1. 1. مقاوت فشاری باید بیشتر ازMpa 17 باشد.

۲- باید در عین آنکه مقاومت فشاری لازم را تأمین می کند، وزن مخصوص کمتری داشته باشد.[۱۴].
سبکدانه مصرفی در این تحقیق سبکدانه لیکا از نوع ریزدانه انتخاب و جایگزین ماسه شده است. به این دلیل که لیکا نسبت به بسیاری از سبکدانه ها مقاومت بالاتری بدست می دهد. همچنین تحقیقات انجام شده نشان می دهد هر چه لیکا ریزدانه تر باشد مقاومت بیشتری بدست می آید. همچنین هر چه لیکا ریزدانه تر باشد خطر جداشدگی سنگدانه ها کاهش می یابد[۱۵]. نسبت آب به سیمان در تمام مراحل آزمایش ثابت و برابر ۳۵/۰ در نظر گرفته شد. عیار سیمان هم ۵۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب انتخاب شد.
در ادامه مطالب در فصل دوم به شناخت انواع سبکدانه و ویژگی بتنهای سبک ساخته شده با این سبکدانه ها و مواد افزودنی قابل کاربرد جهت ساخت بتنهای سبک سازه ای و شناخت پوزولانها و نانو مواد و تأثیر آنها بر خواص بتن پرداخته شده است. فصل سوم به روش تحقیق و معرفی مصالح مصرفی و استاندارد و نحوه انتخاب آنها و طرح اختلاط بتن اختصاص دارد. فصل چهارم مربوط به ارائه داده ها و نتایج و تجزیه و تحلیل داده هاست. در پایان فصل پنجم به نتیجه گیری حاصل از داده ها و ارائه پیشنهادات و راهکارهایی هم راستا با این تحقیق پرداخته شده است.
فصل دوم:
شناخت انواع سبکدانه
و
مواد افزودنی بتن سبک
و
نانو مواد
۲-۱٫ مقدمه
هر چند هزینه تولید بتن سبک بیش از بتن معمولی است، اما مزایای فراوان آن در کاهش بار مرده ساختمان و به تبع آن کاهش نیروی زلزله مانع چشم پوشی متخصصان صنعت ساختمان در تولید این نوع از بتن می شود. از طرفی کمبود مقاومت بتن سبک کاربرد سازه ای آنرا با مشکل مواجه می سازد. وجود این مشکل محققان را بر آن داشته که به دنبال راه حلهایی برای بالا بردن مقاومت این بتن باشند که در این راستا از سبکدانه های مختلف مانند لیکا و پرلیت و… به همراه مواد افزودنی گوناگون همچون پوزولانها نظیر میکروسیلیس و خاکستر بادی استفاده می شود. به موازات آن با ظهور فناوری نانو در عرصه های مختلف از جمله تکنولوژی بتن به دلیل خواص غیرعادی و مطلوبی که در بتن ایجاد می نماید تحقیقات دامنه داری بر روی خواص انواع بتن از جمله بتن سبک در حال انجام است.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۲-۲٫ طبقه بندی بتن سبک
بتن سبک از جهات مختلفی طبقه بندی می شود که به اختصار در زیر بیان می شود:
الف – از نظر کاربرد :
۱- بتن سبک سازه ای که در المانهای سازه ای استفاده می شود و دارای مقاومت فشاری بیش از Mpa 17 و چگالی کمتر از Kg/m³ ۲۰۰۰ می باشد. ساخت این بتنها صرفاً با بهره گرفتن از سنگدانه های سبک و مقاوم امکان پذیر است. تمام بتنهای سبک سازه ای از خانواده بتن های سبکدانه می باشند که در آن برای کاهش وزن مخصوص بتن از سنگدانه های سبک استفاده شده است. به این دلیل بعضاً از عبارات بتن سبکدانه و بتن سبک سازه ای برای بیان یک مفهوم استفاده می شود. سنگدانه هایی که این شرایط را عموماً برآورد می کنند و طبق استانداردASTM-C330 برای ساخت بتن سبک سازه ای مورد استفاده قرار می گیرند عمدتاً عبارتند از:
- شیل، رس و اسلیت منبسط شده درکوره دوار
- سنگدانه هایی که از فرایند های کلوخه ای شدن به دست می آیند.
- سرباره های منبسط شده
- پوکه های معدنی
- پوکه های صنعتی
- خاکستر بادی ته نشین شده
تأمین مقاومت فشاری معادل ۲۰ نیوتن بر میلیمترمربع و بیشتر با بعضی از این سنگدانه ها امکان پذیر است. بیشترین مقاومت بتن سبکدانه معمولاً وقتی حاصل می شود که از سبکدانه های ساخته شده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار برای سبک سازی چگالی بتن استفاده گردد[۱۶].
۲- بتن سبک غیرسازه ای که این نوع بتن ها با جرم مخصوصی معادل ۸۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب و کمتر، به عنوان تیغه های جداساز و عایق های صوتی در کف بسیار مؤثر هستند. این نوع بتن می تواند در ترکیب با مواد دیگر در دیوار، کف و سیستم های مختلف سقف مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمده آن، کاهش هزینه های لازم برای تهویه گرمایی یا سرمایی فضاهای داخلی ساختمان وکاهش انتقال صوت بین طبقات و فضاهای ساختمان می باشد. بتن های سبک غیرسازه ای بر اساس ساختار داخلی می توانند به دو گروه جداگانه تقسیم بندی شوند.
دسته اول بتن های اسفنجی که در حین ساخت آن ها با ایجاد کف، حباب های هوا در خمیر سیمان یا در ملات سیمان-سنگدانه ایجاد می گردد. کف مورد نظر یا از طریق مواد کف زا در حین اختلاط تولید شده و یا به صورت کف آماده به مخلوط اضافه می شود. بتن اسفنجی می تواند جرم مخصوصی تا حدود ۲۴۰ کیلوگرم بر مترمکعب داشته باشد.
دسته دوم بتن با سنگدانه سبک یا به اختصار بتن سبکدانه است که با بهره گرفتن از پرلیت، ورمیکولیت منبسط شده و یا دیگر سبکدانه های طبیعی و مصنوعی ساخته می شوند. جرم مخصوص خشک این مخلوط بین ۲۴۰ تا ۹۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب می باشد. به منظور حصول خواص عایق بندی حرارتی(ضریب انتقال حرارت پایین)، حداکثر جرم مخصوص به ۸۰۰ کیلوگرم در مترمکعب محدود می گردد. هنگام ساخت و استفاده از بتن سبک غیرسازه ای، سعی بر این است که با کاهش وزن بتوان خصوصیات عایق حرارتی را افزایش داد.
ب – بر اساس چگالی:
۱- بتن سبک با دانسیته سنگین: دانسیته در حدود ۱۲۰۰ کیلو گرم در متر مکعب (مقاومت فشاری در حدود Kg/cm² ۶۵) تا دانسیته در حدود ۱۶۰۰ کیلوگرم در متر مکعب (مقاومت فشاری در حدود Kg/cm² ۱۷۶) و دانسیته های بالاتر تا حد ۱۸۰۰ کیلو گرم با مقاومت فشاری حدود Kg/cm² ۲۵۰ بدون مشکل قابل دسترسی می باشند که برای بعضی سازه های باربر در ساختمانها توصیه می شود. برای اسکلت ساختمانهای بلند و دیوارهای باربر و تقویت شده دانسیته های Kg/cm³ ۱۴۰۰ و برای دیوارهای میانی با ضخامت های ۶۵ تا ۸۰ میلیمتر نیز بکار گرفته می شود. بدیهی است که کاهش یک تن وزن هر متر مکعب دیوار باعث کاهش هزینه های ناشی از ایجاد اسکلت های فلزی گران قیمت سنگین برای ساختمان می گردد.
بکارگیری دیوارهایی با این دانسیته وزن مرده ساختمان را در مقایسه با آجر حدود ۵۰ درصد کاهش می دهد. علاوه بر این به علت نازک شدن دیوارهای ساختمانها سطح مفید منازل تا حدود ۷ درصد افزایش می یابد و فضای مفید ساختمانها را افزایش می دهد.

1. 1. بتن سبک با دانسیته متوسط: پانل های پیش ساخته بتن با وزنهای ۸۰۰ – ۱۰۰۰ کیلوگرم در متر مکعب برای دیوارهای غیر باربر برای سازه های فلزی و بتنی کاربرد فراوانی دارد.

۳- بتن سبک با دانسیته پایین: دانسیته های کمتر در حدود ۳۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم در متر مکعب برای افزایش عایق حرارتی سازه ها ایده آل هستند. مقاومت بتن سبک در برابر آتش، جذب آب و صوت این محصول را در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی در بازار بسیار جذاب نموده است، هر چند که سایر مصالح ساختمانی که برای عایق کاری در ساختمان بکار می روند ممکن است سبکتر باشند اما قیمت بالای آنها و کاهش راندمان آنها به دلیل جذب زیاد رطوبت باعث شده است که بتن سبک جایگزین بهتری در مقایسه با مصالح ساختمانی فوق باشد. در واقع بتن سبک با دانسیته پایین برای استفاده در هتلها و ساختمانهای تجاری و مدارس که آلودگی صوتی یکی از معضلات این اماکن می باشد بسیار مطلوب است.
ج- بر اساس روش تولید
انواع بتن سازه ای سبک را می توان با توجه به روش تولید آنها بصورت زیر طبقه بندی کرد[۱۷]:
۱ - بتن اسفنجی: با ایجاد حفره های بزرگ در داخل بتن با ملات بدست می آید. این حفره ها باید به وضوح از حباب های فوق العاده ریز ناشی از حباب ریز قابل تشخیص باشند. عمده کاربرد بتن اسفنجی در برابر یخ زدن و ذوب شدن های متوالی است. انواع مختلف این نوع بتن با اسامی بتن اسفنجی، بتن متخلخل وبتن کفی یا گازی شناخته می شوند[۱۷]. فوم بتن مصالحی است جدید که برای مصارف مختلف در ساختمان بکار می رود. باید اشاره کرد خواص فیزیکی منحصر به فرد این محصول، آن را بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب می نماید. این محصول از ترکیب سیمان، ماسه بادی (ماسه نرم)، آب و فوم (ماده شیمیائی تولید کننده کف) تشکیل می شود. ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص با سرعت زیادی حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملاً پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه، خمیری روان تشکیل می دهد که به صورت درجا در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده میباشد. لازم به ذکر است این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی دارای وزن فضایی از ۳۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو گرم در متر مربع خواهد بود. با توجه به ویژگی های عمده فوم بتن از آن می توان در شیب بندی پشت بام، کفسازی طبقات، ساخت بلوک های غیر باربر سبک و پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص استفاده نمود[۱۷].
۲- بتن بدون ریز دانه: بتن بدون ریز دانه با حذف ریز دانه ها از مخلوط جهت تشکیل تعداد زیادی حفره های درونی در بتن تولید می گردد. در این موارد معمولاً درشت دانه های معمولی مورد استفاده قرار می گیرند. بتن بدون سنگدانه ریز مقاومت کمتری را به علت وجود منافذ خواهد داشت. این بتن در مواردی که نیاز به مقاومت زیادی نمی باشد و انتقال حرارت و یا سایر ویژگی های بتن سبک مورد نظر باشد، کاربرد دارد[۱۸].
۳- بتن سبک دانه: بتن سبک دانه با بهره گرفتن از سنگدانه های سبک و متخلخل که وزن مخصوص ظاهری آنها کمتر از۲/۶ می باشد ساخته می شود. این نوع بتن به عنوان بتن دانه سبک شناخته می شود. اولین تقسیم بندی در این بتن را می توان از نظر نوع سنگدانه های مورد استفاده به سنگدانه های طبیعی ومصنوعی قائل گردید.
۲-۳٫ خواص بتن سبکدانه
۱- وزن مخصوص کم: که بار مرده ساختمان را کاهش میدهد و در نتیجه مشخصات فیزیکی طراحی را تغییر میدهد.
۲- گرمابندی و صدابندی: این خاصیت ناشی از خلل و فرج موجود درسنگدانه میباشد.
۳- مقاومت در برابر آتش: اغلب احتمال کمی وجود دارد که حرارت آتش از حرارت تولید این مصالح بالاتر رود.
۴- مقاومت کانی در مقابل یخزدگی و ذوب مجدد
۵- خنثی بودن از نظر شیمیایی
۶- تغییرشکل بتن سبکدانه: مقدار تغییرشکل بتن سبک بستگی به ویژگیهای سبکدانه های مصرفی و خمیر سیمان و نیز حجم اشغال شده با دانه ها دارد. تغییرات تنش-کرنش در بتن لیکا به ویژه هنگامی که با ماسه همراه است، همانند بتن معمولی است.
۷- جمع شدگی بتن سبکدانه: سنگدانه های سبک وزن اغلب باعث جمع شدگی بیشتر بتن میگردند.
۸- انتقال حرارت بتن سبکدانه: بتنهای سبک متخلخل دارای خواص جذب صوت خوبی هستند ولی انتقال صدای آن زیاد است.
۹- انبساط حرارتی بتن سبک: انبساط حرارتی بتن سبک کمتر از بتن معمولی میباشد[۱۸].