دانلود,بررسی پاورپوینت بتــن سبـك سـازه اي ,pptx

بخشی از مطلب

         كاربرد بتن سبكدانهLWAC)  ) را مي توان از 3000 سال قبل از ميلاد مشاهده كرد. هنگامي كه در طول تمدن، شهر هاي معروفي  مانند Mohenjo-Daro  وHarrappa  ساخته شدند . بتن سبكدانه براي اولين بار در اروپا هنگامي استفاده شد كه رو مي ها در حدود 2000 سال پيش ، پانتئون ،كانالهاي آب و
كلو سئوم را در روم ساختند . نكته قابل توجه اين است كه  پو ميس هنوز هم به عنوان يك سنگدانه در ساخت بتن سازه اي در كشور هايي چون آلمان ،ايتاليا ، ايسلند و ژاپن استفاده مي شود . در برخي از كشور ها مثل مالزي ،براي ساخت بتن ، ازسبكدانه پوكه نخل روغن استفاده مي شود.
 اولين سبكدانه ها، سبكدانه هاي طبيعي با منشاء غالباً آتشفشاني مانند پوميس( Pumice) ، اسكوريا
scoria) )، توف tuff) )و نظاير آن بودند كه در بعضي سازه هاي قديمي مورد استفاده قرار گرفته اند. اساساً بتن سبکدانه (LWAC ) ، نوآوري جديدي در فناوري بتن نیست. بلكه بتن سبک از روزگاران امپراطوری روم تاکنون شناخته شده است و برج ها، سالن¬های بزرگ، معابد ،كليساهاي بزرگ (شكل2-1) ،آمفي تئاتر هاي بزرگ(شكل 2-2) و اهرام در مكزيك  با سبک¬دانه¬ها ساخته شده است.نمونه اي از آنها در زير آورده شده است[4].

 
شكل 2-1-كليسا ي بزرگ ايا صوفيه ساخته شده به دستور امپراتور ژوستينين،
در قرن چهارم ميلادي در استانبول تركيه

 
شكل 2-2-آمفي تئاتر بزرگ روم،كلوسئوم، ساخته شده بين سالهاي 70و82ميلادي

  معبد Pantheon در سال 27 قبل از ميلاد مسيح به اتمام رسيده است . در اين سازه بتن از نظر وزن مخصوص از پايين تا بالاي گنبد تغيير مي كند . مهندسان رومي اعتماد بنفس كافي داشته اند تا گنبدي با قطر 43.3 متر بسازند كه تا بيش از 2000  سال بي رقيب باقي مانده است[2].
در عصر جديد به مرور زمان ، به دليل مزاياي بتن سبكدانه و به ويژه خاصيت چگالي كم آن و عايق بودن در برابر حرارت ، تقاضا براي استفاده از آن افزايش يافت. بطوريكه در سالهاي اخير بتن سبكدانه به يكي از مهمترين مصالح سازه اي در ساخت و سازهاي فرا ساحلي  تبديل شده است . با افزايش تقاضا براي استفاده از بتن سبكدانه و عدم دسترسي به سنگدانه هاي طبيعي ، فناوري توليد سبكدانه هاي مصنوعي ظهور كرد و منجر به گسترش سبكدانه هاي مصنوعي شد ،كه ا زمصالح خام طبيعي مثل رس ، اسليت ، شيل و نظاير آن واز محصولات جانبي صنايع چون خاكستر بادي ، خاكستر هاي رو باره اي و نظاير آن توليد مي شوند[1].
توسعه سبکدانه¬ بیشتر بر اساس مواد خام در دسترس محلی بوده است. بنابراین در آلمان و نروژ تنوع وسیعی از انواع سبک-دانه¬ها بر اساس رس منبسط شده (Liapor and Leca) توسعه یافته است. در هلند از سوی دیگر، تکنولوژی تولید سبک¬دانه بر اساس Fly ash توسعه یافته است. در ایسلند، کاربرد سنگ سخت یک روش معمولی است که تکنولوژی توسعه یافته بر اساس پامیس می¬باشد. در كانادا و روسيه از رو باره  آهنگدازي سبكدانه هاي با كيفت بسيار خوب  بدست آورده اند،آمریکایی¬ها در جنگ جهانی دوم حدود 104 کشتی با بتن سبک در محدوده 3 تا 14000 تن ساختند.
يكي از اين كشتي ها ،كشتي بتني ساخته شده از دانه هاي رس منبسط شده  معروف سلما(Selma ) در جنگ جهاني اول مي باشد كه پس از گذشت حدود 60 سال هنوز در حال بهر برداري قرار دارد[5].
 عملیات حفاری نفت، مجال استفاده از بتن سبک برای سکوها را فراهم نموده است. در طی دوره سال¬های 73 – 1960 حدود 15 پل دهانه بزرگ با استفاده از بتن سبک Leca بر روی رودخانه-ها در هلند ساخته شد.
تلاش بیشتری بر روی توسعه تولید Fly ash متمرکز شد که نتیجه آن تولید Ardelite و Lytag گردید. کاربرد آن در بتن از جهت طرح اختلاط، اجرا، خواص مکانیکی و رفتار سازه¬ای به خوبی در یک تحقیق ملی مورد کاوش قرار گرفت.
تحقیق گسترده و توسعه سبک¬دانه (LWA) و بتن سبک (LWAC) به خوبی اروپا، در ژاپن و آمریکای شمالی انجام گرفت. در آمریکا، تحقیق بر روی بتن سبک سازه¬های دریایی شمال تحت عنوان the state of the Art تشریح شد، که در چارچوب ACI ولی با نتایج و توصیه¬های ارزشمند نسبت به کاربرد بتن دانه سبک برای اهداف دیگر نیز انتشار یافت.بطوريكه ناو گان آمريكا دريافت كه براي استفاده از بتن سبك در سازه كشتي ، وزن مخصوص بتن نبايد از 1760كيلو گرم بر متر مكعب بيشتر و مقاومت فشاري آن نيز بايد تقريباً برابر با 28 مگا پاسكال باشد.با استفاده از سنگدانه هاي رسي منبسط شده در كوره هاي گردان بتن با مقاومت 34 مگا پاسكال و وزن مخصوص 1760 كيلو گرم بر متر مكعب بدست آمد[5].
 انجمن سیمان انگلیس (the British Cement Association) گزارش جامع درباره بتن سبک سازه¬ای تهیه کرده است. یکی از شفاف¬ترین نتایج مطالعات، تفاوت در کاربرد و پذیرش عمومی سبک¬دانه از کشوری به کشور دیگر بوده است[31].

2-3- سبكدانه ها(LWA ) :
2-3-1- تعریف :
      سنگ¬دانه¬های با وزن کمتر از  1120 عموماً به عنوان سبک¬دانه در نظر گرفته می¬شود[1].
جهت مقایسه، بیشتر سنگ¬دانه¬های معمولی نظیر ماسه و شن، وزنی در حدود   1520 تا 1860 دارند. سبک¬دانه¬ها به دلیل تخلخل زیاد، دارای وزن مخصوص ظاهری کم می¬باشد. طبقه-بندی سبک¬دانه¬ها بر مبنای منابع، روشهای تولید و کاربرد نهایی آنها می¬باشد.

2-3-2- طبقه¬بندی سبک¬ دانه¬ها از نظر روش توليد :
1-    سبكدانه هايي كه به صورت طبيعي وجود دارند و تنها با انجام دادن عمليات مكانيكي ، مانند شكستن ، دانه بندي و نظائر آن براي استفاده آماده مي شوند.
2-    سبكدانه هايي كه با عمليات حرارتي برروي مصالح طبيعي يا محصو لات جانبي صنايع و يا مصالح زائد و نظائر آن به دست مي آيند.
مصالح طبيعي كه در ساخت سبكدانه هاي دسته دوم استفاده مي شوند، عبارتند از :
 پرليت، ورميكوليت،رس،شيل،اسليت وغيره...از طرف ديگر محصولات فرعي صنعتي كه براي ساخت سبكدانه ها استفاده مي شوند شامل خاكستر بادي گندوله شده (PFA) ،روباره كوره آهنگدازي (BFS) ،ضايعات صنعتي ، لجن و نظاير آن است