کارکردهای گروت ریزی

کارکردهای گروت گریزی و خصوصیات آب انداختگی گروت های سیمانی خالص به خوبی شناخته شده هستند. با اختلاط معمولی و افزودنی های گروت، انتظار می رود که جدایش آبی به علت رسوب گذاری ذرات معلق سیمان در آب رخ دهد. این مورد به طور خاص در کاربردهای پس کشیدگی با تاندون های نوع استرید (رشته ای) خود را بسیار نشان می دهد و سیستم های گروت تعلیق، مقاومت به آب انداختگی و کنترل افت سیال را از طریق استریدهای فولادی بدون نادیده گرفتن کارایی، تامین نمایند. در ادامه این مقاله از کلینیک بتن با انواع گروت ها آشنا خواهید شد.

گروت های پس کشیده

ترکیبات فوق روان کننده پلیمری با پایه آبی می تواند تا اندازه محسوسی خصوصیات آب نگه دارندگی گروت های سیمانی خالص با w/c 4/0 را که حاوی ترکیبات فوق روان کننده و صمغ و یک سلولز با وزن مولکولی بالاست را به تصویر می کشد. کاربرد این پلیمرها به اندازه زیادی آب انداختگی استاتیک را کاهش می دهد و افت آب از گروت را به ٪ 5/1 میزان آب کل استفاده شده در اختلاط پایین می آورد. گروت های کاملا سیال که مقابل جدایش و فیلتر ناشی از فشار آب از طریق استرندهای فولادی مقاومت می کنند، با استفاده از تکنولوژی پلیمر با پایه آبی توسعه یافته است. چنین ترکیباتی در حال حاضر در گروت کردن پس کشیده سازه ها به منظور کنترل انسدادهای گروت که به علت آب زدایی گروت می باشد، استفاده می شود. بسته به نوع ترکیب فوق روان کننده VEA مورد استفاده در گروت، زمان گیرش، میزان هوای موجود در حالت سخت شده و مقاومت، تنها اندکی به هنگامی که با گروت هایی که حاوی چنین ترکیبات افزودنی نیستند، تحت تاثیر قرار می گیرند.

گروت های تزریقی

یک گروت تزریقی ایده آل باید ویسکوزیته کمی در نرخ برشی تزریق از خود نشان دهد تا نفوذ را تسهیل کند، رطوبت را همزمان با اینکه از طریق سطوح جاذب عبور می کند نگه دارد و هنگامی که تزریق متوقف می شود ذرات سیمان را به حالت تعلیق نگه می دارد. یک فوق روان کننده به تنهایی به اندازه چشمگیری ویسکوزیته های برشی متوسط و کم گروت را کاهش می دهد، اما فقط اندکی روی افت سیال اثر می گذارد. اگرچه آب انداختگی کاسته می شود، گروت تزریقی رسوب گذاری بیشتری را تولید می کند. ترکیب های یک VEA و فوق روان کننده گروتی با پایداری عالی، ویسکوزیته قابل تزریق ساده و افت سیال بسیار کاهش یافته، ایجاد می کند. مثالی از ترکیبات تاثیر افزودنی ها که می توانند روی کارایی گروت های تزریقی داشته باشد در جدول 7 – 21 نشان داده می شود.

شکل 7 – 27 خصوصیات آب انداختگی بتن مقاوم به آب شستگی، آب انداختگی کل = mlcm2 0145/0

جدول 7 – 21 فرمولاسیون گروت تزریقی آب به سیمان، سیمان تیپ I یا II

* آب (شیرآبه) جدا شده از سنگدانه موجود در ml 250 استوانه پس از 2 ساعت

* القا شده با به کار بردن یک فشار (lbf/m2 10  kPa 95/68) به مدت 10 دقیقه به دوغاب سیمان بتن ریزی شده روی صفحه فیلتر

درصد کل آب اختلاط از دست رفته

رسوب گذاری بیشتر مشاهده شده

گروت کردن بتن با سنگدانه های از پیش جای گرفته شده

بتن با سنگدانه های از پیش جای گرفته (PAC) ابتدا با جای دادن درشت دانه ها در قالب ها و سپس پر کردن فضاهای خالی در توده سنگدانه ها با مخلوط گروت تولید می شوند. این بتن های معمولی در شیوه تولید، نسبت سنگدانه های مورد استفاده در اختلاط و الزامات سیمان متفاوت است. مقادیر مقاومت فشاری معمولی در بازه 17 تا MPa 48 (lb/ft 155 تا 142) تولید می شود.

PACدر اصل برای تعمیرات سازه ای توسعه پیدا کرد، به علت جمع شدگی گیرش پایین آن، کاهش جمع شدگی ناشی از خشک شدن به دلیل تماس نقطه به نقطه ذرات سنگدانه های از پیش جای گرفته و پیوند خوب با بتن موجود می باشد. این بتن در بسیاری کاربردهای مختلف همچون بتن ریزی در زیر آب، سازه های بتنی حجیم، تعمیر آسترهای تونل، دیوار چینی فونداسیون ها، روکشی مجدد سطح سدها، تعمیر پایه های پل، سر ریزها و برای وارد کردن سنگدانه های با چگالی بالا برای حفاظت پرتوهای رادیویی استفاده شده است. این روش به استفاده در سازه های عمودی و بالاسری اختصاص دارد، می تواند به سهولت در زیر آب یا بالای آب و در مقاطع نازک یا ضخیم تولید شود. این روش بخصوص برای تعمیرات در مناطقی که تنها تجهیزات حداقلی ساخت و ساز می تواند استفاده شود یا جایی که حجم تغییرات کمی مورد نیاز باشد، کاربرد دارد. از آنجایی که ساخت و ساز به این روش تخصصی است، باید پرسنل با صلاحیت کافی، با تجربه در این روش ساخت و ساز کار را به انجام برسانند.

عملکرد اصلی گروت پر کردن فضاهای خالی در درشت دانه ها، متصل کردن به یکدیگر به هنگام سخت شدن و تحکیم کل توده بتنی می باشد. کیفیت بتن PACوابسته به کاربرد یک مخلوط گروت که چسبنده و با کارایی است و مقاومت کافی را در حالت سخت شده توسعه ببخشد. مخلوط های گروت متشکل از سیمان، ماسه (نسبت 6/1 جرم توده)، مواد سیمانی مکمل (خاکستر بادی، فوم سیلیکا و سرباره) آب و VEA ها است. خاکستر بادی و سرباره برای جایگزین کردن ٪50 – 30 سیمان استفاده شده است و این مواد  به تکامل حرارتی کاهش یافته، نفوذ ناپذیری، مقاومت نهایی بالاتر و مقاومت به خوردگی کمک می نمایند. افزودنی های شیمیایی هوای محبوس، گیرش با تاخیر، روانی افزایش یافته، همگنی گروت، نسبت های آب به سیمان پایین تر، کاهش در جمع شدگی گیرشی و انبساط گروت را تامین می کند.

گروت کردن چاه های نفت

دوغاب های سیمانی با روانی بالا با خصوصیات نگه داشت آبی خوب برای گروت کردن فضای میان سازند و لوله فلزی در ساخت چاه های نفت استفاده می شود. گروت باید کاملا سیال باشد تا از اصطکاک اضافی در طی بتن ریزی ممانعت نماید. نباید آب را از دست دهد تا به سازند برسد و همچنین باید ویسکوزیته برشی کمی را تامین کند که از تولید آب آزاد و رسوب گذاری ممانعت نماید. نسبت های آب به سیمان معمول در بازه 38/0 تا 6/0 است، VEA ها و فوق روان کننده ها اضافه می شوند تا فشار اصطکاک را بکاهند و آب آزاد را برطرف نمایند و از رسوب گذاری ممانعت کنند. گروت های حاوی این افزودنی ها برای اختلاط و پمپاژ ساده تر هستند. وقتی گروت صورت گرفت فشار هیدرواستاتیک ستون سیمان تنها ابزار ممانعت گازها و سیالات از ورود به چاه می باشد. رسوب گذاری ذره ای چگالی دوغاب را کاهش می دهد و موجب افت متناظر فشار هیدرواستاتیک می شود. در نتیجه، جلوگیری از رسوب گذاری دوغاب سیمان شکل پذیر حیاتی است. VEA ها ویژگی های افت سیال را بهبود می بخشد و تعلیق مناسب سنگدانه ها در گروت شکل پذیر (پلاستیک) را فراهم می آورند.