تاثیر دوده سیلیسی در دمای مغزه بتن حجیم
مقدمه :
در سازه های بتنی با ضخامت کم و متوسط ، معمولا لازم نیست حرارت هیدراتاسیون در نظر گرفته شود ، زیرا به سرعت اتلاف می گردد ولی افزایش دما در بتن حجیم دارای اهمیت است. بدین سبب که حرارت ایجاد شده ضمن گیرش نسبت به افزایش قابل ملاحضه دما ، به کندی آزاد میگردد. نهایتا زمانی که داخل سرد و منقبض می گردد ، تنشهای کششی در داخل توده بتنی ایجاد میشود. اگر این تنشهابه اندازه کافی بزرگ باشند ممکن است باعث ترک خوردگی شوند که همراه با ترکهای سطحی نفوذ و تجزیه شدگی را به دنبال خواهند داشت. آنچه که در اینجا مهم است تعریف بتن حجیم میباشد و اینکه به چه بتنی میتواند بتن حجیم گفت.
بتن حجیم:
در گذشته عبارت بتن حجیم فقط در مورد بتن با ابعاد بزرگ مانند سدهای وزنی به کار برده میشد، اما امروزه به هر قطعه بتنی که در آن ، ابعاد به اندازه ایی باشند که رفتار حرارتی ممکن است منتهی به ایجاد ترک شود را گویند همچنین بر طبق استاندارد اروپایی ENV 206:1992 هنگامی که اختلاف دمای سطح و هسته بتن به بیش از 20 درجه سانتی گراد برسد بتن ترک می خورد. برای مثال با در نظر گرفتن ضریب انبساط حرارتی بتن برابر10۶× 10 ، تغییر شکل نسبی افتراقی برابر۶ 10× 200 میگردد.این یک تخمین واقعی تغییرشکل نسبی کششی در هنگام ترک خوردن است. بر همین اساس با توجه به ساخت قطعات بزرگ و جسیم مانند کیوال و copp Beam اسکله ساحلی بندر پتروشیمی پارس بر آن شدیم تا ببینیم آیا Copp Beam این اسکله شامل دسته بندی بتن حجیم می شود یا خیر .؟ و چنانچه این قطعه شامل دسته بندی بتن حجیم می شود چه تدابیری باید برای این قطعه اندیشیده شود.
همانطور که مي دانيم سازه رويه اسکله ساحلي (کيوال) بندر پتروشیمی پارس بوسيله بتن درجا ((Capping Beam ساخته مي شود. اين سازه که از اهميت خاصي برخوردار مي باشد به وسيله قالب فلزي متحرک 7*10*5/2 ساخته ميشود که يک بتن مسلح مي باشدو اصطلاحا به آن Copping Beam میگویند. در ابتدا برای آشنایی با جزئیات کار به نحوه اجرا وساخت این سازه می پردازیم.
پس از اینکه قالب در جاي خود مستقر شد ، یک سبد بزرگ که با آرماتورهای نمره بالا ساخته میشود در داخل قالب بافته میشود و بتن با دماي 32-30 به وسيله شوت از تراک ميکسر تخليه مي گردد. پس از اتمام بتن ريزي و پرداخت سطح پس از 4 ساعت يک کاور پلاستيکي روي سطح بالايي قالب کشيده مي شود.
پس از گذشت 24 ساعت قالب ((Copping Beam از جاي خود برداشته مي شود و تمام قطعه به وسيله کاور پشم شيشه پوشانده مي شود. پس از گذشته 3 روز کاور باز شده و تمام سطح بتن به وسيله آب خيس مي شود (اصطلاحاً عمل آوري رطوبتي انجام مي شود).
سپس بلافاصله کاور پشم شيشه به مدت 2 روز ديگر بر روي سازه کشيده مي شود که مجموعاً 6 روز عمل آوري حرارتي _ رطوبتي انجام مي شود.
با توجه به نحوه اجرا و اينکه آيا چنين روشي صحيح است يا خير آزمايشگاه کارخانه بتن در اين زمينه آزمايشات در خصوص نحوه ساخت بتن و عمل آوري آن و همچنين بحث دماي مغزه و سطح بتن انجام داده است که شرح روش و نتايج اين آزمايشات در خلاصه اين گزارش آمده است.
آزمايش تأثير دماي بتن تازه و عيار سيمان بر روي دماي سطح و مغزه بتن:
اين آزمايش با طرح اختلاط Copping Beam بر روي آنتي فرهاي 18 تني انجام شد بدين روش که ابتدا بر روي يک آنتي فر 18 تني بتني با طرح اختلاط Copping Beam که در جدول زیر آمده است ساخته شد و دماي مغزه و سطح آن به وسيله لوله هاي P.V.C که در داخل قالب نصب بود به مدت 3 روز اندازه گيري شد و سپس بر روي يک آنتي فر ديگر طرح اختلاط ديگري مشابه با طرح قبلی با عيار سيمان 400 (بدون میکروسیلیس) انجام شد نتايج اين آزمايش به شرح ذيل مي باشد.
همچنين در ادامه دو آنتي فر ديگر با طرح اختلاط مشابه ريخته شد با اين تفاوت که دماي بتن تازه 4 درجه سانتي گراد با يکديگر تفاوت داشت و سپس دماي مغزه و سطح آنها اندازه گيري شد در اين آزمايش اختلاف دماي مغزه اين دو آنتي فر به حدود 7 درجه سانتي گراد رسيده بود (73-66)
همان طور که از نتايج آزمایشات مشاهده مي شود با کمتر کردن عيار سيمان به مقدار 25 کيلوگرم توانسته ايم دماي مغزه بتن را تا 10 درجه کاهش دهيم و اختلاف دماي مغزه و سطح را به 17 درجه سانتي گراد برسانيم، اما همان طور که از نتایج آزمایش مشخص است حضور میکروسیلیس در آزمایشات فوق نه تنها دمای هسته بتن را پایین نیاورده بلکه سبب شده دما بالاتر از طرح اختلاطی که بدون میکروسیلیس بوده است شود.
از آنجا که در اکثر کتابهای تکنولوژی بتن سیمانهای آمیخته ( سیمانهای همراه با پوزلان ) را در کاهش دمای بتنهای حجیم موثر دانسته و مصرف آن را توصیه کرده اند بر آن شدیم که آزمایشات را با وسایل دقیق و دقت بیشتر انجام دهیم:
آزمايش اندازه گيري دماي مغزه و سطح بتن Capping Beam به وسيله سنسور
اين آزمايش به منظور تعیین دماي مغزه و سطح بتن و همچنين مدت زمان و نوع عمل آوري Copping Beam انجام شده
شرح آزمايش:
در اين آزمايش قبل از شروع بتن ريزي در داخل قالب Copping Beam يک عدد سنسور که به وسيله يک سيم در بيرون قالب به يک مولتي متر متصل بود نصب شد. همچنين براي سنجش دقت آزمايشهاي قبلي در درون اين قالب چند عدد لوله P.V.C به ارتفاع 1 و 5/1 متر نصب شد تا دماي مغزه را علاوه بر سنسور با لوله نيز اندازه گيري کنيم.
شرح
نتايج اين آزمايش به شرح ذيل است.
|
روز |
ساعت |
سن بتن |
دماي لوله 1 متري |
دماي لوله 1/5 متري |
دماي سنسور |
دماي سطح بتن با عايق پلاستيک |
دماي سطح بتن با عايق پشم شيشه |
دماي سطح بتن بدون عايق |
دماي محيط |
|
روز اول |
22 |
0 |
– |
– |
31 |
– |
30 |
30/8 |
28/9 |
|
24 |
2 |
– |
– |
33 |
– |
30/8 |
29/7 |
28/6 |
|
|
روز دوم |
2 |
4 |
36/8 |
36/4 |
37 |
30/6 |
31/9 |
30/9 |
28/1 |
|
4 |
6 |
39/8 |
40/7 |
44 |
32/7 |
33/9 |
32/5 |
27/9 |
|
|
6 |
8 |
43/8 |
44/9 |
48 |
33/9 |
35 |
33/6 |
28/1 |
|
|
8 |
10 |
51/6 |
53/4 |
56 |
36/3 |
38/8 |
34/5 |
30/1 |
|
|
10 |
12 |
59/7 |
61/7 |
67 |
39/7 |
41/4 |
37/2 |
32 |
|
|
12 |
14 |
67/5 |
68/5 |
77/4 |
44/8 |
47/2 |
40/1 |
33/7 |
|
|
14 |
16 |
72/6 |
73/9 |
86 |
48/5 |
49/5 |
44/2 |
36/2 |
|
|
16 |
18 |
78/2 |
79/9 |
89 |
53/4 |
55/2 |
49/7 |
34/2 |
|
|
18 |
20 |
79/5 |
81/4 |
91 |
55/7 |
60/2 |
49/5 |
32/6 |
|
|
20 |
22 |
80/1 |
82/6 |
90 |
56/2 |
61/4 |
50/6 |
31/2 |
|
|
22 |
24 |
79/8 |
81/4 |
90 |
55/1 |
60/4 |
51 |
29/7 |
|
|
24 |
26 |
79/7 |
81/6 |
89 |
55 |
60/2 |
51/2 |
29/2 |
|
|
روز سوم |
2 |
28 |
79/6 |
81/4 |
89 |
54/3 |
60/1 |
51/1 |
29/1 |
|
4 |
30 |
79/4 |
80/7 |
88 |
54/2 |
60/3 |
50/8 |
29 |
|
|
6 |
32 |
79/2 |
80/6 |
88 |
51/9 |
59/8 |
50/6 |
29/3 |
|
|
8 |
34 |
78/9 |
80 |
88 |
50/1 |
59/8 |
49/9 |
31/5 |
|
|
10 |
36 |
78/8 |
80/1 |
87 |
51 |
60 |
50/4 |
33/4 |
|
|
12 |
38 |
78/9 |
80/2 |
87 |
52 |
60 |
51/3 |
35/2 |
|
|
14 |
40 |
78/2 |
80 |
87 |
54 |
60 |
53/2 |
37/8 |
|
|
16 |
42 |
77/6 |
79/9 |
87 |
51/4 |
59/9 |
52/6 |
34/6 |
|
|
18 |
44 |
77/9 |
79/9 |
87 |
51/7 |
59/7 |
51/7 |
31/7 |
|
|
20 |
46 |
78 |
79/6 |
87 |
50/6 |
59/7 |
50/9 |
30/8 |
|
|
22 |
48 |
77/2 |
79/4 |
87 |
48/7 |
59/6 |
49/8 |
29/5 |
|
|
24 |
50 |
75/9 |
78/5 |
87 |
– |
59/1 |
49/4 |
29/1 |
|
|
روز چهارم |
2 |
52 |
76/4 |
78 |
87 |
– |
59 |
49/2 |
28/8 |
|
4 |
54 |
76/1 |
78/6 |
86 |
– |
59 |
49 |
28/7 |
|
|
6 |
56 |
75/9 |
78/7 |
86 |
– |
59/6 |
49 |
29/1 |
|
|
8 |
58 |
75/3 |
78/4 |
86 |
– |
58/4 |
48/7 |
30/7 |
|
|
10 |
60 |
75/1 |
78/1 |
86 |
– |
58/9 |
48/6 |
32/4 |
|
|
12 |
62 |
75/1 |
78/2 |
86 |
– |
59 |
50/1 |
35/7 |
|
|
14 |
64 |
74/8 |
78 |
86 |
– |
58/4 |
50/9 |
36/9 |
|
|
16 |
66 |
74/3 |
78 |
86 |
– |
58/4 |
50 |
35/7 |
|
|
18 |
68 |
74/6 |
78 |
86 |
– |
58/1 |
49/6 |
32/9 |
|
|
20 |
70 |
74/6 |
78 |
86 |
– |
57/7 |
49 |
30/6 |
|
|
22 |
72 |
74/3 |
77/6 |
85 |
– |
57/6 |
48/7 |
29/6 |
|
|
24 |
74 |
74/4 |
77/4 |
85 |
– |
57/8 |
48/2 |
28/9 |
|
|
روز پنجم |
2 |
76 |
74/3 |
77/1 |
85 |
– |
57/4 |
47/9 |
29/1 |
|
4 |
78 |
73/6 |
77 |
85 |
– |
56/4 |
47/8 |
29 |
|
|
6 |
80 |
73/2 |
77 |
84 |
– |
56/4 |
48 |
28/9 |
|
|
8 |
82 |
73/5 |
77/1 |
84 |
– |
55/8 |
48/1 |
31/7 |
