تاثیر دوده سیلیسی در دمای مغزه بتن حجیم

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  ۲۰۶:۱۹۹۲   هنگامی که اختلاف دمای سطح و هسته بتن به بیش از ۲۰ درجه سانتی گراد برسد بتن ترک می خورد. برای مثال با در نظر گرفتن ضریب انبساط حرارتی بتن برابر۱۰۶× ۱۰ ، تغییر شکل نسبی افتراقی برابر۶ ۱۰× ۲۰۰  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 می دانیم سازه رویه اسکله ساحلی (کیوال) بندر پتروشیمی پارس بوسیله بتن درجا ((Capping Beam ساخته می شود. این سازه که از اهمیت خاصی برخوردار می باشد به وسیله قالب فلزی متحرک ۷*۱۰*۵/۲  ساخته میشود که یک بتن مسلح می 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 جای خود مستقر شد ، یک سبد بزرگ که با آرماتورهای نمره بالا ساخته میشود در داخل قالب بافته میشود و بتن با دمای ۳۲-۳۰ به وسیله شوت از تراک میکسر تخلیه می گردد. پس از اتمام بتن ریزی و پرداخت سطح پس از ۴ ساعت یک کاور پلاستیکی روی سطح بالایی قالب کشیده می شود.

پس از گذشت ۲۴ ساعت قالب ((Copping Beam از جای خود برداشته می شود و تمام قطعه به وسیله کاور پشم شیشه پوشانده می شود. پس از گذشته ۳ روز  کاور باز شده و تمام سطح بتن به وسیله آب خیس می شود (اصطلاحاً عمل آوری رطوبتی انجام می شود).

 سپس بلافاصله کاور پشم شیشه به مدت ۲ روز دیگر بر روی سازه کشیده می شود که مجموعاً ۶ روز عمل آوری حرارتی _ رطوبتی انجام می شود.

با توجه به نحوه اجرا و اینکه آیا چنین روشی صحیح است یا خیر آزمایشگاه کارخانه بتن در این زمینه آزمایشات در خصوص نحوه ساخت بتن و عمل آوری آن و همچنین بحث دمای مغزه و سطح بتن انجام داده است که شرح روش و نتایج این آزمایشات در خلاصه این گزارش آمده است.

 آزمایش تأثیر دمای بتن تازه و عیار سیمان بر روی دمای سطح و مغزه بتن:

     این آزمایش با طرح اختلاط Copping Beam بر روی آنتی فرهای ۱۸ تنی انجام شد بدین روش که ابتدا بر روی یک آنتی فر ۱۸ تنی بتنی با طرح اختلاط Copping Beam که در جدول زیر آمده است ساخته شد و دمای مغزه و سطح آن به وسیله لوله های P.V.C که در داخل قالب نصب بود به مدت ۳ روز اندازه گیری شد و سپس بر روی یک آنتی فر دیگر طرح اختلاط دیگری مشابه با طرح قبلی  با عیار سیمان ۴۰۰ (بدون میکروسیلیس) انجام شد نتایج این آزمایش به شرح ذیل می باشد.

همچنین در ادامه دو آنتی فر دیگر با طرح اختلاط مشابه ریخته شد با این تفاوت که دمای بتن تازه ۴ درجه سانتی گراد با یکدیگر تفاوت داشت و سپس دمای مغزه و سطح آنها اندازه گیری شد در این آزمایش اختلاف دمای مغزه این دو آنتی فر به حدود ۷ درجه سانتی گراد رسیده بود (۷۳-۶۶)

همان طور که از نتایج آزمایشات مشاهده می شود با کمتر کردن عیار سیمان به مقدار ۲۵ کیلوگرم توانسته ایم دمای مغزه بتن را تا ۱۰ درجه کاهش دهیم و اختلاف دمای مغزه و سطح را به ۱۷ درجه سانتی گراد برسانیم، 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:

آزمایش اندازه گیری دمای مغزه و سطح بتن Capping Beam به وسیله سنسور

این آزمایش به منظور تعیین دمای مغزه و سطح بتن و همچنین مدت زمان و نوع عمل آوری Copping Beam انجام شده

شرح آزمایش:

  در این آزمایش قبل از شروع بتن ریزی در داخل قالب Copping Beam یک عدد سنسور که به وسیله یک سیم در بیرون قالب به یک مولتی متر متصل بود نصب شد. همچنین برای سنجش دقت آزمایشهای قبلی در درون این قالب چند عدد لوله P.V.C به ارتفاع ۱ و ۵/۱ متر نصب شد تا دمای مغزه را علاوه بر سنسور با لوله نیز اندازه گیری کنیم.

شرح

نتایج این آزمایش به شرح ذیل است.

روز	ساعت	سن بتن	دمای لوله ۱ متری	دمای لوله ۱/۵ متری	دمای سنسور	دمای سطح بتن با عایق پلاستیک	دمای سطح بتن با عایق پشم شیشه	دمای سطح بتن بدون عایق	دمای محیط
روز اول	۲۲	۰	-	-	۳۱	-	۳۰	۳۰/۸	۲۸/۹
	۲۴	۲	-	-	۳۳	-	۳۰/۸	۲۹/۷	۲۸/۶
روز دوم	۲	۴	۳۶/۸	۳۶/۴	۳۷	۳۰/۶	۳۱/۹	۳۰/۹	۲۸/۱
	۴	۶	۳۹/۸	۴۰/۷	۴۴	۳۲/۷	۳۳/۹	۳۲/۵	۲۷/۹
	۶	۸	۴۳/۸	۴۴/۹	۴۸	۳۳/۹	۳۵	۳۳/۶	۲۸/۱
	۸	۱۰	۵۱/۶	۵۳/۴	۵۶	۳۶/۳	۳۸/۸	۳۴/۵	۳۰/۱
	۱۰	۱۲	۵۹/۷	۶۱/۷	۶۷	۳۹/۷	۴۱/۴	۳۷/۲	۳۲
	۱۲	۱۴	۶۷/۵	۶۸/۵	۷۷/۴	۴۴/۸	۴۷/۲	۴۰/۱	۳۳/۷
	۱۴	۱۶	۷۲/۶	۷۳/۹	۸۶	۴۸/۵	۴۹/۵	۴۴/۲	۳۶/۲
	۱۶	۱۸	۷۸/۲	۷۹/۹	۸۹	۵۳/۴	۵۵/۲	۴۹/۷	۳۴/۲
	۱۸	۲۰	۷۹/۵	۸۱/۴	۹۱	۵۵/۷	۶۰/۲	۴۹/۵	۳۲/۶
	۲۰	۲۲	۸۰/۱	۸۲/۶	۹۰	۵۶/۲	۶۱/۴	۵۰/۶	۳۱/۲
	۲۲	۲۴	۷۹/۸	۸۱/۴	۹۰	۵۵/۱	۶۰/۴	۵۱	۲۹/۷
	۲۴	۲۶	۷۹/۷	۸۱/۶	۸۹	۵۵	۶۰/۲	۵۱/۲	۲۹/۲
روز سوم	۲	۲۸	۷۹/۶	۸۱/۴	۸۹	۵۴/۳	۶۰/۱	۵۱/۱	۲۹/۱
	۴	۳۰	۷۹/۴	۸۰/۷	۸۸	۵۴/۲	۶۰/۳	۵۰/۸	۲۹
	۶	۳۲	۷۹/۲	۸۰/۶	۸۸	۵۱/۹	۵۹/۸	۵۰/۶	۲۹/۳
	۸	۳۴	۷۸/۹	۸۰	۸۸	۵۰/۱	۵۹/۸	۴۹/۹	۳۱/۵
	۱۰	۳۶	۷۸/۸	۸۰/۱	۸۷	۵۱	۶۰	۵۰/۴	۳۳/۴
	۱۲	۳۸	۷۸/۹	۸۰/۲	۸۷	۵۲	۶۰	۵۱/۳	۳۵/۲
	۱۴	۴۰	۷۸/۲	۸۰	۸۷	۵۴	۶۰	۵۳/۲	۳۷/۸
	۱۶	۴۲	۷۷/۶	۷۹/۹	۸۷	۵۱/۴	۵۹/۹	۵۲/۶	۳۴/۶
	۱۸	۴۴	۷۷/۹	۷۹/۹	۸۷	۵۱/۷	۵۹/۷	۵۱/۷	۳۱/۷
	۲۰	۴۶	۷۸	۷۹/۶	۸۷	۵۰/۶	۵۹/۷	۵۰/۹	۳۰/۸
	۲۲	۴۸	۷۷/۲	۷۹/۴	۸۷	۴۸/۷	۵۹/۶	۴۹/۸	۲۹/۵
	۲۴	۵۰	۷۵/۹	۷۸/۵	۸۷	-	۵۹/۱	۴۹/۴	۲۹/۱
روز چهارم	۲	۵۲	۷۶/۴	۷۸	۸۷	-	۵۹	۴۹/۲	۲۸/۸
	۴	۵۴	۷۶/۱	۷۸/۶	۸۶	-	۵۹	۴۹	۲۸/۷
	۶	۵۶	۷۵/۹	۷۸/۷	۸۶	-	۵۹/۶	۴۹	۲۹/۱
	۸	۵۸	۷۵/۳	۷۸/۴	۸۶	-	۵۸/۴	۴۸/۷	۳۰/۷
	۱۰	۶۰	۷۵/۱	۷۸/۱	۸۶	-	۵۸/۹	۴۸/۶	۳۲/۴
	۱۲	۶۲	۷۵/۱	۷۸/۲	۸۶	-	۵۹	۵۰/۱	۳۵/۷
	۱۴	۶۴	۷۴/۸	۷۸	۸۶	-	۵۸/۴	۵۰/۹	۳۶/۹
	۱۶	۶۶	۷۴/۳	۷۸	۸۶	-	۵۸/۴	۵۰	۳۵/۷
	۱۸	۶۸	۷۴/۶	۷۸	۸۶	-	۵۸/۱	۴۹/۶	۳۲/۹
	۲۰	۷۰	۷۴/۶	۷۸	۸۶	-	۵۷/۷	۴۹	۳۰/۶
	۲۲	۷۲	۷۴/۳	۷۷/۶	۸۵	-	۵۷/۶	۴۸/۷	۲۹/۶
	۲۴	۷۴	۷۴/۴	۷۷/۴	۸۵	-	۵۷/۸	۴۸/۲	۲۸/۹
روز پنجم	۲	۷۶	۷۴/۳	۷۷/۱	۸۵	-	۵۷/۴	۴۷/۹	۲۹/۱
	۴	۷۸	۷۳/۶	۷۷	۸۵	-	۵۶/۴	۴۷/۸	۲۹
	۶	۸۰	۷۳/۲	۷۷	۸۴	-	۵۶/۴	۴۸	۲۸/۹
	۸	۸۲	۷۳/۵	۷۷/۱	۸۴	-	۵۵/۸	۴۸/۱	۳۱/۷