مسائل اجرائي بتن سبكدانه سازه اي

مسائل اجرائي بتن سبكدانه سازه اي

بسياري از اصول اجرائي حاكم بر بتن ريزيهاي معمولي در بتن ريزي با بتن سبــكدانه سازه اي كماكان از اهميت برخوردار است . مسلما" در بتن هاي غير سازه و سبكدانه بسياري از نكات مورد نظر نميتواند با اهميت تلقي شود و عدم رعايت برخي قواعد تا آنجا كه به وزن مخصوص بتن ريخته شده لطمه نزند و آنرا بالا نبرد با اهميت تلقـــي نميشـــود.
اصل پيوستگي و تدوام در بتن ريزي ( عدم ايجاد درز سرد ) ، اصل عدم گيرش يا نزديكي به گيرش در بتن قبل از ريختن و تراكم ، اصل عدم جدا شدگي مواد (نا همگني ) بتن ، اصل رعايت دماي مناسب بتن ريزي ، اصل عدم آلودگي بتن به مواد مضر ، اصل رعايت تراكم صحيح ، اصل رعايت پرداخت صحيح سطح بتن ، اصل انتخاب صحيح اسلامپ با توجه به وضعيت قطعه و وسايل تراكمي موجود ، اصل رعايت و بكارگيري نسبت ها و مقادير صحيح مصالح و پرهيز از مصرف مواد نا مناسب ، و در نهايت اصل عمل آوري صحيح و قالب برداري به موقع و با دقت همواره در اين نوع بتن ريزيها مانند بتن هاي معمولي از اهميت برخوردار مي باشد .

استفاده از مواد مناسب و نسبت هاي صحيح :
بكار گيري مواد و مصالح مناسب طبق مشخصات پروژه ، رعايت مصرف سيمان تازه و غير فاسد از نوع مورد نظر و مطابق با استاندارد مورد قبول كاملا" مهم مي باشد . توزين يا پيمانه كردن دقيق و صحيح مصالح مصرفي طبق طرح اختلاط ارائه شده از اهميت برخوردار است . بهتر است مصالح سنگي مصرفي به ويژه سبكدانه در شرايطي قرار گيرد كه نوسانات رطوبتي اندكي داشته باشد . براي مثال خوبست بدانيم ليكاهاي موجود در ايران ميتواند تا بيش از 30 درصد آب را در خود جذب و نگهداري كند . بنا براين بين سنگدانه كاملا" خشك و كاملا" اشباع تفاوت فاحشي وجود دارد و ميتواند بر اسلامپ حاصله و نسبت آب به سيمان و در نتيجه به مقاومت و دوام بتن سبكدانه سازه اي اثر چشمگيري باقي گذارد . بهر حال اگر بدانيم مثلا" سنگدانه هاي ما حدود 5 درصد رطوبت دارد ميتوانيم مقدار آب مصرفي را تنظيم نمائيم تا به طرح اختلاط مورد نظر دست يابيم .
بايد دانست مشكل بزرگ توليد بتن سبكدانه همين تغيير رطوبت است و لذا كنترل نسبت آب به سيمان در اين بتن ها مشكل مي باشد و حتي مانند بتن هاي معمولي نيز نميتوان با كنترل اسلامپ به نتيجه مورد نظر رسيد .

انتخاب اسلامپ صحيح :
مانند بتن هاي معمول انتخاب اسلامپ ميتواند مهم باشد . از نظر جدا شدگي ، آب انداختن ، رسيدن به تراكم مورد نظر با توجه به ابعاد قطعه ، طرز قرارگيري ، وضعيت درهمي ميلگردها ، وسايل تراكمي موجود قابل تأمين اين انتخاب كاملا" معنا دار و با اهميت است . به دليل سبكي سنگدانه ها بويژه سبكدانه هاي درشت احتمال جدا شدگي در بتن شل افزايش مي يابد . لذا اسلامپ هاي بيش از ده سانتي متر ابدا" مطلوب نيست مگر اينكه بتن پر عياري داشته باشيم ، همچنين با وجود موادي مانند ميكرو سيليس ممكنست اين جدا شدگي به حداقل برسد .
بنا براين اگر قرار باشد بتن سبكدانه پمپي با اسلامپ 10 تا 15 سانتي متر را داشته باشيم عيار سيمان بايد از حدود 400 كيلو در متر مكعب فراتر رود . در حاليكه اگر اسلامپ كمتر باشد حداقل عيار سيمان در ACI برابرkg/m3 335 مطرح شده است . در حالات عادي اسلامپ هاي 5 تا 8 سانتي متر براي بتن سبكدانه غير پمپي و اسلامپ 7 تا 10 سانتي متر براي بتن سبكدانه پمپي مطلوب تلقي ميشود بدون اينكه اين اعداد جنبه آئين نامه اي داشته باشد .
تغييرات اسلامپ در طول اجراء در بتن سبكدانه بسيار جدي است . در بتن هاي معمولي نيز اين پديده به چشم ميخورد بويژه وقتي سنگدانه هاي درشت خيلي خشك باشند ممكن است حتي در طول 15 دقيقه پس از ساخت شاهد افت جدي در اسلامپ باشيم . در بتن سبكدانه اين امر به شدت وجود دارد . فرض كنيد اگر در طول 15 تا 30 دقيقه جذب آب سبكدانه 5 تا 10 درصد فرض شود و فقط سبكدانه درشت به ميزان 300 كيلو داشته باشيم 15 تا 30 كيلو آب را جذب مي كند كه كاهش اسلامپ 6 تا 15 سانتي متر را ميتوان شاهد بود . اگر قرار باشد طول مدت حمل و ريختن و تراكم زياد باشد كاملا" دچار مشكل ميشويم . همچنين در بتن هاي پمپي ، اين كاهش و افت در اسلامپ مسئله ساز است . بنا براين سعي ميشود كه چنين پروژه هائي حتي الامكان از 24 ساعت قبل از ساخت بتن ، سبكدانه ها را خيس كرد (Presoaking ) تا آب قابل ملاحظه اي را جذب نمايد و پس از اختلاط بتن شاهد افت اسلامپ زيادي نباشيم . اين خيس كردن ممكن است حتي از سه روز قبل شروع شود ادامه يابد . خيس كردن سنگدانه ممكنست با آب پاشي تحت فشار و بصورت باراني باشد و يا از سيستم خلاء براي نفوذ سريعتر آب به داخل سبكدانه استفاده شود كه در ايران روش ساده اول معمولتر و عملي تر مي باشد . ريختن آب و سبكدانه در مخلوط كن و اضافه كردن سيمان و غيره پس از مدتي تأخير ميتواند به افت اسلامپ كمتر منجر شود .
ميزان جذب آب سبكدانه ها علاوه بر زمان تابع ميزان آب موجود در آن ( رطوبت اوليه ) نيز مي باشد كه پيش بيني جذب آب را در مدت معين دشوار مي كند مگراينكه قبلا" آزمايشهائي را با رطوبت اوليه موجود انجام داده باشيم .
اسلامپ هاي كمتر از 5 سانتي متري نيز كار تراكم را با مشكل مواجه مي سازد و فضاي خالي زيادي را در بتن بهمراه دارد .
بسياري از تحقيقات نشان داده اند مقاومت و دوام بتن هاي سبكدانه كه با سبكدانه خشك ساخته شده اند بهتر از وقتي است كه از سبكدانه قبلا" خيس شده يا اشباع شده استفاده گشته است .

اصل رعايت دماي مناسب :
حداقل و حداكثر دماي مجاز و مطلوب در أئين نامه ها مشخص شده است . رعايت اين امر براي بتن سبك سازه اي و با دوام بشدت ضروري است و از اين نظر تفاوتي با بتن معمولي وجود ندارد .
حداقل دماي مجاز 5+ درجه سانتي گراد و حداقل دماي مطلوب 10+ درجه سانتي گراد است . حداكثر دماي مجاز معمولا" 32-30 درجه سانتي گراد تا هنگام گيرش مي باشد و بهتر است از اين حد فاصله معقولي را داشته باشيم . در هواي سرد و گرم كه بتن با دماي مناسب توليد مي شود نبايد در حين اجرا آنقدر تأخير و معطلي بوجود آورد كه با تبادل گرمائي ، دماي مطلوب از دست برود .

اصل همگني ( عدم جداشدگي ) :
اصول جداشدگي و عوامل مؤثر بر آن براي بتن سبكدانه همچون بتن معمولي است ، اما براي بتن سبكدانه يك عامل ديگر يعني اختلاف در چگالي ذرات و خمير سيمان يا ملات ميتواند به جداشدگي منجر گردد . عوامل جداشدگي ميتوانند داخلي باشند كه صرفا" استعداد جداشدگي را بوجود مي آورند و يا عامل خارجي باشند كه مربوط به اجرا هستند و استعداد را شكوفا مي كنند . از عوامل داخلي بالا رفتن حداكثر اندازه سبكدانه مي باشد كه معمولا" باعث جداشدگي ميگردد و بهتر است حداكثر اندازه سبكدانه براي بتن سازه اي به 20 ميلي متر محدود شود و توصيه مي گردد تا از حداكثر اندازه 15 – 12ر ميلي متر استفاده شود . جالب است بدانيم معمولا" با افزايش حداكثر اندازه ، چگالي حجمي خشك ذرات سبكدانه درشت كاهش مي يابد و از اين نظر نيز امكان جداشدگي را قوت مي بخشد .
بالا رفتن اسلامپ به افزايش استعداد جداشدگي منجر مي شود . كاهش ميزان عيار سيمان و مواد سيماني و چسباننده ميتواند بشدت باعث افزايش استعداد جداشدگي گردد . اختلاف وزن مخصوص ( چگالي ) ذرات سبكدانه با خمير سيمان و يا اختلاف چگالي ذرات ريزدانه و درشت دانه به بالا رفتن استعداد جداشدگي منجر مي گردد . بالا رفتن نسبت آب به سيمان به افزايش پتانسيل جداشدگي مي انجامد . درشت تر شدن بافت دانه بندي سنگدانه ها معمولا" امكان جداشدگي را افزايش مي دهد . وجود مواد ريز دانه و چسباننده مانند پوزولان و ميكروسيليس و سرباره ها مي تواند باعث كاهش استعداد جداشدگي بتن سبكدانه گردد ، همچنين بكارگيري مواد حبابزا و ايجاد حباب هوا ميتواند جداشدگي و آب انداختن را كاهش دهد ضمن اينكه رواني و كارآئي مورد نظر تأمين ميگردد .
از عوامل خارجي مي توان حمل نامناسب ، ريختن غلط ، استفاده از شوت هاي طولاني و يا شيب نامطلوب ، برخورد بتن با قالب و ميلگردها ، ريختن بتن از ارتفاع زياد بدون لوله و قيف هادي و يا بدون پمپ معمولا" به جداشدگي منجر ميشود . بخاطر حساسيت جداشدگي در اين بتن ها بايد دقت بيشتري را اعمال نمود . بايد دانست نتيجه جداشدگي در بتن سبكدانه نيز از نظر مقاومتي و دوام بمراتب حادتر و مضرتر از بتن معمولي است .