کاربردهای بتن حجيم
اجرای بتن های حجیم نیازمند شناخت مشکلات ، خصوصیات ، محدودیت ها و نکات اجرایی آن می باشد. آگاهی ناکافی یا برخورد معمول با بتن حجیم می تواند به مشکلات اجرایی و دوامی منجر گردد. در متن زیر سعی شده است نسبت به مشخصات ، معایب و مزایای ، نکات اجرایی و ... پرداخته شود. بخشی از راهکارهای آن استفاده از افزودنی های بتن می باشد. شما می توانید برای مشاوره ، دریافت مشخصات فنی ، اخذ لیست قیمت انواع افزودنی های بتن و تهیه و خرید انواع افزودنی های بتن از جمله ژل های آب بند ، روان کننده و انواع فوق روان کننده بتن ، با بخش بازرگانی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ( 44618462 – 44618379 – 09120916271 ) تماس حاصل فرمائید.
1- روش هاي اجراي بتن حجيم
الف – روش بتن ريزي سنتي و معمولي
ب- روش بتن غلتكي RCC (Roller Compacted Concrete)
ج- روش سنگدانه پيش آكنده PAC (Preplaced Aggregate Concrete)
2- روش هاي كنترل گرمازايي و سرعت گرما زائي در بتن حجيم و جلوگيري از افزايش دما
2-1- بكارگيري سيمان هاي كم حرارت (نوع II و IV و V) و سيمان هاي آميخته پرتلند پوزولاني و سرباره اي
2-2- بكارگيري مواد افزودني كندگير كننده ـ مصرف سيمان بيات
2-3- كاهش دماي بتن (پيش تبريد) و حفظ خنكي در طول عمليات بتن ريزي
2-4- كاهش مقدار سيمان در هر متر مكعب بتن
2-4-1- بكار گيري مقاومت كمتر تا حد امكان و افزايش سن مقاومت مشخصه طراحي
2-4-2- كاهش آب آزاد بتن
2-4-2-1- كاهش اسلامپ بتن تا حد امكان
2-4-2-2- بكار گيري دانه بندي و شكل مناسب سنگدانه ها
2-4-2-3- افزايش حداكثر اندازه سنگدانه ها
2-4-2-4- بكارگيري مواد روان كننده و كاهش دهنده آب
2-4-2-5- بكار گيري پوزولان هاي كاهش دهنده آب
2-4-3- جايگزيني پوزولان ها به جاي سيمان
2-4-4- كاهش انحراف معيار ساخت بتن براي كاهش مقاومت ميانگين طرح اختلاط (در صورت كنترل W/C توسط مقاومت)
2-4-5- بكارگيري مواد حباب زا براي افزايش دوام و نفوذ ناپذيري و كنترل طرح توسط مقاومت
2-5- خروج گرما از بتن (پس تبريد)
3- اصول انبار كردن مصالح بتن حجيم
3-1- اصول انبار سنگدانه در بتن حجيم
3-1-1- رعايت اصل عدم جدايي و محدوديت
براي dmax > 20 mm
3-1-2- رعايت تك اندازه بودن سنگدانه ها براي دستيابي سريعتر به دانه بندي مطلوب
3-1-3- رعايت يكنواختي رطوبت در سنگدانه
3-1-4- رعايت جلوگيري از افزايش دما در سنگدانه (جلوگيري از تابش آفتاب) و پوشش سنگدانه ها به ويژه در ماسه
3-1-5- دپو از بالا و مصرف از پايين توسط قيف، گالري و تسمه نقاله
3-1-6- جلوگيري از آلوده شدن سنگدانه ها به گل و لاي
3-1-7- دنبال هم قرار دادن دپو سنگدانه ها به تعدادي كه با ظرفيت سيلوي موقت بتن ساز مركزي و قدرت حمل تسمه نقاله ها جور در آيد.
3-2- اصول انبار سيمان و مواد چسباننده كمكي در بتن حجيم
3-2-1- حفظ خنكي و جلوگيري از گرم شدن سيمان با دو جداره كردن، رنگ روشن و چرخش آب خنك يا هواي خنك در جداره خارجي
3-2-2- عدم حمل سيمان داغ به كارگاه و يا نگهداري دراز مدت آن براي كاهش دما
3-2-3- بيات كردن سيمان تازه و مصرف سيمان بين 15 تا 30 روز پس از توليد (در مورد ساير مواد كمكي چسباننده موردي ندارد) ـ بيات كردن عمدي با ايجاد جريان هوا
3-2-4- پيش بيني سيلوي لازم براي سيمان با توجه به حجم مصرف و بيات كردن
3-3- اصول انبار كردن آب
3-3-1- ايجاد ظرفيت لازم
3-3-2- حفظ خنكي و جلوگيري از گرم شدن (منبع زميني يا عايق بندي و …)
3-4- اصول انبار كردن يخ
3-4-1- ايجاد ظرفيت لازم
3-4-2- عايق بندي و جلوگيري از بالا رفتن دما و حفظ دماي زير صفر
3-5- اصول انبار كردن افزودني ها
3-5-1- ايجاد فضاي سرپوشيده و نسبتا خنك ـ جلوگيري از تابش آفتاب به ويژه براي مواد آلي (روان كننده ها، حباب زاها و كندگيركننده ها)
4- اصول اختلاط و كنترل W/C، اسلامپ و دما
4-1- اصول توزين مصالح و كنترل رطوبت و ريختن در مخلوط كن
4-1-1- رعايت رواداري توزين (سيمان % 1 ± يا 1 ± ظرفيت باسكول هركدام بزرگتر است، آب % 1 ± ، سنگدانه تجمعي % 1 ± و افزودني % 1 ± يا 30 ± ميلي ليتر هر كدام بزرگتر است)
4-1-2- تعيين رطوبت سنگدانه ها
4-1-3- اصلاح مقدار سنگدانه هاي مرطوب و تعيين آب مصرفي
4-1-4- تأمين سيستم اندازه گيري براي مواد پوزولاني به صورت وزني، افزودني هاي شيميايي به صورت وزني يا حجمي و يخ به صورت وزني
4-1-5- تأمين سيستم اتوماتيك براي كنترل رطوبت و محاسبه مقدار مواد مصرفي و عدم استفاده از سيستم هاي زماني
4-1-6- رعايت آرايش شوت و قيف هاي ريختن مصالح در ديگ اختلاط براي بهبود و تسريع اختلاط
4-2- اصول اختلاط
4-2-1- تأمين حجم ديگ مورد نياز با توجه به بتن لازم در هر ساعت با عنايت به زمان لازم براي تهيه يك نوبت بتن (حداقل 5/1 و حداكثر 9 متر مكعب) ـ استفاده از چند ديگ در يك سيستم (ترجيحاً 4 ديگ)
4-2-2- استفاده از سيستم پره هاي اختلاط مناسب در حالت ديگ ثابت و متحرك (در ديگ متحرك پره متصل به بدنه و در ديگ ثابت، پره هاي نوع توربيني به ويژه براي سنگدانه هاي بزرگتر از 75 ميلي متر) ـ استفاده از اختلاط پيوسته براي سنگدانه تا 100 ميلي متر
4-2-3- تأمين سيستم پاشش آب در ديگ براي كاهش زمان اختلاط
4-2-4- در ACI تامين حداقل زمان اختلاط 80 ثانيه براي 3m1 اول و 20 ثانيه براي هر متر مكعب اضافي (در USBR حدود 5/1 دقيقه براي3m5/1 اوليه و 40 ثانيه براي هر متر مكعب اضافي) مگر اينكه بتوان همگني را ثابت كرد.
4-2-5- تأمين ديد بتن داخل ديگ براي كنترل اسلامپ و به نوعي كنترل نسبت آب به سيمان
4-2-6- عدم وجود يخ در پايان اختلاط
4-2-7- كنترل دما در مخلوط كن و استفاده از ازت مايع در صورت لزوم و اصلاح دماي اجزاء بتن براي ساخت بعدي
5- پيش تبريد مصالح و بتن و كنترل دما
5-1- خنك سازي سنگدانه
5-1-1- با آب پاشي سنگدانه و تبخير (به ويژه شن)
5-1-2- دميدن هواي خنك بر سطح سنگدانه ها (به ويژه شن)
5-1-3- ايجاد خلأ نسبي و تسريع در تبخير (در مورد شن و ماسه)
5-1-4- پاشيدن آب خنك بر سطح سنگدانه ها
5-1-5- غرقاب كردن سنگدانه ها در آب خنك (به ويژه در مورد شن)
5-1-6- شستن ماسه ها با آب خنك
5-2- خنك سازي سيمان و پوزولان ها
5-2-1- ايجاد تماس بين سيمان و هواي خنك در محفظه بسته
5-2-2- عبور سيمان از استوانه خنك شده توسط آب خنك
5-3- خنك سازي آب مصرفي
5-3-1- خنك كردن آب در سردخانه
5-3-2- خنك كردن آب با ريختن يخ در آب
5-3-3- جايگزيني بخشي از آب با يخ
5-3-4- مصرف يخ به جاي كل آب مصرفي
5-3-5- خنك سازي آب با تزريق ازت مايع
5-4- خنك سازي بتن در ديگ اختلاط (به ميزان محدود)
5-4-1- خنك سازي ديگ ثابت
5-4-2- تزريق ازت مايع به بتن داخل ديگ
6- اصول حمل، ريختن و تراكم بتن حجيم
6-1- اصول حمل بتن
6-1-1- عدم چرخاندن بتن در طول حمل براي حفظ خنكي
6-1-2- عايق بودن بدنه وسايل حمل و پوشش بتن
6-1-3- سرعت بخشيدن به حمل و بالا بردن حجم حمل در هر ساعت با انتخاب وسيله مناسب با حجم مطلوب و تناسب وسايل حمل با يكديگر
6-1-4- سعي در حفظ همگني و عدم جدايي به ويژه در بكارگيري دو وسيله حمل در طول حمل
6-1-5- حمل بتن با حفظ دماي لازم در پايان حمل
(Ti دماي بتن ريزي، Tf دماي نهائي تعادل بتن، C ظرفيت كرنش بر حسب مليونيم، et ضريب انبساط حرارتي بر حسب مليونيم براي هر درجه، R درجه قيد به صورت درصد و Dt افزايش دماي اوليه بتن)
6-2- اصول ريختن بتن حجيم
6-2-1- حفظ همگني در تخليه بتن و پخش آن و حمل توده به صورت يكجا
6-2-2- ريختن بتن با دماي مورد نظر
6-2-3- ايجاد سرعت در كار ريختن و پخش بتن براي حفظ خنكي و ايجاد پيوستگي در لايه ها و عدم ايجاد درز سرد
6-2-4- روش بتن ريزي پله اي براي حفظ خنكي و تماس كمتر بتن با هواي مجاور و كاهش زمان تابش آفتاب بر سطح بتن
6-2-5- انتخاب ضخامت لايه مناسب با توجه به محدوديت ها (اسلامپ، قدرت ويبراتور، حداكثر اندازه سنگدانه و ارتفاع ليفت)
6-3- اصول تراكم بتن حجيم
6-3-1- انتخاب وسيله مناسب تراكمي (قطر ويبراتور خرطومي 3 تا 6 اينچ)
6-3-2- انتخاب تعداد لازم ويبراتور براي تراكم حجم بتن مورد نظر در هر ساعت
6-3-3- تعيين فاصله نقاط فرو بردن ويبراتور (5/1 برابر شعاع اثر ويبراتور)
6-3-4- انجام عمل تراكم در حد مطلوب و عدم ايجاد جدائي مواد در اثر تراكم بيش از حد و يا باقي ماندن هوا در بتن
6-3-5- ايجاد پيوستگي بين دو لايه با فرو بردن ويبراتور در لايه زيرين
6-3-6- آرام بيرون كشيدن ويبراتور و عدم ايجاد حفره در بتن
7- اصول پرداخت، نگهداري و عمل آوري بتن حجيم
7-1- اصول پرداخت سطح بتن
7-1-1- عدم نياز به پرداخت خاص در سطح بتن حجيم با توجه به آماده سازي بعدي درز اجرايي افقي و كفايت شمشه گيري سطح
7-1-2- آب نينداختن بتن با توجه به اسلامپ كم بتن حجيم
7-1-3- ايجاد شيار و يا زبر كردن سطح بتن
7-2- نگهداري و عمل آوري بتن حجيم
7-2-1- نگهداري رطوبتي بتن با آبرساني به آن (آب پاشي مكرر و يا ايجاد لايه جاذب مرطوب و يا جلوگيري از تبخير آب)
7-2-2- طويل المدت بودن نگهداري رطوبتي بتن حجيم به ويژه با وجود پوزولان ها، كندگير كننده ها و سيمان هاي كم حرارت و ديرگير
7-2-3- اهميت نگهداري رطوبتي براي كاهش جمع شدگي و ترك خوردگي
7-2-4- ايجاد دماي يكنواخت و نزديك تر به دماي بخش هاي مركزي در سطح بتن براي كاهش تنش حرارتي
7-2-5- جلوگيري از ايجاد شوك حرارتي به ويژه با قالب برداري سريع در هواي سرد به ويژه در بتن جوان (با مقاومت كمتر از Mpa 7)
8- پس تبريد
8-1- طراحي سيستم پس تبريد براي خروج گرما از بتن و كاهش دما (عدم افزايش دما)
8-2- نصب لوله هاي پس تبريد
8-3- چرخش آب خنك در لوله ها پس از بتن ريزي
8-4- خنك كردن مجدد آب برگشتي
8-5- كنترل دماي آب برگشتي و ختم چرخش آب در صورت عدم افزايش دماي آب تا حد پيش بيني نشده
9- اصول طرح اختلاط بتن حجيم و كنترل مصالح قبل از اجرا
9-1- كنترل سنگدانه ها و تعيين خواص آنها (دانه بندي، چگالي و جذب آب، درصد شكستگي، تعيين افت وزني در آزمايش دوام به كمك سولفات منيزيم يا سديم، واكنش زايي با قليايي ها، تعيين مواد زيان آور، تعيين عدد سايش و ديگر ويژگي هاي مكانيكي، ظرفيت گرمايي سنگدانه، قابليت پخش و هدايت حرارتي سنگدانه ها، ضريب انبساط حرارتي سنگدانه ها)
9-2- كنترل كيفي سيمان و مواد چسباننده كمكي و تعيين خواص آن ها به ويژه گرمازايي
9-3- كنترل كيفي آب
9-4- كنترل كيفي مواد افزودني شيميايي
9-5- تعيين محدوديت ها و خواسته ها (مقاومت مشخصه در شن مورد نظر، مقاومت ميانگين طرح اختلاط، اسلامپ، دانه بندي و بافت بتن، جمع شدگي، گرمازايي و سرعت گرمازايي، دوام در برابر سولفات ها و شرايط محيطي، مدول الاستيسيته و ضريب پواسون، حداقل و حداكثر سيمان مجاز و حداكثر نسبت آب به سيمان مجاز، مقدار حباب هواي لازم و نفوذپذيري، خصوصيات برشي و خزش)
9-6- تهيه طرح اختلاط اوليه با توجه به محدوديت ها و خواسته ها به كمك يك روش شناخته شده
9-7- ساخت مخلوط آزمون و كنترل خواص بتن و مقايسه آن با مقادير مطلوب
9-8- حك و اصلاح طرح مخلوط براي دستيابي به ويژگي هاي مطلوب
9-9- ساخت مخلوط طراحي شده نهائي و تعيين خواص بتن
9-10- تعيين نسبت مقاومت ها در سنين مختلف، تعيين نسبت مقاومت بتن معمولي با بتن گذشته از الك 5/1 اينچ، تعيين اسلامپ بتن معمولي و بتن گذشته از الك 5/1 اينچ
9-11- تعيين زمان گيرش در دماي مورد نظر براي ريختن بتن
9-12- تعيين خواص حرارتي بتن مورد نظر
10- كنترل مصالح و بتن در حين اجرا
10-1- كنترل سنگدانه ها
10-2- كنترل سيمان و مواد چسباننده
10-3- كنترل آب
10-4- كنترل مواد افزودني
10-5- كنترل اسلامپ بتن، دماي بتن پس از ساخت و در هنگام ريختن ، تعيين مقدار حباب هوا به صورت مدام
10-6- كنترل مقاومت در سنين مورد نظر يه ويژه روي نمونه هاي استاندارد به صورت مدام
10-7- كنترل نفوذپذيري، W/C و دانه بندي به صورت موردي
10-8- كنترل مدول E، خصوصيات برشي و خزش به صورت موردي
11- نكات مهم در طرح و اجرا
11-1- مشخص نمودن ارتفاع ليفت
11-2- مشخص كردن شرايط آماده سازي درز اجرائي قائم و افقي
11-3- فاصله زماني ريختن ليفت ها در كنار هم و روي هم
11-4- تعيين دماي بتن ريزي و شرايط پس تبريد و …
11-5- تعيين سن مقاومت مشخصه و مقاومت مشخصه
11-6- تعيين نوع سيمان و درصد جايگزيني پوزولان و حداكثر مقدار سيمان
11-7- تعيين روش يا روش هاي پيش تبريد
11-8- تعيين طول هر بلوك و محل ايجاد درزها
11-9- تعيين حداكثر دماي افزايش دماي بتن در قطعه
11-10- پيش بيني ابزار دقيق و استفاده از آنها در اجرا و پس از آن