شرح بتن خود تراکم
بتن خود تراکم از آخرین دستاوردهای تکنولوژی بتن است . مهم ترین ویژگی این بتن آن است که نیاز به تراکم نداشته و تحت وزن خود و در قالب قرار می گیرد .واضح است که این ویژگی مهم کاربرد های فراوانی را برای این بتن ممکن می سازدکه تاکنون برای بسیاری ازمهندسان ناشناخته ودست نیافتنی می باشد . یکی از مهم ترین مشکلاتی که در استفاده عملی از بتن خود تراکم وجود دارد، آن است که به دلیل جدید بودن این تکنولوژی، هنوز شناخت دقیقی ازآن وجود ندارد و استانداردهای آن در حال تکوین می باشند .از بتن خودتراکم می توان در صنعت سبک سازی ساختمان که به نوبه خود جزو صنایع جدید ساخت و ساز در کشور ما محسوب می شود استفاده نمود . از این رو در این مقاله کلیه آزمایشات بتن خود متراکم جمع آوری ومورد بررسی قرار گرفته است. امروزه بتن به عنوان یک مصالح ساختمانی شناخته شده در سطح جهان کاربرد بسیاری در پروژه های عمرانی دارد .بتن دارای تنوع و دامنه خواص وسیعی است . امروزه ابداع مواد افزودنی بتن جدید و اصلاح مواد افزودنی بتن قدیمی باعث شده است که این تنوع درخواص روزبه روز افزایش یابد ، نقاط قوت بتن افزایش ونقاط ضعف آن کاهش یابند .یکی از نقاط ضعف بتن های عادی آن است که این بتن ها دارای سیالیت زیاد نیستند .کمبود سیالیت باعث می شود که بتن درمناطق محدود و مناطقی که دارای تراکم آرماتور باشند به خوبی نفوذ نکرده و بتن پوک یا کرمو اجرا شود . در حدود سال 1988 در ژاپن برای اولین بار بتنی بوجود آمد که این نقیصه به طور کلی درآن از بین رفته است .این بتن که دارای سیالیت فوق العاده بالا است را بتن نامیدند .نسل اول این بتن دارای طرح اختلاطی مشابه بتن های Self Compacting Concrete یا (SCC) خود متراکم شونده عادی است با این تفاوت که در آن مواد افزودنی مخصوص برای روان کردن بتن استفاده می شود . بنابراین طرح اختلاط این بتن شامل سیمان،سنگدانه،آب،موادافزودنی وموادمضاف است .از این بتن در ابتدا برای مرمت سازه های بتنی و بتن ریزی در مناطق محدود استفاده شد.از آنجایی که هزینه زیاد استفاده از مواد افزودنی باعث گران شدن این بتن می شود در نسل دوم بتن خود تراکم سعی شده است که با اعمال اصلاحات و جایگزین نمودن برخی مصالح هزینه ساخت بتن خود تراکم شونده درحدامکان کاهش یابد تا استفاده از آن برای این طیف وسیع تری از سازه ها امکان پذیر گردد . در سال 1997 بتن خودتراکمشونده تنها 1 درصد تولید کشور ژاپن را تشکیل می داد .تا کنون در صنعت پیش ساخته ، کاربردهای تجاری وبرخی سازه های خاص SCC رقم با سرعت زیاد در حال افزایش است . از استفاده شده است،ولی هزینه بالا هنوز روند استفاده وسیع ازآن را بخصوص در سازه های مسکونی کند می کند . قیمت زیاد این بتن بدلیل ) ( Admixture Viscosity - Enhancing )VEA ، ( High Range Water Reducing) HRWR یا نیازآن به مواد افزودنی در کارهای مربوط به مرمت ، که انتظار می رود بتن نواحی به SCC است .از Viscosity – Modifying Admixture) VMA شدت محدود را پر کند نیز استفاده می شود . در این حالت برای تسهیل در عبور بتن از فضاهای بسته بدون آنکه این فضاها مسدود شوند و اطمینان از پر شدن قالب بدون به وجود آمدن تحکیم ،از مواد چسباننده استفاده میشود . مقدار مواد چسباننده لازم برای مرمت حدود 525 تا 450 است .چنین بتنی نیاز به سنگدانه زیاد ندارد علاوه بر این استفاده از مقادیر زیاد مصالح پودری بسیار ریز در بهبود kg/m3 که مخصوص مرمت تولید می شود لازم است . SCC چسبندگی و افزایش حجم خمیر در ساخت موفق (SCC) روش های آزمایش بتن خودمتراکم آزمایشات بتن خود تراکم شونده با آزمایش های بتن عادی متفاوت می باشند . تفاوت عمده این آزمایش ها مربوط به حالت تر بتن است . برای تعیین ویژگی های بتن خودمتراکمآزمایش های زیر ارائه شده اند . آزمایش جریان اسلامپ (Slump Flow Test ) توسط آیین نامه( ASTM C143- 90 (JSCE مورد تأیید قرار گرفته است. این آزمایش توسط انجمن مهندسان عمران ژاپن است .این آزمایش برای سنجش میزان تغییر شکل پذیری بتن تحت اثر وزن خود و میزان غلبه بر اصطکاک داخلی بکار می رود .این آزمایش نیز شناخته میشود .برای انجام این آزمایش از همان مخروط " Deformability تحت عنوان آزمایش تغییر شکل پذیری یا اسلامپ که برای بتن معمولی کاربرد دارد ،استفاده می شود . با این تفاوت که بعد از برداشتن مخروط،مقداراسلامپ برابر است بامتوسط قطربتن پخش شده درطی دوبار تکرار آزمایش شکل 1و 2 جمعی از محققان معتقدند که برای سنجش بهتر اسلامپ در بتن خود تراکم باید از تعدادی میله در اطراف مخروط اسلامپ استفاده شود. (Self Compactability) اگر ارتفاع بتن در طرف دوم لوله بیش از 300 میلی مترباشد ، بتن خودتراکم محسوب می گردد . از این آزمایش برای سنجش میزان خود متراکم شوندگی استفاده می شود آزمایش لزجت ( Viscosity ) از این آزمایش برای تعیین لزجت بتن ،سنجش توانایی تغییرمسیردرذرات سنگدانه وملات وهمچنین توانایی پخش شدن آنها در مناطق محدود بدون جداشدگی سنگدانه ها،استفاده می شود . آزمایش ظرفیت پرکنندگی (Filling Capacity) بتن از طریق قیف در جعبه ریخته می شود تا ارتفاع بتن به 220 میلی متر برسد.هنگامی که جریان بتن ازورودی قطع شود،مساحت ناحیه ای که بتن درداخل میله ها عبورنموده است ( Filling Abiity ) بااستفاده ازرابطه مقدارظرفیت پرکنندگی محاسبه می گردد .این آزمایش به نام آزمایش قابلیت پرکنندگی نیزخوانده می شود . آزمایش نشست سطحی ( Surface Settlement ) از یک لوله به قطر 200 میلی متروارتفاع 800 میلی متراستفاده می شود و لوله تاارتفاع 700 میلی متربدون هرگونه تراکم پرمی شود .سپس یک صفحه پلکسی گلاس به ضخامت 3 وقطر 150 میلی متر که سه پیچ به طول 75 میلی متردر قسمت زیر آن قراردارد،روی بتن قرار می گیرد.سپس یک ابزارسنجش تغییر مکان روی صفحه قرارمی گیرد و نشست بتن را تا زمان سخت شدن به طور خود کار ثبت می کند .برای آنکه دقت آزمایش به حداکثر برسد باید ازنشت آب ازطریق اتصالات لوله جلوگیری گردد.این آزمایش برای تعیین مقدار نشست بتن ترتازمان خشک شدن استفاده می شود. آزمایش جدایش سنگدانه و ملات ( Segregation Test) برای تعیین میزان جدایش سنگدانه و ملات در بتن خود متراکم توسط فوجیوارا میلی متری قرار می گیرد .بعداز 5 دقیقه بدون هیچگونه لرزشی،جرم ملاتی که از l 5* آزمایش 2 لیتر بتن تازه به آرامی بر روی یک شبکه 5 به صورت درصد ملاتی که از شبکه عبور Segregation Index ) SI ) روزنه های شبکه می گذرد اندازه گیری می شود .اندیس جدایش کرده به کل ملات تعریف می شود .اگرمقداراین پارامتر کمتر از 5درصد باشد،بتن درمقابل جدایش مقاوم است و درغیر این صورت، بتن در برابر جدایش مقاوم نخواهد بود . آزمایش مقاومت فشاری( Compressive Strength ) توصیه می شودکه ازهر نمونه بتن 12 قالب استوانه ای تهیه و بر اساس - 192 SCC برای تعیین مقاومت فشاری بتن 90 دررطوبت عمل آورده شود (a(Standard Practice for Making and curing Concrete Test Specimens in the Laboratory) .برای پرکردن قالب ها هیچگونه ویبراسیون یا کوبیدن توسط میله برروی آن انجام نمی پذیرد . براساس این توصیه ابعاد این نمونه 28 و 90 روز از متوسط مقاومت سه , 100 مییلمتر می باشد . برای بدست آوردن مقاومت فشاری در هر یک از عمرهای 7،1 * ها 200 ASTMC39-86(Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical ) نمونه متشابه که بر اساس استاندارد گردد. Concrete Specimens ( L- Box Test ) شکل L آزمایش جعبه 700 میلی متر و دیگری عمودی به ابعاد ×200× شکل شامل دو قطعه یکی افقی به ابعاد 150 L ابزاراین آزمایش، یک جعبه 600 میلی متر است که به وسیله یک دریچه و چهار میله فلزی به قطر 12 میلیمتر از هم جدا می شوند.فاصله بین مرکز تا مرکز 12×200×100 لیتر بتن تازه بدون متراکم یا ویبره کردن در جعبه عمودی ریخته می شود . بعد از 1 دقیقه میله های فلزی 40 میلیمتر است . ابتدا 7 بتن از T و 200 میلی متر 20 T استراحت دریچه بین قسمت افقی و عمودی باز می شود و زمان های لازم برای عبور 400 میلی متر40قسمت قائم به افقی از میان میل ه های فلزی اندازه گیری می شود.بعدازآنکه بتن به حالت متعادل برسدوهیچ حرکتی درآن مشاهده نشود ارتفاع 0/ بیش از 8 h2/h اندازه گیری می شود . اگر نسبت 1 h و متوسط ارتفاع بتن در قطعه عمودی 1 h بتن در انتهای قطعه افقی 2 بتن از میان دریچه در پایان 1 bleeding باشد بتن خود تراکم محسوب می شود . اگر ا حتمال جدایش وجودداشته باشد،معمولا شاهد دقیقه استراحت خواهد بود . آزمایش کارایی دو نقطه ای (Two - Point Workability) پارامترهای رئولوژیک بتن خود تراکم می توان به کمک رئومت کارایی دو نقطه ای که توسط تاترسال (Tattersall ) فرانسه ارائه شده است،مقایسه گردیده است .این دستگاه Nante ساخته شده و بارئومتر دانشگاه UCL تعیین نمود.این دستگاه در دانشگاه انجام شده است .ازاین دستگا ه هم برای ملات و هم برای بتن SCC نیست ولی تلاشهایی در جهت اصلاح آن برای SCC مختص استفاده می شود با این تفاوت که اندازه های آن برای ملات و بتن متفاوت است شکل . بتن یا ملات در ظرف مخصوص ریخته می شود و سپس یک میله حلزونی شکل داخل ظرف می شود سپس میله توسط دستگاه مخصوص حول محور خود می چرخد و سرعت آن به تدریج 0/7 برسد در همین حال سرعت و گشتاور لازم برای چرخش میله ثبت می گردد . سپس سرعت rps زیاد می گردد تا به سرعت حداکثر میله کاهش می یابد .مراحل افزایش و کاهش سرعت به صورت پله ای انجام می شود .درهرمرحله 15 ثانیه پس از تثبیت سرعت،گشتاور قرائت است .شیب خط و گشتاور Bingham می گردد.اگر رابطه بین سرعت و گشتاور یک رابطه خطی باشد بتن دارای خواص سیال بینگهام خواهد بود. (g) و تنش تسلیم ظاهری (h) لازم در برش صفر به ترتیب لزجت گشتاور پلاستیک
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
