جستجو در محصولات

گالری پروژه های افتر افکت
گالری پروژه های PSD
جستجو در محصولات


تبلیغ بانک ها در صفحات
ربات ساز تلگرام در صفحات
ایمن نیوز در صفحات
.. سیستم ارسال پیامک ..
ويژگي ها وکاربرد بتن پلاستيک در سدها (بتن بنتونتي)
-(21 Body) 
ويژگي ها وکاربرد بتن پلاستيک در سدها (بتن بنتونتي)
Visitor 9113
Category: دنياي فن آوري
ناظر آزمايشگاه شرکت مشانير - پروژه سد و نيروگاه تلمبه ذخيره اي سياه بيشه

چكيده:
 

امروزه با توجه به کارکردها و کاربردهاي مختلف سازه ها راهکارهاي مختلفي در اجراي سازه ها و مصالح مصرفي آنها بکارگيري شده است که از آن جمله بتن هاي پلاستيکي1 مي باشند. از مصارف مهم بتن پلاستيکي بکارگيري آنها در سازه آب بند براي كنترل تراوش در مقابل جريان آب و در پي تعبيه مي شوند و با توجه به شرايط خاك، در انواع گلهاي روان، بتن پلاستيك، بتن سازه اي و ... ساخته مي شوند . در اين مقاله سعي شده به ويژگي ها و کاربرد اين نوع بتن ها در سدها پرداخته شود.
واژه هاي كليدي: بتن پلاستيک ، بنتونيت ، پرده آب بند ، نفوذپذيري ، مدول الاستيسيته ، گراديان هيدروليکي ويسکوزيته ، مقاومت سايشي ، دوام ، انعطاف پذيري

مقدمه؛
 

فرار آب ذخيره شده در پشت سدهاي خاكي از طريق پي سد در صورتيكه كنترل مناسب وجود نداشته باشد مي تواند باعث بروز مشكلات جدي براي سد شود . بيشترين مشكل ناشي از افزايش گراديان خروجي آب بوده است كه سبب شناوري ذرات خاك در پاشنه سد و در نتيجه آغاز حركت ذرات خاك مي شود . براي كنترل تراوش از پي سد روشهايي براي كاهش تراوش 2آب به كار مي برند . يكي از روشهاي كاهش تراوش از پي حفر ترانشه در پي سد و پر كردن آن با مصالح بتن پلاستيك1 مي باشد
بتن پلاستيك مصالحي است با مقاو مت پايين (كمتر از بتن معمولي ) و داراي شكل پذيري بيشتر از بتن معمولي مي باشد . معمولاً در بتن پلاستيك از نسبتهاي سيمان به آب پايين استفاده مي شود . بتن پلاستيك علاوه بر تغيير شكل پذيري 3 بالا و نفوذ پذيري 4كم از مقاومت برشي متناسب با فشار اعمالي برخوردار مي باشد.
كنترل تراوش از زير پي سدها به روشهاي مختلفي صورت مي گيرد. جنس لايه هاي زمين در محل پي سد ، ميزان اهميت سد و تكنولوژي اجرايي قابل دسترسي از جمله عوامل مؤثر در انتخاب روش كنترل تراوش مي باشند.
پردة تزريق، آب بند سپري، پوشش بالادست و ديوار آب بند از روشهاي اصلي و متداول كنترل تراوش از پي سدها هستند. ديوارهاي آب بند داراي خصوصيات انعطاف پذيري بالا، نفوذپذيري كم و مقاومت فشاري5 متناسب با فشاراعمالي بوده و از اينرو در مناطقي كه پي سست، ضعيف و نفو ذپذيري بالايي دارند بكار مي روند .مراحل ساخت ديوارهاي آب بند شامل احداث ديوار راهنما و سكوي كار، حفاري ترانشه، اضافه كردن گل حفاري جهت پايداري ديواره ها و در نهايت پركردن آن با مصالح مناسب مي باشد. اين مصالح پر كننده مي تواند سنگدانه هاي مخلوط شده با گل بنتونيت، مخلوط سيمان و بنتونيت به صورت گل روان و يا بتن پلاستيك باشد.
بتن پلاستيك بتني با مقاومت بسيار كمتر از بتن معمولي، شكل پذيري زياد و نفوذپذيري پايين مي باشد . درزمينهاي آبرفتي با خاك ضعيف كه لازم است ديوار آب بند انعطاف پذير باشد و نيز مقاومت كافي جهت تحمل تنشهاي ناشي از بارگذاري سد را داشته و همچنين تراوش از زير پي سد را كنترل كند بتن پلاستيك مصالح مناسبي است.

تاريخچه:
 

قريب 50 سال از اختلاط بتن و بنتونيت جهت ساخت ديواره ي آببند سدها مي گذرد. همچنين حدود بيش از 20 سال است كه روش اختلاط سيمان و بنتونيت نيز به طور گسترده در اروپا ، آمريكاي شمالي و ژاپن متداول گشته است همچنين استفاده از بتن پلاستيك در ايران و با توجه به گسترش صعنت سد سازي از سال 1370 با ورود دستگاه حفاري ديوار آببند ( هيدروفرز ) افزايش چشمگيري داشته است .

بتن پلاستيکي چيست ؟
 

از اختلاط آب ، سيمان ، شن وماسه و بنتونيت ، بتن پلاستيک به دست مي آيد.

بنتونيت چيست ؟
 

بنتونيت نوعي رس است که خميري بودن و نفوذ ناپذير بودن بتن پلاستيک را تضمين مي کند.
به عنوان عامل ايجاد کننده شکل پذيري مناسب ، پايدار کننده بتن پلاستيک تازه از جهت چسبندگي در مقابله با جداشدگي دانه هاي سنگي در بتن پلاستيک به کار مي رود.

تفاوت بتن پلاستيک با بتن معمولي چيست ؟
 

· داراي ضريب ارتجاعي6 کمتري نسبت به بتن معمولي
· افزايش پلاستيسيته 7 بتن
· کاهش مقاومت فشاري
· بيش ترين استفاده در پرده هاي ناتراوا

ويژگيهاي بتن پلاستيك :
 

همانگونه كه ذكر شد بتن پلاستيك بتني با مقاومت بسيار كمتر از بتن معمولي، شكل پذيري بالا و نفوذپذيري پايين مي باشد . مواد تشكيل دهندة بتن پلاستيك سيمان ، سنگدانه و دوغاب بنتونيت مي باشد. علاوه براين مصالح ممكن است از برخي مواد مضاف نيز جهت اصلاح خصوصيات آن استفاده شود .

کاربرد بتن پلاستيک :
 

· کنترل تراوش در زير سد
· ايجاد ديوار آببند حول يک ساختگاه و تخليه آب از محل گودبرداري براي ساخت سازه مورد نظر
· جلوگيري از پخش شدن مواد آلوده (فاضلاب هاي صنعتي ، هرزه آبها و ...) در آب هاي زير زميني
· در پيرامون ساختگاه ، به عنوان يک عامل مناسب ميراکننده ارتعاشات مکانيکي يک پروژه
کاربرد اصلي بتن پلاستيک در ديواره آب بند در زير سدهاي خاکي و سنگريزه اي مي باشد.

خواص مصالح و طرح اختلاط بتن پلاستيك :
 

در انتخاب نوع مصالح و طرح اختلاط بتن پلاستيك عوامل متعددي نظير ميزان نفوذناپذيري مورد نظر، شرايط ساختگاه، دسترسي به مصالح در محل، جنبه هاي اقتصادي و اجرايي موثر هستند.
بتن پلاستيك از مواد زير ساخته مي شوند:
· دوغاب بنتونيت : نقش اين ماده معلق نگهداشتن ذرات سيمان، شن و ماسه بهنگام اجراي عمليات، افزايش شكل پذيري و پايين نگهداشتن ميزان نفو ذپذيري است. براي تأمين قابليت انعطاف پذيري بالا در بتن پلاستيك از آب بيشتري در طرح اختلاط استفاده مي كنند. اين مسأله باعث غير پايداري بتن تازه (جداشدگي سنگدانه ها از سيمان) مي شود. بنتونيت بعنوان يك عامل پايدار ساز اضافه مي شود تا ضمن يكنواخت كردن بتن تازه، شكل پذيري نهايي آنرا افزايش داده و نفوذ پذيري بتن را در حد مطلوبي نگهدارد تا بتوان از آن در ديوارهاي آب بند استفاده نمود. بنتونيت سبب جداسازي اجزاي تشكيل دهندة بتن پلاستيك شده و در نتيجه دانه ها و ذرات پس از جداشدن بهتر آب جذب مي نمايند. علاوه بر آن مخلوط يك دست تر و عمل آوري مناسبتري دارد. در صورت بالا بودن كيفيت بنتونيت از دوغاب هاي 2 تا 12 درصد و در صورت پايين بودن كيفيت آن از دوغاب هاي 12 تا 25 درصد استفاده مي شود.
· سيمان : سيمان عامل پيوند دهندة اجزاء بتن پلاستيك مي باشد. در صورتيكه مقدار بنتونيت استفاده شده در طرح اختلاط كم باشد مقداري از سيمان ته نشين مي شود و در صورتيكه بنتونيت مصرفي زياد باشد باعث غير اقتصادي شدن طرح شده و كاركردن با بتن را نيز مشكل مي كند بنابراين در يك طرح اختلاط مناسب مقدار سيمان كم در نظر گرفته مي شود تا هيچگونه ته نشيني بوجود نيايد . در نسبتهاي كم 0.3 0.1<C/W< با توجه به نوع سيمان چسبندگي و مقاومت مكانيكي بتن پلاستيك تضمين مي شود. افزودن مقدار سيمان باعث افزايش مقاومت فشاري ،گراديان هيدروليكي 8بحراني و كاهش نفوذپذيري بتن پلاستيك مي گردد.
· سنگدانه ها : حدود 50 % از حجم نهايي بتن را تشكيل مي دهند. اين ميزان حجم شن و ماسه مانع بهم چسبيدن پيوستة ذرات و درنتيجه باعث كاهش تغيير شكل پذيري آن مي شود. هر چه سنگدانه ها درشت تر و سختي آنها بيشتر باشد، مقاومت بتن پلاستيك بالا مي رود . حداكثر اندازه درشت دانه معمولاً به 20 ميليمتر محدود مي شود . منحني دانه بندي بايد پيوسته بوده و درصد مواد ريزدانه نبايد زياد باشد. چنانچه مواد ريزدانه كلوئيدي زياد باشد در آن صورت مقدار بنتونيت را بايدكاهش داد.
· مواد افزودني: مواد افزودني عامل كارايي و عمل آوري بهتر بتن هنگام ساخت و اجرا هستند.
عمده مواد افزودني عبارتند از:
· سودا (Soda) : سودا يا كربنات سديم ) ( Na2CO سبب افزايش سرعت ته نشيني مواد معلق در بتن مي شود. بنابراين در پروژهايي كه سرعت اجراي ديوار آب بند بالا است مي توان از اين ماده جهت سرعت بخشيدن به نشست ذرات جامد و كاهش زمان گيرش بتن پلاستيك استفاده نمود.
· سلولز كربو هگزي متال (CMC) : بصورت خمير يا جامد موجود است و در تركيب بتن بصورت محلول دوغاب 10 % تا 12 % مورد استفاده قرار مي گيرد. اگر بخواهيم مخلوط نهايي داراي لزجت كم يا متوسط باشد مي توانيم از اين ماده استفاده كنيم.
· كندگير كنندها (Retarders) : اين مواد براي به تأخير افكندن زمان گيرش بتن هنگاميكه دشواريهايي در بتن ريزي پيش مي آيد بكار مي رود. در كل كندگير كنندها باعث كاهش خزش و انقباض بتن پلاستيك مي شوند. استفاده از آنها معمولاًً به 2/0 تا 2 درصد حجم بتن پلاستيک محدود مي شود. معمولاًً از سوپر پلاستيسايزرها براي كند كردن زمان گيرش بتن و بالا بردن كارايي آن استفاده مي شود. بكارگيري اين مواد ممكن است باعث كاهش ترك خوردگي ديوار نيز بشود.

طرح اختلاط توصيه ICOLD
 

مقدار متوسط مصالح براي ساخت يك متر مكعب بتن پلاستيك به شرح زير است:
· دوغاب بنتونيت : 500 ~400 ليتر
· سيمان : 200~100 کيلوگرم
· مصالح شن و ماسه با دانه بندي خوب : کمتر از 1500 کيلوگرم
· مصالح شن و ماسه با دانه بندي ضعيف : کمتر از 1300 کيلوگرم
وزن مخصوص مصالح فوق بين 1800 تا 2100 كيلوگرم بر مترمكعب خواهد بود.

كارايي :
 

بتن پلاستيك بايد كارايي و رواني بالايي داشته باشد تا بتن تاز هاي كه از طريق لولة ترمي وارد ترانشة حفاري مي شود براحتي بتواند در داخل بتني كه قبلاً ريخته شده است جريان پيدا كرده و آنرا توسط فشار و حركت خود به بالا براند. كارايي بالا از مهمترين ويژگي هاي يك بتن پلاستيك خوب است ولي از طرف ديگر اين بتن نبايد تحت جدا شدگي دانه ها قرار گيرد . با محدود كردن ماكزيمم اندازه سنگدانه، استفاده از مصالح گردگرشه و ايجاد حبا بهاي هوا مي توان كارايي بتن را بالا برد. معيار ساده جهت كنترل كارايي بتن پلاستيك انداز ه گيري اسلامپ آن است كه بايد بين 10 تا 20 سانتيمتر باشد.

مقاومت فشاري :
 

بتن پلاستيک ديوارهاي آب بند نياز به مقاومت چنداني ندارد براي آنکه نيروي اعمالي بر اين ديوارها چندان قابل ملاحظه نيست ولي اين مقاومت بايستي به انداز هاي باشد که بتواند تنشهاي جانبي خاک اطراف را به هنگام عمليات اجرايي و دوران بهره برداري از سد تحمل کند، وزن ناشي از سازه سد را نگهدارد و در نهايت مقابل سايش مقاومت کند. از طرف ديگر به منظور بدست آوردن مصالحي که تغيير شکل پذيري زياد دارند کمترين مقاومت فشاري ممکن بايد انتخاب شود. بنابراين غالباً مقاومت فشاري لازم براي اينگونه ديوارها بين 10~30 kg/cm2 مي باشد ولي با رعايت اصول شکل پذيري مناسب براي ديوار مي توان اين مقاومت را تا 40 kg/cm2 افزايش داد.
عوامل موثر در ميزان مقاومت عبارتند از:
· نسبت سيمان به آب (C/W) : هر قدر نسبت سيمان به آب بيشتر شود مقاومت فشاري بتن پلاستيک بيشتر خواهد شد.
· نوع سيمان: عملکرد انواع سيمان بستگي به ميزان C/W بستگي داشته و تابعي از اين مشخصه است. در صورت ثابت بودن C/W استفاده از سيمان سرباره آهن گدازي به جاي سيمان پرتلند مقاومت بتن پلاستيک را 50 تا 100 درصد افزايش خواهد داد.
· نسبت، دانه بندي و جنس سنگدانه ها : با افزايش نسبت مصالح سنگدانه اي در طرح اختلاط بتن پلاستيک مقاومت فشاري آن بالا ميرود. بالا بودن پيوستگي دانه بندي مصالح سنگدانه اي (Cu) مقاومت فشاري را افزايش مي دهد. سختي سنگدانه ها و تيز گوشه بودن آنها باعث مي شود که مقاومت فشاري افزايش پيدا کند.
اگر مقاومت فشاري بتن پلاستيک زياد باشد در مقابل نيروهاي اعمالي داراي تغيير شکل پذيري مطلوب نبوده و در کرنشهاي پايين ترک برداشته و گسيخته مي شود. براي مثال هنگام بروز زلزله احتمال ترک برداشتن ديوارافزايش مي يابد. همچنين اگر در اجراي پانلهاي ثانويه وقفه ايجاد شود حفاري بتن پانلهاي اوليه براي ايجادهمپوشاني با مشكل مواجه مي شود.

تغيير شكل پذيري :
 

تغيير شكلهاي عمده اي كه بر ديوار آب بند وارد مي شود عبارتند از:
· تغيير شكلهاي ناشي از نشست سد تحت اثر وزن خودش.
· تغير شكلهاي ناشي از نشست و خيز بستر پي سد.
· تغيير شكلهاي قائم و افقي بخاطر بارهاي اعمالي هنگام اجرا (بسته به روش ساخت) و بارهاي اعمالي در طول زمان بهره برداري (بارهاي ناشي از اولين آبگيري مخزن و سپس بارهاي متناوب مربوط به استفاده از مخزن)
· تغيير شكلهاي قائم و افقي ناشي از بارهاي زلزله، انفجار و بارهاي وارده از خاك پيرامون ديوار آب بند.
با توجه به تغيير شكلهاي تحميلي فوق ديوار آب بند بايد قادر باشد بدون برداشتن ترك، بازشدگي درزه هاي بين پانلها و يا به هر طريق كاهش آب بندي تغيير شكلهاي وارده را تحمل كند.
براي اين منظور مصالحي لازم است كه بتواند تغيير شكلهاي وارده را بدون شكست تحمل كند. بهترين راه حل انتخاب مصالحي است كه خصوصيات شكل پذيري آن بسيار مشابه خاك اطراف باشد.
براساس تجربه ثابت شده است كه اگر تغييرات مدول الاستيسيته خاك اطراف نسبت به عمق ديوار آب بند كم باشد (خاكهاي همگن)مدول الاستيسيتة بتن پلاستيك بايد حداقل 4 تا 5 برابر خاك پيراموني باشد تا تغييرشكل پذيري آن مناسب باشد.
تغيير شكل پذيري و مقاومت به ميزان زيادي به يكديگر وابسته هستند و تمام عواملي كه بر روي يكي از آنهااثر بگذارد ديگري را نيز تحت تأثير قرار خواهد داد. عوامل افزايش دهندة مقاومت فشاري بتن پلاستيك باعث كاهش تغيير شكل پذيري آن مي شوند.

نفوذپذيري :
 

هدف اصلي از ساخت ديوار آب بند کاهش تراوش در يک ساختگاه سد مي باشد. نفوذ پذيري کلي يک ديوارآب بند به خصوصيات ذاتي مصالح تشکيل دهنده (بتن معمولي، بتن پلاستيک و ... )، ناپيوستگيها (ترک، بازشدن درزها) و نحوه اتصال به لايه با نفوذپذيري پايين (يا سنگ کف) دارد.
عوامل مؤثر بر نفوذپذيري بتن پلاستيک عبارتند از:
· نسبت سيمان به آب (C/W) : با افزايش نسبت سيمان به آب نفوذپذيري کاهش مي يابد.
· ميزان عامل کلوييدي: براي نسبت سيمان به آب ثابت يک افزايش در نسبت بنتونيت ضريب نفوذپذيري را حداقل 10 برابر افزايش مي دهد.
· تاثير نسبت مواد مضاف: افزايش نسبت مواد مضاف هميشه منجر به کاهش نفوذپذيري مي شود.
· سنگدانه ها: در عمل اضافه کردن سنگدانه ها تاثيري بر نفوذپذيري ندارد.
· خشك شدن: از دست دادن آب باعث تغليظ بنتونيت و سيمان شده و نفوذپذيري كاهش مي يابد.

مقاومت سايشي :
 

بتن پلاستيک بايد در مقابل سايش مقاوم باشد. مقاومت سايشي با مقاومت فشاري رابطه مستقيم دارد. هر چه مقاومت فشاري بيشتر باشد، مقاومت سايشي نيز بيشتر مي شود. بتن پلاستيک هنگام آزمايش پين هول درصورتيکه داراي شرايط ذيل باشد در برابر سايش مقاوم مي باشد:
· مقاومت فشاري نهايي آن حداقل به kg/cm2 0.35برسد.
· گراديان هيدروليکي آن بيشتر از 30 نباشد.

دوام :
 

دوام 9 بتن پلاستيک به دو عامل مقاومت و آببندي بستگي دارد. مقاومت بتن پلاستيک مانند بتن معمولي با زمان افزايش پيدا مي کند. نفوذپذيري با گذشت زمان تمايل به كم شدن دارد. اين پديده احتمالاًبه علت گرفتن منافذ توسط مواد ريزدانه خاك مي باشد.
مطالعه علل و پارامترهاي موثر بر تشكيل درزهاي بنتونيتي در ديواره هاي آ ب بند:
ديوارهاي آب بند براي كنترل تراوش در مقابل جريان و در پي تعبيه مي شوند و با توجه به شرايط خاك، درانواع گلهاي روان، بتن پلاستيك، بتن سازه اي و ... ساخته مي شوند. روش اجراي پانلي يكي از روشهاي اجراي ديوارهاي با جايگزيني گل روان است. در اين روش درزه هايي غيرقابل اجتناب بين پانلهاي اوليه و ثانويه كه به طور يك در ميان در بين پانل هاي اوليه قرار دارند، ايجاد مي شود. اين درزه ها حاوي مواد بنتونيتي است كه در زمان حفاري پانل هاي ثانويه بر روي بتن پانل اوليه مي چسبد و بتن پانل ثانويه نمي تواند كاملا آن را جابجا كند. در اين تحقيق جهت شناسايي عوامل و پارامترهاي موثر بر ضخامت لخته تشكيل شده بر روي بتن پلاستيك پانل اوليه دستگاه آزمايشگاهي طرح شد و آزمايشات متعددي انجام گرديد. همچنين براي كاهش ضخامت درزه ها دستورالعمل هاي ذيل پيشنهاد شده است:
· جلوگيري از تاثير آلودگي، خصوصاً آلودگي به سيمان و يون كلسيم با استفاده از افزودني هايي چون بي كربنات سديم و همچنين كاهش همپوشاني پانلها و ميزان سيمان بتن پلاستيك در جهت كاهش مقدار كلسيم آزاد شده.
· بكارگيري گل بنتونيت با مشخصات مناسب.
· استفاده از بتن پلاستيك با كارآيي و شيوه بتن ريزي مناسب
· استفاده از پليمرهاي مناسب بمنظور ايجاد لايه نازكتر كيك.
· استفاده از برس هاي محكم و شستشوي مناسب براي تميز كردن لايه بنتونيت چسبيده به بتن پانل اوليه قبل از بتن ريزي پانل هاي ثانويه
· كوتاه كردن زمان بين حفاري و بتن ريزي پانل هاي ثانويه.
· كاهش نيروهاي مكش سنگهاي غير اشباع به وسيله تزريق آب اضافي به منطقه حفاري.

نحوه ساخت بتن پلاستيک :
 

آزمايشات نشان داد ه اند که نحوه توليد بتن پلاستيک در خصوصيات آن تاثير زيادي دارد. ساخت بتن پلاستيک در بچينگ ويژه اي صورت مي گيرد. بچينگ مورد نظر شامل تجهيزات زير است:
· سيلوهاي ذخيره جداگانه سيمان و بنتونيت
· ميکسر مخلوط كننده پودر بنتونيت و آب
· حوضچه ذخيره دوغاب بنتونيت
· سيستمهاي پيمانه کردن، وزن کردن، مخلوط کردن، پمپها، لوله ها و ...
براي توليد بتن پلاستيک، ابتدا بنتونيت به آب در حال دوران سريع در ميكسر اضافه شده و مخلوط بين 3 الي5 دقيقه با سرعت بهم زده مي شود. آنگاه مخلوط بدست آمده به مدت حداقل 24 ساعت در مخزن ذخيره دوغاب نگهداري مي شود تا جذب آب و تورم بنتونيت بخوبي صورت گيرد. در اين مدت نيز مخلوط مرتباً هم زده مي شود. سپس سيمان به دوغاب بنتونيت اضافه شده و در نهايت سنگدانه ها به مخلوط اضافه مي شوند .

کنترل کيفيت بتن پلاستيک :
 

کيفيت بتن پلاستيک ساخته شده به خاطر نقشي که اين مصالح ايفا مي کنند از اهميت ويژ هاي برخوردار است. به اين دليل خصوصيات مصالح مورد نياز براي ساخت بتن، ويژگي هاي بتن پلاستيک تازه و در نهايت بتن پلاستيک سخت شده بايد دقيقاً مورد کنترل قرار گيرد.

کنترل و بازرسي مصالح :
 

مصالح مورد نياز براي ساخت بتن پلاستيک نظير بنتونيت، سيمان و مواد افزودني بايد بطور منظم در آزمايشگاه کارگاه کنترل شوند:
· بنتونيت: کيفيت بنتونيت بايستي توسط توليد کننده تضمين گردد و در هر مرحله تحويل کنترلهاي لازم بعمل آيد.
· سيمان: بايد آزمايش مقاومت خمشي و فشاري روي نمونه هاي 7 و28 و90 روزه در آزمايشگاه انجام گرفته و منحنيهاي مربوطه ترسيم گردد (ASTM C150) .
· مواد افزودني: تاثير مواد روان کننده و کندگيرکننده ها روي نمونه هاي ساخته شده بتن پلاستيک بايد بررسي و کنترل شود.
· آب مصرفي: آب مصرفي بايد عاري از هر گونه ترکيبات شيميايي مضر، همچون سولفاتها،کربناتها، و کلرايدها باشد. غالبا آب رودخانه ها، چاهها و چشمه ها براي اين امر مناسب هستند.استفاده از آب ناخالص خطر دلمه شدن بنتونيت در داخل دوغاب و کاهش گرانروي آن را به دنبال خواهد داشت. بنابراين آناليز آب مصرفي در اين موارد ضروري است. آناليز شامل بررسي غلظت يون هيدروژن، سولفات، کلرايد، نيترات کلسيم و منيزيم موجود در آب است.

کنترل دوغاب بنتونيت :
 

· چگالي: بازرسي مرتب چگالي 10 امکان کنترل و ارزيابي هر گونه دگرگوني غير عادي در توزين واختلاط و يا هر گونه اشتباه در سيستم را آشکار مي سازد. در شرايط متعارف چگالي دوغاب بنتونيت در محدوده 1.1~ 1.25 kg/cm2 قرار مي گيرد.
· ويسکوزيته (با قيف مارش): چگالي مارش عبارت است از اندازه گيري زمان عبور حجم مشخصي از مايع از داخل قيف مارش که ابعاد و حجم آن معين بوده و ابعاد سوراخ خروجي نيز مشخص است.چگالي مارش گل بنتونيت در حوضچه و قبل از توليد بتن انجام مي گيرد. محدوده مناسب براي چگالي مارش معمولا بين 40 تا 50 ثانيه است.
· آب انداختن : ضريب آب انداختن دوغاب عبارت است از نسبت حجم آبي که پس از مدت زمان معيني روي سطح دوغاب جمع مي شود به حجم اوليه دوغاب. اين ضريب طبق مشخصات فني نبايداز مقدار معيني تجاوز کند.

کنترل کيفيت بتن پلاستيک تازه :
 

· کنترل کارايي: همانگونه که قبلا نيز ذکر شد کارايي بالا براي بتن پلاستيک از اهميت ويژ هاي برخوردار است. از آنجاييکه بتن پلاستيک در ترانشه نمي تواند بوسيله ارتعاش متراکم شود، براي بدست آوردن يک مخلوط با قابليت خود تراکمي و خود ترازگيري بايد کارايي بتن به اندازه کافي باشد. جهت کنترل کارايي بتن پلاستيک از آزمايش معمول اسلامپ استفاده مي شود. بر اساس تجربيات بدست آمده مقدار اسلامپ بين 10 تا 22 سانتيمتر براي بتن پلاستيک مورد قبول قرارگرفته است.
· کنترل چگالي: چگالي بتن پلاستيک از بتنهاي معمولي کمتر است. معمولا بتن پلاستيک تازه چگالي در حدود 1700~ 2300 kg/cm3 دارد. کنترل چگالي بتن پلاستيک تازه امکان ارزيابي سيستم توزين و اختلاط مصالح را فراهم مي کند.
· کنترل دما: در بتن پلاستيک تاثير دماي محيط نسبت به ساير انواع بتن کمتر است چرا که اين نوع بتن در زيرزمين اجرا مي شود. علاوه بر آن حضور بنتونيت و ميزان نسبتا پايين سيمان در طرح اختلاط در پايين بودن دماي هيدراتاسيون نسبت به بتن عادي موثر است. عوامل فوق در کاهش محدوديتهاي دماي بتن پلاستيک مؤثر هستند. اما از آنجاييکه افزايش دما در کاهش اسلامپ بتن مؤثر است لذا بايد محدوديتهايي براي دماي آن اعمال شود. معمولاً دماي بتن پلاستيک نبايد از 30درجه سانتيگراد تجاوز کند.
· کنترل يکنواختي: يکنواختي بتن پلاستيک در هر مرحله از ساخت بايد کنترل شود. بايد اجزاي تشکيل دهنده به گونه اي با هم مخلوط شوند که کاملاً يکنواخت باشند . نحوه ساخت در يکنواختي مؤثر است.
· کنترل زمان گيرش: زمان گيرش کنترل مي شود تا از کارايي مناسب بتن پلاستيک در زمان بتن ريزي اطمينان حاصل شود .

کنترل کيفيت بتن پلاستيک سخت شده:
 

پس از عمل آوري نمونه هاي اخذ شده از بتن پلاستيک تازه آزمايشهاي زير جهت کنترل کيفيت بتن پلاستيک سخت شده انجام مي گيرد. اين آزمايشها براي تعيين مقاومت فشاري ، مدول الاستيسيته و نفوذپذيري بتن پلاستيک انجام مي گيرد .

آزمايش مقاومت فشاري تک محوري:
 

هدف از اين آزمايش اندازه گيري ميزان باربري نمونه ها با فرم هندسي و ابعاد مشخص است. با اندازه گيري مقاومت فشاري ساده مي توان مدول الاستيسيته را نيز محاسبه نمود. معمولاً مقاومت فشاري نمونه ها در سنين 7و28 و بعضاً 90 روزه تعيين مي شود. دستگاه اين آزمايش با ثابت نگهداشتن نرخ کرنش بر سطح نمونه نيرو ، اعمال مي کند (آزمايش از نوع کرنش کنترل مي باشد). در اين آزمايش همواره سطوح نمونه کلاهک گذاري مي شود تا از تمرکز تنش حول محور مياني نمونه اجتناب شود.

آزمايش مقاومت فشاري سه محوري :
 

هدف از انجام اين آزمايش تعيين زاويه اصطکاک داخلي و چسبندگي مصالح بتن پلاستيک است. اين آزمايش به دو روش انجام مي شود:
· آزمايش بر روي نمونه هاي تحکيم يافته زهکشي نشده (آزمايش CU ) اين آزمايش يکي از مناسبترين آزمايشهايي است که از جهت تئوري مشابه شرايط ديوار آب بند است.
· آزمايش بر روي نمونه هاي تحکيم نيافته زهکشي نشده ( آزمايش UU )

آزمايش نفوذپذيري:
 

هدف از انجام اين آزمايش تعيين ضريب نفوذپذيري نمونه بتن پلاستيک مي باشد. در اين آزمايش آب تحت
فشار بر سطح نمونه بتن پلاستيک اشباع اعمال مي شود. براي ايجاد جريان يک بعدي از نمونه استوانه اي بتن
پلاستيک سطوح جانبي آن توسط يک ماده آب بند مانند قير پوشانده مي شود. بنابراين آب تحت فشار از يک
وجه به نمونه وارد شده و تنها از وجه مقابل قادر به خروج مي باشد.

آزمايش فرسايش پذيري :
 

اين آزمايش به نام آزمايش پين هول معروف است و آن عبارت است از تعيين ميزان تراوش آب تحت گراديانهاي مختلف از سوراخ ايجاد شده در نمونه در مدت زمان معين و از پيش تعيين شده. همانگونه که قبلاً نيز ذکر شد يک بتن پلاستيک آزمايش شده توسط تست پين هول وقتي در مقابل سايش مقاوم است که مقاومت فشاري آن حداقل 0.35 kg/cm2وگراديان هيدروليکي بيش از 30 نباشد .
برخي نتايج جالب و مهم :
با افزايش سيمان :
· به ازاي هر 10 % افزايش سيمان حدود 50 % به مقاومت فشاري تک محوره و تا 15% به تنش اصلي حداکثر اضافه مي گردد.
· مدول الاستيسيته تک محوري به ازاي هر 10% افزايش 4 تا 5% و مدول سه محوري بين 20تا 50 افزايش
· ضريب چسبندگي (C) به ازاي هر 10% افزايش 50 تا 73% افزايش و زاويه اصطحکاک داخلي 1.5% کاهش نشان مي دهد.

با افزايش عيار بنتونيت :
 

· افزايش نفوذپذيري
· مقاومت فشاري تک محوري حدود 12% و مقاومت فشاري سه محوري تا 60% کاهش
· مدول الاستيسيته تک محوري تا 36% و مدول سه محوري تا 60% کاهش
· ضريب چسبندگي 14% و زاويه ي اصطحکاک 6% کاهش مي يابد

افزايش فشار همه جانبه :
 

. افزايش مقاومت فشاري
· افزايش مدول الاستيسيته
· کاهش ضريب نفوذپذيري
· افزايش شکل پذيري

افزايش سن نمونه :
 

· افزايش مقاومت فشاري در محدوده 25 تا 60%
· افزايش مدول الاستيسيته در محدوده 30 تا 60%
· افزايش ضريب چسبندگي در محدوده 40 تا 70%
· کاهش زاويه اصطحکاک داخلي در محدوده 3 تا 7%

تحليل و نتيجه گيري :
 

مصالح تشکيل دهنده بتن پلاستيک شامل بنتونيت، سيمان، سنگدانه و آب از نظر نوع و نسبت اختلاط روي خواص آن تاثير مستقيم دارند. از اينرو جهت تامين نفوذپذيري کم، شکل پذيري و مقاومت مناسب براي بتن پلاستيک بايستي طرح اختلاط مناسبي ارائه شود.
دوغاب بنتونيت به عنوان يک عامل پايدار ساز مانع جداشدگي سنگدانه ها و سيمان مي شود. با افزايش نسبت سيمان به آب مقاومت فشاري افزايش يافته تغيير شکل پذيري و نفوذپذيري آن کاهش مي يابد. افزايش نسبت سنگدانه ها در طرح اختلاط باعث افزايش مقاومت فشاري و کاهش شکل پذيري مي شود. ولي اضافه کردن نسبت سنگدانه ها تاثيري بر نفوذپذيري ندارد. همچنين تيزگوشه بودن، سختي جنس و پيوستگي منحني دانه بندي سنگدانه ها باعث بالا رفتن مقاومت فشاري بتن پلاستيک مي شود.

پي‌نوشت‌ها:
 

1- Plastic Concrete
2- Leakage
3- Ductility
4- Permeability
5- Compressive strength
6- Elastic coefficient
7- Plasticity
8- Hydraulic gradient
9- Durability
10- Density
 

مراجع:
1- Brenner P., Roshanzamir I. & Abed J., Design of cofferdams,Technical report, Ostour dam & Hydropower Plant Project, Jul 2003..
2- Watertight cutoff wall, Final revised method statement, Ostour dam &Hydropower Plant Project, Jan. 2003.
3- Design standards, Embankment dams, Cutoff walls, Eng. & research center, Denver, Colorado, 1987.
4- سروش، محمد و مجتهدي، امير فريد، کليات طراحي و اجراي ديوارهاي آب بند بتن پلاستيک در پي سدها، مجموعه مقالات کارگاه آموزشي و تخصصي مسائل خاص طراحي سدها و تشکيلات وابسته به آن،. دانشگاه صنعتي اصفهان، مهر 1381
-5 بتن پلاستيك ديوارهاي آ ببند فرازبند و نشي ببند سد و نيروگاه استور -محمدعلي مجتهدي – كارشناس ارشد ژئوتكنيك
6- مطالعه رفتار مكانيكي بتن پلاستيك (بتن بنتونيتي) و مدل بندي رفتار آن نوشته مهندس ناصر صغيري « نامه پايان كارشناسي ارشد دانشكده فني دانشگاه تبريز »
7- بررسي و تهيه راهنماي كاربردي استفاده از بتن پلاستيك در پرده آب‌بند سدها -نويسنده:محمدتقي منصوري‌كيا، مرداد 1380
8- بررسي تجربي رفتار مكانيكي بتن پلاستيك در شرايط تنش سه محوري نوشته مهندس علي محمد آجرلو « دانشگاه صنعت آب و برق شهيد عباسپور
9- بررسي و تهيه راهنماي كاربردي استفاده از بتن پلاستيك در پرده سدهانوشته مهندس محمد تقي منصوري « پايان نامه كارشناسي ارشد انشگاه تربيت مدرس »
10- علي اصغر حاجي قاسمي ( 1376 )" بررسي گراديان هيدروليك مجاز بتن پلاستيك " پايان نامه كارشناسي ارشد، گروه مهندسي عمران، دانشكده فني - دانشگاه تهران
11- مجموعه مقالات ارائه شده در چهارمين کنفرانس سد سازي ، ،دي ماه 1379

ارسال توسط کاربر محترم سايت :jsaeidi2000
Add Comments
Name:
Email:  
User Comments:
SecurityCode: Captcha ImageChange Image