تعریف عمومی پذیرفته‌شده و پرکاربرد برای «بتن حجیم»، تعریفی است که توسط مؤسسه بتن آمریکا (ACI) ارائه شده است. بر این اساس، بتن حجیم این‌گونه تعریف می‌شود:
«هر حجمی از بتن سازه‌ای که در آن، ترکیبی از ابعاد ریخته‌گری‌شده، شرایط مرزی (boundaryconditions)، ویژگی‌های مخلوط بتن و شرایط محیطی بتواند منجر به تنش‌های حرارتی نامطلوب، ترک‌خوردگی و واکنش‌های شیمیایی مضر شود؛ یا کاهش مقاومت طولانی‌مدت در نتیجه افزایش دمای بتن در اثر گرمای هیدراتاسیون را ایجاد کند، بتن حجیم نامیده می‌شود.»
تاکید بر رفتار حرارتی – که می‌تواند باعث از بین رفتن یکپارچگی سازه و عملکرد یکپارچه آن شود – تنها مشخصه‌ای است که رفتار بتن حجیم را از سایر بتن‌ها متمایز می‌کند. بیشتر داده‌های مربوط به استفاده از بتن حجیم، از درس‌های آموخته شده در دوران طلایی ساخت سد در ایالات متحده حاصل شده است.
اطلاع از قیمت سقف فوم لس
کاربرد بتن حجیم
بتن حجیم معمولاً در سازه‌های بتنی بزرگ و ریخته‌گری‌شده در محل مانند سدها، پایه‌های پل، پی ساختمان‌های بسیار بلند و سایر سازه‌ها با حجم زیاد بتن، که حداقل 1 متر هستند، قابل مشاهده است. توجه داشته باشید که ممکن است شرایطی وجود داشته باشد که در آن سازه‌هایی با ضخامت کمتر از یک متر هم به مراحل بتن‌ریزی حجیم نیاز داشته باشند. تصمیم‌گیری نهایی در مورد این‌که آیا باید از دستورالعمل‌های بتن‌ریزی حجیم استفاده شود یا نه، بر عهده مهندس سازه (SER) است.
بتن حجیم بسته به هدف ساخت سازه ممکن است تقویت شده یا معمولی باشد. این نوع بتن معمولا در سدهای ثقلی استفاده می‌شود که نیازی به آرماتور ندارند، اما حتی در این سدهای ثقلی، پایه‌های دریچه‌های سرریز و کانال‌های سرریز از بتن حجیم به شدت مسلح ساخته شدهاند.
دستورالعمل‌های مربوط به بتن حجیم
برای بتن حجیم لازم است دستورالعمل‌های خاصی رعایت گردد تا دوام سازه در بلندمدت تضمین شده و مقاومت آن کاهش نیابد. برخی از دستورالعمل‌های مربوط به این نوع بتن به‌شرح زیر هستند:
دما
دستورات ACI 301 دو محدودیت دمایی را برای این نوع بتن ارائه می‌دهد:
- حداکثر دمای بتن در طول عمل‌آوری نباید از 160 درجه فارنهایت تجاوز کند.
- حداکثر اختلاف دما بین مرکز و سطح محل قرارگیری، نباید از 35 درجه فارنهایت تجاوز کند.
در صورتی که می خواهید بدانید شاتکریت چیست این مقاله را مطالعه بفرمایید!
این محدودیت‌ها برای جلوگیری از تشکیل اترینگیت تاخیری (delayed ettringite formation) یا DEF، که می‌تواند باعث ترک‌خوردگی و کاهش مقاومت بتن شود، اعمال می‌شود. اگرچه ممکن است این محدودیت‌های دما قابل توجه به نظر نرسند، اما دستیابی به آنها اغلب دشوار است، به ویژه محدودیت در تفاوت دما که می‌تواند چالش زیادی ایجاد کند.
برای نیل به دستورالعمل‌های مربوط به حداکثر دما، شروع بتن‌ریزی با دمای اولیه پایین‌تر توصیه می‌شود تا بتن به حد دمای بالاتر نرسد. روش‌های معمول برای پایین‌نگه‌داشتن دمای بتن شامل واردکردن یخ خرد شده به مخلوط به‌جای مقداری از آب و استفاده از سنگدانه‌های از پیش سرد شده است. در مواقعی که دمای محیط بالاست، ممکن است لازم باشد بتن از طریق کویل‌های خنک‌کننده، پس از خنک‌شدن ریخته شود. به غیر از زمانی که از عایق استفاده می‌شود، استفاده از آب روی دال برای جلوگیری از اتلاف آب و کمک به عملیات ضروری است.
در مورد دستورالعمل‌های مربوط به اختلاف دما باید در نظر داشت که در یک سازه بتنی معمولی، یک تفاوت دما بین فضای داخلی، جایی که گرمای هیدراتاسیون جمع می‌شود، و سطح بیرونی، که گرما را به جو منتقل می‌کند، وجود دارد. در هوای سردتر، عایق به بالای دال اضافه می‌شود تا گرادیان مجاز دما را حفظ کند و از سردشدن سریع‌تر رویه نسبت به هسته جلوگیری کند. حفظ اختلاف دمای 35 درجه‌ای، زمانی که فضای داخلی بتن با چندین فوت بتن در بالا و زیر آن «عایق بندی» شده است و قسمت بیرونی بتن در معرض دماهای بسیار سرد زمستان قرار می‌گیرد، حتی با استفاده از پتوهای عایق، دشوار است. توجه داشته باشید که حد 35 درجه یک توصیه کلی برای جلوگیری از خراب‌شدن بتن به‌دلیل جداشدن لایه‌های بتنی است، اما اغلب به صلاح‌دید مهندس است ممکن است اختلاف دماهای دیگری نیز توصیه شود.
نظارت بر دمای بتن در بتن‌ریزی حجیم، معمولاً از طریق استفاده از ترموکوپل انجام می‌شود. این حسگرها قبل از عملیات بتن‌ریزی در داخل سازه دفن می‌شوند. سنسورها دمای داخل سازه را گزارش می‌کنند و مهندس را قادر می‌سازند دماها را از زمان قرارگیری اولیه بتن تا زمانی که عملیات نهایی بتن‌ریزی کامل می‌شود، در محدوده مورد نظر نگه دارد.
پس از گرانی یونولیت بسیاری از افراد به دنبال خرید یونولیت سقفی ارزان می گردند، از آنجایی که ما به عنوان نخستین تولید کننده این نوع یونولیت در بازار بهترین کیفیت و پایین ترین قیمت را ارائه می دهیم می توانیم با تماس حاص فرمایید تا مشاوران ما در این خصوص اطلاعات لازم را به شما بدهند.
ترکیبات
بسیاری از تغییرات توصیه‌شده در مخلوط بتن حجیم، حرارت هیدراتاسیون را کاهش داده یا تولید آن را کند می‌کند تا تغییر دما را محدود کرده و در نتیجه میزان تشکیل ترک را کاهش دهد.
برای نیل به این هدف، کاهش مقدار سیمان در مخلوط اهمیت زیادی دارد. لازم است که سیمان با ترکیباتی مانند سرباره و خاکستر بادی جایگزین شود. در حال حاضر پوزولان‌های شیشه آسیاب‌شده نیز می‌تواند به حفظ مقاومت‌های مورد نیاز در شرایط کاهش سیمان کمک کنند. استفاده از سنگدانه‌های بزرگ‌تر نیز می‌تواند کمک‌کننده باشد. با این حال، استفاده از این روش احتمالا دشوار باشد؛ زیرا ازدحام آرماتورهای فولادی و روش بتن‌ریزی ممکن است اندازه سنگدانه‌ها را محدود کند.
جلوگیری از اتصال سرد
اتصال سرد زمانی تشکیل می‌شود که لایه‌های بتنی که در عمق ریخته شدهاند شروع به سفت‌شدن می‌کنند، اما لایه‌های سطحی هنوز در حال ریخته‌شدن هستند. تشکیل مفصل سرد، یکپارچگی بتن حجیم را از بین برده و معمولاً در مکان‌های تصادفی، افقی یا روی شیب تشکیل می‌شود.
اجتناب از اتصالات سرد در بتن حجیم، نیاز به برنامه‌ریزی قبلی دارد. شیوه بتن‌ریزی باید استراتژیک باشد تا از ترک در مناطق خاصی جلوگیری شود. به حداکثر رساندن تعداد نقاط بتن‌ریزی، جریان بتن را تا حد امکان حفظ می‌کند.
استفاده از یک افزودنی تاخیری برای به تعویق انداختن سفت‌شدن بتن اهمیت زیادی دارد و می‌تواند به کنترل دما کمک کند. یک روش معمولی این است که کامیون‌های بتن‌ریزی اولیه را با حداکثر مقدار توصیه‌شده افزودنی تاخیری پر کنید و به تدریج از میزان این افزودنی بکاهید.
متأسفانه، حتی با بهترین برنامه‌ریزی، فرآیند بتن‌ریزی ممکن است اشتباه پیش برود؛ مثلا یک پمپ خراب شود، تحویل بتن به تاخیر بیفتد و غیره. بسیار مهم است که بازرس یا مهندس، محل هر گونه اتصال سردی را که ایجاد می‌شود، ثبت و مستند کند. این به مهندس اجازه می‌دهد تا ضربه به سازه را با دقت بیشتری ارزیابی کند و کارآمدترین اصلاح را ارائه دهد.
نتیجه
این مقاله پس از تعریف بتن حجیم و موارد استفاده از آن، دستورالعمل‌ها و رویکردهای کلی برای حل مشکلات این نوع بتن‌ریزی را شرح می‌دهد.
برای اطلاعات بیشتر درباره ملاحظات و رویکردهای بتن‌ریزی حجیم، می‌توانید از مدارک زیر استفاده کنید:
- ACI 207.1 – راهنمای بتن‌ریزی حجیم
- ACI 207.2 – گزارش اثر تغییر حرارتی و حجمی بر ترک خوردگی بتن حجیم
- ACI 207.4 – سیستم‌های خنک‌کننده و عایق برای بتن حجیم
