دانشمندان بتن انعطاف‌پذیر ساختند.....

بتن جدید که « کامپوزیت سیمانی مهندسی »، نامیده شده به دلیل عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. دانشمندان دانشگاه میشیگان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف ساخته‌اند که از بتن عادی 40 درصد سبک‌تر و در برابر ترک خوردن 500 بار مقاوم‌تر است.

عملکرد این بتن جدید از یک طرف به دلیل وجود الیاف نازکی است که 2 درصد حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهد و از طرف دیگر به این خاطر است که خود بتن از موادی ساخته شده است که برای ایجاد حداکثر انعطاف‌پذیری طراحی شده‌اند.

به گفته دانشمندان، بتن جدید که «کامپوزیت سیمانی مهندسی»، نامیده شده، به دلیل عمر طولانی‌تر در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. به گفته «ویکتور لی» استاد گروه مهندسی سازه «دانشگاه میشیگان» و سرپرست تیم سازنده بتن، تکنولوژی کامپوزیت سیمانی تاکنون در پروژه‌هایی در ژاپن، کره، سوئیس و ایتالیا به کار گرفته شده است. استفاده از آن در ایالات متحده به نسبت کندتر بوده. این در حالی است که بتن متعارف دارای مشکلات بسیاری از جمله نداشتن دوام و پایداری، شکست در اثر بارگذاری شدید و هزینه‌های تعمیر در اثر شکست است. به گفته « لی »، بتن نشکن یا انعطاف‌پذیر به جز شن درشت از همان مواد تشکیل‌دهنده بتن معمولی ساخته شده است. بتن نشکن کاملا شبیه بتن عادی است اما تحت کرنش‌های بسیار بزرگ، بتن کامپوزیت سیمانی تغییر شکل می‌دهد، این قابلیت از آن جا ناشی می‌شود که در این نوع بتن؛ شبکه الیاف داخی سیمان قابلیت لغزیدن داشته و در نتیجه انعطاف‌ناپذیری بتن که باعث تردی و شکنندگی است، از میان می‌رود.
امسال برای اولین بار، « اداره حمل و نقل میشیگان » برای نوسازی قسمتی از عرشه پل « گرواستریت » بر فراز بزرگراه «4 و I» از کامپوزیت سیمانی استفاده می‌کند. دالی از جنس کامپوزیست سیمانی جایگزین یک مفصل انبساطی در این قسمت از پل خواهد شد تا با متصل کردن دال‌های بتنی مجاور به هم، عرشه‌ای یکنواخت از بتن به وجود آورد. استفاده از مفصل انبساطی به عرشه بتنی قابلیت حرکت در اثر تغییرات  را می‌بخشد. اما در هنگام گیر کردن مفصل‌ها، مشکلات زیادی پیش می‌آید.دانشمندان انتظار دارند استفاده از کامپوزیت سیمانی باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها شود.
اگر چه هنوز مطالعات دراز مدت زیادی برای تایید عملکرد کامپوزیت سیمانی مورد نیاز است، مقایسه‌های انجام شده در « مرکز سیستم‌های پایدار»، از « دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست »، به همراه گروه « لی »، نشان می‌دهد که در یک دوره 60 ساله، استفاده در عرشه پل، کامپوزیت سیمانی نسبت به بتن عادی 37 درصد ارزان‌تر است، 40 درصد انرژی کمتری مصرف می‌کند و باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن تا 39 درصد می‌شود.

POST TENSION'S

 دال های پس کشیده

مزایای پس کشیدگی

1-دهانه  بلند

    در مقایسه با دال بتنی امکان ایجاد دهانه های بلندتر وبا ضخامت دال وحجم بتن کمتر رافراهم می کند.

2-انعطاف طرح

    طراحی دالهای پس کشیده می تواند در پلانهای نامنظم مورد استفاده قرار گیرد وکابلها براحتی می توانند بصورت افقی منحرف شده تا با ابعاد هندسی طرح یا باز شوی دالها هماهنگ شوند.همچنین بعلت کاهش میزان ارماتور گذاری معمولی،قابلیت بیشتری را برای جایگذاری بازشوها و تاسیسات مختلف فراهم می آورد.

3-کنترل تغییر شکل وترک

طراح،براحتی می توان باتغییر میزان پس کشیدگی ،تغییر شکل ناشی از بارهای بهره برداری راکنترل کند.کف های پس کشیده تحت فشار ،قابلیت کنترل راحت تری را دربرابرترک خوردن به ما میدهد

4- ارتفاع طبقا ت

 از انجائیکه در این سیستم به ارتفاع موثر کمتری در اویزها نیاز داریم ،از این بابت ضخامت دال هم کاهش می یابد.در مواردیکه ارتفاع ساختمانها محدودیت دارند،با کاهش ارتفاع طبقات می توان طبقات اضافی را در همان ارتفاع مجاز قرار داد.

Bubble Deck

سقف های مجوف بادکنکی

………………………………..

مقدمه

دیافراگم بادکنی سیستمی مبتنی بر فن آوری ترکیبی پیوند هوا و فولاد می باشد. این سیستم دال دو طرفه مجوفی است که در آن استفاده از توپ های پلاستیکی باعث حذف بتن غیر باربر می گردد. با انطباق شکل هندسی این توپ ها و پهنای موثر توری مشبک ، مدول بتنی بهینه ای به دست می آید که باعث ایجاد کارائی ماکزیمم و همزمان آن در نواحی لنگر حداکثر ، می گردد.

این سیستم سازه ای اولین بار توسط آقای برونینگ یکی از مهندسان عمران دانمارکی معرفی شده و در مجامع علمی و فنی مورد بحث و آزمایشات متعدد قرار گرفت. گزارشات آزمایش ها در دانشگاه آیندهون هلند، موید آن بوده است که سقف بادکنی هم از لحاظ تئوری و هم عملی با دال توپر قابل مقایسه می باشد. رفتارها هم در کوتاه مدت و هم بلند مدت مشابه می باشند.

آزمایشات مورد نظر برای دالهای با ضخامت 230تا 455

میلیمترصورت پذیرفته اند. نتایج آزمایشات دانشگاه دارمشتات در آلمان به طور عملی با آنالیز تئوریک مقایسه شده اند. و مشاهده شده که بین تئوری و عمل هماهنگی وجود دارد.

اصول اولیه و انواع این دال ها

این ساختار در نتیجه شکل هندسی دو مولفه مشخص سازه ای به ترتیب زیر به وجود می آید :

الف – توری مشبک تقویتی جوش شده ( در بالا و پایین )

ب – توپ های پلاستیکی مجوف ( در وسط )

مزایای این سیستم در مقایسه با دال بتنی

1-صرفه جویی در مصالح مصرفی در سقف ( سیمان ، سنگدانه ، آب و فولاد ...) – هر یک کیلو گرم پلاستیک ، جایگزین صد کیلوگرم بتن می شود – اگر یک دال بتنی را با یک دال بتنی مجوف بادکنکی  ، با ضخامت یکسان در نظر بگیریم ، مصالح مصرفی در سقف بادکنکی حدودا 34 درصد کمتر می باشد.

2-مقاومت در برابر زمین لرزه (به علت کاهش وزن )

3-کاهش وزن سقف باعث ایجاد آزادی عمل در طرح معماری – انتخاب شکل مناسب سازه ای  - ساخت طره های بزرگتر – ایجاد دهانه های بزرگ با تکیه گاه های کمتر می گردد. با اجرای این سیستم به علت در دست داشتن فضای قابل ملاحظه بدون ستون میانی در طراحی و معماری داخلی می توان با سهولت بیشتری عمل نمود. برای میزان معادل فولاد و بتن با این نوع دال می توان دهانه های تا 40 درصد بزرگتر را پوشاند و در عین حال 15 درصد اقتصادی تر عملیات ساخت را انجام داد.

4-با در نظر گرفتن جرم یکسان در مقایسه این دو سقف ، صلبیت سقف بادکنکی سه برابر دال بتنی توپر می باشد.

Execution date September 2004 Big vertical and variable spaces are a characteristic of the architectural design: Bubble Deck floors almost floating at slender steel-concrete columns

5-مقاومت در برابر آتش – (اجرا و ساخت ایمن در برابر آتش – مقاومت در برابر آتش از 180-60 دقیقه )

6-برای هر ترکیب دلخواه دهانه و ضخامت ، دال مجوف بادکنکی ، 5 تا 16 درصد ارزانتر از دال توپر تمام می شود.

7-نتایج مطالعات و آزمایش های صورت پذیرفته تصدیق می نماید که این سیستم سازه ای توزیع بار را به نحو بهتر و بهینه تری از انواع دیگر دال های مجوف صورت می دهد . به علت داشتن ساختار و رفتار سه بعدی و هدایت جریان بار کره های پلاستیکی تو خالی هیچ اثر منفی نداشته و باعث هیچگونه اتلاف مقاومتی نمی گردد.

8-تجربیات عملی ، تاثیر مثبت تو پ ها را در فرآیند گیرش بتن نشان می دهد. ( توپ های پلاستیکی مشابه افزودنی های پلاستیکی بتن ، عمل می کنند)

9-مقاومت و رفتار خمشی

آزمایشات صورت پذیرفته در دانشگاه های مختلف اروپایی از جمله دانشگاه صنعتیEINDHOVENوDELFTهلند

، این نوع سازه ها را با دال های تو پر هم به طور عملی و هم تئوری مقایسه نموده اند. نتایج حاصل از این آزمایشات در جدول زیر آمده است :

10- مقاومت برشی

آزمایشات نشان می دهند که مقاومت برشی در این نوع سازه ها ، حتی از مقادیر پیش بینی شده نیز بیشتر بوده و این نشانگر تاثیر مثبت توپها می باشد.

aفاصله محل اعمال نیرو تا تکیه گاه وdضخامت دال می باشد.

11- خزش

گزارشات به دست آمده از آزمایشات متعدد هیچگونه تفاوت قابل توجهی را در مقایسه این نوع دال ها با دال های توپر در خزش نشان نمی دهد.

12- کاهش هزینه های حمل و نقل

13- زمان کوتاهتر ساخت ( 20% - 40% )

14- عمر مفید و طولانی تر ساختمان

الحاقات سازه های یکپارچه در سیستم سنتی موجب افزایش نسبی هزینه ها در قیاس با الحاقات غیر یکپارچه و قابل تعویض در این سیستم می گردد. بنابراین طول عمر سازه با به کار گیری این سیستم در حدود 10 برابر بیشتر شده و می توان در صورت لزوم قطعات مستهلک و قدیمی را با قطعات جدید تعویض نمود.

15- در مقایسه به عمل آمده بین این نوع دال و دال توپر ، این نتیجه حاصل شده است که قابلیت عایق صوتی بودن این نوع دال ، دست کم به میزان dB 1 بیشتر از دال توپر می باشد. (مهم ترین علت این امر وجود فضای مجوف در المانهای میانی این نوع دال می باشد.)

سقف سياك

...............................

مقدمه

سياك بام اينگونه آغاز گرديد .

براي اجراي سقف تيرچه بلوك ، در زير تراز سقف با تخته هاي نئوپان يك سطح تراز ايجادشد سپس روي آن با بلوكهاي يونوليتي وبا فواصل 10 سانتي متر از يكديگر ،‌شكل كلي سقف تشكيل شد . در مرحله بعد با قراردادن تيرچه بدون فندوله وسپس ميلگرد حرارتي ، ميلگرد گذاري به انجام رسيد . سپس بتن ريزي انجام شد. وپس از 7روز قالب ها راباز كرده ويونوليت ها رااز سقف خارج كردند.

بعد از آن ، قالبها ي متعددي از جنس تخته وچوب وآلومينيم و... تاپلي استر وفايبرگلاس مورد آزمايش قرار گرفت ، تا نهايتاً سقف سياك شكل گرفت .

البته بايد توجه داشت كه سقف سياك درواقع يك سقف جديد نيست ، بلكه همان سقف تيرك ميباشد، كه شايد حتي قدمت آن به قبل از سقف تيرچه بلوك برسد. اما نوآوري انجام گرفته ، در زمينه تكنولوژي قالب بندي اين سقف ميباشد ، كه در عين سادگي ، مشكلات بسياري از خانواده سقف هاي تيرچه بلوك راحل كرده وموجب بهينه شدن اين سقف درزمينه مصرف مصالح ، رفتار سقف ، اجراي سقف و.... شده است .

سقف سیاک در دوتیپ سیاک50وسیاک 100 ،مطابق زیر عرضه شده است

مراحل اجراي سقف سياك

1-بستر سازي درتراز زير سقف با استفاده از قوطيهاي فلزي وجكهاي فلزي با قابليت تنظيم ارتفاع براي ترازنمودن بسترمناسب براي كارگذاري قالبهاي فلزي.

2-كارگذاري قالب هاي فلزي در جهت تير ريزي مطابق بانقشه هاي محاسباتي سازه ، لازم به ذكر است قالب ها به گونه اي طراحي وساخته شده اند كه امكان لغزندگي روي هم رادارا ميباشند واين امكان فراهم مي باشد كه دهنه هايي با ابعاد مختلف بدون هيچ محدوديتي در فرم واندازه (  فقط محدويت سازه اي ومحاسباتي براي طول دهنه ) ، پوشش كامل راپيدا نمايند.

3-نصب لقمه هاي بتني پيش ساخته در داخل قالب ها جهت كنترل پوشش كامل وزيرين ميلگرد ها .

4-ميلگردگذاري درداخل  قالبها ، مطابق با نقشه ها ومحاسبات سازه اي . وبستن آنها باسيم وبدون استفاده از جوش الكتريكي، كه مسلماً به ازدياد كار آيي ميلگرد كمك شاياني مينمايد وهمچنين اين سيستم ميلگردگذاري كنترل كاملي رادررويت ميلگرد، تا آخرين دقايق قبل ازبتن ريزي براي مهندس ناظر فراهم مينمايد .

لازم به ذكر است ميلگردهاي زيگزاگ كه جهت حمل تيرچه تعبيه ميشوند ،در اين روش حذف ميگردند وتنها ميلگردهايي كه براي كنترل كشش وبرش واحياناً كمانش محاسبه گرديده ، تعبيه ميگردند .

5-نصب يونوليتها ي 7×7‌×10 سانتيمتر جهت ايجاد حفره هاي عبور تاسيسات عمود برتيرچه .

6-بتن ريزي سقف مطابق با مشخصات فني بتن محاسبه شده دراين مرحله انجام ميگردد. درروش سياك بام بواسطه نبود آرماتورهاي زيگزاگ وهمچنين سطوح صاف قالب ها ، روندگي بتن وويبره نمودن آن مطلوبتر بوده وبواسطه برداشت قالب ها ، ورويت بخش زيرين سقف ، پيمانكار موظف به اجراي بتن ريزي دقيق تر وبهتري ميباشد . و خاصيت ديگري كه بدست ميابد پوشش مطلوب ويكپارچه آرماتورهاي تيرچه در قسمت پايين آن ميباشد.

7-قالب برداري

قالب هاي فلزي اين امكان را فراهم ميسازد كه بتن كمترين ميزان از دست دادن رطوبت وشيرآبه خود راداشته باشد وهمچنين درزمان آب دادن به بتن ، آب به قسمت هاي زيرين بتن رفته ودر قالب فلزي ماندگار ميگردد كه اين موضوع باعث غرقابي شدن ودر نهايت مانند حالت آزمايشگاهي، بهترين امكان عمل آوري براي بتن ،فراهم ميگردد ، اين روش هم مقاومت بتن راافزايش ميدهد وهم زمان قالب  برداري رابسيار كاهش خواهد داد.

8-عبور تاسيسات

توجه : بدليل محدويت امكان تعبيه حفره ها ،‌بایدحتي المقدور كوشش شود از لوله هايي با قابليت انعطاف ،مانند لوله هاي سبز ويا سوپر پايپ و... استفاده گردد.

9-نصب هر نوع سقف كاذب دلخواه يا نصب پانلهاي گچي سياك بام مطابق ذيل .

پانلهاي گچي سیاك بام به ابعاد 40×70 و ضخامت 1.5سانتیمتر ميباشد .

پانلها ازتركيب گچ ، الياف پ .پ وشبكه هاي توري پليمري تهيه ووزن آن حدودا3.5كيلوگرم ميباشد .

ابتدا توريهاي دو طرف پانل با گچ وخاك به ديواره هاي تيركهاي سياك بام متصل ميگردند ودر محل اتصال با گچ يا گچ وخاك مجدداً تقويت ميگردد اين عمل ازبالاي پانل وميانه تيركها انجام ميشود .

آخرين پانل كه امكان دستيابي به بالاي آن ميسرنميباشد . بااندود كردن گچ وخاك به جداره هاي تيركها وسراندن وهل دادن پانل به داخل دهانه انجام ميپذيرد. براي اطمينان بيشتر در مورد آخرين پانل ميتوان توريهاي آن را يا به همان صورت در ميان گچ وخاك درگير كرد ويا ميتوان با امتدادآنها در زير تيرك يا ديواره بيروني تيرك ، مقاومت آنرا دوچندان نمود.

ويژگیهاي سقف سياك  

1-كاهش بار سقف 

حذف بلوك + حذف 40% ميلگرد تيرك + پوشش زيرين سبك+ حذف پوكه با عبور تاسیسات از زیر سقف.

2- افزايش مقاومت سقف و سازه :

- عدم جوشكاري ميلگرد ها وكنترل آنها تا قبل ازبتن ريزي

- كيفيت بهتربتن بدلیل انجام ويبراسيون مناسب ترو همچنین بخاطر استفاده از قالبهای فلزی ،بلوکی وجود ندارد که اب بتن را جذب کند ودر ضمن بخاطر همپوشانی مناسب قالبها، نشت  شيرابه بتن از زیر سقف نیز بسیار کمتر شده است.

- كنترل كيفي وكمي بتن قبل وبعد از بتن ريزي وبرداشتن قالبها.

-يكپارچگي تمام اجزاي سقف

- كاهش وزن سازه =كاهش بارهاي جانبي وثقلي = رفتار مناسبتر سازه در برابر نيروهاي افقي مانند زلزله.

-مقاومت بسیار مناسب، در برابر خوردگي ها وآتشسوزي بواسطه پوشش يكپارچه وكامل ميلگردها.

3-كاهش زمان ساخت يا افزايش سرعت دراجرا :

الف : افزايش سرعت بوسيله تكنولوژي :

قالبهاي فلزي :

 سبكتر ، سهولت وسرعت در نصب وقالبندي ، حمل ونقل آسان به كارگاه وطبقات ،قالب گشايي آسان ، انبار كردن متراكم وسريع.

(قوطيها وجك بسرعت بستر مناسب اجراي قالب را فراهم مي اورند.باداشتن قالب بيشتر در پروژه هاي بزرگ سرعت كاملاً قابل برنامه ريزي بوده وميتوان به حداكثر سرعت دست يافت .)

-سرعت نصب واجرا وسبكي پانلها ي سقفي گچي.

ب: كاهش زمان با عوامل فرعي.

-حذف بلوك ، ساخت تيرچه، حذف پوكه.

-حذف خريد ، ساخت ، حمل ونقل ، انبار داري ، حمل به طبقات و... براي بلوك ، تيرچه ، پوكه.

4-ویژگیهای اقتصادی

-حذف خرید یا ساخت وحمل وانبارداری بلوکها وتیرچه ها.

-سبکی 25 درصدی سقف نسبت به سقف تیرجه بلوک وکاهش میلگرد تیرچه ها.

-حذف الکترود مصرفی،فوندوله،جوشکاری وانرژی مربوطه.

-حذف پوکه ریزی روی سقف(شامل خرید،حمل ونقل وحمل به طبقات واجرای آن)

معمولا محاسبان برای ضریب اطمینان بیشتر بجای پوکه با وزن مخصوص 600تا 700 کیلوگرم در  متر مکعب از وزن مخصوص 1300تا1700 کیلوگرم در محاسبات استفاده میکنند(زمانیکه پوکه ریزی حذف شوددیگر جایی برای ریسک باقی نمی ماند).

-درمقایسه باسقف کامپوزیت،بواسطه کانالهای بسته درسیاک و وجود دیواره های بتنی ده سانتیمتری وهمچنین فاصله کوتاهتر تیرکها،فاصله تهی میانی در سقف عملکردمطلوبتری بعنوان ایزوله صوتی دارد.

محدودیت ها

1-نیاز سقف به شمع بندی(خود ایستا نبودن سقف)،باعث عدم توانایی در اجرای همزمان سقف طبقات می شود.

2-انحصاری بودن اجرای سقف سیاک.

طراحی تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن

محدویت هاي طراحي

1- فاصله آزاد تيرچه ها نبايد از75سانتي متر تجاوز نمايد .

2-عرض بال تحتاني تيرچه ها نبايد كمتر از10 سانتي متر ويا  دو هفتم ضخامت سقف باشد.

براي دهانه هاي كوچتر از4 متر ميتوان حداقل عرض بال تحتاني تيرچه را به 8 سانتيمتر تقليل داد.

3- ضخامت دال بتنی نبايد از يك دوازدهم فاصله آزاد بين تيرچه ها ويا 5 سانتي متر كمتر باشد .

4- سطح مقطع اعضاي قطري تيرچه ها نبايد از () كمتر اختيار

 شود كه در اين رابطه عرض متوسط جان مقطع و ‏t فاصله دو عضو قطري

 متوالي است .

5- قسمت هايي از تيرچه كه داخل بتن قرارميگيرد،نبايد رنگ شود .

6-ضخامت ورقها,نبشی هاوپروفیلهایی که جوشکاری می شوند,نباید از 3میلیمتر کمتر باشد.

روشهاي طراحي

  طراحي اين سقف ها به دو روش انجام ميگيرد :

  الف)‌- روش طراحي الاستيك ( قبل وبعد از گرفتن بتن )

  ب)– روش طراحي حد نهايي ( بعد از گرفتن بتن )‌

الف) طراحي به روش الاستيك ( ارتجاعي)

دراين روش, طراحي سقف در دو مرحله انجام ميشود.

1-طراحی تیرچه فولادی با جان باز قبل از گرفتن بتن

تعيين ابعاد هندسي مقطع مركب

عرض موثر

عرض موثر دال بتني   در هر سمت تيرچه نبايد از مقادير زير بزرگتر انتخاب شود .

- يك هشتم طول دهانه تيرچه 

- نصف فاصله محور به محور دو تيرچه مجاور

- فاصله محور تيرچه تا لبه دال بتني

محاسبه اينرسي واساس مقطع مركب

محاسبه اينرسي واساس مقطع مركب در مرحله دوم بايد مطابق باتئوري ارتجاعي وبا صرفنظر كردن از مقاومت كششي بتن محاسبه گردد. در اين روش ، ناحيه فشاري بتن بايد با يك سطح معادل فولادي جايگزين گردد كه عر ض موثر آن از تقسيم عرض موثر تيرچه مركب بر nبدست مي آيد .

کنترل تنش ها

دراين مرحله تنشهاي ايجاد شده ، نبايد از مقادير زير تجاوز كند .

 0.66Fy( تنش كششي در فولاد)           

( تنش فشاري مجاز در بتن ) FC 0.45

دراين مرحله مقاومت فشاري بتن ، بايد حداقل به 75% مقاومت مشخصه خود رسيده باشد ( از مقاومت كششي بتن صرفنظر مي شود . )

اساس مقطع مركب   نيز بايد به نحوي طراحي شود كه در رابطه زير صدق نمايد.

در رابطه فوق  لنگر خمشي ناشي از بار زنده و    لنگر خمشي ناشي ازوزن تيرچه فولادي ، وزن بتن مرطوب ، قالب ها وعوامل اجرايي ميباشد . اساس مقطع تيرچه فولادي   براساس رابطه زير بدست مي آيد .

مطابق رابطه Su  مجموع تنش هاي ايجاد شده در عضو تحتاني تيرچه فولادي ناشي از تمامي بارهاي ثقلي تيرچه ، وزن مرده دال بتني وبار زنده بايد كمتر   باشد .

كنترل افتادگي

افتادگي تيرچه ناشي از بار زنده نبايد از مقادير زير تجاوزنمايد .

سقف ها :(360/1) دهانه

بام ها :

الف ) (360/1) دهانه ، براي موادي كه زير سقف نازك كاري شده ويا از سقف كاذب استفاده ميشود .

ب ) (240/1) دهانه، براي ديگر موارد .

تيرچه ها ميتوانند داراي افتادگي تا (150/1) دهانه باشند .

اتصال تيرچه ها به تكيه گاه

تكيه گاه تيرچه ها ميتواند بتني  ، فولادي ويا از مصالح بنايي باشد .

تكيه  گاه با مصالح بنايي وبتن

در مواردي كه تيرچه روي تير يا شناژ بتني قرار ميگيرد ،انتهاي تيرچه بايد حداقل به اندازه 10 سانتي متر داخل كلاف بتني افقي يا تير بتني قرار گيرد .

تكيه گاه فولادي

اندازه نشيمن تيرچه از لبه تكيه گاه فولادي به سمت داخل ، بايد از طريق محاسبات تعيين شود، اما توصيه ميشود ، در هيچ حالتي كمتر از دو سانتي متر نباشد . براي اطمينان در هنگام نصب وهمچنين يكپار چگي سقف واسكلت ، انتهاي تيرچه بايد به تكيه گاه جوش شود . طول اين جوش حداقل 5 سانتي متر وبعد آن حداقل 3 ميلي متر است .

در سازه هاي بتني نحوه كارگذاري واتصال تيرچه با تيرهاي بتني بايد به گونه اي باشد كه بال تحتاني تیرچه ها روي قالب چوبي يا فلزي زير تير قرار گيرد در مورد تيرهای بتنی با ارتفاع بيشتر از تيرچه، نيز بايد تيرچه ها به داخل تير بتني امتداد يافته و روي لبه آويز قالب قرار گيرد .

در تيرهاي بتني بايد كنترل لازم جهت انتقال برش انجام گرفته وبر اساس نيروهاي وارده از طريق تعبيه نبشي اتصال برشي ويا ميلگرد برشي ، مقاومت برشي لازم تامين گردد .

اجراي كلاف هاي عرضي

اجراي كلافهاي عرضي به دو صورت امكان پذير است .

اجراي كلاف عرضي با استفاده از قالب آماده

در اين روش از قالب هاي بتني آماده در قسمت تحتاني ويك ميلگرد به قطر حداقل 12 ميلي متر كه كاملاً مستقيم وبدون خم باشد و در قسمت فوقاني مطابق شكل استفاده ميشود .

توجه شود كه ميلگرد هايي كه ازقالب بتني كلاف عرضي خارج شده اند  بايد به بال تحتاني كاملاً جوش شوند.

اجراي كلاف عرضي بوسيله قالب بندي

دراين روش از يك ميلگرد در قسمت پاييني استفاده شده وبه بال تحتاني تيرچه ها جوش ميشود وميلگردفوقاني كلاف عرضي مانند روش فوق به بال فوقاني جوش ميشود.

مزایای سقف کرمیت

1-عدم نياز به شمع بندي

طراحي سقف كرميت با اين فرض انجام ميشود كه تيرچه ها به تنهايي ( قبل ازگرفتن بتن ) توانايي تحمل وزن خود ، بلوك، بتن خيس وعوامل اجرايي را داشته باشند .

2-سرعت وسهولت اجرا

در اين سيستم ، اجراي سقف نسبت به سيستم هاي مشابه با سرعت بيشتري انجام ميشود .

3-امكان اجراي همزمان چند سقف

با توجه به اين كه در سيستم سقف كرميت هيچ گونه شمع بندي وجود ندارد ، عملاً ميتوان چند سقف رابراي بتن ريزي آماده كرد وهم زمان عمليات بتن ريزي رابر روي سقف ها انجام داد.

اين كار براي ساختمان هاي با طبقات زياد وبا زير بناي كم بسيار مقرون به صرفه و مناسب ميباشد .

4-كاهش مصرف بتن   

به علت فاصله زياد تيرچه ها ( حدود 75 سانتي متر محور به محور ) ازمصرف بتن در حدود 20% نسبت به تيرچه وبلوك معمولي كاسته شده است .

5- مقاومت نهايي وشكل پذيري بالا

محاسبات وآزمايش هاي بارگذاري روي سقف نشان ميدهد كه گسيختگي اين سيستم ، پس از تغيير شكل هاي بسيار زياد اتفاق مي افتد ( گسيختگي نرم ) واين رفتارسقف از نظر ايمني مطلوب است.

6-امكان طراحي واجراي سقف با دهانه ها وباربري هاي خاص 

در سيستم سقف كرميت امكان طراحي واجراي سقف با دهانه هاي بلند وبارهاي سنگين وجود دارد. تاكنون سقف با دهانه 12 متر وهمچنين سقف با شدت بار 7 تن بر متر مربع اجرا شده كه درهر دو مورد ،آزمايش هاي بارگذاري ايمني سقف را تاييد كرده اند.

مشكلات و معايب سقف كرميت

- تيرچه هاي كرميت بصورت خود ايستا طراحي مي شوند . خود ايستا بودن تيرچه ها ، باعث بي نيازشدن سقف از جك ها و شمع هاي نگهدارنده سقف  مي شود . اما از طرفي موجب ميشود تا تيرچه ها بگونه اي طراحي شوند كه تا قبل از گرفتن بتن ، به تنهايي وبدون كمك بتن ، وزن خود وبتن تازه وقالبهاو... را تحمل كنند واين در واقع بدين معني است كه تيرچه كروميت مجبور است تنها بخاطر مرحله اول باربري خود ( قبل از گرفتن بتن ) ، سنگين تر از آنچه در نهايت به آن نياز است طراحي شود واين موجب عدم استفاده بهينه در مصرف فولاد تيرچه مي شود .

2- داغ تيرچه :

 مثل سقف طاق ضربي ، در سقف كروميت نيز ، بيشتر ين ميزان داغ تيرچه در زير سقف نمايان مي گردد .

( داغ تيرچه كه بواسطه وجود نيروهاي مغناطيسي در فلز تيرها وجذب ذرات باردار معلق در هوا ميباشد )

3- بلوك :

اصولاً استفاده از بلوك در سقف معايب ومشكلات معمول انواع بلوكها را بهمراه دارد كه از هزينه خريد وحمل وانبار كردن تا وزن اضافه تحميلي به سقف واثرات سوء احتما لي بر بتن وفولاد ومسائل اجرايي ديگر را شامل ميشود. اما علاوه برموارد فوق سقف كرميت مشكلات مضاعفي نيز در استفاده از بلوكها دارد . بواسطه نياز كرميت به بلوكهاي به ابعاد 40×25×65 وعدم استقبال كارخانه ها، از اين نوع سفال و احياناً عدم امكان دسترسي يا توانايي شركت كرميت درساخت بلوك سفا لي ، استفاده ازبلوك بتني توصيه شده است كه مسلماً موجب افزايش وزن تمام شده سقف ميگردد. البته شركت كرميت پارس ، استفاده از بلوكهاي يونو ليتي ويا قالب فلزي رانيز توصيه كرده است وهمانطور كه مطرح شد در استفاده از بلوكهاي يونوليتي آ تشزا بودن آن و... همچنين استفاده از قالبهاي فلزي ، افزون بر تحميل هزينه هاي سقف كاذب ، ميتواند موجب بوجود آمدن هزينه هاي بسيار زياد در صورت بتن ريزي همزمان چند سقف گردد. ( بعبارتي ديگر ، استفاده ازقالب فلزي بجاي بلوك، عملاً با مهمترين ويژگي اين سقف كه همان سرعت اجراي كرميت است همخواني نداشته ونيازبه انتظار تا قالب گشايي خواهد داشت . )

4- اين سقف نياز به سقف زن ماهر وعوامل اجرايي آموزش ديده دارد .

5-تولید بدون محاسبه.

درحال حاضرکتابی تحت عنوان((جداول تیرچه های فولادی با جان باز))موجود است که با توجه به بارهای مختلف ونوع بتن ریزی ونوع بلوک مورد استفاده،جداولی راارائه نموده که دران،مقطع بال فوقانی وتحتانی تیرچه ها اورده شده است.

ناشراین کتاب در ابتداهرگونه ساخت تیرچه را منوط به محاسبه ،توسط مهندسین محاسب نموده است.اما اکثر قریب به اتفاق تولید کنندگان ،تیرچه ها را براساس همین جداول تهیه می نمایندوچون این جداول از سوی نهادهای رسمی کشور منتشر نشده است،ایراداتی مانند: عدم پیش بینی بلوکه های سفال در جداول ،عدم ارایه مشخصات زیگزاگها،بارگذاری غیرواقعی و... در ان مشهود است.

بدلیل وجود کنترلهای زیاد در محاسبات هر تیرچه ، ونیز لزوم سعی وخطا در انتخاب مقطع بهینه اقتصادی ،ونیز وجود تیرچه هایی با طولهای مختلف در هر ساختمان ونیاز به طراحی هر تیرچه بطور جداگانه ،انجام محاسبات تیرچه های کرمیت امری مشکل به نظر می رسد،که فقدان نرم افزارهای کارا،سریع ومطمئن در این زمینه کاملا مشهوداست.

6-وجوداختلاف نظر در اجرا.

بدلیل عدم توضیح کامل جزئیات اجرایی در ایین نامه های موجود،اختلافاتی در زمینه جزئیات اجرایی بین مهندسین ناظروصاحب نظران وجوددارد،که ازجمله میتوان به مواردی همچون سایز ارماتورهای کلاف میانی،نیاز ویا عدم نیاز به ارماتورها ی تقویت سرتیرچه هاو...اشاره نمود.

نکته دیگر اینکه ،در شرایط فعلی بدلیل اطلاعات ناکافی کارفرمایان درخصوص    اجرای     سقفهای کرمیت ، موقعیتی برای افرادغیر متخصص وفرصت طلب بوجود امده است ،که با ارایه قیمتهای نازل وبا اجرای غیر اصولی سقفها ،امکان خطر افرینی سقفها را به هنگام باربری نهایی وحتی در حین اجرا وبتن ریزی افزایش می دهند.ترس از عدم تحمل بارهای اجرایی توسط تیرچه هاواستفاده از شمع بندی در زیر سقفهای کرمیت ،شاهد این مدعاو نشان دهنده فقدان پشتوانه محاسباتی وتفکر مهندسی در اجرای بعضی از این سقفها می باشد.

امكان حذف كش ها :

عمده ترين بحثي كه در زمينه سقف های كرميت وجود دارد. در مورد امكان حذف كش هاست .

كش ها : كش ها تيرهاي اصلي هستند كه اتصالات آنها عموماً بصورت دوسر مفصل ميباشد ، بنابراين متحمل بار جانبي نميشوند . از طرفي بار ثقلي نيز روي آنها هدايت نمي شود . بنابراين اين تير عملاً نقش باربر نداشته وتنها وظيفه قاب بندي وهماهنگي تغيير مكان ها را برعهده دارد .

در سقفهای تیرچه بلوک معمولی بعلت عدم امكان اتصال مكانيكي بين تيرچه هاي بتني وپل هاي فلزي ، فرض بر اين است كه هماهنگي تغيير مكان جانبي قاب ها به وسيله كشها تأ مين ميگردد.

وجه تمايز سقف هاي كرميت در مقايسه با سقف هاي تيرچه وبلوك معمولي این است که

تيرچه ها،در سقف کرمیت فلزي بوده وبه اسكلت جوش ميشوند .بنابراین امکان کنترل  تغييير مكان جانبي قاب ها توسط تیرچه ها وجود دارد .

پس ازگرفتن بتن وتشكيل مقطع مركب تنش فشاري بتن ، به طور قابل ملاحظه اي از تنش مجاز كمتر است ومي توان روي اين ظرفيت اضافي در ظرفيت باربري نهايي سقف حساب كرد . طبق نظر مخترع سقف كرميت شبكه به هم پيوسته پل هاوتيرچه هاي كرميت ميتواند دال بتني سقف رادر مقابل نيروهاي درون صفحه اي مسلح كند واين سقف مانند يك ديافراگم صلب عمل كند وديگر نيازي به استفاده از كش ها ندارد، اما سازمان مديريت وبرنامه ريزي كشور اين ايده رارد كرده واجراي كش ها راضروري دانسته است.

معرفی انواع دیگر سقف کرمیت

سقف کمپوزیت کرمیت

دراين سقف با استفاده از قالب هاي فلزي فضاهاي خالي بين تيرچه ها قالب بندي شده ونهايتاً با حذف قالب ها، پس ازبتن ريزي ، سقفي سبك در اختيار خواهيم داشت . ضمناً دراين سيستم به علت غرق شدن كامل جان تيرچه ها دربتن لرزش كمتري رادر مقايسه با سيستم هاي مشابه كمپوزيت ( دال بتني روي پروفيل هاي I شكل ) مشاهده ميكنيم .

سقف ضربی کرمیت

وجود اشكالات عمده درعملكرد سقف هاي ضربي باتيرآهن مانند عدم ايجاد يك ديافراگم مناسب بين ستون ها ومصرف زياد فولاد در مقايسه با مقدار باربري ، باعث شد تا باارائه طرحي بهينه «سقف ضربي كرميت » ، نسبت به اصلاح اين سيستم اقدام گردد.

در سيستم طاق ضربی کرمیت وجود بتن روی سقف ميتواند يك ديافراگم مناسب بين ستون ها ايجاد كند وهمچنين به علت باز بودن جان تيرچه ها مقدار زيادي در مصرف فولاد صرفه جويي مي شود.

سقف نيازيت

مبتكر و سازنده اين سقف ،‌آقاي مهندس نيازي ميباشد كه دومقاله توسط ايشان و مهندس مهدي حاج اسماعيلي كارشناس بخش سازه مركز تحقيقات ساختمان و مسكن ، تحت عناوين زير به چاپ رسيده است .

1-سبك سازي ساختمان با استفاده از سقف سبك نيازيت سقف نهمين همايش توسعه مسكن در ايران مهر ماه 1381 .

2-ارتقاي كيفيت طراحي وساخت سقف ساختمانهاي موجود در راستاي سبك سازي وبهينه سازي مصرف انرژي .

اين سيستم ازخانواده سقفهاي تيرچه بلوك ميباشد وعمده تفاوت آن نسبت به سقف هاي تيرچه بلوك درنوع تيرچه هاي آن ميباشد .

متناظربا سيستم تيرچه بلوك معمولي، در اين سيستم بجاي تيرچه هاي بتني ، از تيرچه هاي فولادي با جان خالي وبعبارت ديگر تيرچه خرپايي بدون بتن ريزي در تيرچه استفاده ميشودوبه جاي بلوكهاي سفالي يا بتنی ،از بلوكهاي گچي به همراه بلوكهاي پلي استايرن، ويا بلوكهاي لیكا به همراه بلوكهاي پلي استايرن ، به طولي برابر تيرهاي فولادي استفاده ميشود . روي بلوكهاي پلي استايرن مش فولادي ودر نهايت بتن به ضخامت5 سانتیمتر اندود ميشود .

اجزای تشکیل دهنده نیازیت سقف

1- تيرچه هاي فولادي

تيرهاي فولادي با جان خالي ، عضو اصلي باربر در اين سيستم اند ،‌در ساخت اين تيرها ميلگرد هاي آجدار يا صاف با نمره هاي متنوع ، تسمه هاي فولادي وسپري استفاده ميشود . مشخصات اين تيرها طبق طراحي مورد نظر صورت پذيرفته ودرنقشه هاي اجرائي ارايه ميگردد.

2-بلوك نيازيت

قسمت اعظم مواد تشكيل دهنده اين بلوك را گچ تشكيل مي دهد كه مواد افزودني نيز به آن افزوده مي شود ووزن مخصوص بلوك را به 600 كيلوگرم برمتر مكعب می رساند.

بلوك گچي نيازيت با ضخامتهاي مختلف مطابق نقشه هاي اجرائي درقسمت پائين تير فولادي روي لبه تسمه ها در فاصله داخلي تيرها   ( 50تا70 ) وعرض 20 تا 25 سانتيمتر درطول تير استفاده مي شود. در قسمت زيرين اين بلوك عمليات نازك كاري انجام مي گيرد. عمق بلوك بر حسب مشخصات سقف، متغير است .

3- بلوکهای پلی استایرن

در نيازيت سقف علاوه بر آن كه در جهت عايق بند ي از يك بلوك پلي استايرن استفاده شده است ، يك لايه بلوك گچي سوراخدار نيز در زير بلوكهاي پلي استايرن اجرا شده كه اين لايه گچي علاوه بر عايق بودن، محافظ مناسبي براي بلوك پلي استايرن در مواقع آتش سوزي است .

اين بلوك نقش پر كننده و قالب بتن دال سقف نيازيت را بر عهده دارد و البته نقشهاي ديگر از جمله عايق حرارت و صدا را نيز مي توان به اين موارد افزود.

4- دال بتني

ویژگيهاي سقف نيازيت

محاسن

1-تيرچه هاي سقف نيازيت ، بدليل فلزي بودن ، شكننده نيستند ، حمل ونقل و انبار كردن آنها آسانتر است و ضايعات كمتري دارند ومدت زمان لازم جهت ساخت تيرچه هاي فلزي در مقايسه با تيرچه هاي بتني ، با توجه به اينكه ، تيرچه هاي بتني بايد به مدت هفت روزدر حوضچه هاي اب نگهداری شود،کمتر است.( حدود 60% نسبت به تيرچه هاي بتني سبكتر ميباشند .)

2-بعلت امكان استفاده از نيازيت سقف در دهانه هاي بالا ، محدويت هاي معماري در اين سقف ، نسبت به سقف تيرچه بلوك كمتر شده است .

3-مي توان با برش دادن بلوك پلي استايرن، لوله كشي هارا از داخل سقف و از فضاي خا لي تيرچه ها عبور داد، بدين ترتيب مي توان ازاضافه وزني كه پوكه ريزي در سقف تيرچه بلوك به سازه تحميل مي كرد، در اين سقف صرفنظر شود. كه البته اين عمل مشكل بزرگي به همراه مي آورد كه در قسمت 6 به آن اشاره مي شود .

4-استفاده از دو لايه بلوك با جنس هاي متفاوت يعني پلي استايرن وگچ ،‌هر كدام به نوبه خود در عايق نمودن سقف دربرابر صدا و جلوگيري از اتلاف انرژي حرارتي – برودتي موثر مي باشند.

بلوك هاي گچي زيرين،محافظ مناسبي براي بلوك هاي پلي استايرن  در مواقع آتش سوزي ميباشند ودر ضمن با استفاده از بلوكهاي گچي در لايه زيرين سقف ، پيوستگي و چسبندگي به مراتب مناسب تري بين سقف سازه اي ونازك كاري آن پديد مي آيد .

درضمن استفاده از بلوك پلي استايرن ، مشكل جذب شيره بتن توسط بلوک وپايين آمدن كيفيت بتن مرتفع شده است .

5-تيرچه هاي اين سقف نيز ، مانند تيرچه هاي سقف کرومیت خود ایستا بوده و بی نیاز از شمع بندی می باشد.

6-طبق نظر مبتکر سقف، این سقف، نسبت به سقف تيرچه بلوك حدود 50% سبكتر شده است. كه البته ،بعلت استفاده از تيرچه هاي فلزي وزن سقف مقداري كمتر شده است ودر ضمن سبكتر شدن سقف بعلت عبور تاسيسات از داخل سقف سازه اي اشتباه بزرگي است، چون در صورت بروز مشكل براي لوله هاي تاسيسات، دسترسي به آنها رابسيار مشکل وبعضا غیر ممکن می سازد.‏‎‎

در ضمن تصور ميشود كه سبكي 50درصد ي نيازيت سقف نسبت به سقف تيرچه بلوك بادر نظر گرفتن بلوكهاي سفالي ويا حتي بتني درمحاسبه وزن سقف تيرچه بلوك انجام گرفته است بنابراين اين مقايسه اشتباه است ، چون درسقف تيرچه بلو ك نيز، امكان استفاده از بلوكهاي پلي استايرن مي باشد .

معايب

1-استفاده ازدوسری بلوك بطور همزمان، موجب طولاني تر شدن زماني كه صرف بلوك ها مي شود، خواهد شد. بعبارتي ديگر خريداري، حمل، انبار كردن و نيز چيدن بلوكها برروي سقف، بجاي اينكه فقط در مورد بلوك سفالي يا فقط در مورد بلوك بتني در سقف تيرچه بلوك انجام شود، حال بايد در مورد دو سري بلوك ( گچي و پلي استايرن ) انجام گيرد.

2-همانند سقف كروميت، خود ايستابودن تيرچه ها، منجر به مصرف فولاد مضاعف در تيرچه ها ميشود.

    ( موارد دیگر بعلت مشا بهت با سقف کرمیت در قسمت سقف كروميت،توضیح داده می شود )

بدين‌ منظور ، مجموعه حاضر در مورد بررسي رفتار انواع سقفهاي معمول در كشور و سيستم‌هاي جديد سقف فراهم شده‌ است

بتن خود تراکم تکنولوژی جدیدی از بتن است که ابزاری قوی برای صنعت حفاری پیشنهاد می کند. نیاز به این تکنولوژی میتواند بوسیله خود صنعت بهتر احساس شود.

 تکنولوژی تازه ای از بتن است که در آن بتن می تواند در شکل های فشرده با آرماتوربندی زیاد در قالب ها ریخته شود بدون اینکه نیاز به هر گونه ویبره داشته باشد. جریان بتن ادامه پیدا می کند تا تمام فضاهای خالی قالب را پر کند ؛ همچنین در اطراف میلگرد ها بطور کامل جریان می یابد ،‌ بدون اینکه حباب هوا و تخلخل ایجاد شود. هیچ گونه جدا شدگی و آب انداختگی در طول بتن ریزی و در طول زمانی که بتن به حالت پلاستیک می رسد اتفاق نمی افتد.

دریافت ادامه مطلب به صورت PDF

همانطور که می دانیم بتن خود تراکم،روانی بیشتری نسبت به بتن سنتی دارد و نیازی به ویبره کردن و استفاده از نیروی انسانی بیشتری برای بتن ریزی ندارد.از عواملی که بین بتن سنتی با بتن خود تراکم تفاوت ایجاد می کند،نسبت مواد سیمانی بالاتر نسبت به بتن سنتی و همچنین استفاده از مصالح مکمل سیمانی نظیر دوده سیلیس،روباره،خاکستر بادی و… در بتن خود تراکم می باشد و عامل بسیار مهم دیگر در ساخت بتن خود تراکم،استفاده از فوق روان کننده هایی نظیر ژلنیوم(Glenuim) می باشد.

1-بتن خود تراکم (SCC)

 همانطور که می دانیم بتن خود تراکم،روانی بیشتری نسبت به بتن سنتی دارد و نیازی به ویبره کردن و استفاده از نیروی انسانی بیشتری برای بتن ریزی ندارد.از عواملی که بین بتن سنتی با بتن خود تراکم تفاوت ایجاد می کند،نسبت مواد سیمانی بالاتر نسبت به بتن سنتی و همچنین استفاده از مصالح مکمل سیمانی نظیر دوده سیلیس،روباره،خاکستر بادی و… در بتن خود تراکم می باشد و عامل بسیار مهم دیگر در ساخت بتن خود تراکم،استفاده از فوق روان کننده هایی نظیر ژلنیوم(Glenuim) می باشد.

 البته نسبت مواد سیمانی بالاتر مشکلاتی در ساخت بتن خود تراکم ایجاد می کند که می توان حرارت هیداراتاسیون بالا و جمع شدگی(Shrinkage) بالا را نام برد.قابل ذکر است که هر پنج تیپ سیمان پرتلند می توانند در بتن خود تراکم استفاده شوند.قابل توجه است که نوع و تیپ سیمان استفاده شده در بتن خود تراکم،اثرات غیر قابل اجتنابی در عملکرد افزودنی ها در بتن خود تراکم دارد،زیرا آزمایشات نشان داده است که مدول نرمی و همچنین در صد مقادیر C3S , C3Aموجود در سیمان،اثرات بسیار ویژه ای در روانی و خواص رفتاری و مکانیکی بتن خود تراکم دارند.

1-1-مصالح مکمل سیمانی و اثرات آن روی بتن خود تراکم  (SCM)

 همچنان که گفته شد،استفاده از مصالح مکمل سیمانی اثرات ویژه ای در عملکرد بتن خود تراکم دارد،زیرا  این مصالح نسبت به سیمان ارزان تر هستند،پس هزینه های نهایی می تواند کمتر بشود.این مصالح مکمل،کارپذیری و دوام بتن را افزایش می دهد.همچنین یکی از مشکلات اصلی بتن را که ایجاد حرارت بالای هیدراتاسیون که مخصوصاً در بتن ریزی های حجیم مشکل ساز می باشد،را کاهش می دهد.علاوه بر اینMehta  و Monteiro در سال 1993 در یافتندکه مواد مکمل سیمانی که اکثراً بصورت پودر های ریز با مدول نرمی بسیار بالایی می باشند،آب اضافی که با سیمان واکنش نمی دهد،را جذب کرده و همچنین خلل و فرج داخلی بتن را که باعث ایجاد آب انداختگی و جدا شدگی در بتن می شوند،را کاهش می دهد.

بدلیل کاهش در کسب مقاومت در سنین اولیه بتن در مخلوط های  با مواد مکمل سیمانی نظیر خاکستر بادی و روباره و... ،مقاومت این بتن ها در 28 روز اندازه گیری می شود،زیرا مقاومت 28 روزه شاخص مقاومت است.

در ادامه سعی بر آن شده است که نمونه هایی کاربردی از مواد مکمل سیمانی نظیر خاکستر بادی و روباره و دوده سیلیس توضیح داده شود:

1-1-1-خاکستر بادی(Fly Ash)

 استفاده از خاکستر بادی عموماً کارپزیری بتن خود تراکم را بهبود داده و آب انداختگی و جدا شدگی را کاهش می دهد و پایداری و دوام بتن خود تراکم را افزایش می دهد.بعنوان مثال  Sonebiدر سال 2004 در یافت که استفاده از خاکستر بادی تنش تسلیم و ویسکوزیته ی پلاستیک بتن خود تراکم را کاهش می دهدPark,Noh,Parkدر سال 2005  اگر چه دریافتند که خاکستر بادی به مقدارکمی تنش تسلیم را کاهش می دهد،ولی ویسکوزیته ی پلاستیک خمیر فوق روان کننده را افزایش می دهد.همچنین Somervilleو Shadle در سال 2002 دریافتند که خاکستر بادی می تواند آب انداختگی را کاهش و پایداری را افزایش دهد.

 اثرات خاکستر بادی بستگی زیادی به جایگزینی سیمان با خاکستر بادی در حجم یا وزن مشابه دارد.در مقایسه ای بین رده ِ C خاکستر بادی و رده ِ F خاکستر بادی، رده ِ F خاکستر بادی کسب مقاومت اولیه را در محدوده ی بسیار زیادی کاهش می دهد اما برای دوام بتن بهتر است. رده ِ Cخاکستر بادی زمان گیرش را نسبت به رده ِ F خاکستر بادی بیشتر به تاخیر می اندازد. Somervilleو Shadle در سال 2002 دریافتند که کاهش در مقاومت اولیه برای بتن های خود تراکم با خاکستر بادی می تواند با استفاده از یک تند گیر کننده جبران شود.

 قابل ذکر است که خاکستر بادی آسیاب شده برای بتن خود تراکم استفاده می شود.در یافته شده است که خاکستر بادی بسیار آسیاب شده (Ultra-pulverized fly ash "UPFA")اثرش روی کارپذیری بتن خود تراکم شبیه یک ویسکوزیته ی معادل می باشد که در آن روانی بدون کاهش ویسکوزیته افزایش پیدا می کند.استفاده از خاکستر بادی آسیاب شده خواص مکانیکی بتن خود تراکم را افزایش داده و جمع شدگی خشک بتن را کاهش می دهد.

صورت دیگر استفاده از خاکستر بادی،استفاده بصورت خاکستر بادی رده بندی شده می باشد که شامل ذرات ریز خاکستر بادی گرفته شده از یک منبع کلی تر(بزرگ تر) خاکستر بادی می باشد.این اندازه ی کوچک ذرات،واکنش پذیری را افزایش داده و بتن را به سمت افزایش مقاومت فشاری و افزایش دوام بتن هدایت می کند.بر خلاف ذرات کوچکتر دیگر،استفاده از خاکستر بادی رده بندی شده آب لازم و جمع شدگی خشک و همگن بتن را کاهش می دهد.

در سال 2001، Ferrarisو Oblaو  Hillدریافتند که خاکستر بادی رده بندی شده، تنش تسلیم و ویسکوزیته ی پلاستیک خمیر سیمان را موقعی که به جای سیمان  با مقدار بهینه ی %12 جایگزین می شود،را کاهش می دهد.

1-1-2 دوده سیلیس(Silica Fume)

 چنانچه نشان داده شده است،دوده سیلیس به عنوان مصالح مکمل سیمانی بصورت موفقیت آمیزی در بتن خود تراکم استفاده شده است.(Domone 2006)دوده سیلیس معمولاً برای افزایش چسبندگی و کاهش جداشدگی و آب انداختگی نظیر خاکستر بادی استفاده می شود(EFNARC 2005). همچنین در سال 1993 MehtaوMonterio  دریافتند که دوده سیلیس،مقاومت فشاری،مدول الا ستیسیته و مقاومت خمشی بتن خود تراکم را افزایش داده و پایداری در همه سنین نمونه را بالا می برد.این افزایش در مقاومت ممکن است خصوصاً در سنین اولیه بتن در مقایسه با سیلیس با سایر مصالح مکمل سیمانی چشمگیرتر باشد.

 دوده سیلیس،پایداری را موقع استفاده کم از(معمولاً کمتر از %6-4)با جایگزینی به جای سیمان بالا می برد ولی آثار زیانباری روی روانی بتن در حالت استفاده ی زیاد دارد.بر طبق یافته های  Bacheدوده سیلیس می تواند کارپذیری بتن را افزایش دهد.برای خمیر های طراحی شده برای بتن خود تراکم،اضافه کردن دوده سیلیس تا %10 حجم جایگزینی به جای سیمان،تنش تسلیم را افزایش می دهد.ویسکوزیته ی پلاستیک اگر چه موقعی که یک فوق روان کننده ی بر پایه ی پلی کربوکسیلاتی استفاده می شود،کاهش پیدا می کند و موقعی که یک فوق روان کننده ی بر پایه ی نفتالینی استفاده می شود،افزایش پیدا می کند ولی کاهش در ویسکوزیته ی پلاستیک به جایگزینی آب میان ذرات سیمان و ذرات کروی شکل دوده سیلیس بستگی دارد.

1-1-3-روباره(Slag)

 روباره به صورت موفقیت آمیزی در بتن خود تراکم استفاده شده است(Ozyildirim 2005; Billberg 2000; PCI 2003;Domone 2006).روباره معمولاً در درجات بالای جایگزینی نسبت به خاکستر بادی مورد استفاده واقع می شود.روباره در کاهش گرمای هیدراتاسیون و هزینه ها مفید و موثر است، اما تاثیر آن درکارپذیری،نسبت به همان مقدار استفاده از خاکستر بادی پیشرفت و بهبودی زیادی ندارد.