آشنایی با استانداردهای سیمان و بتن در ساختمان سازی؛ از تست های سایش تا مواد افزودنی

در این مقاله از تهران سازان به بررسی استانداردهای مهم سیمان و بتن می پردازیم که نقش کلیدی در تضمین کیفیت و ایمنی ساخت و سازها دارند. استفاده از این استانداردها در ارزیابی، تایید و تولید انواع سیمان و بتن به ایجاد سازه هایی مقاوم، پایدار و ایمن کمک می کند. تا انتهای مقاله همراه باشید تا با استانداردهای مهم سیمان و بتن در ساختمان سازی آشنا شوید.

1. استانداردهای تست سایش سیمان و بتن

سایش یکی از عوامل تخریب بتن است و استانداردهای سایش به منظور افزایش مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب تدوین شده اند. سایش بتن به معنی کاهش جرم در اثر عوامل مکانیکی و فیزیکی است که معمولاً به دلیل اصطکاک، عبور عابران و خودروها یا فشار سنگین رخ می دهد. به همین دلیل، آزمایش های سایشی به منظور اطمینان از مقاومت سطح بتن انجام می شوند.

برخی از این استانداردها عبارتند از:

• استاندارد C779/C779M-19: جهت ارزیابی مقاومت سایشی سطح بتن.
• راهنمای استاندارد C1138M-19: برای سنجش مقاومت بتن در برابر سایش.
• راهنمای استاندارد C1803-20: ارزیابی مقاومت سطحی در برابر ساینده های چرخشی.
• راهنمای استاندارد C418-20: تست سایش بتن با سندبلاست.

2. استانداردهای سنگدانه ها در سیمان و بتن

سنگدانه ها یکی از اجزای مهم بتن به شمار می آیند و برای جلوگیری از واکنش های شیمیایی نامطلوب، استانداردهای دقیقی برای انتخاب و استفاده از سنگدانه ها وجود دارد. واکنش های قلیایی-سیلیسی بین یون های قلیایی و ترکیبات سیلیسی سنگدانه ها از دلایل عمده آسیب بتن در سازه های آبی است.

استانداردهای سنگدانه ها شامل موارد زیر هستند:

• راهنمای استاندارد C1567-21: ارزیابی پتانسیل واکنش قلیا-سیلیس در ترکیبات سیمانی و سنگدانه ها.
• راهنمای استاندارد C586-19: برای بررسی واکنش پذیری سنگ های کربناتی در سیمان.
• راهنمای استاندارد C1260-21: تست واکنش پذیری قلیایی سنگدانه ها با روش ملات بار.

3. استانداردهای مصالح سیمان و بتن

آشنایی با استانداردهای مربوط به مصالح سیمانی به مهندسان کمک می کند تا کیفیت ساخت بتن را بهینه کنند. سیمان با ترکیبات مختلف آهکی، سیلیسی و سولفاتی ساخته می شود و بسته به نیاز، می تواند حاوی افزودنی های مختلفی باشد.

تعدادی از استانداردهای مصالح سیمان و بتن عبارتند از:

• استاندارد C123/C123M-14: ارزیابی ذرات سبک سنگدانه.
• استاندارد C128-15: سنجش چگالی نسبی و میزان جذب آب در سنگدانه های ریز.
• استاندارد C131/C131M-20: برای سنجش مقاومت سنگدانه در برابر سایش و ضربه.

4. استانداردهای افزودنی های شیمیایی سیمان و بتن

افزودنی های شیمیایی به طور گسترده ای برای بهبود خواص بتن استفاده می شوند. این مواد می توانند شامل کاهنده های آب، افزودنی های کندگیرکننده و مواد روان کننده باشند که هر کدام تأثیر مهمی در کاهش آب و افزایش مقاومت دارند. به عنوان مثال، کاهنده های آب می توانند تا 25 درصد میزان آب بتن را کاهش دهند که این امر به افزایش مقاومت نهایی بتن کمک می کند.

استانداردهای مربوط به افزودنی های شیمیایی عبارتند از:

• تست استاندارد C979/C979M-16: بررسی یکنواختی رنگ و رنگدانه های بتنی.
• تست استاندارد C403/C403M-16: بررسی مقاومت بتن در برابر نفوذ و زمان گیرش بتن.

5. استانداردهای گروت سیمان هیدرولیک

گروت سیمانی، به دلیل ویژگی های خاص خود در ایجاد اتصال مستحکم بین سطوح فلزی و بتنی، در سازه های خاص استفاده می شود. این گروت ها، به ویژه در تراز کردن سازه های سنگین و تجهیزاتی با دمای بالا کاربرد دارند.

از استانداردهای گروت سیمان هیدرولیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• روش تست C941-16: ارزیابی میزان اختلاط آب در تولید گروت های آزمایشگاهی.
• روش تست C940-16: بررسی انبساط گروت ها برای استفاده در سازه های پیش ساخته.

6. استانداردهای آزمایشات شیمیایی سیمان و بتن

آزمایشات شیمیایی قبل از استفاده از سیمان در ساخت و ساز باید انجام شوند تا اطمینان حاصل شود که سیمان مورد استفاده کیفیت لازم را داراست. این آزمایش ها شامل بررسی های نرمی، زمان گیرش، مقاومت فشاری و حرارت هیدراتاسیونی سیمان هستند.

برخی از استانداردهای مهم برای آزمایشات شیمیایی سیمان و بتن عبارتند از:

• روش تست C25-19: آنالیز شیمیایی انواع آهک زنده و هیدراته.
• روش تست C1271-99: سنجش توان خنثی سازی ترکیبات قلیایی موجود در آهک.

7. استانداردهای ترکیبی در سیمان

در فرآیند تولید سیمان، استفاده از ترکیبات آهکی و رسی برای کنترل کیفیت سیمان اهمیت ویژه ای دارد. برای بررسی تناسب فازهای مختلف سیمان و انطباق آن با ترکیبات استاندارد از روش های طیف سنجی و آنالیز استفاده می شود.

استانداردهای ترکیبی شامل موارد زیر هستند:

• روش تستی C1872-18e2: تحلیل گرما وزنی سیمان های هیدرولیک.
• روش تستی C1365-18: ارزیابی تناسب فازهای سیمان پرتلند با استفاده از پرتو ایکس.

8. استانداردهای مقاومت سیمان و بتن در برابر نفوذ سیال

مقاومت در برابر نفوذ سیال یکی از ویژگی های کلیدی بتن های بادوام است. روش هایی مانند استفاده از مصالح مقاوم، بهینه سازی ترکیب سیمان و بتن، رعایت دمای مناسب در حین بتن ریزی و ایجاد پوشش مناسب سطح بتن از جمله روش های کاهش نفوذپذیری در بتن هستند.

استانداردهای مقاومت سیمان و بتن در برابر نفوذ سیال عبارتند از:

• تست استاندارد C1757-13: برای اندازه گیری میزان جذب آب در یک نمونه بتن خشک.
• روش تستی C1556-11a (2016): سنجش ضریب انتشار کلریدی در مخلوط های سیمانی.

9. استانداردهای بتن الیافی

بتن الیافی یکی از انواع جدید بتن است که با افزودن الیاف به مخلوط بتن، مقاومت و دوام بیشتری پیدا می کند. این نوع بتن مقاومت بالایی در برابر ترک خوردگی و شکست دارد و در سازه هایی که به مقاومت کششی بیشتری نیاز دارند، استفاده می شود.

جمع بندی

استانداردهای سیمان و بتن، ابزارهایی ارزشمند در ساخت سازه های مقاوم، ایمن و بادوام هستند. این استانداردها به مهندسان کمک می کنند تا تمامی مراحل تولید، ترکیب و استفاده از سیمان و بتن را به درستی و مطابق با معیارهای علمی و بین المللی انجام دهند. رعایت این استانداردها در نهایت به سازه هایی منجر می شود که در برابر عوامل محیطی و مکانیکی مقاوم تر بوده و عمر مفید بیشتری دارند