انواع بتن هوشمند از خصوصیات بسیار خوبی برخوردار هستند و برای انواع ساخت و سازهای جدید در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه به کار می روند.
با توجه به سرعت بالای پیشرفت ساخت و سازها، نیاز به استفاده از متریال و مصالح با خصوصیات بسیار خوب که پاسخگوی رفع برخی از چالش ها در ساخت و سازها باشد، به خوبی حس می شود. بتن پیش تنیده https://betonpishfeshordeh.com/، بتن خود متراکم، بتن خود ترمیم شونده، بتن سبک، بتن آرمه و ... از انواع بتن هایی است که در ساخت و سازهای گوناگون به کار می روند. اخیراً استفاده از بتن هوشمند در ساخت برخی از سازه ها، رایج شده است.
انواع بتن هوشمند بیانگر پیشرفت و ارتقاء تولید بتن است که ضمن برخورداری از مقاومت بالا از خواص متعددی برخوردار می باشند. بتن هوشمند، نسل جدید از متریال بتنی می باشد که دارای قابلیت تطبیق پذیری با محرک های خارجی مثل بار و فاکتورهای محیطی می باشد. بتن هوشمند که وزن بسیار کمی نسبت به بتن معمولی دارد دارای افزودنی های ویژه ای است که موجب برخورداری از خواص گوناگون برای این بتن شده است.
این بتن برای ساخت برج های بلند و ضد زلزله، بسیار مناسب است. این بتن ها ضد انفجار هستند و برای ساخت سازه هایی که به هر علت ممکن است در معرض انفجار قرار بگیرند، مناسب می باشد. این بتن ها به سبب خاصیت ترمیم شوندگی از آسیب دیدگی سازه ها تا حد زیادی جلوگیری می کنند.
بتن خود ترمیم شونده: بتن خود ترمیم شده، نوعی بتن مدرن است که از خاصیت ترمیم خود به خود برخوردار می باشد. سازه های احداثی با این بتن با مشکل آسیب دیدگی ناشی از رطوبت مواجه نمی شوند. روش های مختلفی برای تولید این بتن به کار می روند.
بتن خود تنظیم: این بتن از انواع بتن هایی است که خاصیت ویژه ای از خود ارائه می دهند. بتن خود تنظیم با عکس العمل ایده آل نسبت به تغییرات بارگذاری یا محیطی عمل می کند. بتن خود تنظیم، صدمات وارده به سازه را به صورت قابل توجهی کاهش می دهد. این بتن در چندین نوع شامل بتن خود تنظیم حرارتی، بتن خود تنظیم رطوبتی و بتن خود میرایی وجود دارد.
بتن گرمازا: این بتن همانند بتن پیش تنیده دارای مقاومت خوبی در برابر گرما می باشد. این بتن با افزودن پرکننده های رسانای الکتریسیته مثل فیبرهای کربن، فیبرهای فولادی و گرافیت به مقاومت خوبی نسبت به دما دست پیدا می کنند.
بتن خود تراکم: یکی از انواع بتن هوشمند ، بتن خود تراکم است. این بتن دارای سه ویژگی شامل امکان جریان یافتن تحت وزن خود، امکان پر کردن فضا به طور کامل و شکل گیری یک مخلوط چگال و همگن می باشد.
بتن خود تمیز شونده: این بتن به سبب خاصیت خود تمیز شوندگی خود فاقد هرگونه کپک، لکه های کثیف مثل دوده، روغن، ارگانیسم های زیستی و جلبک زدگی خواهد بود و از آلاینده های موجود در محیط زیست، کمترین اثر سوء را خواهد دید.
بتن خود حسگر: این بتن بدون نیاز به نصب سنسور، پایش می شود. ویژگی این بتن شامل حساسیت بالا، سازگاری طبیعی، نصب و نگهداری آسان و مقاومت مکانیکی خوب می باشد.
انواع بتن هوشمند برای ساخت سازه های مرتفع و آسمان خراش به کار می روند. مزایای این بتن شامل مقاومت بالا در مقابل ضربه، مقاومت بالا در مقابل خوردگی، مقاومت بالا در برابر انفجار، انعطاف پذیری بالا، خود ترمیم شوندگی و مقاومت بسیار خوب در برابر آب می باشد.
افزایش استحکام سازه مرتفع، انعطاف پذیری بالا در سازه، عدم نیاز به تعمیرات بتن و عدم بوجود آمدن مشکلات گوناگون ناشی از رطوبت در سازه از مزایای استفاده از این بتن در آسمان خراش ها و برج ها می باشد.
مقایسه دال پیش تنیده با یوبوت و وافل نشان می دهد که هر یک برای چه سازه ای مناسب تر هستند. تفاوت میان این سقف ها در موارد متعددی می باشد.
هر یک از انواع سقف ها برای اجرای سازه ای مناسب هستند. سازندگان باید با درنظر گرفتن شرایط پروژه درباره انتخاب نوع سقف، تصمیم گیری کنند.
مقایسه دال پیش تنیده با یوبوت و وافل را از تعریف سقف وافل شروع می کنیم. دال وافل در دسته سقف های مشبک است. سقف وافل به سبب انتقال بار در دو سمت مانند دال دوطرفه عمل می کند. در این سقف میلگردهای تقویتی و اتصال آنها به تیرها، دیگر وجود ندارد. ضخامت وافل از 85 الی 100 میلی متر متفاوت است و عمق آن نزدیک به 300 تا 600 میلی متر می باشد.
در این تکنیک، قالب های مربعی شکل برای بوجود آوردن فاصله میان تیرهای عرضی به کار می روند. در سقف های تیرچه بلوک، یونولیت به عنوان قالب بتن به کار می رود و بعد از اجرا در سقف ها باقی می مانند. اما در سقف وافل، به قالب هایی از جنس پلاستیک احتیاج است که بعد از بتن ریزی از محل خود خارج می شوند و سقف به صورت مشبک درخواهد آمد.
در ادامه مقایسه دال پیش تنیده با یوبوت و وافل با سقف پیش تنیده آشنا می شویم که با استفاده از بتن پیش تنیده https://betonpishfeshordeh.com/ اجرا می شود. سقف بتنی پیش تنیده با سیستم باندد که در پل های بتنی متداول است، کار می شود. مصالحی مانند استرند پیش تنیدگی بدون روکش، انکوریج، گیره، گوه، غلاف گالوانیزه، وصله غلاف، فوم، هواکش تزریق لوله تزریق، شلنگ تزریق، چسب، میلگرد اسپیرال و ... برای اجرای سقف پیش تنیده به کار می روند. اجرای سقف پیش تنیده با مزایای متعددی همراه است که موجب شده است سازندگان برای اجرای سقف سازه های عمرانی بزرگ، این روش را انتخاب کنند.
از چندین نظر به بررسی تفاوت این دو می پردازیم:
سقف های مختلفی مانند سقف پیش تنیده، سقف وافل و ... برای اجرای سقف دهانه های بزرگ به کار می روند. سقف پیش تنیده در ایران مخالفان زیادی دارد که این مسئله ممکن است به دلیل کساد شدن فروش برخی از عرضه کنندگان مصالحی مانند تیرچه و یونولیت باشد. اما سقف پیش تنیده می تواند به کاهش وزن سقف و افزایش مقاومت آن کمک زیادی کند. سقف پیش تنیده برای سازه های دهانه های بزرگ مناسب است و سبب کاهش ستون ها می شود.
با مقایسه دال پیش تنیده با یوبوت و وافل متوجه می شویم که یک تفاوت دیگر سقف ها، ضخامت سقف می باشد. سقف پیش تنیده در مقایسه با سقف وافل و یوبوت نازک تر است. در مواردی، تفاوت ضخامت میان این سقف ها نزدیک به 40 درصد است. در نتیجه ارتفاع سازه های پیش تنیده کمتر است و به بتن و میلگرد کمتری نیازمند می باشند. همچنین هزینه های نازک کاری و سفت کاری در سازه های پیش تنیده بسیار کمتر از سازه های وافل و یوبوت می باشد.
سقف پیش تنیده با توجه به آیین نامه های 2800 و مبحث 9 در ایران با هر نوع سیستم سازه ای قابل اجرا هستند. اما دیگر سیستم ها بر اساس ارتفاع با محدودیت های انتخاب نوع سیستم روبرو هستند و این مسئله سبب می شوند که مهندسان در طراحی با مشکلاتی روبرو شوند. اما سقف پیش تنیده، این مشکلات را ندارد و لزوم استفاده از تیر در سقف سبب افزایش ضخامت و ارتفاع تیر می شود. امکان کوتاه کردن آویز تیر و اندازه آن در سیستم پیش تنیده وجود دارد اما در دیگر سقف ها این امکان وجود ندارد.
رفتار بتن پیش تنیده در برابر بارهای وارده به گونه ای است که هرگز مشکلاتی مانند ترک خوردگی و شکست در بتن ایجاد نمی شود.
فناوری بتن پیش تنیده https://betonpishfeshordeh.com/، سیستمی می باشد که به منظور بوجود آوردن پیش فشرده سازی لازم در تیر بتن با استفاده از مفتول ها، کابل ها یا آماتورهای فولادی کششی طراحی گردیده است. این تکنیک موجب می شود که در بتن هیچ تنش کششی ایجاد نشود و یا تنش ایجاد شده به اندازه ای کم باشد که سبب ایجاد ترک در بتن نشود.
رفتار بتن پیش تنیده در برابر بارهای وارده موجب شده است که امروزه این مصالح را برای ساختمان سازی بسیار مفید بدانند. بتن در مقابل نیروهای کششی آنچنان قدرتمند نمی باشد ولی می توان از آرماتورها برای پیشگیری از ضعف های طبیعی استفاده کرد. هر آرماتوری برای رویارویی با نوع خاصی از تنش ها ایجاد شده است و پیش تنیدگی بتن، آن را در برابر نیروهای کششی بسیار مستحکم می کند. از آنجایی که این بتن می تواند سبب افزایش طول عمر سازه شود و مصرف فولاد در ساختمان سازی را به صورت قابل توجهی کاهش دهد، نیاز است که از بتن پیش تنیده در ساخت و سازهای جدید استفاده شود.
با توجه به رفتار بتن پیش تنیده در برابر بارهای وارده نیاز است که به تمامی استانداردها و اصول تولید بتن پیش تنیده توجه شود. پروسه پیش تنیدگی، پیچیده تر از ترکیب بتن و فولاد می باشد و بر دو اصل استوار است:
1-بتن از فشرده شدن و در معرض انقباض قرار گرفتن به بیشترین قدرت برسد.
2-فولاد کشیده می شود و تلاش می کند که به طول اولیه خود برسد. در نتیجه به قدرت بیشتری دست پیدا می کند.
با توجه به این دو اصل، پروسه تولید بتن پیش تنیده بر اساس مراحل زیر انجام می شود:
-کشش کابل های فولادی بزرگ تا میزان قابل توجهی از کشش میان مجموعه های تکیه گاهی
-پر کردن قالب های پیرامون کابل های کشیده شده با بتن
-عمل آوری بتن با کابل هایی که هنوز در معرض کشش هستند.
- برش کابل ها به صورتیکه منجر به عقب کشیدن و فشار دادن همزمان بتن شوند.
این بتن بر خلاف بتن معمولی در تمامی نقاط سطح مقطع خود با بارهای اعمال شده مقاومت می کند. بارهای مرده در یک تیر بتنی پیش تنیده خنثی می شوند. لذا وزن بار مرده سازه کم می شود و سبب کاهش مصرف مصالح می شود. این مسئله نشان می دهد که بتن پیش تنیده در برابر بارها و تنش های وارده، عکس العمل متفاوتی نسبت به دیگر انواع بتن نشان می دهد.
در این حالت بتن پیش تنیده می تواند سبب افزایش مقاومت و کیفیت سازه شود. ترک نخوردن سازه بتنی در بخش های مختلف نشان می دهد که این سازه از کیفیت بسیار خوبی برخوردار است. تنش های کششی که موجب خرابی بتن معمولی می شوند، نمی توانند در خرابی بتن پیش تنیده اثرگذار باشند و بتن پیش تنیده بر آنها فائق می آید.
رفتار بتن پیش تنیده در برابر بارهای وارده ، یک مزیت آن به شمار می آید. بتن پیش تنیده دارای مزایای دیگری هم است. اما معایب این بتن شامل موارد زیر است:
-نیاز به فولادی با کشش بسیار بالا
-لزوم استفاده از تجهیزات کششی پیچیده و دستگاه های لنگر
-نیاز به نظارت جامع در تمامی مراحل پروسه تولید
-نیاز به نیروی کار ماهر برای اجرایی کردن سقف با استفاده از بتن پیش تنیده
- بالا بودن هزینه تولید بتن پیش تنیده یا پیش فشرده
عواقب ترک خوردگی بتن را درنظر بگیرید تا با راهکارهای اصولی و درست از بوجود آمدن چنین مشکلی جلوگیری کنید.
یکی از مشکلات رایج در سازه های بتنی، مشکل ترک خوردن بتن است. این ترک ها ممکن است سطحی یا عمیق باشند که تعداد و عمق آنها به عوامل مختلفی بستگی دارد. بتن پیش تنیده https://betonpishfeshordeh.com/، یک نوع بتنی است که به ندرت با مشکل ترک خوردگی مواجه می شود.
عواقب ترک خوردگی بتن به ما یادآور می شود که باید از بتن باکیفیتی استفاده کنیم و این بتن را به درستی در سازه های گوناگون اجرا کنیم. هر نوع بتنی دارای مواد تشکیل دهنده مختلفی است و به شیوه خاصی اجرا می شود و اجرای آن مستلزم توجه به ضوابط خاصی می باشد. اگر به این موارد توجه نشود، مشکلات متعددی بوجود خواهد آمد که یکی از آنها، ایجاد ترک‌ها در بتن می باشد. بتنی که با این مشکل روبرو شود، حتماً مقاومت و دوام خود را از دست می دهد و این مسئله اصلاً به نفع سازه موردنظر نخواهد بود. امروزه کارخانه های مختلفی به تولید بتن مرغوب و درجه یک اقدام می کنند که بهتر است خریداران بتن، نیازهای خود را از این مجموعه های حرفه ای تأمین کنند.
اینک می خواهیم به بررسی این مسئله بپردازیم که ترک خوردن بتن چگونه به کیفیت و مقاومت بتن صدمه می زند. لذا جنبه های مختلف تأثیرگذاری شکاف در بتن و از دست دادن مقاومت آن را بررسی می کنیم:
- از دست رفتن یکپارچگی کامل بتن: شکاف ها سبب حذف یکپارچگی بتن می شوند و در کاهش مقاومت آن در مقابل بارهای دینامیکی مثل زمین لرزه به شدت اثر می گذارند.
- از دست رفتن میزان قابل توجهی از مقاومت کششی بتن: بتن دارای مقاومت کششی کمتری نسبت به مقاومت فشاری است. شکاف در بتن، بیانگر شکل گیری یک سطح ضعیف در بتن می گردد که مقاومت کششی آن را بسیار کم می کند.
- تسهیل نفود آب و مواد خورنده: شکاف ها، بستری را برای ورود آب، یون های کلر و دیگر مواد خورنده به درون بتن ایجاد می کنند که این مواد سبب آسیب دیدگی آرماتور می شود و خوردگی های زیادی در آن ایجاد می کند.
- توزیع غیرهمگون تنش ها: یکی از عواقب ترک خوردگی بتن این است که تنش ها به صورت غیرهمگون در پیرامون ترک ها پخش می شوند و این مسئله موجب شکل گیری ترک های جدیدی می گردد.
سازه ای که بتن های آن دچار شکاف ها و ترک های زیادی شده است، با مشکلات گوناگونی مواجه می شود که برخی از آنها شامل موارد زیر است:
- کاهش طول عمر سازه
- ایجاد ظاهری بد شکل برای سازه
- از دست رفتن مقاومت سازه در برابر بارهای دینامیکی
- افزایش نیاز به تعمیرات
برای پیشگیری از این مشکل، راهکارهایی وجود دارد که برخی از آنها عبارتند از:
- از بتن باکیفیت استفاده شود.
- نسبت آب به سیمان کنترل شود.
-طراحی درست سازه بر اساس بارگذاری و شرایط محیطی صورت بگیرد.
- از افزودنی های لازم برای بتن مانند فوق روان کننده ها و کاهش دهنده های آب استفاده شود.
- برای جلوگیری از مواجهه با عواقب ترک خوردگی بتن ، عمل آوری مناسب بتن به درستی انجام شود.
- ترک و شکاف های ناشی از خشک شدگی باید مهار شود. روش های مختلفی برای مهار این ترک ها وجود دارد که از جمله آنها می توان به استفاده از پوشش های محافظ استفاده نمود.
- ترک های بوجود آمده را سریعاً تعمیر کرد تا از بزرگ شدن شکاف های آنها جلوگیری شود و تعمیرات دشوارتر نشود.
استفاده از بتن پیش‌تنیده در شرایط سخت آب و هوایی امکان پذیر است. چرا که این بتن دارای مقاومت بسیار زیادی در شرایط گوناگون است.
گاهی اجرای پروژه در شرایطی انجام می شود که وضعیت آب و هوایی برای مدت طولانی نامناسب است و امکان توقف پروژه وجود ندارد. در این شرایط باید در اجرای عملیات مختلف پروژه به موارد گوناگونی توجه داشت تا کیفیت و مقاومت سازه در معرض خطر قرار نگیرد.
با توجه به این مسئله، سازندگان درباره چالش های احتمالی نگران هستند. یکی از نگرانی های آنها در خصوص امکان استفاده از بتن پیش فشرده در این وضعیت آب و هوایی است. در حالیکه ویژگی های این بتن نشان می دهد که نگرانی در این زمینه بی مورد است.
استفاده از بتن پیش‌تنیده در شرایط سخت آب و هوایی با توجه به رعایت های نکات لازم، امکان پذیر می باشد. بتن پیش تنیده، بتنی است که توانسته است ضعف بتن معمولی در برابر کشش را برطرف کند. این بتن برای احداث تیرها، کف طبقات، پل های دارای دهانه زیاد و ... به کار می رود.
در این بتن، تاندون های پیش تنیده برای شکل گیری بارهای مقاوم به کار می روند. این بارهای مقاوم با تشکیل تنش فشاری موجب ایجاد تعادل با تنش کششی می شود که این تنش های کششی در زمان اعمال بار خمشی در یک عضو فشاری بتنی نمایان می گردد. این پروسه به سبب رشته های فولادی، غلاف و ... صورت گرفته و به تجهیزات مختلفی نیازمند می باشد. روش های پیش تنیدگی به دو متد پیش کشیده و پیش تنیده می باشد.
استفاده از بتن پیش‌تنیده در شرایط سخت آب و هوایی در ایران صورت گرفته است و مشکلی بوجود نیامده است. با وجود سابقه بسیار زیاد استفاده از بتن پیش فشرده در کشورهای پیشرفته، این محصول در کمتر از سه دهه در ایران به کار گرفته شده است.
سقف پیش تنیده با تکنیک پس کشیدگی در سال 1381 برای نخستین بار در ایران اجرا شد. در این زمان، پروژه های متعددی با این سبک طراحی و احداث شدند و سازندگان از نتیجه کار به شدت رضایت داشتند. این سقف ها به خوبی می توانند مقاومت موردنیاز سازه را تأمین کننده و از سازه در برابر عوامل مختلفی مراقبت کنند تا هیچ تنش و فشاری نتواند سبب آسیب دیدگی سقف شود و استحکام سازه را دچار مشکل کند.
استفاده از بتن پیش‌تنیده در شرایط سخت آب و هوایی در هر پروژه ای امکان پذیر است. پیش تنیده کردن مقاطع بتنی از گذشته برای احداث پل ها، اسکله ها و ... به کار رفته است و اخیراً بهره گیری از آنها در سقف های دال تخت با دهانه های طویل و در سقف پارکینگ های طبقاتی ترویج یافته است. اعضایی که در معرض خمش هستند، به استفاده از بتن پیش تنیده نیازمند می باشند. این بتن ها می توانند بسیاری از چالش های موجود که مربوط به ضعف بتن در برابر تنش های کششی می باشند را برطرف کنند.
این بتن به دلیل مقاومت بسیار زیاد در مقابل فشار و کشش می تواند در شرایطی مانند بارندگی، گرمای شدید، سرمای طاقت فرسا، طوفان و ... به کار رود. با بهره گیری از پوشش های محافظ، امکان جلوگیری از خوردگی نخ های فولادی وجود دارد. پایداری در مقابل آب و هوای مختلف سبب می شود که بتن دچار مشکلاتی مانند ترک خوردگی در زمان اجرا نشود. بنابراین سازندگان با اطمینان خاطر می توانند با استفاده از بتن پیش تنیده به ساخت و سازهای خود در شرایط نامساعد در روزهای بهار و تابستان یا پاییز و زمستان بپردازند.