گروت سیمانی

مقاومت کشش و فشاری گروت

موضوع گروت در مقابل بتن در صنعت ساخت و ساز مورد بحث است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت مقاومت بین بتن و گروت ، و بهترین راه برای تعیین آن، به خواندن ادامه دهید.
گروت و بتن هر دو مخلوط‌های سختی هستند که معمولاً بر پایه سیمان هستند که در ترکیب با آب سخت می‌شوند. هر دو معمولا در پروژه های ساختمانی، بزرگ یا کوچک استفاده می شوند. با این حال، چگونه این مخلوط های قوی از نظر قدرت اندازه گیری می شوند؟
بتن و گروت معمولاً از نظر مقاومت مشابه هستند، به استثنای نمونه بتن با کارایی فوق العاده بالا، که محصول جدیدی است و 10 برابر قوی تر از دوغاب یا بتن سنتی است. بتن مقاومت فشاری بالاتری (7500 psi) نسبت به دوغاب (5000 psi) دارد.

مقایسه دوغاب و بتن

یک ماده ضخیم مایع مانند، بتن و گروت برای چسباندن اجسام به یکدیگر یا تشکیل یک سطح صاف سخت می شوند. این مواد معدنی با هم ترکیب می شوند تا محکم و چسبنده شوند. به طور معمول، این مواد به صورت پودر فروخته می شوند، سپس در صورت ترکیب با آب، به یک چسب تبدیل می شوند. به محض سفت شدن، برای همیشه جامد می شود.

گروت دقیقاً چیست؟

گروت نوعی ملات در نظر گرفته می شود. با این حال، در حالی که ملات سنتی از ماسه ریز، آب، سیمان و آهک تشکیل شده است، گروت فقط از ماسه ریز، آب و سیمان – بدون آهک – تشکیل شده است. از آنجایی که آهک به مخلوط دوام می بخشد، دوغاب نسبت به سایر ملات ها دوام کمتری دارد.

گروت چه کاری انجام می دهد و چگونه ساخته می شود؟

با وجود این، گروت حاوی آب بیشتری نسبت به سایر مواد اتصال دهنده است، زیرا هدف آن چسباندن نیست، بلکه پر کردن شکاف ها است. در حالت ایده آل، باید بتواند هر شکافی را بپوشاند.
گروت به صورت مخلوط پودری می آید که پس از مخلوط شدن با آب، سیمان را فعال می کند. هنگام مخلوط کردن مقدار کمتر، می توانید از بیل استفاده کنید و در هنگام مخلوط کردن مقدار قابل توجهی، می توانید از همزن بزرگ سیمان استفاده کنید.
علاوه بر این، می توان آن را در طیف گسترده ای از رنگ ها یافت. شما می توانید مخلوطی را که قبلاً با رنگدانه مخلوط شده است خریداری کنید یا می توانید یک رنگ دهنده خریداری کنید.
در نصب تجهیزات و ماشین آلات ، گروت برای پر کردن شکاف و نصب استفاده می‌شود، کاری که برای سایر انواع خمیرهای پایه سیمانی بسیار ظریف است. گاهی اوقات از آن به عنوان چسب برای چسباندن خود تجهیرات به کف استفاده می شود، اما ملات قوی تر و بادوام تر می تواند این کار را بدون شکستن تجهیزات انجام دهد. در نهایت، گروت می تواند به عنوان یک چسب در پروژه های ساختمانی بزرگتر، مانند اتصال تجهیزات استفاده شود.

انواع گروتینگ

وقتی صحبت از گروت و تجهیزات می شود، بسته به اندازه شکاف هایی که باید پر شود و نوع نصبی که انجام می دهید، چند نوع مختلف برای انتخاب وجود دارد. هنگامی که فاصله بین تجهیزات ها کمتر از 1/8 اینچ (0.32 سانتی متر) است، از گروت سمباده نشده استفاده کنید. شکاف های بزرگتر نیاز به سنباده زدن دارند. زمانی که تجهیزات در معرض اسید یا روغن قرار می گیرند، از دوغاب اپوکسی استفاده می شود.
هنگام استفاده از گروت در پروژه های ساختمانی بزرگتر، اندازه سنگدانه استفاده شده در مخلوط تعیین می کند که گروت ریز یا درشت استفاده شود. برای یک کار بزرگ، دوغاب های درشت معمولا مقرون به صرفه تر هستند. گروت اپوکسی نیز انتخاب خوبی است زیرا از گروت پایه سیمانی استحکام بیشتری دارد.
گروت اپوکسی به دلیل استحکامی که دارد محبوب ترین راه حل برای نصب ماشین آلات سنگین روی زمین است. همچنین طول عمر بالایی دارد و در برابر اکثر مواد از جمله آب نفوذ ناپذیر است. این بدان معناست که دیگر نگران انجماد و ذوب شدن آب داخل یک گروت اپوکسی نخواهید بود.

بتن دقیقا چیست؟

سیمان، شن و ماسه، و همچنین سنگدانه های ریز و درشت اضافی برای ساخت بتن استفاده می شود. این به عنوان یک مخلوط پودری شروع می شود که سپس با آب مخلوط می شود تا سیمان فعال شود و باعث سفت شدن آن شود. بتن را می توان در مقادیر کم برای تعمیرات خریداری کرد، اگرچه معمولاً در مقادیر زیاد برای ساخت دال های بزرگ استفاده می شود.
بتن چه کاری انجام می دهد (و چه زمانی استفاده می شود)؟
از این نوع دال برای ساخت دیوارهای پی، پاسیو و انواع سازه های دیگر استفاده می شود. حالت نیمه مایع آن پس از اختلاط به آن اجازه می دهد تا در هر قالب یا شکلی قرار گیرد و سپس در یک ماده سخت خشک شود و بسیار کارآمد است. برای استحکام بیشتر، گاهی اوقات از آرماتورهای فلزی مانند مش سیم یا میلگرد استفاده می شود که خطر ترک خوردن را کاهش می دهد. از طرف دیگر کار با بتن به تنهایی بسیار دشوار است.
بتن باید قابلیت کار داشته باشد و نباید یخ بزند یا ذوب شود. برای مقرون به صرفه بودن، آب و سیمان باید در قسمت های مساوی ترکیب شوند و هر دو باید به حداقل برسند.

انواع بتن

سیمان انواع مختلفی دارد که در شرایط و دماهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. افزودن مواد افزودنی به مخلوط معمولاً منجر به این می شود. برای مثال می‌توانید از شتاب‌دهنده‌ای مانند کلرید کلسیم استفاده کنید تا بتن سریع‌تر گیر کند.
در شرایط گرم، ممکن است از یک ماده افزودنی کندگیر برای افزایش زمان گیرش بتن استفاده شود. این به ویژه هنگام کار با سنگدانه های در معرض در پروژه ای که به کار تکمیلی اضافی نیاز دارد مفید است.

برخی از سازندگان از خاکستر بادی، محصول جانبی کارخانه های زغال سنگ، برای 15 سال استفاده می کنند -30 درصد سیمان در مخلوط آنها. این امر میزان گرمای تولید شده در داخل بتن را کاهش می دهد و کار با آن و تکمیل آن را ساده تر می کند.
هنگامی که بتن در معرض دمای انجماد و نمک های یخ زدا قرار می گیرد، از افزودنی های حباب کننده هوا استفاده می شود. این مواد افزودنی حباب‌های هوای میکروسکوپی را در بتن به دام می‌اندازند و به آب اجازه می‌دهند که در حین یخ زدن در داخل سازه منبسط شود. این فرآیند انجماد می تواند بتن شما را در صورت عدم استفاده از مواد افزودنی حباب کننده هوا، خرد کند.
یک ماده افزودنی کاهنده آب به برخی از مخلوط‌های بتن اضافه می‌شود تا مقدار آب مورد نیاز برای فعال کردن مخلوط کاهش یابد. این افزودنی ها اغلب مقدار آب مصرفی را بین 5 تا 30 درصد کاهش می دهند و انواع موثرتر هزینه بیشتری دارند.
علاوه بر این، برخی از مخلوط‌های بتن حاوی الیاف یکپارچه هستند که منجر به بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا (UHPC) می‌شود. الیاف UHPC از فولاد ضد زنگ، فایبرگلاس، بازالت یا فولاد تشکیل شده است و به طور قابل توجهی مقاومت بتن را بهبود می بخشد. اگرچه UHPC هنوز در مراحل اولیه است، اما در حال حاضر در برخی از پروژه های زیرساختی به کار گرفته شده است.

بتن در مقابل گروت: تفاوت چیست؟

سیمان، ماسه و آب برای ساختن دوغاب و بتن استفاده می شود، اما بتن همچنین حاوی سنگریزه یا سنگدانه دیگری برای استحکام و زبری بیشتر است. گروت نیز با ماسه ریزتر از بتن ایجاد می شود و عموماً نازک تر و راحت تر از بتن اعمال می شود.
گروت معمولاً به عنوان یک چسب برای چسباندن کاشی ها یا وسایل به کف یا دیوار استفاده می شود، در حالی که بتن معمولاً برای ساخت دال های جامد برای چیزهایی مانند کف و دیوار استفاده می شود. هر دو باید در برابر سایش و پارگی بدون تسلیم شدن، ترک خوردن یا شکستن مقاومت کنند و هر دو پتانسیل فوق العاده قدرتمندی را دارند.
بسته به نحوه ایجاد هر ماده، استحکام آن متفاوت است. برای مثال، گروت تولید شده با رزین اپوکسی به جای سیمان، از بتن استاندارد قوی تر می شود. با این حال، با کاهش سرعت فرآیند انجماد، بتن را می توان بسیار قوی ساخت.

برخی دیگر از مخلوط های مبتنی بر سیمان

سیمان می تواند به تنهایی به عنوان یک عامل اتصال استفاده شود، اما به اندازه زمانی که با سنگدانه هایی مانند شن یا ماسه ترکیب می شود، قوی نیست. برای ساخت سیمان از سنگ آهک، خاک رس، سیلیس و پوسته استفاده می شود که سنگ آهک مهمترین و بزرگترین جزء آن است. از آنجایی که برای اولین بار در جزیره پورتلند در سواحل انگلستان ایجاد شد، اغلب به عنوان سیمان پرتلند شناخته می شود.
این ماده اصلی در ملات است که شبیه دوغاب است. ملات شبیه دوغاب است اما به دلیل افزودن آهک دوام بیشتری دارد. همچنین برای نگه داشتن آجر، سنگ و سایر مصالح ساختمانی در کنار هم استفاده می شود.
مخلوط دیگر بر پایه سیمان گچ است که از سیمان ترکیب شده با ماسه، آهک و آب تشکیل شده و به عنوان یک پوشش نازک در بیرون خانه اعمال می شود. از آن به عنوان پوشش تکمیلی در فرآیند ساخت و ساز استفاده می شود تا سطح صافی را برای رنگ آمیزی فراهم کند. گچ بری یک ماده ضعیف است که تحت فشار می شکند.

قدرت – چگونه آن را اندازه گیری می کنید؟

استحکام بتن، دوغاب و سایر مواد مبتنی بر سیمان را می توان به روش های مختلفی آزمایش کرد. مقاومت فشاری و کششی و همچنین مقاومت خمشی از جمله آنهاست. هر یک از این جنبه ها توضیح می دهد که چگونه یک ماده شکل خود را تحت فشار نگه می دارد.

مقاومت فشاری

توانایی مقاومت در برابر فشاری که اندازه نمونه را کاهش می دهد، مقاومت فشاری نامیده می شود. در psi یا پوند بر اینچ مربع اندازه گیری می شود. این عدد psi را می توان از طریق آزمایشی تعیین کرد که در آن یک سیلندر از ماده مورد نظر فشرده می شود تا زمانی که در یک ماشین خاص شکسته شود.
پس از اینکه ماده توانایی سخت شدن به حداکثر ظرفیت خود را داشت، مقاومت فشاری معمولاً پس از 28 روز انجماد آزمایش می شود.

استحکام کششی

توانایی مقاومت در برابر ترک خوردن یا شکستن در هنگام کشش یا کشیده شدن به عنوان مقاومت کششی نامیده می شود. آزمایش استحکام کششی دشوار است، از این رو مقدار استحکام کششی یک جسم معمولاً به طور غیرمستقیم با ارزیابی انواع دیگر استحکام، مانند استحکام کششی خمشی یا شکافی، به دست می‌آید.

استحکام خمشی

استحکام خمشی یک معیار غیرمستقیم استحکام کششی است که به توانایی مقاومت در برابر خمش تحت فشار مربوط می شود. این آزمایش باید در حالی انجام شود که ماده هنوز مرطوب است و هنوز سفت نشده است. در نتیجه، مقاومت فشاری معمولاً برای تعیین مقاومت مواد مبتنی بر سیمان استفاده می شود.

عوامل موثر بر قدرت

برخی از عوامل مکرر استحکام گروت یا بتن شما را تغییر می دهند، صرف نظر از اینکه با آن کار می کنید یا نه. برای مثال، افزودن آب بیشتر به مخلوط، محصول ضعیف تری را به همراه خواهد داشت. در واقع، نسبت همه اجزاء بر استحکام محصول نهایی تأثیر دارد.
استحکام محصول نهایی نیز تحت تأثیر زمان اختلاط قرار می گیرد. اختلاط بیش از حد بتن یا دوغاب می تواند باعث تبخیر آب و در نتیجه ذرات ریز شود که کار با مواد را سخت تر و در دراز مدت ضعیف تر می کند.
بسیار مهم است که در مورد اجرای مواد افزودنی و سایر مواد آگاه باشید
مطمئناً در دماهای بسیار سرد یا گرم زیرا مرطوب نگه داشتن بتن یا دوغاب برای مدت طولانی تر می تواند بر مقاومت آن تأثیر بگذارد.

پس از 28 روز اول، جامدات مبتنی بر سیمان به طور قابل توجهی افزایش می یابد و پس از سال اول مجدداً افزایش می یابد.

آیا چیزی به اندازه قدرت بیش از حد وجود دارد؟

سازندگان ممکن است از بین دو ماده ضعیف‌تر را برای مطابقت با استحکام سایر مصالح مورد استفاده در یک پروژه در شرایط خاص انتخاب کنند. تنش و ترک در قسمت های ضعیف تر ممکن است ناشی از عدم تعادل در استحکام مواد باشد.
در برخی موارد، آیین نامه های ساختمانی حتی حداکثر مقاومت را برای دوغاب و بتن در کاربردهای مختلف تعریف می کنند. برای مثال، کمیته مشترک استانداردهای بنایی، حداقل و حداکثر استانداردهای مقاومت فشاری را برای دوغاب و بتن، بسته به مواد دیگر به کار گرفته شده، تعیین می کند.

گروت در مقابل بتن: کدام قوی تر است؟

مقاومت نسبی دوغاب و بتن بسته به نوع دوغاب یا بتن مورد استفاده و اندازه گیری مقاومت در ساخت و ساز سایت یا محیط آزمایشگاهی متفاوت است.

قدرت گروت چیست؟

در بیشتر کاربردهای ساختمانی، دوغاب دارای مقاومت فشاری در حدود 2000 تا 5000 psi است. سازندگانی که با دوغاب کار می کنند معمولاً هدفشان این است که مقاومت دوغاب را با بقیه آجرکاری ها مطابقت دهند تا مقاومت محصول نهایی متعادل شود.
دوغاب اپوکسی که به جای سیمان از رزین بعلاوه یک سخت کننده ساخته می شود، نوع قوی تر گروت است. این نوع دوغاب دارای قدرت 12000 psi است و برای محکم کردن ماشین آلات بزرگ و سایر تجهیزات روی کف استفاده می شود.
مقاومت کششی دوغاب سیمان سنتی حدود 870 psi یا حدود 20 تا 40 درصد مقاومت فشاری آن است.

مقاومت بتن چیست؟

استحکام بتن با شکل و اندازه آن تعیین می شود که با توجه به نوع پروژه ای که برای آن استفاده می شود تعیین می شود. مقاومت فشاری دال هایی که روی زمین قرار می گیرند از 3500 تا 4000 psi است که 4000 psi حداقل مورد نیاز برای روسازی است. مقاومت دیوارها، ستون ها و پل های بتنی از 3000 تا 5000 psi متغیر است.
برای تحمل چرخه های انجماد و ذوب در مناطق سردتر، ساختمان های بتنی باید مقاومت فشاری بالاتری داشته باشند. بتن دارای حداکثر مقاومت فشاری در حدود 7500 psi در شرایط ساخت و ساز معمولی است. با این حال، بالاترین حد مقاومت بتن در تنظیمات آزمایشگاهی نزدیک به 16000 psi است.
مقاومت های کششی و خمشی بتن که از 300 تا 700 psi متغیر است، 10 تا 15 درصد کمتر از مقاومت فشاری آن است، به همین دلیل است که سازه های بتنی معمولاً با موادی مانند فولاد تقویت می شوند که مقاومت کششی بالاتری دارند.

چگونه آنها مطابقت دارند؟

گروت و بتن در محیط های استاندارد ساختمانی تقریباً مقاومت یکسانی دارند و حداکثر به حدود 5000 psi می رسد. با این حال، در تنظیمات آزمایشگاهی و شرایط مربوط به تجهیزات سنگین، نسخه های قوی تری از دوغاب و بتن را خواهید دید. گروت می تواند قوی تر از هر بتن مورد استفاده در ساخت و ساز در تنظیمات کارخانه باشد و به 12000 psi برسد.
با این حال، در یک محیط آزمایشگاهی، بتن ممکن است به طور قابل توجهی قوی تر باشد و به psi 16000 پوند بر اینچ مربع برسد. حتی اگر حداکثر مقاومت گروت و بتن در بیشتر شرایط مشابه است، سازندگان در هنگام کار با دوغاب از حداقل مقاومت کمتری نسبت به کار با بتن استفاده می کنند.
در پایان، سازندگان برای به حداقل رساندن عدم تعادل که می‌تواند باعث خرابی خط شود، تلاش می‌کنند تا از موادی با قدرت مشابه در طول پروژه استفاده کنند.

سایر مصالح ساختمانی: چگونه آنها را با هم مقایسه می کنند؟

هنگام بررسی مقاومت نسبی گروت و بتن، دانستن اینکه سایر مواد مشابه چقدر قوی هستند مفید است. نقاط مرجع برای مقاومت فشاری و کششی، همانطور که در مصالح ساختمانی مختلف اندازه گیری می شود، در نمودار زیر آمده است:
مواد استحکام کششی استحکام فشاری
آجر سبک 40 psi 1000-psi
آجر سخت 400 psi 12000-psi
آجرکاری معمولی 50 psi 1000-psi
آجرکاری با کیفیت عالی 300 psi 2000-psi
سنگ آهک 300 psi 9000-psi
گرانیت 700 psi 19000-psi
ماسه سنگ 300 psi 9000-psi
تخته سنگ 500 psi 14000-psi
تله سنگ psi800-20000 psi

نتیجه

گروت و بتن معمولاً تقریباً مقاومت یکسانی دارند، اما یک بتن جدید با عملکرد فوق العاده بالا در بازار می تواند ده برابر قوی تر از بتن یا گروت استاندارد باشد. با این حال، همیشه در پروژه های ساختمانی به حداکثر مقاومت نیاز نیست و از گروت و بتن برای برآوردن اهداف مختلف استفاده می شود.