دانلود رایگان مقالات عمران و معماری

افت بتن پديده اي است كه ازلحظات شروع گيرش بتن آغاز ودر طول زمان سخت شدن ادامه مي يابد .
افت بتن در حقيقت يك نوع كاهش حجم است كه در طول زمان اتفاق مي افتد .
وقوع پديده افت در اثر آب اضافي به كار رفته در ساخت بتن مي باشد آب مورد نياز جهت انجام واكنش شيميايي سيمان 25در صد وزني سيمان است . يعني اگر نسبت آب به سيمان را برابر 25% در نظر بگيريم تمام اين آب صرف واكنشهاي شيميايي مي شود . ولي به دليل حصول كارايي مطلوب آب را بين 4/.تا 6/.درنظرمي گيرند كه اين آب اضافي مازاد بر 25% آب در بتن باقي مي ماند . در روزهاي اول عمر بتن قسمتي از اين آب اضافي براساس خاصيت موئينگي به سمت سطح                                                      بتن بالا آمده وتبخير مي شود بدين ترتيب جاي آن خالي مي ماند . به همين لحاظ بتن   تمايل پيدا مي كند كه خودش آب را جمع كرده وحجم ازدست رفته راپر كند. تا زماني كه بتن تر (تازه ) باشد مانع ومشكلي جهت جمع شدن ندارد .
اماچنانچه بتن تا حدودي سفت شود ديگر محيط اجازه كاهش حجم را به آن نمي دهد لذا اين تمايل به كاهش حجم به صورت تنش كششي بتن بسيار ناچيز است اين پديده موجب ترك خوردگي سطحي بتن مي شود. بنابراين مي توان در يك جمله گفت: افت پديده اي است كه دراثر بكارگيري آب اضافي در ساخت بتن ايجاد شده وبه صورت ترك هاي موئين در سطح بتن جلوه مي كند . اين ترك ها را گاهي از حدود يك تا دو هفته پس از بتن ريزي مي توان در سطح بتن مشاهده كرد كه با
گذشت زمان تشديد ميشود .
اكثرا ظهور افت به صورت يك سري ترك هاي منظم به فاصله چندين متر (4الي6) متر بوده كه هرچه بتن نامرغوب تر ونسبت آب به سيمان بيشتر باشد فاصله اينترك ها نزديك تر است . افت دربتن ازپديده هاي نامطلوب محسوب مي شود از آن جهت كه هم در سطح بتن ترك مي اندازد وهم درقطعه تنش كششي ايجاد مي كند .
براي كاهش افت بايد دو نكته را مورد توجه قرار داد :
1-    كاهش نسبت آب به سيمان
2- افزايش مراقبت (‌ مراقبت از بتن بخصوص درطول 7الي 10روز اوليه  موجب كاهش افت مي شود ).

كرنش (تغيير طول نسبي ) ناشي ازافت در بتن در محدوده 0003./ تا 0007./است .
دراثر اين كرنش تمايل به كم شدن ابعاد در قطعه بتني بوجود مي آيد لكن محيط اين امكان را به قطعه سخت شده نمي دهد . لذا كرنش مذكور دربتن ايجاد تنش كششي كرده كه پس از ترك خوردن بتن ممكن است قسمتي از ظرفيت باربري آرماتورها رانيز اشغال كند .
معمولا 15الي35 درصد افت درهمان دو هفته اول 40الي 80 درصد افت درسه ماهه اول و65الي 85 درصد افت دريكسال اول اتفاق مي افتد وبعداز 3 الي 5 سال افت كاملا متوقف مي شود .

عوامل موثر در افت بتن
1- ميزان مصالح سنگي بكار رفته در ساخت بتن :
هر چه مصالح سنگي به كارفته دربتن بيشتر باشد  ميزان افت كمتراست .
2- نوع مصالح سنگي :
هر چه درساخت بتن از مصالح سنگي مرغوب تري استفاده شود افت كمتري اتفاق مي افتد . آزمايش نشان داده كه افت يك نمونه بتن كه از ماسه سنگ تهيه شده 3برابر افت نمونه مشابه كه از كوارتز تهيه شده است مي باشد .
3- نسبت آب به سيمان :
واضح است كه هر چه آب كمتري در بتن باشد افت كمتر است .
4-  رطوبت محيط  :
آزمايش نشان داده كه هر چه رطوبت محيط ( به خصوص در روزهاي اول )بيشتر باشد افت كمتراست (بتن هايي كه در مناطق خشك هستند افت بيشتري دارندوبالعكس بتن هايي كه درمناطق مرطوب مثلا در كنار دريا هستند داري افت كمترهستند ) لذا نتيجه مي شود كه مراقبت خوب از بتن كمك مي كند كه افت بتن كمتر شود .


راههاي مقابله با افت بتن
1- كم كردن عوامل تشديد كننده افت ( بكارگيري مصالح سنگي مرغوب و متراكم نمودن بتن )
2- استفاده از سيمان ضد افت : سيمان ضد افت همزمان با گيرش خود افزايش  حجمي را در بتن ايجاد مي كند كه اين افزايش حجم مي تواند با كاهش حجم ناشي  از افت مقابله كند .(‌البته اين سيمان گران قيمت بوده ومصرف آن بايد توجيهاقتصاديداشته باشد ) .
3-استفاده از درزهاي مناسب : يعني بتن را در فواصل مناسب (مثلا 5 متربه5 متر)  توسط درزهاي انقباض از هم جدا كنند . استفاده از درزهاي انقباض كمك مي كند  كه با استفاده از ضعفي كه در فواصل معين ايجاد كرده ايم ترك ناشي از افت دقيقا در محل دلخواه اتفاق بيفتد .

4- استفاده از آرماتور افت (مثلا آرماتور افت وحرارت ) : اين آرماتورها براي خنثي نمودن تنش هاي كششي ناشي از افت در بتن به كار گرفته مي شود .
درعمل اكثرا از آرماتورهايي موسوم به آرماتور افت وحرارت استفاده
مي شود. آرماتورهايي هم براي تحمل تنش هاي ناشي از افت وهم براي تحمل تنش هاي ناشي از حرارت به كار برده مي شود . حداقل آرماتور افت وحرارت002 ./ تا 0018./ سطح مقطع بتن است . آرماتورهاي افت را ميتوان به صورت ساده درنظر گرفت .
خزش يا وارفتگي
خزش عبارت است از تغيير طول اجسام تحت تنش ثابت در طول زمان .
اگر قطعه اي تحت تنش قرار بگيرد در همان لحظه اول تغيير طولي خواهد داشت كه به اين تغيير طول تغيير طول آني يا الاستيك گفته مي شود .
اگر همين قطعه تحت تنش ثابت نگهداي شود با گذشت زمان تغيير طول اضافي تري نسبت به تغيير طول اوليه خواهد داشت كه به آن تغيير طول يا كرنش ناشي ازخزش  مي گويند .
كرنش ناشي از خزش معمولا 2 الي 3 برابر كرنش اوليه است .
مسئله خزش از آنجا مورد توجه قرار مي گيرد كه متناسب با كرنش ناشي از خزش در بتن تنش ايجاد ميشود و لذا اگرتنشي از خزش را درمحاسبات اوليه وارد نكرده باشند ممكن است عضو بتني تحت بار كمتري نسبت به بار طراحي بشكند .

عوامل موثر بر خزش
1- مقاومت فشاري بتن : هرچه مقاومت فشاري بتن بيشتر باشد خزش در آن كمتراست .
2- تنش وارد بر بتن :‌‌ هر چه تنش وارده بتن بيشتر باشد خزش بيشتر خواهد بود .
3- رطوبت محيط : هر چه بتن مسن ترباشد وتحت بار قرار گيرد خزش در آن كمتراست .

راههاي مقابله با خزش :
1- كم كردن عوامل تشديد كننده خزش (بتن را مرغوب ترساخته ومقاومت فشاري بالاتري در نظر گرفته مي شود ) .
2- تعبيه آرماتورهايي كه ناشي از خزش را جبران كند .
3- افزايش رطوبت محيط اطراف بتن ( ازجمله مراقبت صحيح وخوب از بتن ) .
خستگي در بتن :
اگر در قطعه اي كه تحت بارهاي متناوب قرارگرفته بطوريكه هر يك از اين بارها كمتر از مقاومت قطعه باشد شكست اتفاق بيفتد اصطلاحا گفته ميشود دراثر خستگي شكسته است . پديده خستگي مخصوص بتن نبوده ودر ديگر مواد ازجمله فولاد نيزممكن است خستگي اتفاق بيفتد . خستگي براي اولين بار در پل هاي فلزي كشف شد .
در اين رابطه ملاحظه شد پلي كه ظاهرا از نظر قطعات وجوش و اتصالات وپيچ ها و... در وضعيت مطلوبي بود به ناگهان تحت اثر باري كه كمتر از مقاومت باربري آن بودشكسته ومنهدم شد . توجيه اين اتفاق با پديده خستگي صورت گرفت.
در سازه هاي بتن آرمه خستگي اكثرا در پلها اتفاق مي افتد . اصولا بارهايي كه كمتراز 50% مقاومت قطعه نزديكتر نباشد خستگي در تعداد سيكل هاي كمتري ازبار گذاري اتفاق مي افتد .
روشهاي مراقبت از بتن سقف :
به عمل آوردن يا مراقبت از بتن مراقبتي است كه سازنده بتن بايد در طول 7ال 10روز اول از بتن به عمل آورد . هر چه در شروع مراقبت تاخير شود سبب كاهش بيشتر در مقاومت 28روزه مي شود .
در مراقبت از بتن دو مسئله زير مورد توجه قرار گيرد :
1- رطوبت كافي ومناسب
2- دماي خوب وكافي
كنترل دما در هواي معمولي چندان ضرورتي ندارد ولي در هواي بسيار گرم ويا در هواي سردتر از 4درجه سانتيگراد بايد تدابير ويژه اي اتخاذ شود .
مراقبت از بتن را مي توان به طرق مختلف انجام داد كه استفاده ازهر يك ازاين روشها با توجه به نوع سازه بتني وامكانات وشرايط كار متفاوت مي باشد.
يكي از اين روشها ايجاد بركه اب است بدين صورت كه در طول دوره مراقبت  همواره يك لايه اب به ضخامت 5الي 10 سانتيمتر روي بتن باقي بماند .
استفاده از اين روش فقط  براي سطوح تخت و افقي مناسب است.
در اجراي پروژه مذكور نيز براي ابياري سقف از همين روش استفاده كردند بدين صورت كه پس از گيرش اوليه بتن دور تا دور قطعه بتني را ماسه ريختند وبه شكل بركه اي در اوردند سپس اين بركه را پر از اب كردند و تا 5 روز تمام سطح سقف در زير بركه اي پر ازاب قرار داشت.
پس از يك هفته تمام شمع هايي كه در زير تيرچه ها قرار داشتند را برداشتند.

شمشه گيري
پس از اتمام عمليات اجراي سقف معمولا تمام ديوارهاي بيرون ساختمان را  شمشه گيري مي كنند .
بوسيله شمشه گيري تمام سطح ديوار را در يك سطح قرارميدهند.
اين كار بدين صورت انجام مي گيرد كه ابتدا با چشم بلندترين نقطه ديوار را معين  مي كنند وسپس با ملات ماسه وسيمان يا گچ وخاك نقطه صافي را در ان محل ايجاد مي كنند وبعد اين نقطه را با شاغول به پايين ديوار منتقل مي كنند و سطح كوچكي نيزهم بار ان با گچ در پايين ديوار ايجاد مي كنند انگاه در گوشه ديگر ديوار نقطه اي را انتخاب كرده و باز با گچ يا ملات ماسه سيمان نقطه صافي رادر ان ايجاد مي كنند حال سه نقطه داريم كه طبق اصول هندسي مي توان بر ان  سطحي را عبور داد پس از ايجاد نقاط مورد نياز در ديوار  شمشه صافي را  انتخاب كرده وبه دو نقطه همسطح ودر امتداد يك شاغول متكي مي نمايند و با  ملات پشت انرا پر مي نمايند بدين وسيله روي ديوار خطي به پهناي چند سانتي متر و به طول ديوار ايجاد مي نمايندواين عمل را هر يك متر به يك متر تكرارمي كنند و آنگاه بين اين خطوط را با ملات ماسه سيمان پر مي كنند.
به اين كار در اصطلاح شمشه گيري مي گويند.
قبل از اجراي عمليات شمشه گيري مي بايست حتما لوله كشي برق انجام شده باشد زيرا در اين صورت به مقدار قابل توجه از كند كاري براي عبور لوله  برق ودر نتيجه هزينه ان كاسته خواهد شد.