تاثیر دیرکرد بتن ریزی بر مقاومت فشاری بتن
منبع : ایران سازه
تاثیر دیرکرد بتن ریزی بر مقاومت فشاری بتن هدف مقاله حاضر، بیان تاثیر تاخیر بتن ریزی بر مقاومت فشاری بتن است. مسافت های طولانی حمل بتن موجب می شود که بتن مدتی پس از ساخت و اختلاط، در قالب ریخته شود. (این مساله در مورد بتنی که قبلا در کارگاه ساخته شده و بدلیل صرف جویی از آن استفاده می شود، نیز صادق است.) در این مطالعه آزمایش تعیین مقاومت فشاری برای نمونه هایی که با ۵/۰ , ۱ , ۲ و ۳ ساعت تاخیر زمانی بتن ریزی می شوند، انجام می گردد .
در پایان نتایج آزمایش با مقاومت طراحی و نیز مقاومت نمونه مبنا که با تاخیر زمانی صفر در قالب ریخته می شود مقایسه می گردد و چینن نتیجه گیری می شود که میزان تاثیر دیرکرد زمانی، به مقاومت بتن و میزان دیرکرد بستگی دارد و بیشترین دیرکرد مجاز، متناسب با مقاومت بتن، بین یک تا دو ساعت است .
یکی از مشکلات حمل و نقل بتن فاصله زیاد کارخانه های بتن سازی ازکارگاه های ساختمانی است. این مساله در شهرهایی که به دلیل فقدان یا کمبود کارخانه های بتن سازی مجبورند بتن را از کارخانه های واقع در شهرهای مجاور وارد نمایند باعث می شود که بتن ساخته شده در هنگام حمل و نقل، زمان زیادی را در راه باشد.
در مسافت های طولانی حمل بتن، هیدراسیون سیمان و در نتیجه گیرش بتن، ممکن است در داخل بتونیر آغاز شود و در هنگام ریختن بتن در محل استفاده، کیفیت و در نتیجه مقاومت و روانی آن در حد مطلوب نباشد.
مشکل دیگر، استفاده از بتنی می باشد که از روز قبل به جای مانده است. بتنی که هر روز ساخته می شود ممکن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقداری از ان به عنوان مازاد باقی بماند که اگر تمهیداتی برای تاخیرگیرش بتن اندیشیده شود می توان از آن در روز بعد نیز استفاده نمود.
استانداردها ASTM C-94 در مورد بتن اماده و -۶۸۵ ASTM Cبرای بتن سازی با اختلاط دائمی، در مورد اثر دیرکرد بتن ریزی بر مقاومت آن بحثی نمی کنند. اخیراً در امریکا مطالعات عملی بر روی موادی اغاز شده که نوعی از آن باعث توقف گیرش بتن می شود وگیرش مجدد بتن پس از افزودن نوع دیگری از آن مواد اغاز می گردد. در ایران مواردی از افزودن بی رویه مقادیر آب و سیمان به عنوان راه حل های برای مقابله با کاهش روانی و مقاومت بتن مشاهده می شود.
در مقاله حاضر، اثر دیرکرد بتن ریزی بر مقاومت فشاری بتن با تاخیرات زمانی نیم تا سه ساعت پس از ساخت بتن، طی آزمایش های مورد بررسی قرار می گیرد.
- مشخصات مصالح
مصالح سنگی ریز دانه شامل ماسه رودخانه ای و درشت دانه شامل سنگ شکسته با حداکثر اندازه دانه ۲۵ میلی متر مورد استفاده قرار می گیرند. دانه بندی ریز دانه مطابق جدول ۱ استاندارد ASTM C-33و درشت دانه مطابق جدول ۲ استاندارد فوق انتخاب می شود.
سیمان مصرفی از نوع ۱ سیمان پرتلند و آب مصرفی، آب آشامیدنی شهر تهران می باشد. مخلوط های بتنی به روش وزنی طراحی می شوند.
- مشخصات و تعداد نمونه ها
هریک از نمونه ها استوانه ای به قطر ۱۵ سانتیمتر و ارتفاع ۳۰ سانتیمتر می باشد. نمونه گیری در ۵ نوبت انجام می گیرد و در هر نوبت ۳ نمونه گرفته می شود. نخستین ۳ نمونه در نوبت اول یعنی ۱۵ دقیقه پس از مخلوط کردن بتن گرفته می شود. این ۳ نمونه مقاومت فشاری مبنا را به دست می دهد و کاهش مقاومت های فشاری نمونه های دیگر نسبت به آن سنجیده می شود. در پروژه حاضر این زمان، زمان صفر تعریف می شود.
نمونه های دیگر در نوبت های بعدی به ترتیب در ساعت های ۵/۰ , ۱ , ۲ ,۳ ساعت پس از ساعت صفر گرفته می شوند. پس برای هر مقاومت فشاری کلاً ۱۵ نمونه در ۵ نوبت زمانی تحت آزمایش قرار می گیرد.
- نحوه ساخت بتن و انجام آزمایش
استاندار ASTM C-39 برای ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار می گیرد. ۱۵ دقیقه پس از افزودن آب به مخلوط مصالح سنگی و سیمان، نخستین نمونه گیری انجام می شود. مخلوط کن از آغاز اختلاط مصالح تا پایان نمونه گیری بدون توقف می چرخد. نمونه گیری در هر نوبت با برگردانیدن مخلوط کن در حال چرخش انجام می شود.
تراکم نمونه ها با کوبیدن میله انجام می گیرد. ۲۴ ساعت پس از نمونه گیری قالبها را باز کرده نمونه ها را بیرون می آوریم و در تشت های پر از آب می گذاریم. آب تشت نیمی از ارتفاع نمونه ها را در برمی گیرد. روی نمونه ها را باگونی خیس می پوشانیم. برای جلو گیری از تبخیر اب گونی ها در اثر جریان هوا، روی تمام تشت ها را با پوشش نایلونی می پوشانیم. هر ۳ تا ۴ روز یکبار پوشش ها را بر می داریم و با غلتانیدن نمونه ها در جای خود نیمه دیگر نمونه ها را به درون آب می بریم و روی نمونه ها را مجددأ می پوشانیم .
نمونه ها را ۲۸ روز به همین شیوه نگه می داریم و پس از ۲۸ روز آزمایش تعیین مقاومت فشاری نمونه ها انجام می گیرد. مقاومت فشاری بتن برابر میانگین مقاومت های فشاری سه نمونه مربوط به هرنوبت آزمایش در نظرگرفته می شود.
- نتایج آزمایش و تحلیل آنها
با توجه به آزمایشاتی که در این پژوهش انجام شد، میزان اثر دیرکرد زمانی بر مقاومت فشاری بتن به مقاومت بتن و میزان دیرکرد زمانی بستگی دارد.
اگر مقاومت طراحی ملاک قرار گیرد، بتن با دیرکردهای زمانی بیش از ۲ ساعت برای مقاومت های تا ۲۵۰ کیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع و بیش از ۱ ساعت برای مقاومت ۳۰۰ کیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع دارای کاهش مقاومت فشاری می باشد. برای همه نمونه ها دیرکرد زمانی ۳ ساعت منجر به کاهش بسیار شدید مقاومت می شود.
چنانچه مقاومت فشاری مبنا در زمان صفر ملاک قرار گیرد، دیرکرد زمانی در بتن ریزی مجاز نیست، مگر اینکه روش ها و موادی که از طریق آزمایش مشخص شده باشند، برای مقابله باکاهش مقاومت در اثر دیرکرد زمانی به کار روند. قابل توجه است که در این صورت روانی بتن نیز کاهش می یابد. البته نمونه سازی در این آزمایش ها بدون افزودن روان سازها انجام شد. نمونه های با ۳ ساعت تأخیر بسیار خشک و زبر بودند و به نظر می رسد که در دیرکردهای زمانی بیشتر کاهش روانی به حدی خواهد بود که استفاده از روان سازها الزامی باشد.
- نتیجه گیری
- چنانچه طراحی مخلوط بتن بر پایه روش وزنی انجام گیرد، مقاومت فشاری مبنای بتن بیش از ۲۰ درصد از مقاومت طراحی نمونه بیشتر می باشد.
- میزان تأثیر دیرکرد زمانی، به مقاومت بتن و میزان دیرکرد بستگی دارد.
- چنانچه طراحی مخلوط بتن بر پایه روش وزنی انجام گیرد و مقاومت طراحی , مبنای مقایسه قرار گیرد بیشترین دیرکرد مجاز برابر یک ساعت خواهد بود .
