راهکارهایی بهبود سازه های بتنی آبی

با توجه به حساسیت هایی که در زمینه سازه های بتنی آبی که در چند سال اخیر مطرح شده است ،استفاده از متریال های نوین و همچنین تکنولوژی بتن که از دیرباز تا کنون مورد توجه بوده است و امیدواری که نسبت به استفاده از این نوع متریال ها امروزه،در صنعت و ساختمانها و حتی ساختمان هایی با مساحت و تراکم کم به آن بها داده می شود ،بسیار خشنود کننده است .

از این رو حتما پیشنهاد می گردد سازه هایی نظیر سازه های آبی که از حساسیت های بالایی برخوردار هستند از متریال های آب بند کننده و همچنین پایدار کننده در مدت طولانی استفاده کنند.

متریال هایی نظیر ژل میکروسیلیس، پاور ژل ها و مکمل های بتن جهت استفاده در سازه های آبی مانند سدهای بتنی، آب انبار های بتنی،کولینگ تاور های بتنی،استخر های ذخیره آب ،استخرهای پرورش ماهی و استخر های آتش نشانی و همچنین در صنعت تصفیه آب و مخازن بتنی مرتبط با صنعت پیشنهاد استفاده از این نوع متریال ها می شود .

نوع مصرف این نوع مواد‌ها بسیار ساده است و نسبت به میزان مصرفی که تولید کننده اعلام می‌کند مورد مصرف قرار می‌گیرد. مشخصات کلی این محصول ها به این شکل هستند که ترکیبی از الیاف بتن ( پروپیلن ) و ابر روان کننده بتن و فوق روان کننده‌ بتن و پودر میکروسیلیس که این نوع متریال ها با ترکیب هم یک کامپوندی را تشکیل می دهند که به آن ژل میکروسیلیس می گویند استفاده از این نوع محصولات میزان های مصرفی متفاوت نسبت به ابر روان کننده و فوق روان کننده خود دارند که می توان به صورت عمومی بیان کرد میزان مصرف آنها از 5 تا 8 درصد سیمان مصرفی تعیین می گردد.

این نوع محصولات در هوای سرد حتما می بایست از نوع زودگیر مورد مصرف قرار گیرند،به این دلیل که بتوانند در گیرش بتن تسریع کننده باشند و تایم و زمان کمتری را جهت هیدراتاسیون مصرف شده و گیرش را سریع تر کنند.

در صحبت ها آمد استفاده از مواد های فوق روان کننده بتن و ابر روان کننده بتن توضیحاتی در این مبحث می فرمایید؟

استفاده از افزودنی‌ بتن از سال های 1930 الی 1940 در آمریکا به جهت استفاده آنها در سدسازی مورد مصرف قرار گرفت و به صورت متداول به مانند هر علمی پیشرفت هایی حاصل شد .

ابتدا روان کننده های لیگنو سپس فوق روان کننده بتن نفتالینی و نسل آخر ابر روان کننده بتن کربوکسیلاتی پدید آمدند و نسبت به انجام هر پروژه ای استفاده از این موارد پیشنهاد می شود

این نوع افزودنی های بتن هم می توانند نسبت به آب و هوا چه گرم چه سرد تولید متفاوتی داشته باشند .

در هوای سرد فوق روان کننده زودگیر و در هوای گرم فوق روان کننده دیرگیر پیشنهاد می‌شود .

در واقع میزان استفاده و نوع این افزودنی ها و روان ساز های بتن نسبت به پروژه و کارایی بتن و اسلامپ پذیری آنها پیشنهاد می‌گردد.

پس این موارد و استفاده از افزودنی‌های بتن در هر پروژه ای متفاوت است و در صحبت ها آمد آب و هوای گرم و سرد نیز در انتخاب این نوع متریال ها تاثیر گذار است ،با توجه به این صحبت ها در زمستانی که پیش رو داریم چه محصولی را می‌توان مورد مصرف پروژه ها قرار داد؟

از تمامی مواردی که ذکر کردیم در آب و هوای سرد می‌توان استفاده نمود ،اما بیشترین و متداول ترین محصولی که می توان در پروژه ها استفاده کرد استفاده از محصول ضد‌یخ بتن بدون کلراید و همچنین زودگیر بتن است.

واکنش هیدراتاسیون سیمان تحت تاثیر ابعاد بتن، دمای هوای محیط، نسبت آب به سیمان و مواد افزودنی قرار دارد، این واکنش بهتر است در حرارت 10 الی 20˚C گیرش و بسته شدن بتن حدود 12 ساعت بطول می انجامد.

مصارف ضدیخ بتن:

• ضد یخ بتن ، جهت جلوگیری از یخ زدن بتن های مسلح و غیر مسلح

• مناطق سرد ریز و یخبندان (هوای سرد به شرایطی اطلاق می شود که متوسط دمای محیط برای بیش از 3 روز متوالی کمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد)

• گیرش سریع بتن جهت استفاده سریع از ساز بتنی و قالب ها

• زمانی که افت سریع دما پیش بینی می گردد.

خصوصیات ویژه ضدیخ بتن

حاوی یون های فعال واکنشگر می باشد و مصرف آن در بتن در هوای سرد و یخبندان برتری های زیر را دارد :

• در جریان فعل و انفعالات شیمیایی با سیمان حرارت هیدراتاسیون درونی بتن تاز را بالا می برد و به روند گیرش آن سرعت می بخشد.

• ضمن کاهش نقطه آب، خطرات ناشی از افت سریع حرارت

• محیط و یخ زدن آب در جسم بتن و ملات تازه را برطرف می سازد و در نتیجه به استحکام و دوام بتن در مقابل سیکل های متناوب یخبندان و ذوب می افزاید.

• نوع مایع آن فاقد یون کلر می باشد و برای مصرف در بتن های مسلح مناسب است.

• قابل مصرف در هر شرایطی که بتن ریزی در هوای سرد و یخبندان و در محدوده دمای محیط 5+ تا 15- درجه سانتیگراد انجام می شود.

• قابلیت سازگاری با کلیه تیپ های مختلف سیمان مطابق با استاندارد BS 5075، ASTM C494.

لطفا توضیحاتی پیرامون گروت منبسط شونده در ساختمان های فلزی با توجه به اینکه سازه های صنعتی به مانند سوله ها نیز از این متریال استفاده می کنند بفرمایید؟

گروت به عنوان یک ماده مستقل و نیز به عنوان یک ماده ی تعمیر بتن کارآمد هستند. از گروت به دلیل مقاومت بالا تر از بتن معمول و همچنین خواصی نظیر توانایی کنترل بارهای دینامیکی ، قابلیت انبساط در نوع پایه سیمانی ، به عنوان پر کننده زیر صفحات و بیس پلیت های ستونهای فلزی ، پمپ ها و جک ها و دستگاههای پرس و فن ها و روترهای سانتریفیوژ استفاده می شود. ترکیب گروت و ترمیم کننده الیاف دار برای سطوح ترمیم با مساحت ها یا عمق زیاد اقتصادی بوده و صدمه ای به عملیات ترمیم وارد نمی کند. به عنوان پر کننده ی حفرات میان بولت ها ترکیب گروت و چسب بتن ایده آل است.

گروت پایه سیمانی

بر این اساس انتظار می رود مقاومت فشاری گروت سیمانی در بازه ی 5 تا 7 روز به 450 تا 550 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسیده و این عدد در 28 روز به 800 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع نزدیک شود ( در استاندارد BS تا 1000 نیز گفته می شود). به این گروت ، گروت تیپ G2 نیز گفته می شود. نمونه گیری از گروت در قالب های 3 تایی و در ابعاد 5×5×5 سانتیمتر ( برای نمونه های سیمانی که به صورت ریزدانه یا پودر هستند – مشابه ترمیم کننده های بتن -از این ابعاد استفاده می شود) و به صورت روان ، نیمه خشک و کم آب نمونه گیری می شود. وزن مخصوص بسته به مصرف آب برای محاسبه در زیر بیس پلیت ها بین 1800 تا 2200 کیلوگرم در متر مکعب است. در مبحث نهم مقررات ملی اشاره ای به عدد مشخص برای مقاومت فشاری بتن نشده و تنها به این جمله بسنده شده که کمی بالاتر از مقاومت بتن فونداسیون باشد. به دلیل وجود افزودنی منبسط کننده که در فصل اول به آن اشاره شد ، گروت تا 3/0 درصد ازدیاد حجم دارد و این کمک می کند در زمان عمل آوری زیر صفحه و استراکچر یا شاسی فلزی کاملا پر شده و اصطلاحا لق نمی زند.

طریقه مصرف گروت (گروت ریزی):

گروتی مناسب است که دارای خاصیت غیر انقباضی (non-shrink ) و مقاومت بسیار بالا می باشد. فضای خالی زیر بیس پلیت و فونداسیون را تراز می کند. بنابراین قبل از نصب اسکلت، تراز بودن بیس پلیت باید توسط دوربین و نقشه بردار تایید گردد. همچنین بهتر است که قالب از دو طرف روبروی هم فاصله بیشتری با لبه صفحه فلزی داشته باشد تا در هنگام گروت ریزی هوا از سمت دیگر خارج شود . ضربه های کوچک به قالب و پلیت برای خارج شدن هوا بی تاثیر نیست. در صفحاتی با ابعاد بزرگ باید از زنجیر کشی استفاده کرد ، یعنی یک زنجیر کوچک از فضای گروت ریزی ( مثلا در طول بیس پلیت ) وارد شده و از طرف دیگر خارج می شود و به وسیله دو نفر به حالت طناب کشی به طرفین کشیده شده و نقش لرزاننده (ویبره) را بازی می‌کند.

مقدار مصرف گروت در زمان گروت ریزی :

از 3 ساعت قبل از گروت ریزی باید سطوح بتنی را کاملا غرقاب کرد ( تا تشنگی بتن ، شیره گروت را جذب نکند)و در زمان گروت ریزی بهتر است آب اضافی را از روی سطح، خشک نمود. صفحات و شاسی فلزی تجهیزی که قرار است زیر آنها گروت ریزی انجام شود ، باید از هر گونه آلودگی پاک شده و بر روی آنها سوراخ هایی برای خروج هوا قرار داده شود . محل گروت ریزی باید به نحوی قالب بندی شده باشد که نشت رطوبت در آن اتفاق نیفتد . گروت پایه سیمانی تیپ 2 شرکت بتن شیمی ماهان در بسته بندی 25 کیلویی و آماده مصرف عرضه شده و از 4 لیتر در حالت خمیری تا 6 لیتر در حالت روان به ازای هر کیسه آب مصرف می نماید.ابتدا باید آب را داخل ظرف مناسب ریخته و پودر را کم کم اضافه کرده و با یک میکسر مکانیکی ، اختلاط را به مدت 5 دقیقه انجام داد. گروت ریزی تا 15 دقیقه پس از اختلاط انجام می گیرد. زمانی که ضخامت مقطع گروت ریزی کمتر از 15 سانتی متر باشد می توان در یک مرحله گروت ریزی کرد ولی برای ضخامت های بیشتر باید از سنگدانه ای با قطر 15 میلیمتر استفاده نمود تا ترک خوردگی ناشی از هیدراتاسیون کنترل گردد .

گروت ریزی باید بدون قطع و پیوسته انجام پذیرد ، لذا قبل از انجام عملیات گروت ریزی می بایست حجم لازم و میزان مصرف محاسبه و تامین گردد. برای عمل آوری گروت 3 روز اسپری آب و همچنین محافظت با گونی خیس و مرطوب لازم است . در هوای گرم ، گروت قبل از آماده سازی در هوای خنک قرار گیرد و بعد استفاده شود. خنک کردن ابزار گروت ریزی بسیار مهم است . گروت ریزی در ساعات گرم توصیه نمی شود. همینطور بهتر است بار گذاری بعد از 72 ساعت از عملیات گروت ریزی باشد.

میزان مصرف گروت بر اساس تعداد صفحه ستون :

گروت ( کیلوگرم)=2000(وزن مخصوص)×تعداد صفحه ها× مساحت یک صفحه( متر مربع)× ضخامت گروت ریزی ( متر )

گروت اپوکسی

گروت اپوکسی، محصول سه جزئی شامل رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمین و پودر سیلیسی است. مقاومت فشاری و کششی بالا ( تا 1100 کیلوگرم بر سانتیمتر تحمل فشار و 120 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تحمل کشش) باعث شده تا تاب خوبی در برابر فشارهای دینامیکی و نیروهای خمشی – برشی داشته باشد. این ترکیب به سهولت اجرا شده و در محل نصب به سرعت سخت می‌شود. بنابراین در اورهال و تعمیرات با مدت زمان کوتاه و فشرده قابل استفاده است. گروت اپوکسی علاوه بر این، برای انکراژ و کاشت بولت تجهیزات صنعتی مانند کمپرسورها، پمپ ها، سوپر فن ها و استراکچر هایی که متحمل بار دینامیکی می شوند مناسب است. این محصول تیپ G3 ) G3 type ) بوده و البته در صورت سفارش کارفرما می تواند از سنگدانه‌هایی با قطر کوچکتر نیز تولید گردد. بسته بندی محصول شامل 16 کیلوگرم پودر، 3 کیلوگرم رزین اپوکسی و 1 کیلوگرم هاردنر بوده، که این ترکیب برای گروت ریزی مساحت 1 متر مربع به ضخامت 1 سانتی متر مناسب است.

باید توجه داشت پیش از ترکیب این مواد محل گروت ریزی آماده شده و به دلیل چسبندگی زیاد گروت، قالب ها با روغن آزاد کننده قالب مثل آغشته شود. اشتعال زا بودن رزین و هاردنر اپوکسی اهمیت عدم انجام عملیات برش گرم یا جوشکاری و همینطور کشیدن سیگار را در محل گروت ریزی را دو چندان می کند.

هنگام ترکیب، واکنش رزین و هاردنر حرارت زاست و این طبیعی است، اما چون این حرارت در احجام ترکیب بزرگ به اشتعال منجر می‌گردد ، بهتر است ترکیب رزین و هاردنر در حجم خیلی بزرگ صورت نگیرد.

طریقه ترکیب گروت اپوکسی به این صورت است که ابتدا رزین با هاردنر مخلوط شده و میکس می گردد، سپس پودر به نحوی که حبس هوا صورت نگیرد ترکیب شده و مجددا ترکیب مذکور به هم خورده تا ژل و ملات روان یک دستی حاصل گردد.

امید است با توجه به روند رو به رشد اهمیت استفاده از این نوع محصولات شیمیایی ساختمان، کیفیت های بهتر در سازه های بتنی را شاهد باشیم.