيطها ، سكوهاي فراساحل ، مخازني كه براي نگهداري گازهاي مايع در دماهاي سرما زا بكار مي روند و راكتورهاي تحت فشار بالا ، در صنايع هسته اي ، را مي توان نام برد . 
از انجا كه مقاومت و تراوايي از طيق تخلخل مويينگي با هم رابطه دارند ، لذا عاملهايي كه بر روي مقاومت بتن تاثير مي گذارند بر روي تراوايي هم تاثير دارند . كاهش حجم منافذ مويينه بزرگ مثلا بزرگتر از nm 100 در ماتريس خمير ، تراوايي را كاهش خواهد داد . اين امر از طريق استفاده از نسبت كم آب به سيمان ، مقدار مناسب سيمان و تراكم و شرايط عمل اوري درست ، امكان پذير خواهد بود . به طريق مشابه ، دقت كافي در اندازه سنگدانه و دانه بندي ، كرنشهاي حاصل از جمع شدگي ناشي از خشك شدن و جمع شدگي حرارتي ، و اجتناب از بارگذاري قبل از موعد و بارگذاري بيش از حد ، از جمله گامهاي ضروري براي كاهش ريزتركهاي ناحيه انتقال ، كه به نظر مي آيد كه علت عمده تراوايي زياد بتن در عمل باشند ، هستند . در خاتمه ، بايد دانست كه پيچ و خم مسير جريان مايع ، كه در امر تراوايي تعيين كننده است ، تحت تاثير ضخامت قطعه بتني نيز مي باشد . 

آسيب ديدگي ناشي از فرسودگي سطحي
كاهش مستمر جرم سطح بتن مي تواند بر اثر سايش فرسايش و خلا زايي اتفاق بيافتد . لغت سايش عموما به ساييدگي اصطكاكي خشك مانند سايش رو سازيها و كفهاي صنعتي بر اثر عبور و مرور وسايل نقليه اطلاق مي شود . لغت فرسايش معمولا براي توصيف فرسودگي ناشي از عملكرد سايشي مايعات محتوي ذرات جامد معلق بكار مي رود . فرسايش در سازه هاي هيدروليكي مثلا در : روكش كانالها ، سر ريزها و لوله هاي انتقال آب يا فاضلاب ، اتفاق مي افتد . يك حالت محتمل ديگر اسيب ديدگي سازه هاي هيدروليكي اسيب ديدگي ناشي از خلا زايي است كه مربوط هب كاهش جرم ناشي از تشكيل حبابهاي بخار و گسيختگي متعاقب آن بر اثر تغيير جهت ناگهاني در ابهاي با جريان سريع مي باشد . 
خمير سيمان سخت شده مقاومت زيادي در برابر ساييدگي ندارد . عمر خدمت دهي بتن مي تواند به طور جدي تحت شرايط چرخه هاي مكرر سايش كوتاه گردد و اين به ويه در هنگامي است كه خمير سيمان در بتن داراي تخلخل زياد يا مقاومت كم بوده و محافظت اين خمير توسط سنگدانه هايي صورت گيرد كه مقاومت سايشي كمي دارند و لذا اين محافظت كافي نباشد . 
كميته ۲۰۱ انستيتوي بتن امريكا ACI براي تهيه سطوح بتني مقاوم در مقابل سايش پيشنهاد مي نمايد كه مقاومت فشاري بتن هيچ گاه نبايد كمتر از MPa 28 شود . روشهاي دستيابي به مقاومتهاي مناسب عبارتند از استفاده از نسبت كم آب به سيمان دانه بندي درست ريزدانه و درشت دانه بزرگترين اندازه به ۲۵ ميليمتر محدود مي شود كمترين رواني ممكن براي انجام عملي درست ريختن و متراكم كردن بيشترين اسلامث ۷۵ ميليمتر و براي لايه هاي فوقاني ۲۵ ميليمتر و حداقل هواي محبوس شده متناسب با شرايط محيطي 
هنگامي كه مايعي محتوي ذرات جامد معلق در تماس با بتن است تصادم لغزش يا غلتيدن ذرات باعث فرسايش سطح بتن يم رگدد . ميزان فرسايش سطح به تخلخل يا مقاومت بتن و نيز به مقدار اندازه شكل چگالي سختي و سرعت ذرات در حال حركت بستگي دارد . 
علاوه بر مصرف سنگدانه هاي سخت بتن بايد طوري طرح شود كه مقاومت فشاري ۲۸ روزه آن حداقل MPa 41 باشد و نيز قبل از در معرض محيط مهاجم قرار گرفتن بتن مزبور به طور مناسبي عمل اورده شود . مميته ۲۰۱ انستيتوي بتن امريكا ACI پيشنهاد مي نمايد كه حداقل ۷ روز عمل اوري مرطوب مداوم بعداز پرداخت بتن انجام گيرد.
بتن رويه با نسبت كم اب به سيمان و محتوي سنگدانه هاي سخت با حداكثر اندازه ۵/۱۲ ميليمتر است . به دليل نسبت خيلي كم اب به سيمان بتنهاي حاوي مواد افزودني لاتكس يا مواد افزودني روان كننده قوي استفاده از انها براي لايه هاي رويي مقاوم در برابر سايش و فرسايش به طور فزاينده اي رايج مي شود . همچنين مصرف مواد افزودني معدني ، مانند دوده سيليسي متراكم ، امكانات مطلوبي را به دست م يدهند . در بتنهاي تازه حاوي مواد افزودني معدني ، علاوه بر انكه عمل اوري مرطوب انها موجب كاهش اساسي تخلخل مي گردد ، استعداد آب انداختگي آنها نيز كمتر است . با كاربرد محلولهاي سخت شونده سطحي ، بر روي كفهاي خوب بعمل امده

محلولهايي كه عموما براي اين مقصود استفاده مي شوند فلوئوسيليكات منيزيم يا روي و يا سيليكات سديم هستند كه با هيدروكسيد كلسيم موجود در خمير سيمان پرتلند واكنش انجام داده و محصولات حاصل از واكنش غير قابل حلي را تشكيل مي دهند و د رنتيجه منافذ مويينه روي سطح و يا نزديك سطح را درزگيري مي كنند.
در مقايسه با فرسايش يا سايش ، يك بتن قوي ممكن است لزوما براي جلوگيري از آسيب ديدگي ناشي از خلازايي موثر نباشد بهترين راه حل براي مواجهه با اين شكل از خرابي ، از بين بدرن علل بوجود امدن خلا زايي ، مانند ناترازي سطح و يا تغييرات ناگهاني شيب مي باشد.

ترك خوردگي ناشي از تبلور نمكها در داخل منافذ
عمل صرفا فيزيكي تبلور نمكهاي سولفات در داخل منافذ بتن مي تواند باعث آسيب بسيار زيادي در بتن بشود . براي مثال وقتي كه يك طرف يك ديورا حايل يا يك دال ساخته شده از بتن تراوا با محلول نمك در تماس باشد و طرف ديگر ان تحت تبخير قرار گيرد در اين صورت مصالح مزبور مي توانند بر اثر تنشهاي ناشي از فشار نمكهاي متبلور شده در منافذ اسيب ببينند . در بسياري از مصالح متخلخل معلوم شده است كه تبلور نمكهاي حاصل از محلولهاي فوق اشباع درداخل حفره ها مي توانند موجب ايجاد فشارهايي بشوند كه اين فشارها به حدي زياد است كه م يتوانند باعث ترك خوردگي در ان مصالح بشوند . در حقيقت عقيده بر اين است كه رطوبت و تبلور نمك دو عامل اصلي اسيب رسان در انهدام بناهاي سنگي تاريخي بشمار مي روند . 
تبلور نمك يا محلول نمك فقط وقتي مي تواند اتفاق بيافتد كه غلظت ماده حل شوند ؟؟؟؟؟؟؟؟ از غلظت اشباع ؟؟؟؟؟؟؟؟ در يك دماي مفروض ، بيشتر شود . به عنوان يك قاعده هر چه نسبت ؟؟؟؟؟؟؟؟ يا درجه فوق اشباع بيشتر باشد فشار تبلور نيز بيشتر مي شود.

آسيب ديدگي بتن بر اثر يخ زدگي
در اقيمهاي سرد ، آسيب ديدگي روسازيهاي بتني ، ديوارهاي حايل عرشه هاي پل ها و نرده ها به عمل يخ زدگي دوره هاي يخ زدن و اب شدن نسبت داده مي شوند
اسيب ناشي از يخ زدگي در بتن مي تواند به چند شكل بوجود ايد . عمومي ترين نوع ان ترك خوردگي و پكيدن بتن است كه علت ان انبساط پيشرونده ماتريس خمير سيمان بر اثر دوره هاي يخ زدن و اب شدن مكرر است . دالهاي بتني اي كه در معرض يخ زدن و اب شدن همراه با حضور رطوبت و مواد شيميايي يخ زدا قرار مي گيرند مستعد پوسته شدن يعني ورقه ورقه شدن سطح پرداخت شده هستند . بعضي از سنگدانه هاي درشت در دالهاي بتني شناخته شده اند كه باعث ترك خوردگي معمولا موازي درزها و لبه ها مي شوند و نهايتا شكلي را كه شبيه حرف D بزرگ لاتين است ايجاد مي كنند.
اغلب پوسته شدگيها بر اثر عوامل زير بوجود مي ايند 
۱- مقدار ناكافي حباب هوا
۲- كاربرد نمكهاي يخ زداي
۳- كلروكلسيم و سديم
۴- انجام عملايت پرداخت در هنگامي كه شيره بتن هنوز در سطح ان است
۵- عمل اوري ناكافي قبل از قرار گرفتن بتن در معرض عمل يخ زدگي در حضور رطوبت و نمكهاي يخ زدا

عمل يخ زدگي در خمير سيمان سخت شده
وقتي كه آب شروع به يخ زدن در يك حفره مويينه مي كند افزايش حجم همراه با يخ زدگي اب نياز به انبساط حفره به ميزان ۹ درصد حجم اب يخ زده و يا نياز به بيرون راندن مقدار اب اضافي از سطوح مرزي نمونه و يا نياز به مقاديري از هر دو اثر دارد . در ضمن اين فرايندها فشار هيدروليكي توليد مي شود و مقدار اين فشار بستگي به فاصله تا سطح مرزي فرار نفوذ پذيري مصالح فيمابين و ميزان تشكيل يخ دارد . تجربه نشان مي دهد كه فشارهاي گسيختگي در نمونه اشباع شده خمير توسعه خواهند يافت مگر انكه تمام حفرات مويين خمير از نزديكترين سطح مرزي فرار بيش از يك دهم تا هفت صدم ميليمتر فاصله نداشته باشند . اين چنين سطوح مرزي نزديك به هم از طريق استفاده صحيح از مواد هوازي مناسب ميسر مي شود.
آب محكم نگاهداشته شده به وسيله ؟؟؟؟؟؟؟؟ هم در لايه هاي داخلي و هم جذب شده در منافذ ژلي در خمير سيمان نمي تواند خود را به گونه اي آرايش دوباره دهد كه تشكيل يخ در نقطه انجماد معمولي اب رخ بدهد.
سه نوع اب به طور فيزيكي در خمير سيمان نگاه داشته مي شوند كه به ترتيب افزايش استحكام انها عبارتند از : اب حفره اي در حفره هاي كوچك ۱۰ تا ۵۰ نانومتر اب جذب شده سطحي در منافذ ژلي و اب موجود در لايه داخلي ساختمان ؟؟؟؟؟؟؟؟ تخمين زده شده است كه اب منافذ ژلي تا بالاي C 78- يخ نمي زند.

عتیقه زیرخاکی گنج