گزارش طرح اختلاط بتن پلاستیک یکی از سد های ایران

گزارش طرح اختلاط بتن پلاستیک یکی از سد های ایران

 

  1. مقدمه :

در گزارش حاضر نتایج آزمایشات لازم برای طرح اختلاف بتن پلاستیک دیواره آب بند زیر هسته سد مخزنی … ارائه می گردد . آزمایشات و طراحی برای برآورد مشخصات مورد نظر مشاور ( شرکت مهندسی تماوان )  بر اساس نامه شماره ۵۶۹ مورخ۱۳/۰۴/۸۷ که در جدول زیر ارائه شده است انجام یافته است .

 

۱ مقاومت فشاری تک محوری ۲۸ روزه ۱۲~۲۵ kg/cm2
۲ مدول الاستیسیته ۱۰۰۰-۲۰۰۰ kg/cm2
۳ حداکثر ضریب نفوذ پذیری ۱۰E – ۶ cm/sec

 

برای طرح بتن پلاستیک علاوه بر ابعاد هندسی مشخصات ژنوتکنیکی رسوبات بستر و خواص شیمیایی آب محیط اطراف مورد نیاز بوده و باید تجزیه و تحلیل گردد .

بتن پلاستیک در واقع مخلوط مناسبی است از مصالح سنگی ، سیمان پرتلند ، بتنونیت و آب ICOLD ( 1985 ) توصیه می نماید که قطر بزرگترین دانه های سنگ از mm 30 تجاوز ننماید و مقدار آن حدود ۵۰ درصد حجم کلی باشد .

ضریب نفوذ پذیری بتن پلاستیک همانند خاکهای رسی تابع تنش موثر است و ممکن است با تغییر تنش از kpa 100 تا kpa 1600 تا ۱۰۰ برابر کاهش پیدا کند .

تحقیقات اخیر نشان میدهد که رفتار مکانیکی بتن پلاستیک در واقع ویسکوالاستیک بوده و با دقت کافی با مدل ویسکوالاستیک خطی برگرز قابل بیان است ، معهذا طرح بتن بر اساس این نگرش هنوز کاملاً رایج نشده است .

برای طرح بتن پلاستیک خطی مشی ها و راهنمائی های خیلی محدودی در ادبیات فنی بچشم میخورد ICOLD ( 1985 ) توصیه مینماید که مقاومت فشاری تک محوری نمونه های بتن پلاستیک ۱ الی ۲ مگاپاسکال و ضریب الاستیسیته آن کمتر از ۵ برابر ضریب الاستیسیته خاک اطراف باشد . همچنین توصیه شده است برای اینکه کلامشل بتواند پانلهای مجاور را براحتی و بدون ریزش پانلی که قبلاً بتن ریزی شده است ، حفاری نماید باید بتن پلاستیک پانل مجاور حداقل به مقاومت فشاری kn/m2 400 رسیده باشد .

گزارش حاضر نتایج یک سری آزمایشات برای طرح بتن پلاستیک مناسب برای سد … تشریح شده است . در این طرح هدف اصلی دستیابی به بتنی است که با داشتن اسلامپی حدود ۱۶-۱۹ سانتی مترمقاومت فشاری ۲۸ روزه حدود Mpa2               (۲۰ kg/cm2 ) و ضریب الاستیسیته حدود ۴۰۰۰ الی ۲۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع از خود نشان دهد لازم به ذکر است که اسلامپ کمتر از ۱۵ سانتی متر عملاً از نظر تهیه و اجراء مشکل آفرین می گردد . لازم به ذکر است که کرنش گسیختگی زیاد    ( در مقایسه با بتن معمولی ) یکی از مشخصه های مهمی است که از بتن پلاستیک انتظار میرود ، اما متاسفانه کاوشهای چندانی در این زمینه در ادبیات فی دیده نمیشود در هر حال با توجه به تحقیقات فراوانی که در این آزمایشگاه انجام شده است و با توجه به تجارب قبلی کرنش گسیختگی بارگذاری طویل المدت ( ونه تک محوری استاندارد ) حدود ۶/۰ الی ۸/۰ درصد نیز بعنوان یکی دیگر از مشخصه های مورد نیاز در نظر گرفته شده است .

 

  1. مشخصات مصالح سنگی :

برای ساختن بتن پلاستیک اصولاً نیازی به شستن مصالح سنگی نمی باشد ، و حتی میتوان از مصالح رودخانه ای زیر الک ۵/۱ اینچ بدون شستن و بطور درهم استفاده کرد . معهذا در آزمایشات حاضر با توجه به مصالح موجود از اختلاط دو نوع مصالح سنگی شامل ماسه و شن معمولی استفاده می گردد . مصالح مصرفی شامل یک نمونه شن طبیعی و یک نمونه ماسه شکسته بوده است . با توجه به اینکه کاربرد دانه های درشت تر از ۵/۱ اینچ در بتن پلاستیک مجاز نمی باشد و از نظر اجرائی هم مشکل آفرین می گردد بنابراین برای طرح بتن پلاستیک از بخش عبوری از الک یک اینچ         ( ۲۵٫۴ میلی متر ) استفاده گردید . دانه بندی این مصالح بترتیب در بترتیب در صفحات آتی ، و مشخصات فیزیکی آن در جدول صفحه — داده شده است . ملاحظه می گردد که مصالح مورد مصرف با داشتن درصد جذب آب اندک و دانسیته و دوام بالا از کیفیت خوبی برخوردار است ، درضمن  درصد دانه های پولکی و سوزنی بخش شن قابل توجه نمی باشد .

 

  1. بنتونیت :

بنتونیت ارسالی کارفرما بنتونیت پاکتی کارخانه ایران باریت می باشد . بر اساس آزمایشاتی که بعمل آمد درصد عبوری از الک شماره ۲۰۰ بیش از ۹۸ درصد و مقادیر حد روانی ، حد خمیری و دامنه خمیری در صفحات آتی آمده است.

 

  1. سیمان :

سیمان مورد مصرف سیمان پوزولانی ساوه  است و آزمایشات مختلف برای مطالعه کیفیت سیمان انجام گردیده است .

 

  1. نحوه انجام طرح اختلاط :

منظور از طرح اختلاط دست یابی به مخلوط مناسبی از مصالح سنگی ، آب ، سیمان و بنتونیت است که دارای ویژگیهای زیر باشد :

  1. مقاومت فشاری ۲۸ روزه حدود : ۲۵۰۰ kN/m2 یا (۲۵ kg/cm2 )
  2. ضریب الاستیسیته : ۴۰۰۰> E > 2000 Mpa
  3. ضریب نفوذپذیری کمتر از ۱۰cm/s
  4. اسلامپ : ۱۹ – ۱۶ cm

 

 

 

  1. آزمایشات ضریب نفوذپذیری :

ضریب نفوذپذیری بتن پلاستیک مانند ضریب نفوذپذیری خاکهای رسی شدند از تغییرات تنش موثر پیروی می کند . نشان داده شده است وقتی که مقدار تنش موثر از ۱ به ۱۶ کیلوگرم بر سانتی متر مربع افزایش پیدا می کند ضریب نفوذپذیری ممکن است تا ۱۰۰ برابر کاهش یابد اندازه گیری ضریب نفوذ پذیری بتن پلاستیک در آزمایشگاه کاربری دقیق و زمان بر می باشد . روشی که در طول سالهای گذشته این آزمایشگاه بکار می گیرد و نتایج خوب و مستدلی بدست می آورد روش پیرومتری است . در این روش یک پیزومتر کاساگرانده با حجم فیلتر معین ( ۱ntuke fucr 9 cm ) در مرکز نمونه استوانه ای و یا مکعبی نصب می گردد و آنگاه با استفاده از آزمایش افت ارتفاع پیزومتریک ( Equalizalion taxt ) ضریب نفوذ پذیری اندازه گیری می گردد ) .

 

۸ . توصیه و پیشنهادات :

با توجه به نتایج حاصل ملاحظه می گردد که از نظر نفوذ پذیری از کلیه نمونه ها جواب مورد قبول حاصل می گردد . از نظر رفتار مکانیکی ، همانطوریکه قبلاً نیز اشاره شد ، طرح اختلاف بصورت قدم به قدم پیش رفته و نهایتاً ملاحظه می گردد که هر اختلاطی که در حد فاصل طرح GH و طرح EF قرار داشته باشد شرایط مکانیکی مورد نظر را برآورد نموده و برای پیمانکار هم براحتی قابل ساخت خواهد بود . نکته قابل ذکر آن است که در طول آزمایشات ملاحظه گردید که با بنتونیت ارسال شده ، وقتی مجموع بنتونیت و سیمان کمتر از ۱۷۰ کیلوگرم بر متر مکعب میگردد علاوه بر اینکه شرایط مکانیکی مورد نظر حاصل نمی شود مخلوط حاصل هم حالت نسبتاً خش پیدا می کند که ممکن است بخوبی نتواند بطور یکدست ترانشه کنده شده را پرکند ، در هر حال دستور العمل زیر برای تهیه بتن پلاستیک مناسب پروژه مورد نظر توصیه   می گردد :

 

  • ژل بنتونیت با نسبت وزنی آب به بنتونیت مندرج در جدل صفحه آتی تهیه و ذخیره شود ژل باید به نحوی باشد که دارای یکنواختی کامل بوده ( بدون دلمه ) و حداقل ۲۴ ساعت از زمان ساخت آن بگذرد . برای تهیه ژل باید از پمپ هلزونی استفاده گردد .
  • برای تهیه هر متر مکعب بتن پلاستیک با اسلامپ ۱۶ سانتی متر به روش زیر عمل شود :

الف –ماسه و شن تهیه و مخلوط شود . این اوزان (مطابق جداول آتی) با فرض خشک بودن مصالح داده شده است ( خشک شده در هوای آزاد ) اگر مصالح در حالت SSD باشند باید مقدار آب مورد نیاز برای SSD نمودن مصالح را که حدود یک درصد وزن مصالح می باشد از کل آب مصرفی کم نمود .

ب – مقدار سیمان به شن وماسه مصالح فوق الذکر افزوده شده و پس از یک دقیقه اختلاط در میکسر به مجموع مصالح سنگی و سیمان آب (به میزان مندرج در جدول آتی) افزوده شود و مجدداً به مدت ۳ دقیقه مخلوط گردد .

پ – پس از پایان مرحله فوق مقدار ژل بنتونیت به مجموعه اضافه شده و پس از سه دقیقه اختلاط مقدار اسلامپ نقطه مرکز ( ASTM Cj43-78 ) اندازه گیری شود . عدد حاصل رقمی برابر با ۱۶   cm خواهد بود .

خ – مخلوط تولید شده باید در حال اختلاط حمل و در مسیر به آن آبی اضافه نشود و در مدت کمتر از ۱۵ دقیقه از طریق لوله خرطومی در کف ریخته شود .

ح – بتن ریزی باید توسط لوله خرطومی و از کف ترانشه به بالا و بدون ویبره انجام پذیرد .


Rate this post



error: