جزوات رنگی و تایپ شده استاتیک رشته مکانیک
مدرسان شریف پارسه مریام پیام نور کنکور ارشد علمی کاربردی جزوه کتاب استاتیک دانشگاه صنعتی شریف امیرکبیر دکتر قاسمیه بیر
() ً :
() () :
ًً () ً براي بتن ریزي ابتدا مقادیر صحیح سیمان، مصالح سـنگی، آب و در صـورت لـزوم مـواد افزود نـی پیمانه شده و در استاتیک کنها مخلوط می شوند. این بتن تازه از محل ساخت به محل نهـایی حمـل شده و در قالبهاي از پیش جزوه استاتیک رشته مکانیک شده ریخته شده و متراکم می شود تـا بـا وزن مخصـوص بـالاتري سخت شود و به این ترتیب بتن با کیفیت بالاتري تولید شود.
بتن باید طوري مخلوط شود که تمامی مواد تشکیل دهندة آن به صـورت همگـن در مخلـوط کـنپخش شوند. قبل از پرکردن مجدد، باید مخلوط کن را به طور کامل تخلیه کرد. مخلوط کن را بایـد با سرعت توصیه شده توسط کارخانۀ سازنده چرخاند.

استاتیک
مخلوط کنها (بتونیرها یا میکسرها)
بطور کلی دو نوع مخلوط کن وجود دارد: دستگاههاي مخلوط کن ثابت و متحرك 1- دستگاههاي مخلوط کن ثابت
ساده ترین و معمول ترین نوع مخلوط کنها، مخلوط کنهاي پیمانه اي هستند که در آنهـا مصـالح بـا هم مخلوط شده، خالی شده و سپس پیمانه دیگري از مصالح وارد مخلوط کن می شود. امروزه این مخلوط کنها در چهار نمونه ساخته می شوند:
الف ـ مخلوط کنهاي کج شونده : در این نوع مخلوط کنها مصالح پـس از اخـتلاط بـا کـج کـردن ظرف مخلوط کن تخلیه می شوند. پره هایی در داخل ظرف مخلوط کن تعبیـه شـده اسـت . تخلیـه مصالح این مخلوط کنها بسیار سریع است وبراي مخلوطهاي با کارآیی پائین و مخلوطهایی بـا دانـه هاي سنگی نسبتا درشت مناسبند.
ب ـ مخلوط کنهاي غیر کج شونده : این نوع مخلوط کنها داراي محوري افقی بوده و تخلیه مصـالح با وارد استاتیک یک ناودانی به داخل مخلوط کن و یا دوران دادن مخلوط کن در خلاف جهـت اولیـه صورت می گیرد.
ج ـ مخلوط کنهاي تغاري : این نوع استاتیک کنها از یک ظرف دایره اي شکل که حول محور خـود می چرخد و نیز یک یا دو میلۀ پره دار که حول محور قائمی می چرخنـد تشـکیل شـده اسـت . در بعضی از نمونه ها ظرف تغاري شکل ثابت بوده و میله هاي پره دار علاوه بر چرخش حول محـور قائم خود روي مدار دایره اي شکل دوران می کنند. همۀ قسمتهاي بتن بـه خـوبی مخلـوط شـده و توسط تیغه اي که در گوشه تعبیه شده است از چسبیدن مخلوط به جدارة استاتیک کـن جلـوگیري می شود. ارتفاع پره ها طوري تنظیم می شود که از تشکیل لایـه اي از مـلات در تـه مخلـوط کـن خودداري شود. این نوع مخلوط کنها مخصوصًاً براي مخلوطهاي سفت و چسبنده مناسـب بـوده و براي ساخت بتنهاي پیش ساخته و ساختن مقدار کم بتن در آزمایشگاهها کاربرد دارند.
دـ مخلوط کنهاي دوقلو : از این نوع مخلوط کنها بیشتر در ساختن راههاي بتنی استفاده مـی شـود .بتن مدتی در یکی از تغارهاي مخلوط کن مخلوط شده و سـپس بـه مخلـوط کـن دوم مـی رود و سپس تخلیه می شود. در این زمان تغار اول از پیمانه جدید پر شده و همین سیکل تکرار می شـود . در این روش بازدهی بـتن بیشـتر شـده و در سـاخت روسـازیهاي بتنـی کـه در فضـا و دسترسـی محدودیتهایی وجود دارد مناسب است.
توجه : دستگاههاي مرکزي بتن (بچینگ استاتیک ) که نوعی ماشینهاي بتون سـاز ثابـت هسـتند نیـز وجود دارند که در مرکز تهیه بتن نصب شده و از مخازن مختلف شن و ماسـۀ دانـه بنـدي شـن را انتخاب کرده و با مخلوط کردن با آب و سیمان بتنهاي استاندارد تولید مـی کنـد (شـکل 7-1) . از طریق این سیستمهاي مرکزي امکان اتصال به کامپیوتر و کنترل اختلاط وجود دارد.
شکل 7-1- بچینگ پلانت
2- دستگاههاي مخلوط کن متحرك
مهمترین نوع این مخلوط کنها »تراك میکسرها« هستند. تراك استاتیک مخـازنی هسـتند کـه روي کامیونها، یدك کشها و تریلرها نصب می شوند و اختلاط بتن را در حین جابجایی آن امکـان پـذیر می کند. این مخلوط کنها براي انتقال بتن در مسافتهاي طولانی مناسبند. معمولاً مصـالح خشـک بـه داخل تراك میکسر ریخته شده و در حین حمل به وسیلۀ یک منبع و یک پمپ آب لازم بـه داخـل میکسر ریخته و پس از مخلوط کردن بتن آماده می شود. بتونیرها در مدت 8 ساعت کار قادرند 20 تا 60 متر مکعب و ایستگاههاي مرکزي بتن 100 تا 250 متر مکعب بتن بسازند.
توصیه هایی در مورد اختلاط بتن
حداقل زمان لازم براي اختلاط 5/1 دقیقه است مگر اینکه با آزمایش هـاي جزوه استاتیک رشته مکانیک ثابـت شـود زمـان کوتاهتري هم می تواند مورد قبول واقع شود. این مدت می تواند تا 2 الی 30 دقیقـه نیـز افـزایش یابد. دستگاههاي بتن ساز را باید در پایان کاملاً شسته و تمیز کرد بطوري که چیزي از مخلـوط در داخل دیگ باقی نماند . نباید اجازه داد که تکه هاي بـتن در روي قسـمتهاي مختلـف دیـگ بـاقی بمانند و سخت شوند. براي توقفهاي بیش از 5/1 ساعت باید حتماً دیگ را شسـت . روش صـحیح تمیز کردن بدین صورت است که ابتدا نصف حجم مخزن شن درشت ریختـه شـده و بـه مـدت 5 دقیقه آن را مخلوط می کنند تا شن درشت در اثر سایش تکه هاي بتن را از سطح دیـگ جـدا کنـد بعد شن را خالی کرده و داخل دیگ را با فشار آب می شویند.
دانلود رایگان جزوه استاتیک رشته مکانیک خلاصه کتاب pdf
آماده سازي محل بتن ریزي
قبل از بتن ریزي باید محلی که بتن استاتیک است در آنجا ریخته شود را آماده کرد. تمـامی مـواد زایـد مثل یخ باید از محل هاي بتن ریزي برداشته شوند. قالبها بـه نحـو مناسـبی تمیـز و انـدود گردنـد . مصالح بنایی که در تماس با بتن خواهند بود باید به خوبی خیس شوند. تمام میلگردها قبل از بـتن ریزي کاملاً تمیز شده و عاري از پوشش هاي آلاینده باشند. قبل از ریختن بـتن بایـد آب اضـافه از محل بتن ریزي خارج شود، مگر اینکه استفاده از قیف و لولۀ مخصوص بتن ریزي در آب (ترمـی ) مورد نظر باشد و یا دستگاه نظارت آن را مجاز بداند . قبل از ریختن بتن جدیـد روي بـتن سـخت شدة قبلی باید لایۀ ضعیف احتمالی سطح بتن و هر نوع استاتیک زاید دیگر زدوده شود.
وسایل حمل و انتقال بتن
این وسایل را بطور کلی می توان در دو دسته طبقه بندي نمود:
1- وسایل انتقال افقی بتن 2- وسایل انتقال عمودي و روي سطوح شیب دار
1- وسایل انتقال افقی بتن :
الف ـ چ رخ دستی و ارابه : با این روش حجم محدودي از بتن را می توان به کمک کـارگر جابجـا کرد. حداکثر وزن مصالح جابجا شده در حدود 150 کیلوگرم است.
ب ـ دامپر : وسیله اي مکانیکی است که می توان توسـط آن حجـم معینـی از بـتن را حمـل کـرد .
حداکثر ظرفیت مخزن آن 5/2 متر مکعب است. مخزن روي یک خودروي کوچک کـه مـی توانـد توسط یک راننده هدایت شود قرار گرفته است. تخلیه بتن از این دستگاه می تواند از مقابل، پهلو یا از هر سه طرف (استاتیک و مقابل) جزوه استاتیک رشته مکانیک شود. در بعضی نمونه ها بـراي بـتن ریـزي در قالبهـاي بـا ارتفاع بلندتر مخزن توسط یک جک با کنترل راننده بالا رفته و می تواند مصالح را در قالـب تخلیـه کند (شکل 7-2).
شکل 7-2- دامپر
ج ـ کامیون کمپرسی : براي حمل بتن در حجم زیاد از این وسیله استفاده می شود. در موقع حمـل بتن با کامیون باید دقت کرد که بتن دچار جدایی نشود. بـراي مسـافتهاي زیـاد و طـولانی کـامیون کمپرسی وسیلۀ مناسبی نیست.
د ـ تراك میکسر : از این وسیله علاوه بر مخلوط کردن بتن می توان براي بـتن ریـزي نیـز اسـتفاده کرد. این وسیله براي انتقال بتن در مسافتهاي طولانی کاربرد دارد.

دانلود رایگان خلاصه کتاب جزوه استاتیک رشته مکانیک Pdf
2- وسایل انتقال عمودي و روي سطح شیب دار
الف ـ سطوح شیب دار (سرسره): اگر ارتفاع بتن ریزي از 3 متر تجاوز کند، رها کردن بـتن از ایـن ارتفاع در قالب باعث جدایی دانه ها می شود. در این حالتها یک سطح شیب دار ساخته می شود تا در اثر تخلیه بتن جابجایی مصالح درشت از مصالح ریز صورت نگیرد. استفاده از سطوح بـا شـیب زیاد نیز مناسب نیست و دانه هاي درشت بر اثر سرعت زیادتر از دانه هاي ریز جدا مـی شـوند . در صورتی که مسافت نسبتاً طولانی و اختلاف ارتفاع قابل ملاحظه باشد از تسـمه نقالـه اسـتفاده مـی شود.
ب ـ جرثقیل و جام : در ساختمانهاي بلند از این وسیله اسـتفاده مـی شـود . جامهـا مـی تواننـد تـا ظرفیت 2 مترمکعب بتن را در هر نوبت جابجا کنند. بتن داخل جام از طریق دریچه اي که زیـر آن واقع است توسط یک اهرم باز شده و تخلیه می شود.
ج ـ پمپ : در جاهایی که امکان حمل بتن با وسایل معمولی وجود نداشته باشد یا حمـل بـتن بـه شیوه هاي دیگر غیر اقتصادي باشد از پمپ استفاده می شود. ظرفیت پمـپ هـاي فشـرده (پمپهـاي کوچک قابل حمل) طوري است که قادرند تا مسافت استاتیک 90 متر و ارتفاع 30 متر بـتن را انتقـال دهند. با پمپهاي پیستونی می توان بتن را تا مسافت افقی 450 متر و ارتفاع 40 متر انتقال داد.
در انتقال بتن توسط پمپ، حداکثر نسبت اندازة سنگدانه ها به کوچکترین قطر داخلی لولـۀ انتقـال بتن نباید از مقادیر زیر تجاوز کند :
الف ـ 33/0 براي سنگدانه هاي تیز گوشه ب ـ 40/0 براي سنگدانه هاي کاملاً گردگوشه لرزاندن بتن (ویبره)
براي حذف هواي محبوس و نزدیک کردن ذرات جامد به یکدگر توسط دستگاه لرزاننده (ویبراتور) لرزاندن و ارتعاش بتن صورت می گیرد. با این وسیله مخلوطهاي خشک و چسبنده در مقایسـه بـا روش دستی بخوبی جزوه استاتیک و مقاومت مصالح شده و بتنی با مقاومت خوب و سیمان کمتر بدست می آیـد البتـه ایـن صرفه جویی در مصرف سیمان با هزینه دستگاه لرزاننده و نیاز به قالبهاي محکمتر جهت اسـتفاده از این وسایل جبران می شود.
لرزاندن بتن معمولاً به یکی از طریقه هاي زیر انجام می شود:
1- لرزاننده درونی : این روش معمولی ترین نوع لرزاندن بتن است. این دستگاه ازیک سر مرتعش کننده که توسط یک میلۀ انعطاف پذیر به یک موتور متحرك متصل است تشکیل شده است.
سر خرطومی شکل دستگاه وارد بتن شده و با ایجاد لرزش یکنواخت باعث تراکم آن می شـود . در پایان عمل تراکم بتن نباید کرمو و متخلخل و با رو زدن زیاد شیره ملات همراه باشد. سر ویبراتـور باید به آهستگی از بتن بیرون آورده شود تا سوراخ ایجاد شده خود بـه خـود پرشـده و هـوایی در داخل بتن باقی نگذارد.
فاصله نقاطی که سر ویبراتور در آنها فرو میرود حدود جزوه استاتیک رشته مکانیک سانتی متر توصیه شده اسـت . ضـخامت بتن براي ویبره نباید از 50 سانتی متر بیشتر باشد، در غیـر اینصـورت هـواي محبـوس بـه راحتـی نمی استاتیک از بتن خارج شود. اصولاً هر چه کارایی بتن بیشتر باشد ویبرة کمتر و هر چه کـارآیی آن کمتر باشد ویبرة بیشتري مورد نیاز است. توصیه شده است که سر ویبراتور بین 5 تـا 30 ثانیـه در بتن نگه داشته شود.
شکل 7-3 یک ویبراتور داخلی و نحوة استفاده از آن را براي لرزاندن بتن نمایش می دهد.
شکل 7-3- ویبراتور داخلی و نحوة ویبره کردن
2- لرزاننده خارجی : این نوع لرزاننده بر روي یک تکیه گاه به قالبها متصل شده و قالب و بتن هر دو لرزانده می شوند. قالب باید به اندازة کافی محکم باشد تا دوغاب سیمان در اثـر لرزیـدن قالـب خارج نشود. لرزاننده هاي خارجی معمولاً براي بتنهاي پیش ساخته و یا قطعات بتنی در کارگاه کـه شکل و ضخامت کم آنها براي لرزاننده هاي داخلی مناسب نیست بکار می روند. در این روش لایه هاي بتن ریزي نباید خیلی ضخیم باشند چون در غیر این صورت هوا به راحتـی نمـی توانـدخارج شود (چکش الکتریکی براي نمونه هاي آزمایشگاهی از جمله ي لرزاننده هاست).
میزهاي لرزاننده : که مناسب استاتیک وسیله تراکم بتن براي قطعات پیش ساخته بـوده و ارتعـاش یکنواختی در بتن ایجاد می کنند. آنها همچنـین بـراي نمونـه
ً () () () //
فهرست مطالب