کاربردهای بتن حجيم
3162 1399/10/14

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