بررسی اثر افزودنی های حباب هوازا بر خواص تازه و سخت شده روسازی های بتن غلتکی

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/06/04

چکیده 

امروزه در بتن های معمولی، استفاده از افزودنی حباب هوازا برای ایجاد دوام کافی در برابر چرخه های یخ زدن و آب شدن، روش متعارف و شناخته شده ای است. اکثریت قریب به اتفاق تحقیقات آزمایشگاهی و کارگاهی انجام شده حاکی از آنست که ایجاد تعداد کافی حباب هوای کروی شکل تاثیر مثبتی بر دوام در برابر یخ زدن و آب شدن بتن سخت شده دارد. ضرورت ایجاد حباب هوا در بتن غلتکی و همچنین راه های ایجاد و سنجش آن برای ایجاد حفاظت در برابر ذوب و یخ همچنان به عنوان یک سوال اساسی در حال بررسی است. اگرچه غلظت زیاد بتن غلتکی ایجاد حباب هوا را مشکل می کند، نتایج حاکی از آنست که در بعضی موارد ایجاد حباب هوا امکان پذیر است. اگرچه این فرآیند پیچیده تر از افزودن ساده ی افزودنی هوازا به مخلوط است. به نظر می رسد طریقه و زمان افزودن هوازا نقش مهمی در اثر بخشی ماده این ماده ایفا می کنند. اختلاف نظرهای متعددی در مورد لزوم ایجاد حباب هوا به منظور بهبود دوام بتن غلتکی در چرخه های یخ زدن و آب شدن وجود دارد. در این تحقیق اثر مواد افزودنی حباب زا بر روی خواص بتن تازه و خصوصیات مکانیکی و دوام بتن سخت شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از دوازده طرح مخلوط بتن غلتکی همراه با حباب زا و بدون آن حاکی از آنست که وجود این مواد سبب بهبود تراکم پذیری بتن و کاهش زمان وی بی، کاهش مقاومت های فشاری و خمشی و همچنین افزایش چشمگیر فاکتور دوام در آزمایش ASTM C666 شده است و تنها در مخلوط هایی که نسبت آب به سیمان کمتر از 0.3 است، تفاوت خاصی دیده نمی شود.

 

کلماتکلیدی: روسازی بتن غلتکی، افزودنی حباب هوازا، دوام بتن در چرخه های یخ زدن و آب شدن

 

1- مقدمه

یکی از انواع روسازی های بتنی، رویه های بتن غلتکی (RCCP) است که از انواع بتن های بدون اسلامپ
می باشد
که برای کاربردهایی همچون سد سازی و یا راه سازی مورداستفاده قرار می گیرد. این بتن به دلیل ساختار آن، دارای درصد بیشتری سنگدانه بوده که این موضوع روی خواص بتن غلتکی و بخصوص مقاومت، جمع شدگی، طاقت، تراکم پذیری و سهولت در اجرا، بشدت تأثیرگذار می باشد. استفاده از روسازی های بتن غلتکی در کشورهای دیگر بسیار متداول است، اما در کشور ما علیرغم وجود مصالح کافی، به دلیل ارزان بودن قیر، معرفی نشدن گزینه های مناسب جایگزین و در مواردی نبود دانش فنی اجرایی و بعضی تجهیزات خاص، اجرا و ساخت این نوع روسازی ها متداول نشده است. با توجه به وضعیت تولید سیمان در کشور و شرایط اقلیمی، این نوع روسازی ها می تواند در بسیاری از راه های اصلی و فرعی کشور مورداستفاده قرار گیرد. با توجه به آزاد شدن حا ل های انرژی و افزایش قیمت ناشی از حذف یارانه ها، مزیت اقتصادی این نوع روسازی ها نسبت به روسازی های آسفالتی انکار ناپذیر است و در بسیاری از کشورهای توسعه یافته به طور موفقیت آمیزی اجرا گردیده است و در حال حاضر نیز تحقیقات وسیعی در این رابطه در حال انجام است. علیرغم تدوین راهنمای این نوع روسازی ها در کشور، به دلیل اهمیت مسائل اجرایی، روش های طرح مخلوط، بحث دوام همچنین کنترل کیفی، لازم است تا براساس فنّاوری موجود در کشور و همچنین شرایط اقلیمی کشور، نکات اجرایی و مراحل کنترل کیفی و عملکرد این نوع روسازی ها مورد بررسی قرار گیرد.

ضرورت استفاده از افزودنی هوازا برای حفاظت کافی در برابر یخ زدن و ذوب شدن روسازی بتن غلتکی موضوع مورد توجهی برای مهندسان است. بسیاری از این موقعیت ها از این امر ناشی می شود که تا کنون تحقیقات کمی در مورد دوام در برابر یخ زدن و آب شدن بتن غلتکی صورت گرفته است. اگرچه تلاش های زیادی برای طراحی روند آزمایش های جدید برای ارزیابی دوام یخ زدن و ذوب شدن مصالح صورت گرفته، در حال حاضر داده های آزمایشگاهی کمی در دسترس است و متاسفانه گزارش های کارگاهی نیز محدودند.

ریز ترک های داخلی عموما به همراه آسیب های بزرگ المان های اشباع در آب که در معرض سیکل های یخ زدن و اب شدن قرار می گیرند، بوجود می آیند. توانایی بتن برای مقاومت در برابر ریز ترک های ناشی از یخ زدن معمولا در آزمایشگاه با استفاده از روند شرح داده شده در  ASTM C 666مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن سریع به دست می آید.

در مطالعه ای که توسط Ragan برای ارتش آمریکا انجام شد، دوام در برابر یخ زدن و ذوب شدن  9 روسازی بتن غلتکی که بین سال های 1976 تا 1985 ساخته شده بودند، مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها از روسازی های مختلف انتخاب شدند و مطابق با ASTM C666–Procedure A ، در معرض سیکل های یخ زدن و ذوب شدن قرار گرفتند. همچنین دوام در برابر یخ زدن و ذوب شدن دو سری نمونه ساخته شده در آزمایشگاه با همین روش مورد بررسی قرار گرفت. در تمام نمونه ها، مشخصات سیستم هوای مخلوط های بتن مختلف مطابق با ASTM C 457 ارزیابی شد. مهمترین نتیجه این تحقیق این بود که دوام در برابر یخ زدن و ذوب شدن به طور مستقیم با فاکتور فاصله حباب های هوا در ارتباط است. از انجا که ماده حباب هوازا تنها به دو سری از این نمونه ها افزوده شده بود، و مقدار قابل توجهی حباب هوا طی بررسی های میکروسکوپی، یافت نشد، نتایج این تحقیق نشان می دهد که تراکم سیستم های حباب هوا در روسازی های بتن غلتکی می تواند همان دوامی را که در اثر ایجاد حباب هوا در بتن بوجود می آید، ایجاد کند.

چگونگی تاثیر تراکم حفرات بر دوام در برابر یخ زدن و ذوب شدن، بستگی به صحت ارزیابی فواصل و همچنین فاصله لازم برای حفاظت در برابر یخ زدن و ذوب شدن، دارد. فاکتور فاصله ای که در بتن معمولی دوام خوبی در برابر یخ زدن و ذوب شدن به وجود می آورد، لزوما مناسب بتن غلتکی نیست.

استفاده گسترده از نمک های یخ زدا در فصل زمستان برای نگهداری جاده ها، به طور چشمگیری خرابی ناشی از سیکل های تکراری یخ زدن و آب شدن را افزایش می دهد. از آنجا که بسیاری از روسازی های بتنی در معرض نمک های یخ زدا هستند، مقاومت پوسته شدگی آنها اولین فاکتور مهم است و اغلب به عنوان یک معیار قابل قبول توسط بسیاری استفاده کنندگان مورد توجه قرار می گیرد.

در تحقیقی که توسط Andersson در مورد عملکرد مخلوط های مختلف انجام شد، نشان داده شد که بتن غلتکی دارای هوازا مقاومت خوبی در برابر پوسته شدگی ناشی از نمک دارد. ایشان اشاره کردند که یک تراکم خوب بتن غلتکی ) بالای 97 % دانسیته پراکتور بهینه ( برای اطمینان از دوام بتن غلتکی مورد نیاز است، و افزودن میکروسیلیس بسیار سودمند خواهد بود. اگرچه مخلوط های حاوی خاکستر بادی مقاومت خوبی از خود نشان ندادند، اما ایشان نشان دادند که پوسته شدگی سطحی نه تنها به کیفیت عمومی و مشخصات بتن بستگی دارد، بلکه به ساختار داخلی لایه های زیر سطح نیز وابسته است. در بعضی موارد، به دلایل نامشخص، لایه های بالایی مخلوط های با کیفیت دارای حباب هوا ، متخلخل ترند و بنابراین در برابر پوسته شدگی بسیار حساس اند.

در پروژه ای که توسط Guiraud و Pigeon انجام شد، ایشان مشاهده کردند که مخلوط های بتن غلتکی ساخته شده در آزمایشگاه) با سیمان پرتلند معمولی و نسبت آب به سیمان بین 35/0 تا 8/0)، وقتی با ماده هوازا ساخته می شوند، در برابر ذوب و یخ با دوام ترند. نتایج تحقیقات انجام شده توسط کمیته ACI 325 نیز حاکی از آنست که عموما مخلوط های بتن غلتکی ساخته شده در آزمایشگاه که حاوی هوازا نیستند در برابر سیکل های ذوب و یخ آسیب پذیر ترند و آنهایی که حاوی مواد هوازا هستند در برابر ذوب و یخ حساسیتی ندارند.

 Delagrave [6] در مطالعاتی که انجام داد تاکید کرد که ASTM C 672 آزمایش شدیدی است که دوام واقعی بتن را کمتر تخمین می زند. در حقیقت، برخلاف مقاومت کم بعضی از بتن های غلتکی در برابر پوسته شدگی بر اساس ASTM C 672 (، سطح روسازی ها بعد از چهار سال خرابی قابل ملاحظه ای نداشتند. مطالعات نشان داد که مقاومت در برابر پوسته شدگی ناشی از نمک ها بسیار وابسته به پیشینه رطوبتی نمونه است و پیش خشک کردن نمونه ها می تواند دوام آنها را به طور مشخص پایین بیاورد.

عملکرد دراز مدت تعدادی از روسازی های بتن غلتکی تحت بار در شرایط آب و هوایی مختلف توسط Piggott مورد بررسی قرار گرفته است. 34روسازی در آمریکا و کانادا با کاربردهای مختلف) جاده، تسهیلات نظامی، انبارهای ذخیره و...) با طول عمرهای بین 3 تا 20 سال انتخاب شدند. مشاهدات این تحقیق نشان داد که
می
توان روسازی بتن غلتکی با دوام در فصل زمستان، ساخت.

 Piggott چنین نتیجه گیری کرد که روسازی بتن غلتکی که با مقدار کافی سیمان که خوب مخلوط شده ساخته شده، با تراکم مشخصی جایدهی شده، و به طرز مناسبی عمل آوری شده است، در برابر ذوب و یخ و نمک های ضد یخ، مقاومت دارد. اگر چه، نیاز به ماده هوازا و شرایط اب و هوایی که ماده هوازا در بتن خشک عملکرد مناسبی داشته باشد، هنوز به طور واضح مشخص نشده است.

نمونه های دارای هوازا در مقایسه با نمونه های بدون حباب هوا در مخلوط های Santa Cruz Dam مقاومت بهتری در برابر ذوب و یخ از خود نشان دادند.

نمونه های بتن غلتکی که از کارگاه اخذ شده بودند هنگامی که با روش ASTM C 666 در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفتند، مقاومت خوبی در برابر یخ زدن و ذوب شدن از خود بروز ندادند. ولی این مسئله ضرورتا نشان دهنده دوام پایین نمونه ها در کارگاه نیست. اگرچه استاندارد  ASTM C 666روش مناسبی برای ارزیابی بتن های معمولی است، استفاده از آن برای بتن غلتکی چندان اثبات شده نیست. بهترین نمایشگر دوام بتن غلتکی، عملکرد آن در کارگاه است.

2- مصالحمصرفیوبرنامهآزمایشگاهی

1-2-مصالحمصرفی

1- 1-2- مصالحسنگی

نظر به اینکه کیفیت سنگدانه های مصرفی بر روی خواص مکانیکی و دوام بتن غلتکی تاثیر بسزایی دارند، لذا مصالح سنگی مورد مصرف در این تحقیق از سنگدانه های آهکی کاملا شکسته )کوهی) با مشخصات فیزیکی مطابق جدول 1 از معدن کانسار صنعت صبا از شهرستان دماوند انتخاب گردید. نمودار دانه بندی درشت دانه و ریزدانه در اشکال 1 و 2 ترسیم شده است.

 

جدول 1: مشخصات فیزیکی سنگدانه های مصرفی

نوع سنگدانه درصد جذب آب چگالی اشباع با سطح خشک gr/cm3 لس آنجلس % سلامت سنگدانه در محلول سولفات سدیم %
درشت دانه 1،1 2،7 19،7 0،2
ریزدانه 6، 2 3،1   1،0

 

 

 

2-1-2- سیمان پرتلند مصرفی

سیمان پرتلند مصرفی در این پروژه از نوع 425-1 و محصول کارخانه سیمان دلیجان بوده که ترکیبات شیمیایی آن در جدول 2 درج شده است.

جدول 2: آنالیز اجزای تشکیل دهنده سیمان

اکسید میزان در سیمان نوع
425-1 دلیجان
فازهای اصلی سیمان درصد سیمان نوع
425-1 دلیجان
SiO2 19/23 C3S 22/47
Al2O3 56/3
Fe2O3 29/3 C2S 86/30
CaO 07/63
SO3 638/1 C3A 87/3
MgO 31/1
Na2O 19/0 C4AF 01/10
K2O 66/0

 

2-2- طرح مخلوط، تعداد و روش های ساخت نمونه ها

در این تحقیق طرح های اختلاط بر اساس روش نیمه تجربی و حجم خمیر بهینه طراحی شدند. طرح های اختلاط با چهار مقدار متفاوت عیار سیمان (275، 300، 325، 350) و چهار نسبت آب به سیمان مختلف
(28، 0، 32، 0، 38، 0، 44، 0) طراحی
و ساخته شدند. بدیهی است بعضی از طرح های ساخته شده دارای کارایی مورد قبول در محدوده تعریف شده آزمایش وی بی اصلاح شده ( 15 تا 40 ثانیه ( نبوده اند. برای بتن های با کارایی کم مقداری افزودنی فوق روان کننده استفاده گردیده است.. شرح کلی طرح های اختلاط در جدول شماره 3 آورده شده است. طرح مخلوط بتن هایی که دارای خواص مطلوب در مرحله بتن تازه بوده اند به عنوان شاهد در نظر گرفته شده و جهت مقایسه اثر حباب هوا بر خواص مکانیکی و دوام آنها، با افزودنی حباب هواساز ساخته شده اند.

جدول 3: جدول کلی طرح اختلاط های پیشنهادی

                              275 300 325 350
0.28 C=275 kg
W=77lit
P.V=164lit
C=300 kg
W=84lit
P.V=179lit
C=325 kg
W=91lit
P.V=194lit
C=350 kg
W=98lit
P.V=209lit
0.33 C=275 kg
W=90lit
P.V=178lit
C=300 kg
W=99lit
P.V=194lit
C=325 kg
W=107lit
P.V=209lit
C=350 kg
W=115lit
P.V=226lit
0.38 C=275 kg
W=104lit
P.V=192lit
C=300 kg
W=114lit
P.V=209lit
C=325 kg
W=123lit
P.V=226lit
C=350 kg
W=133lit
P.V=244lit
0.44 C=275 kg
W=121lit
P.V=209lit
C=300 kg
W=132lit
P.V=227lit
C=325 kg
W=143lit
P.V=246lit
C=350 kg
W=154lit
P.V=265lit

 

حجم خمیر بهینه در طرح های فوق برابر با 209 لیتر در متر مکعب بوده است (Vp/Vvc= 1)  بدیهی است بتن های با حجم خمیر کمتر از این مقدار فاقد کارایی لازم و تراکم پذیری مناسب بوده اند. لذا کلیه بتن های ساخته شده با حجم خمیر 209 لیتر بر مترمکعب و 226 لیتر بر مترمکعب بوده اند.

3- آزمایشهایانجامشدهبررویبتنتازهوسختشده

1-3- آزمایشهایبتنتازه

آزمونه های بتنی با روش های میز لرزان براساس استاندارد ASTM C 1176 و چکش لرزاننده براساس استاندارد ASTM C 1435 ساخته و متراکم شدند.

به منظور سنجش میزان حباب هوای بتن تازه از روش فشار هوا طبق استاندارد ASTM C 231 استفاده گردید. به منظور تراکم بتن در ظرف دستگاه استاندارد مذکور از روش چکش، استفاده گردید. همچنین جهت سنجش میزان کارایی بتن تازه آزمایش وی بی اصلاح شده طبق فرایند A استاندارد ASTM C 1170 به کارگیری شد.

2-3- آزمایش های بتن سخت شده

آزمایش های انجام شده بر روی بتن سخت شده شامل آزمایش مقاومت فشاری براساس استاندارد
 BS-EN 12390-3 و مقاومت خمشی مطابق با استاندارد C 78 ASTM می باشد. همچنین آزمایش دوام در برابر چرخه های یخ زدن و آب شدن سریع به شرح زیر انجام شد :

آزمایش های مختلفی برای ارزیابی مقاومت به یخ زدگی بتن توسعه یافته است. این آزمایش ها با قرار دادن بتن در معرض چرخه های مختلف یخ زدن و آب شدن و اندازه گیری خرابی داخلی گسترش یافته با اندازه گیری افت وزن، تغییرات طول ) تغییر حجم(، کاهش مقاومت یا مدول الاستیسیته دینامیکی همراه است. برای انجام این آزمایش در این پژوهش از روش مطابق با استاندارد ASTM C666–Procedure A استفاده شده است.

4-بحثوبررسینتایجآزمایشها

1-4- آزمایشهایبتنتازه

1-1-4- آزمایشتعییندرصدهوایبتنتازه

به منظور سنجش میزان حباب هوای بتن تازه از روش فشار هوا طبق استاندارد ASTM C 231 استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمایش مذکور برروی خواص تازه بتن های ساخته شده در شکل شماره ی 3 آورده شده است. نمودار نشان می دهد، با افزایش عیار سیمان در نسبت آب به سیمان ثابت 38/0،  درصد حباب هوای عمدی بتن افزایش یافته است، در حالیکه در بتن های شاهد ) بتن های بدون مواد حبابزا ( حباب هوای غیر عمدی آنها کاهش یافته است. این امر را می توان به افزایش مقدار آب و حجم خمیر در هر مترمکعب بتن نسبت داد که موجب تسهیل ایجاد حباب هوای عمدی می گردد.

نتایج نشان می دهد در حجم خمیر ثابت با کاهش نسبت آب به سیمان معمولا زمان وی بی افزایش یافته است و نیاز به مصرف مواد فوق روان کننده وجود دارد. این امر در بتن های بدون حباب هوای عمدی و با حباب هوای عمدی به صورت مشابه دیده می شود. در نسبت آب به سیمان ثابت، با افزایش عیار سیمان و در نتیجه آن افزایش حجم خمیر سیمان، زمان وی بی کاهش می یابد این موضوع عینا برای بتن های بدون حباب هوای عمدی و بتن های حاوی حباب هوای عمدی مشاهده می گردد.

4- آزمایشهایبتنسختشده

1-2-4- آزمایشمقاومتفشاری

نتایج آزمایش مقاومت فشاری نمونه های بتنی که در سنین 7 و 28 و 70 روزه انجام شد، در جدول 4 و شکل 5 قابل مشاهده می باشد. نتایج آزمایش مقاومت فشاری نشان می دهد که در حجم خمیر ثابت با کاهش نسبت آب به سیمان، مقاومت فشاری افزایش می یابد اما با کاهش زیاده از حد نسبت آب به سیمان
(کمتر
از 33/0)، با کاهش مقاومت روبرو شده ایم که احتمالا ناشی از کاهش شدید تراکم پذیری بتن بوده است.

در نسبت آب به سیمان ثابت، با افزایش عیار سیمان ) افزایش مقدار آب و خمیر سیمان ( در بتن های بدون مواد حبابزا، مقاومت فشاری اندکی افزایش نشان می دهد که ناشی از بهبود کارایی و تراکم پذیری آن می باشد اما در بتن های هوازایی شده به دلیل افزایش مقدار حباب هوای عمدی، مقاومت ها رشدی را نشان نمی دهد. مقاومت فشاری بتن های بدون حباب هوای عمدی با کاهش نسبت اب به سیمان افزایش یافته است اما با کاهش بیش از حد ) کمتر از  38/0) عملا کاهش مقاومت دیده می شود و به نظر می رسد کاهش روانی باعث ایجاد هوای غیر عمدی و عدم تراکم مناسب می گردد که به کاهش مقاومت منجر شده است.

 

2-1-4- آزمایش وی بی اصلاح شده جهت تعیین کارایی بتن تازه

برای به دست آوردن روانی بتن در این پژوهش از فرایند A استاندارد ASTM C 1170 استفاده شده است. نتایج آزمایش وی بی به صورت مجزا برای طرح های اختلاط با حجم خمیر ثابت، عیار سیمان ثابت، نسبت آب به سیمان ثابت در شکل شماره 4 آورده شده است.

در بتن های حاوی مواد حبابزا ) با حباب هوای عمدی ( عملا با کاهش نسبت آب به سیمان مقاومت ها همواره افزایش نشان می دهد که می توان این امر را به کارایی بهتر و تراکم پذیری مناسب تر نسبت داد. این نتیجه گیری برای بتن های با حباب هوای عمدی و بتن های بدون مواد حبابزا صادق می باشد که علت آن کاهش ایجاد حباب هوای عمدی در بتن های با نسبت آب به سیمان کمتر می باشد.

 

جدول4:نتایجآزمایشتعییندرصدهوا،زمانویبیبتنتازه،مقاومتفشاریوخمشی

مقاومت خمشی مقاومت فشاری زمان وی بی درصد هوای بتن تازه هوازا حجم خمیر کد طرح شماره طرح
6.10 48.7 18 0.6 ** 0.208 275-0 44 13
7.07 51.5 29 1.2 ** 0.209 300-0.38 1
8.53 54.3 19 0.8 ** 0.227 325-0.38 4
7.01 59.2 15 0.7 ** 0.244 350-0.38 5
8.40 58.3 35 1.6 ** 0.209 350-0.38 3
8.26 63.7 23 1.0 ** 0.209 325-0.33 2
6.04 41.8 15 3.6 0.85 0.208 275-0.44 14
6.57 49.0 25 3.6 0.90 0.209 300-0.38 6
6.00 48.7 20 4.2 0.75 0.227 325-0.38 9
6.20 52.8 17 4.8 0.60 0.244 350-0.38 10
6.99 58.0 25 3.7 1.25 0.209 350-0.28 8
7.26 57.5 19 4.4 1.15 0.209 325-0.33 7

 

2-2-4- آزمایشمقاومتخمشی

نتایج مقاومت خمشی بتن های غلتکی با حجم خمیر ثابت که در جدول 4 قرار داده شده، نشان می دهد با کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش عیار سیمان، مقاومت خمشی افزایش می یابد. در نسبت آب به سیمان ثابت، با افزایش عیار سیمان تا kg/m3 350 مقاومت خمشی بتن فاقد مواد حبابزا افزایش داشته اما در عیار سیمان kg/m 350، با کاهش مقاومت خمشی روبرو شده ایم. در بتن های حاوی مواد حبابزا نیز رشد مقاومت خمشی با افزایش عیار سیمان از 325 به kg/m3 350 دیده نمی شود که به نظر می رسد بالا رفتن مقدار حباب هوای عمدی سبب این امر شده باشد.

3-2-4- آزمایشدوامبتندربرابرچرخههاییخزدنوآبشدنسریع

نتایج آزمایش دوام در برابر یخ زدن و آب زدن همانطور که در اشکال 6 تا 11 دیده می شود، نشان می دهد، مدول ارتجاعی نسبی برای بتن های با نسبت آب به سیمان 33/0 و بالاتر دارای تفاوت جدی بین بتن های با حباب هوای عمدی و بدون حباب هوای عمدی است و همواره بتن با حباب هوای عمدی وضعیت بهتری (مدول ارتجاعی نسبی بیشتر و فاکتور دوام زیادتری ( دارد.

نتایج موید اینست که حباب هوای عمدی در بتن ها ایجاد شده است و عملکرد خود را در موارد مختلف بویژه یخبندان به نمایش گذاشته است. (بجز در مورد نسبت آب به سیمان 28/0)، بنابراین عملا نیازی به مصرف مواد حبابزا در بتن های با نسبت آب به سیمان کمتر از 32/0 وجود ندارد.

*توضیح جداول زیر"

شکل 6: نمودار مدول الاستیسیته نسبی طرح های 1

با فاکتور دوام DF1=93.38 و 6 با فاکتور دوام DF6=89.74

شکل7: نمودار مدول الاستیسیته نسبی طرح های 2

با فاکتور دوام DF4=77.5 و 7 با فاکتور دوام DF7=88.42

شکل 8: نمودار مدول الاستیسیته نسبی طرح های 3

با فاکتور دوام DF3=90.81 و 8 با فاکتور دوام DF8=89.87

شکل 9: نمودار مدول الاستیسیته نسبی طرح های 4

با فاکتور دوام DF4=21.39 و 9 با فاکتور دوام DF9=89.18

شکل 10: نمودار مدول الاستیسیته نسبی طرح های 5

با فاکتور دوام DF5=5.12 و 10 با فاکتور دوام DF10=95.48

شکل 11: نمودار مدول الاستیسیته نسبی طرح های 13

با فاکتور دوام DF13=31.46 و 14 با فاکتور دوام DF14=80.38

در بتن با نسبت آب به سیمان 28/0 و عیار سیمان 350 ، تفاوت جدی بین مدول ارتجاعی نسبی و فاکتور دوام بتن های حبابدار و بدون حباب هوا دیده نمی شود. مسلم است که این امر مربوط به نسبت های اب به سیمان کمتر از 32/0 می باشد و پژوهشگران دیگری نیز نشان داده اند که در این نسبت آب به سیمان، بتن عملکرد مناسبی را در یخبندان و آبشدگی پی در پی دارد و نیاز به ایجاد حباب هوای عمدی وجود ندارد.

در نسبت آب به سیمان ثابت، با افزایش عیار سیمان و خمیر سیمان، نتایج مدول ارتجاعی نسبی و فاکتور دوام بتن های بدون حباب هوا وضعیت نامطلوبی را نشان می دهد ) کاهش فاکتور دوام بصورت جدی (. در مورد بتن های دارای حباب هوای عمدی علیرغم افزایش عیار سیمان و خمیر سیمان نتایج مدول ارتجاعی نسبی و فاکتور دوام تفاوت های زیادی را نشان نمی دهد و همگی مناسب تلقی می گردند ) فاکتور دوام بیشتر 89/0) این امر نشان می دهد که حباب هوای عمدی ایجاد شده در این بتن ها عملکرد مطلوبی را به نمایش
می گذارند
.

برای حجم خمیر ثابت، نتایج مدول ارتجاعی نسبی و فاکتور دوام بتن های حاوی حباب هوای عمدی نتایج نزدیک به یکدیگر و قابل قبول ) فاکتور دوام بیش از 8/0) را نشان داده است. در این رابطه چنانچه عیار سیمان کم (kg/m3 275) و نسبت آب به سیمان زیاد  (44/0)  بکار رود، عملا بتن مناسبی به دست نمی دهد. علت این امر را می توان عدم کفایت خمیر سیمان و افزایش درصد ناحیه انتقال در حجم خمیر سیمان دانست.

 

 

 

 

 

 

 

 

5- نتیجه گیری

1- در حجم خمیر ثابت با کاهش نسبت آب به سیمان معمولا زمان وی بی افزایش یافته است.

2- با کاهش نسبت اب به سیمان، مقاومت فشاری افزایش می یابد، اما در نسبتهای کمتر از 0،3 با کاهش مقاومت روبرو هستیم.

3- در نسبت آب به سیمان ثابت، با افزایش عیار سیمان در بتن های بدون مواد حبابزا، مقاومت فشاری اندکی افزایش نشان می دهد، اما در بتن های هوازایی شده مقاومت ها رشدی را نشان نمی دهد. این امر را می توان به سهولت ایجاد حباب هوا و افزایش درصد حباب هوا نسبت داد.

4- در بتن های حاوی مواد حبابزا با کاهش نسبت آب به سیمان مقاومت ها همواره افزایش نشان می دهد.

5- مدول ارتجاعی نسبی برای بتن های با نسبت آب به سیمان 33/0 و بالاتر دارای تفاوت جدی بین بتن های با حباب هوای عمدی و بدون حباب هوای عمدی است و همواره بتن با حباب هوای عمدی وضعیت بهتری
(
مدول ارتجاعی نسبی بیشتر و فاکتور دوام زیادتری)  دارد. در نسبت های آب به سیمان کمتر از 0،32 ، بتن عملکرد مناسبی را در یخبندان و آبشدگی پی در پی دارد و نیاز به ایجاد حباب هوای عمدی وجود ندارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6- مراجع

1- Service d’Expertise en Materiaux., “Frost-Durability of Roller-Compacted Concrete Pavements,”PublicationRD135. Skokie, IL: Portland Cement Association 2004.

2- S. Ragan, “Evaluation of the Frost Resistance of Roller-Compacted Concrete Pavements,”Miscellaneous Paper, SL-86-16, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, D.C.. 1986 , ,

3- PIGEON, M., and MARCHAND, J., “The Frost Resistance of Roller-Compacted Concrete,” Concrete International, جلد 18 , pp. 22-26, 1996.

4- A. R., “Swedish Experiences with RCC,” در Concrete International, Vol. 9, No. 2, , 1987.

5- Guiraud, H., and Pigeon, M., “Compréhension du comportement au gel des bétons compactés au rouleau,” در International scientific workshop on roller-compacted concretes ,Canada,, 1994.

6- Delagrave, A.; Marchand, J.; Pigeon, M.; and Boisvert, J., “Deicer Salt Scaling Resistance of Roller-Compacted Concrete Pavements,” ACI Materials Journal, pp. 164-169, 1997.

7- R. Piggott, “Roller Compacted Concrete Pavements – A Study of Long Term Performance,” PCA R&D Serial No. 2261, Portland Cement Association, Skokie, Illinois, 1999.

 

سایر مقالات
رنگ نسوز سیلکونی
رنگ نسوز سیلکونی
از ترکیب رزین سیلیکونی و خمیر آلومینیوم، می‌توان به یک ترکیب عالی جهت ایجاد پوشش حرارتی دست یافت. به این محصول رنگ سیلیکونی نسوز نیز می‌گویند.
ادامه مطلب
روان کننده ها و افزودنی های دیگر بتن
روان کننده ها و افزودنی های دیگر بتن
روان کننده ها میزان آب مورد نیاز مخلوط را کاهش می دهند و کارایی را بهبود می بخشند، ملات چسبنده تر شده و بهتر در قالب جای می گیرد.
ادامه مطلب
ملات های ساختمانی و انواع آن
ملات های ساختمانی و انواع آن
اگر قصد ساخت ملات رنگی را دارید، رنگ سیمان را به مصالح سنگی خشک اضافه کنید و قبل از اضافه کردن آب به آن، مخلوط را کاملاً بهم زنید. یا آنکه از فروشگاه های مصالح ساختمانی ملاتهای رنگی حاضری تهیه کنید. ملات سیاه چه با رنگ سیمان ساخته شده باشد، یا بصورت بسته بندی خریده شده باشد، با سنگ طبیعی و انواع سنگهای شکسته کف حیاط بخوبی کار می کند.
ادامه مطلب