بتن غلطکی RCC نشاندهنده توسعه نسبتا جدید فن اوری ساخت سدها وکانالها است. این فن آوری، براساس این مفهوم است که اگر مخلوط بتن بدون اسلامپ (یعنی بتن با اسلامپ صفر)، با همان ماشین آلاتی که برای ساخت سدهای خاکی به کار می رود، انتقال یافته، جای داده شده، و متراکم گردد می تواند مشخصات طرح بتن حجیم معمولی را کسب کند.
بتن غلطکی ، سخت شدن مصالح درون بتن، اساسا از نظر ظاهر و خواص فیزیکی، مشابه بتن حجیم معمولی است. کنترلهای دانه بندی مصالح سنگی، در مقایسه با سنگدانه هایی که معمولا در بتن حجیم به کار می رود، بسیار ساده تر است، زیرا در بتن غلطکی ، از رابطه متعارف بین نسبت آب به سیمان و مقاوت استفاده نمی شود. در بیشتر موارد، ضرورتی ندارد که مصالح ریزتر از الک نمره ۲۰۰ را از مخلوط خارج کنیم.
مقادیر تقریبی هوا و آب در هر مترمکعب بتن، برای بتن های با مقادیر مختلف حداکثر مصالح سنگی
آیین نامه ۸۰-ACT ۲۰۷R گزارشی را، همراه جزئیات، در مورد بتن غلطکی RCC ، شامل تشریح مصالح، نسبت های اختلاط، خواص و طراحی و فن آوری ساخت آن ارائه می دهد، چکیدهای از این مطلب، که در اینجا به طور خلاصه ذکر می شود، براساس گزارش مزبور (۹۴) و چندین گزارش دیگر (۹۳)، می باشد.
اهير ونسه و یاناگیدا ( Hirose & Yanagida )(۹۴)، بر اساس تجربیات کشور ژاپن در زمینه ساخت RCC ، برخی از مزایای این نوع سدها را به صورت زیر فهرست کرده اند او در این نوع سدها، مصرف سیمان کمتر است، زیرا در آنها می توان از بتن رقیق تری استفاده کرد. و هزینه های قالب بندی در آنها کمتر است زیرا روش جای دادن بتن در آنها، به صورت لایه است.
در سدهای بتن غلطکی RCC استفاده از سرمایش با لوله غیر ضروری است، زيرا افزایش دمای آنها کم است و هزینه انتقال بتن در آنها، کمتر از روش جرثقیل کابلی است، زیرا بتن مزبور می تواند با کامیون های کمپرسی از عقب خالی شو حمل شده، با بولدورزها پخش شده، و با غلتکهای ویبره متراکم شود.
میزان بهره دهی ماشین آلات و نیروی انسانی در آنها بالا است، زیرا سرعت جای دادن بتن زیادتر است.
و مدت ساخت، به میزان زیادی می تواند کاهش یابد.
از سال ۱۹۷۴ تاکنون، ۱۵ میلیون متر مکعب بتن از نوع RCC در سه بسد ژاپن ریخته شده است؛ و دوسد دیگر که در حال حاضر در حال ساخت هستند، نیاز به 1/ ۳۵ میلیون متر مکعب بتن ان نوع RCC دارند، که از جمله آنهاء سد تاماگاوا با ۱۰۳ متر ارتفاع می باشد.
تجربیات RCC در ایالات متحده نیز مشابه فوق است. در سال ۱۹۸۲، ساخت اولین سازه تمام RCC دنیا، یعنی سد ویلو کریک (شکل ۱۱-۲۸)، یک سال پس از برگزاری مناقصه آن، به بهره برداری رسید. (۹۶) اجرای این سد، در مقایسه با الترناتیو طرح سد خاکی که برای ۳ سال برنامه ریزی شده بود، ۱۳ میلیون دلار صرفه جویی در برداشت. اگر RCC را با بتن معمولی مقایسه اگتیم، صرفه جویی حاصله خیلی بیشتر است.
هزینه اجرای RCC در محل، به طور میانگین در حدود ۳۰ دلار برای هر یارد مکعب است که می توان آن را با ۶۵ دلار برای هر یارد مکعب، که برای بتن حجیم معمولی تخمین زده می شود، مقایسه کرد. چندین سد RCC در دست طراحی و دو تا در دست ساخت می باشند. یکی از این سدها، سد آیر استیل واتر” در یوتا است، که ۸۴ متر ارتفاع دارد، و به۱ / ۰۷ میلیون مترمکعب بتن از نوع RCC نیاز دارد.
روانی مورد نیاز RCC، اساسا با بتن معمولی متفاوت است، بتن، برای تراکم مؤثر، باید خشک باشد تا از فرو رفتن ماشین الات غلتکی لرزه ای در آن جلوگیری شود، ولی بتن مزبور باید در عین حال، به اندازه کافی خیس باشد تا اجازه توزیع مناسب ملات چسبنده در میان مصالح در هنگام عملیات مخلوط کردن و تراکم لرزه ای را بدهد.
ایده متعارف کاهش دادن نسبت آب به سیمان، برای کسب حداکثر مقاومت، در این نوع تنها کاربرد ندارد؛ بهترین تراکم، موجب بیشترین مقاومت می شود، و بهترین تراکم در خیس ترین مخلودلی که بتواند عمل غلتک لرزدای را تحمل کند، رخ می دهد. به عبارت دیگر، روانی مورد نیاز، نقش مهمی را در انتخاب مصالح و نسبت های مخلوط ایفا می کند.
سنگدانه مصرف شده در بتن سد ویلوگریک، حاوی حدود ۲۵ درصد شن ماسه دار سیلتی است در بتن مصرفی در این سد، از مصالح سنگی شسته استفاده نشد. در حقیقت، وجود مصالح رد شده از الک نمره ۲۰۰ در پشن، قابلیت تراکم آن را بهبود بخشیده، و مقاومت بتن متراکم شده را افزایش دهد. اگر چه حداکثر اندازه تا mm ۲۳۰ برای RCC به کار گرفته شده است (مثلا در سد تاربلا، پاکستان)، ولی در سد ویلوگریک، به منظور انکه تمایل مصالح به جداشدگی به حداقل برسد، حداکثر اندازه mm۷۵ ترجیح داده شد.
از نقطه نظر کارآیی، معمولا از خاکستر بادی در مخلوطهای RCC استفاده می شود. احتمالا به ا دلیل روانی کم و خشکی بتن تازه و مقدار کم خمیر سیمان در آن، استفاده از افزودنی های کاهش دهنده آب یا مواد افزودنی حباب هواساز، هیچ سودی برای مخلوطهای بتن سد ویلوگر یک نخواهد داشت.
به دوام بتن مزبور در برابر عمل یخ زدگی نیازی نبود، زیرا بخش اعظم بنن هرگز در معرض چرخه های تر و خشک شدن، و یخ زدن – آب شدن قرار نمی گیرد. وجه نمایان بالادست سازه، از پشن معمولی با حباب هوا ساخته شد. نسبت های اختلاط، و مشخصات مصالحی که در سد ويلوكریک، برای محدوده بتن های RCC استفاده شده است، در جدول ۱۱-۱۸ درج گردیده است.
نسبت اختلاط و مشخصات بتن های غلطکی
براساس گزارش اشرادر (Schrader۹۸)، سد ويلوكریک به صورت یک جرم یکپارچه، و بدون درزهای عمودی ساخته شده است، که این عمل به عنوان یک انحراف عمده از طراحی و ساخت معمول سدهای بتنی محسوب می شود، زیرا در سدهای بتنی، به طور معمول، درزهای عمودی در هر ۴۰ تا ft ۱۲۱۶۰ تا ۱۸m) قرار داده می شود.
از روش پس سرمایش، یا سرد کردن مصالح سنگی، و نیز از یخ استفاده نشد، به دلیل مقدار بسیار کم سیمان در بین داخلی، افزایش دمای ادیاباتیک فقط به میزان ۱۱ در ظرف مدت ۴ هفته بوده است ایک مشکل ناشی از روانی کم و خشکی بتن RCC این است که پیوند بتن تازه و بتن سخت شده قبلی به سختی صورت می گیرد.
تحقیقات نشان داده است که استفاده از مخلوط های با روانی زیاد، به عنوان مخلوط بستر، در لایه های اولیه بتن جدید، برای کاهش تمایل به تشکیل درزهای سرد مفید است. به طور معمول، مخلوطهای بستر حاوي Kg/m) 330Ib/yd 196) سیمان،Ib/yd130 (/m kg ۷۷) خاکستر بادی می باشند، و حداکثر اندازه مصالح سنگی در آنها mm۱۹ است.
به طور کلی، خواص خزشی و حرارتی RCC در محدوده بتن حجیم معمولی است. نتایج آزمایش های تراوایی بر روی بتن سد اپر استیل واتر نشان داد که میزان تراوایی به ازای یک مقاومت فشاری قابل مقایسه، برابر با ۲- ۱ / ۲۸۱۰ بود، که مساوی با کمتر از مقدار نظیر در بتن حجیم معمولی است. این امر، به مقدار زیاد ریز دانه های خاکستر بادی و نیز به نسبت کم آب به مواد سیمانی(43/0تا 45/0 ) نسبت داده می شود.
کتاب ریز ساختار، خواص و اجزای بتن
تالیف: پروفسور مهتا، مونته ییرو
ترجمه: دکتر علی اکبر رمضانیانپور، پرویز قدوسی، دکتر اسماعیلیان گنجیان
انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر
اگر این مطلب را دوست داشتید به اشتراک بگذارید.
تمامی حقوق این سایت متعلق به شرکت سخت بتن آرسام است. © ۱۴۰۱