بخشی از مقاله
خلاصه
در حال حاضر به دلایل متعدد لزوم استفاده از روسازی های بتنی در سطح کشور به خوبی آشکار شده است. از جمله این دلایل، افزایش چشمگیر قیمت قیر و مشکلات عدیده روسازی های آسفالتی در محل-های خاص همانند نواحی سواحل جنوب، پایانه های بار و نواحی صنعتی می باشد. اما با وجود این مسائل، مشکلاتی از قبیل نیاز به وسایل و تجهیزات ویژه و پرسنل متخصص و با تجربه کافی، مصرف سیمان و آرماتور مانع از کاربرد روسازی بتنی شده است.
در این مقاله استفاده از الیاف در بتن غلتکی که تقرباًی اغلب خواص مطلوب روسازی های بتنی را داشته و از طرف دیگر هزینه ساخت آن کمتر و اجرای آن آسانتر از روسازیهای متداول بتنی است، مورد بررسی قرار می گیرد. به عبارتی می توان گفت در دنیا بتن غلتکی یک فن آوری در حال رشد و توسعه بوده و کاربرد وسیعی درسدسازی، راه ها با ترافیک سنگین، بنادر، اسکله ها، فرودگاه ها، محوطه های صنعتی، پارکینگ ها و راه های ارتباطی و روسازی راه و ... دارد.
در بتن غلتکی سدسازی، اندازه سنگدانه درشت تر از بتن معمولی بوده و از 50 میلی متر تا 100 میلی متر استفاده می گردد و عیار سیمان آن نیز کم می باشد. در بتن غلتکی روسازی، اندازه دانه بندی مصالح حداکثر 19 میلی متر بوده و با عیار سیمان 250 کیلوگرم در مترمکعب بتن، مقاوم فشاری 7 روزه معادل 230 کیلوگرم بر سانتی مترمربع و 28 روزه معادل 320 کیلوگرم بر سانتی مترمربع به دست آمده است.
مخلوطی از سنگ دانه ها، سیمان و آب داخل دستگاه مخوط کن به صورت بتن با اسلامپ صفر میکس شده و به نام بتن غلتکی به وسیله فینیشر پخش و با غلتک ویبره و سپس با غلتک چرخ لاستیکی کوبیده و متراکم می گردد. پس از کوبیدن و متراکم کردن بتن، کیورینگ و مرطوب نگه داشتن سطح بتن به مدت یک هفته ضروری می باشد. استفاده از الیاف پلی پروپیلن باعث می شود تا نسبت آب به سیمان در کل ضخامت عضو ثابت بماند و هیدراتاسیون سیمان ادامه یابد. استفاده از الیاف پلی پروپیلن منجر به یک سطح مناسب با مقاومت سایشی بالا می شود و هم چنین از نفوذپذیری بتن کاسته و نفوذ عوامل خورنده را به داخل بتن به حداقل می رساند و دوام بتن را افزایش می دهد.
.1 مقدمه
بتن غلتکی در دو زمینه کاملاً مختلف مورد استفاده قرار میگیرد که بایستی تفاوتهای آنان مورد توجه قرار گیرند. اولین زمینه استفاده از بتن غلتکی در ساخت سدها میباشد. این نوع بتن دارای سیمان کم بوده و مقاومت فشاری آن معمولاً کمتر از بتن معمولی میباشد. اندازه حداکثر سنگدانههای بتن غلتکی سدسازی درشتتر از بتن معمولی بوده و از 50 میلیمتر تا بیش از 100 میلیمتر میباشد.
بتن غلتکی ویژه روسازی راه دارای مقدار سیمان زیاد، مقاومت فشاری معمولاً بالاتر از 30 مگاپاسکال و طرح اختلاط با اندازه و دانهبندی مصالح کنترل شده در یک محدوده مشخص میباشد. در روسازی راه، بتن غلتکی میتواند به عنوان رویه اصلی برای تامین استقامت باربری سازه روسازی مورد استفاده قرار بگیرد. طرح روسازی بتن غلتکی مشابه پروسه طراحی روسازی بتنی درزدار غیرمسلح با درزهای انقباضی یا درزهای ساخت بدون داول میباشد. اختلاف اصلی بین بتن غلتکی و بتن معمولی در ارتباط با روش ساخت روسازی، فواصل درزها و ظاهر رویه
میباشد
شکل -1 نمونهای از اجرای بتن غلتکی.
طبق تعریف بتن غلتکی روسازی راه عبارت است از مخلوط سفت و نسبتاً خشکی از سنگدانهها - با اندازه حداکثر 19 میلیمتر - ، مواد سیمانی و آب که توسط دستگاههای متداول روسازی آسفالتی - فینیشر - پخش و پس از آن توسط غلتک ویبرهای کوبیده و متراکم میگردد و سرانجام بعد از سخت شدن در اثر واکنش هیدراتاسیون سیمان به بتن تبدیل میگردد
.2 بیشینه تحقیق
ساخت روسازی بتن غلتکی روشی نوین در راستای توسعه و تکامل مصالحی نظیر خاک تثبیت شده با سیمان و یا اساس اصلاح شده با سیمان می باشد که مدت های مدیدی به عنوان زیراساس و اساس در طراحی و ساخت روسازی ها کاربرد داشته اند. این گونه کاربردهای اولیه بتن غلتکی در بسیاری از کشورها قبل از جنگ جهانی اول نیز صورت گرفته است.
مهندسین کانادایی درایالت بریتیش کلمبیا در سال 1970 به منظور ایجاد لایه های اساس با کیفیت بالاتر کاربرد سنگ دانه با مقدار بالاتری از سیمان را آغاز کردند. گام بعدی در نظر گرفتن روسازی بتن غلتکی به عنوان روسازی کامل و بدون نیاز به لایه روکش بود. اولین کاربرد روسازی بتن غلتکی بدین شکل در ساخت محوطه ای برای کارخانجات چوب و الوار با بارگذاری سنگین در ونکوور در سال 1970 بود. عملکرد روسازی بتن غلتکی در این محوطه که تحت بارگذاری سنگین و همچنین سایش شدید بود بسیار موفقیت آمیز بود به نحوی که از زمان روسازی بتن غلتکی برای ساخت روسازی محوطه های صنعتی کابرد وسیعی در کانادا داشته است.
اولین نمونه استفاده از روسازی بتن غلتکی در اروپا در سال 1970 در جاده های با حجم ترافیکی کم در اسپانیا و اولین کاربرد آن در آمریکا ساخت موفقیت آمیز یک جاده دسترسی به صورت آزمایشی در ایستگاه مطالعاتی ارتش آمریکا در می سی سی پی در سال 1975 بوده است. لیکن اولین کاربرد واقعی و مهم RCCP در آمریکا احداث محوطه وسیع پارکینگ برای تانک ها و وسایل نقلیه نظامی سنگین در پایگاه هود در تگزاس در سال 1984 بوده است.
بعد از این کاربرد موفقیت آمیز تعداد قابل توجهی روسازی برای بارهای سنگین توسط بخش دولتی، نظامی و هم چنین بخش خصوصی در آمریکا صورت گرفت. این کاربردها شامل روسازی پارکینگ وسایل نقلیه نظامی سنگین، روسازی بندرگاه ها و پایانه های مبادله کانتینری بوده است. از این میان دو پروژه بزرگ که در سال های 1989 تا 1990 اجرا شدند یکی روسازی جاده و محل پارکینگ وسایل نقلیه چرخ زنجیری به مساحت 324000 متر مربع در پایگاه درام نزدیک نیویورک و دومی روسازی پارکینگ اتومبیل برای شرکت جنرال موتور در تنسی به مساحت 405000 مترمربع قابل ذکر است. در سال 1992 نیز شرکت سیف وی برای روسازی محوطه انبار خود در کالیفرنیا 226000 مترمربع روسازی بتن غلتکی را اجرا نمود.
دلیل این انتخاب هزینه اولیه پایین، سرعت ساخت بالا، دوام خوب تحت بارهای سنگین و هزینه نگهداری پایین بود. در اندونزی اولین روسازی بتن غلتکی در سال 1985 ساخته شد و علی رغم رضایت بخش نبودن اولین تجربه آن ها تا سال 1990 بیش از 550000 مترمربع از این نوع روسازی در آن کشور ساخته شد. در ژاپن اولین روسازی بتن غلتکی در سال 1987 به بهره برداری رسید و تا سال 1997 حدود 1800000 مترمربع روسازی بتن غلتکی در این کشور ساخته شد .
در مالزی نیز اولین روسازی بتن غلتکی در سال 1990 برای یک جاده ایالتی و به طور آزمایشی ساخته شد. علاوه بر کشورهای فوق کشورهای فرانسه، نروژ، فنلاند، دانمارک، آلمان، استرالیا و آرژانتین از بعد از سال 1980 شروع به ساخت روسازی بتن غلتکی نمودند که استفاده هر یک از آن ها در حدود 100000 مترمربع است. در هفت کشور شیلی، اروگوئه، مکزیک، کلمیبا، اکوادور، ایسلند و آفریقای جنوبی نیز کاربرد بتن غلتکی به میزان محدود و یا به صورت آزمایشی صورت گرفته است.
تا پایان سال 1990 سطح کل روسازی بتن غلتکی در دنیا امروز 12000000 مترمبع تجاوز نمود که بیش از نصف آن در اسپانیا ساخته شد. در حدود 1500000 متر مربع از این سطح برای بزرگراه ها و راه های اصلی مورد استفاده قرار گرفت. در این راه ها یک لایه آسفالت در بالای لایه بتن غلتکی جهت بهبود کیفیت سطح به کار رفت و باقی مانده 10500000 مترمربع آن در روسازی های با سرعت کم نظیر راه های درجه دو و نواحی صنعتی و نظامی بدون اینکه بر روی روسازی بتن غلتکی پوشش دیگری قرار گیرد مورد استفاده قرار گرفت
.3 خواص بتن غلتکی
به طور کلی خواص بتن غلتکی سختشونده بستگی به دانهبندی، جنس و شکل سنگدانهها و مواد سیمانی، نحوه ساخت مخلوط، درصد تراکم و کنترل اجرا دارد. مزیت این روش ساخت بتن، هزینه کمتر از انواع دیگر بتن و سرعت اجرایی بسیار زیاد آن بوده و در عین حال دارای خواص مکانیکی مورد نیاز بتن معمولی نیز میباشد. عموماً بتن غلتکی را بتنی سفت با اسلامپ صفر تعریف میکنند.
دامنه کاربرد بسیار وسیع در ساخت جادهها و خیابانهای اصلی و فرعی، آزادراهها، باند پرواز، آشیانه هواپیما، کف سالنهای صنعتی، محوطههای صنعتی و انبارها، باراندازها، جاده معادن، پیادهروها، ورزشگاه ها، پیست اتومبیلرانی، کف نمایشگاههای صنعتی و تجاری، محوطههای تجاری، بنادر اسکلهها، دامداریها، سردخانهها، جادههای شیبدار، لوپها، میادین، دورها، پلها، کف ترمینالها، ایستگاههای اتوبوس و کامیون - گاراژ - را میتوان نام برد.
