تاثير ديرکرد بتن ريزي بر مقاومت فشاري بتن

هدف مقاله حاضر, بيان تاثير تاخير بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن است. مسافت هاى طولانى حمل بتن موجب مي شود که بتن مدتى پس از ساخت و اختلاط, در قالب ريخته شود. (اين مساله در مورد بتنى که قبلا در کارگاه ساخته شده و بدليل صرف جويي از آن استفاده مي شود , نيز صادق است.) در اين مطالعه آزمايشى تعيين مقاومت فشارى براى نمونه هايى که با 0.5 , 1 , 2 و 3 ساعت تاخير زمانى بتن ريزى مى شوند انجام مي گردد.در پايان نتايج آزمايش با مقاومت طراحى و نيز مقاومت نمونه مبنا که با تاخير زمانى صفر در قالب ريخته مي شود مقايسه ميگردد و چينن نتيجه گيرى مي شود که ميزان تاثير ديرکرد زمانى, به مقاومت بتن و ميزان ديرکرد بستگى دارد و بيشترين ديرکرد مجاز, متناسب با مقاومت بتون, بين يک تا دو ساعت است.

مقدمه

يکى از مشکلات حمل و نقل بتن فاصله زياد کارخانه هاى بتن سازى ازکارگاههاى ساختمانى است . اين مساله در شهرهايي که به دليل فقدان يا کمبود کارخانه هاى بتن سازى مجبورند بتن را از کارخانه هاى واقع در شهرهاى مجاور وارد نمايند باعث ميشود که بتن ساخته شده در هنگام حمل و نقل , زمان زيادى را در راه باشد.

در مسافتهاى طولانى حمل بتن , هيدراسيون سيمان و در نتيجه گيرش بتن , ممکن است در داخل بتونير آغاز شود و در هنگام ريختن بتن در محل استفاده , کيفيت و در نتيجه مقاومت و روانى آن در حد مطلوب نباشد.

مشکل ديگر , استفاده از بتنى ميباشد که از روز قبل به جاى مانده است . بتني که هر روز ساخته ميشود ممکن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقدارى از ان به عنوان مازاد باقى بماند که اگر تمهيداتى براى تاخيرگيرش بتن انديشيده شود ميتوان از آن در روز بعد نيز استفاده نمود.

استانداردهاي ASTM C-94 در مورد بتن اماده و ASTM C-685 براى بتن سازى با اختلاط دائمى , در مورد اثر ديرکرد بتن ريزى بر مقاومت آن بحثى نميکنند. اخيراً در امريکا مطالعات عملى بر روى موادى اغاز شده که نوعى از ان باعث توقف کيرش بتن ميشود وگيرش مجدد بتن پس از افزودن نوع ديگرى از ان مواد اغاز ميگردد.

در ايران مواردى از افزودن بى رويه مقادير آب و سيمان به عنوان راه حلهاى براى مقابله با کاهش روانى و مقاومت بتن مثاهده ميشود.

در مقاله حاضر , اثر ديرکرد بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتون , با تاخيرات زمانى نيم تا سه ساعت پس از ساخت بتن , طى آزمايشهاى مورد بررسى قرار ميگيرد.

مشخصات مصالح

مصالح سنکى ريز دانه شامل ماسه رودخانه اى و درشت دانه شامل سنگ شکسته با حداکثر اندازه دانه 25 ميلى متر مورد استفاده قرار مىگيرند. دانه بندى ريز دانه مطابق جدول 1 استاندارد ASTM C-33 و درشت دانه مطابق جدول 2 استاندارد فوق انتخاب مىشود.

سيمان مصرفى از نوع 1 سيمان پرتلند و آب مصرفى , آب آشاميدنى شهر تهران ميباشد . مخلوط هاى بتنى به روش وزنى طراحى مي شوند . جدول 1 نتايج طراحى مخلوط هاى بتن را براى مقاومتهاى 200 , 250 و 300 کيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع نشان ميدهد .

مشخصات و تعداد نمونه ها

هريک از نمونه ها استوانه اى به قطر 15 سانتيمتر و ارتفاع 30 سانتيمتر ميباشد . نمونه گيرى در 5 نوبت انجام مىگيرد. و در هر نوبت 3 نمونه گرفته ميشود. نخستين 3 نمونه در نوبت اول يعنى 15 دقيقه پس از مخلوط کردن بتن گرفته ميشود. اين 3 نمونه مقاومت فشارى مبنا را به دست مىدهد و کاهش مقاومتهاى فشارى نمونه هاى ديگر نسبت به آن سنجيده ميشود. در پروژه حاضر , اين زمان , زمان صفر تعريف ميشود.

نمونه هاى ديگر در نوبتهاى بعدى به ترتيب در ساعتهاى 5/0 , 1 , 2 ,3 ساعت پس از ساعت صفر گرفته مىشوند. پس براى هر مقاومت فشاري کلاً 15 نمونه در 5 نوبت زمانى تحت آزمايش قرار ميگيرد.

نحوه ساخت بتن و انجام آزمايش

استاندارد ASTM C-39 براى ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار مىگيرد. 15 دقيقه پس از افزودن اب به مخلوط مصالح سنکى و سيمان , نخستين نمونه گيرى انجام مي شود . مخلوط کن از آغاز اختلاط مصالح تا پايان نمونه گيرى بدون توقف مي چرخد . نمونه گيرى در هر نوبت با برگردانيدن مخلوط کن در حال چرخش انجام مي شود.

تراکم نمونه ها با کوبيدن ميله انجام مي گيرد. 24 ساعت پس از نمونه گيرى قالبها را باز کرده نمونه ها را بيرون مي آوريم و در تشت هاى پر از آب مي گذاريم . آب تشت نيمى از ارتفاع نمونه ها را در برمي گيرد. روى نمونه ها را باگونى خيس مي پوشانيم . براى جلو گيرى از تبخير اب گوني ها در اثر جريان هوا , روى تمام تشت ها را با پوشش نايلونى مي پوشانيم . هر 3 تا 4 روز يکبار پوششها را بر مي داريم و با غلتانيدن نمونه ها در جاى خود نيمه ديگر نمونه ها را به درون آب مي بريم و روى نمونه ها را مجددأ مي پوشانيم .

نمونه ما را 28 روز به همين شيوه نگه مي داريم و پس از 28 روز آزمايش تعيين مقاومت فشارى نمونه ها انجام مىگيرد. مقاومت فشارى بتن برابر ميانگين مقاومت هاى فشارى سه نمونه مربوط به هرنوبت آزمايش در نظرگرفته مي شود.

نتايج آزمايش و تحليل آنها

مقاومت فشارى نمونه ها در جدول 2 نشان داده شده است . جدول 3 تغييرات مقاومت فشارى نمونه ها را نسبت به مقاومت طراحى مفروض و جدول 4 تغييرات مقاومت فشارى نمونه ها را نسبت به مقاومت فشارى نمونه مبنا که از آزمايش نمونه ها با ديرکرد زمانى صفر به دست امده است نشان مي دهد.

چنانچه از اين جداول پيدا است ميزان اثر ديرکرد زمانى بر مقاومت فشارى بتن به مقاومت بتن و ميزان ديرکرد زمانى بستگى دارد.

اگر مقاومت طراحي ملاک قرار گيرد. بتن با ديرکردهاى زمانى بيش از 2 ساعت براى مقاومتهاى تا 250 کيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع و بيش از 1 ساعت براى مقاومت 300 کيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع داراى کاهش مقاومت فشارى مىباشد. براى همه نمونه ها ديرکرد زمانى 3 ساعت منجر به کاهش بسيار شديد مقاومت مي شود.

چنانچه مقاومت فشارى مبنا در زمان صفر ملاک قرار گيرد , ديرکرد زمانى در بتن ريزى مجاز نيست , مگر اينکه روشها و موادى که از طريق آزمايش مشخص شده باشند , براى مقابله باکاهش مقاومت در اثر ديرکرد زمانى به کار روند.

قابل توجه است که در اين صورت روانى بتن نيز کاهش مي يابد. البته نمونه سازى در اين آزمايشها بدون افزودن روان سازها انجام شد. نمونه هاى با 3 ساعت تأخير بسيار خشک و زبر بودند و به نظر مي رسد که در ديرکردهاى زمانى بيشتر کاهش روانى به حدى خواهد بود که استفاده از روان سازها الزامى باشد.

نتيجه گيري

1- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد , مقاومت فشارى مبناى بتن بيش از 20 درصد از مقاومت طراحى نمونه بيشتر مي باشد.

2- ميزان تأثير ديرکرد زمانى , به مقاومت بتن و ميزان ديرکرد بستگي دارد.

3- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد و مقاومت طراحى , مبناى مقايسه قرار گيرد بيشترين ديرکرد مجاز برابر يک ساعت خواهد بود.

قالب فلزی بتن , تجهیزات قالب بندی بتن , قالب بتون , قالب فلزی مدولار , قالب بتن