تأثير ديركرد بتن ريزي بر مقاومت فشاري بتن    

هدف مقاله حاضر، بيان تأثير تأخير بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن است. مسافتهاى طولانى حمل بتن موجب می شود كه بتن مدتى پس از ساخت و اختلاط، در قالب ريخته شود. (اين مساله در مورد بتنى كه قبلاً در كارگاه ساخته شده و بدليل صرفه جويي از آن استفاده می شود نيز صادق است.) در اين مطالعه آزمايشى تعيين مقاومت فشارى براى نمونه هایی كه با 5/0، 1، 2 و 3 ساعت تأخير زمانى بتن ريزى مى شوند انجام میگردد.

در پايان نتايج آزمايش با مقاومت طراحى و نيز مقاومت نمونه مبنا كه با تأخير زمانى صفر در قالب ريخته میشود مقايسه میگردد و چينن نتيجه گيرى میشود كه ميزان تأثير ديركرد زمانى، به مقاومت بتن و ميزان ديركرد بستگى دارد و بيشترين ديركرد مجاز، متناسب با مقاومت بتن، بين يك تا دو ساعت است.

مقدمه 

يكى از مشكلات حمل و نقل بتن فاصله زياد كارخانه هاى بتن سازى از كارگاههاى ساختمانى است. اين مسأله در شهرهايی كه به دليل فقدان يا كمبود كارخانه هاى بتن سازى مجبورند بتن را از كارخانه هاى واقع در شهرهاى مجاور وارد نمايند باعث میشود كه بتن ساخته شده در هنگام حمل و نقل، زمان زيادى را در راه باشد.

در مسافتهاى طولانى حمل بتن، هيدراسيون سيمان و در نتيجه گيرش بتن، ممكن است در داخل بتونير آغاز شود و در هنگام ريختن بتن در محل استفاده، كيفيت و در نتيجه مقاومت و روانى آن در حد مطلوب نباشد.

مشكل ديگر، استفاده از بتنى میباشد كه از روز قبل به جاى مانده است. بتنی كه هر روز ساخته میشود ممكن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقدارى از آن به عنوان مازاد باقى بماند كه اگر تمهيداتى براى تأخير گيرش بتن انديشيده شود میتوان از آن در روز بعد نيز استفاده نمود.

استانداردهاي ASTM C-94 در مورد بتن آماده و ASTM C-685 براى بتن سازى با اختلاط دائمى، در مورد اثر ديركرد بتن ريزى بر مقاومت آن بحثى نمیكنند. اخيراً در امريكا مطالعات عملى بر روى موادى آغاز شده كه نوعى از آنها باعث توقف گيرش بتن میشود و گيرش مجدد بتن پس از افزودن نوع ديگرى از آن مواد آغاز میگردد.

در ايران مواردى از افزودن بى رويه مقادير آب و سيمان به عنوان راه حل هایى براى مقابله با كاهش روانى و مقاومت بتن مشاهده میشود.

در مقاله حاضر، اثر ديركرد بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن، با تأخيرات زمانى نيم تا سه ساعت پس از ساخت بتن، طى آزمايشهاى مورد بررسى قرار میگيرد.

مشخصات مصالح

مصالح سنگى ريزدانه شامل ماسه رودخانه اى و درشت دانه شامل سنگ شكسته با حداكثر اندازه دانه 25 ميلى متر مورد استفاده قرار میگيرند. دانه بندى ريزدانه مطابق جدول 1 استاندارد ASTM C-33 و درشت دانه مطابق جدول 2 استاندارد فوق انتخاب میشود.

سيمان مصرفى از نوع 1 سيمان پرتلند و آب مصرفى، آب آشاميدنى شهر تهران میباشد. مخلوط هاى بتنى به روش وزنى طراحى مي شوند.

مشخصات و تعداد نمونه ها

هريك از نمونه ها استوانه اى به قطر 15 سانتيمتر و ارتفاع 30 سانتيمتر میباشد. نمونه گيرى در 5 نوبت انجام میگيرد. و در هر نوبت 3 نمونه گرفته میشود. نخستين 3 نمونه در نوبت اول يعنى 15 دقيقه پس از مخلوط كردن بتن گرفته میشود. اين 3 نمونه مقاومت فشارى مبنا را به دست میدهد و كاهش مقاومتهاى فشارى نمونه هاى ديگر نسبت به آن سنجيده میشود. در پروژه حاضر، اين زمان، زمان صفر تعريف میشود.

نمونه هاى ديگر در نوبتهاى بعدى به ترتيب در ساعتهاى 5/0 , 1 , 2 ,3 ساعت پس از ساعت صفر گرفته میشوند. پس براى هر مقاومت فشاری كلاً 15 نمونه در 5 نوبت زمانى تحت آزمايش قرار میگيرد.

نحوه ساخت بتن و انجام آزمايش

استاندارد ASTM C-39 براى ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار میگيرد. 15 دقيقه پس از افزودن آب به مخلوط مصالح سنگى و سيمان، نخستين نمونه گيرى انجام می شود. مخلوط كن از آغاز اختلاط مصالح تا پايان نمونه گيرى بدون توقف می چرخد. نمونه گيرى در هر نوبت با برگردانيدن مخلوط كن در حال چرخش انجام می شود.

تراكم نمونه ها با كوبيدن ميله انجام می گيرد. 24 ساعت پس از نمونه گيرى قالبها را باز كرده نمونه ها را بيرون می آوريم و در تشت هاى پر از آب می گذاريم. آب تشت نيمى از ارتفاع نمونه ها را در برمی گيرد. روى نمونه ها را با گونى خيس می پوشانيم. براى جلو گيرى از تبخير آب گونی ها در اثر جريان هوا، روى تمام تشت ها را با پوشش نايلونى می پوشانيم . هر 3 تا 4 روز يكبار پوششها را بر می داريم و با غلتانيدن نمونه ها در جاى خود نيمه ديگر نمونه ها را به درون آب می بريم و روى نمونه ها را مجدداً می پوشانيم.

نمونه ما را 28 روز به همين شيوه نگه می داريم و پس از 28 روز آزمايش تعيين مقاومت فشارى نمونه ها انجام میگيرد. مقاومت فشارى بتن برابر ميانگين مقاومت هاى فشارى سه نمونه مربوط به هر نوبت آزمايش در نظرگرفته می شود.

نتايج آزمايش و تحليل آنها

اگر مقاومت طراحي ملاك قرار گيرد. بتن با ديركردهاى زمانى بيش از 2 ساعت براى مقاومتهاى تا 250 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع و بيش از 1 ساعت براى مقاومت 300 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع داراى كاهش مقاومت فشارى میباشد. براى همه نمونه ها ديركرد زمانى 3 ساعت منجر به كاهش بسيار شديد مقاومت می شود.

چنانچه مقاومت فشارى مبنا در زمان صفر ملاك قرار گيرد، ديركرد زمانى در بتن ريزى مجاز نيست، مگر اينكه روشها و موادى كه از طريق آزمايش مشخص شده باشند، براى مقابله با كاهش مقاومت در اثر ديركرد زمانى به كار روند.

قابل توجه است كه در اين صورت روانى بتن نيز كاهش می يابد. البته نمونه سازى در اين آزمايشها بدون افزودن روان سازها انجام شد. نمونه هاى با 3 ساعت تأخير بسيار خشك و زبر بودند و به نظر می رسد كه در ديركردهاى زمانى بيشتر كاهش روانى به حدى خواهد بود كه استفاده از روان سازها الزامى باشد.

نتيجه گيري

1- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد، مقاومت فشارى مبناى بتن بيش از 20 درصد از مقاومت طراحى نمونه بيشتر می باشد.

2- ميزان تأثير ديركرد زمانى، به مقاومت بتن و ميزان ديركرد بستگي دارد.

3- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد و مقاومت طراحى، مبناى مقايسه قرار گيرد بيشترين ديركرد مجاز برابر يك ساعت خواهد بود.

 
+ نوشته شده در  یکشنبه هجدهم فروردین 1387ساعت 15:29  توسط جلال کاسب زاده  |