بخشی از مقاله
چکیده
در دهه اخیر بتن غلطکی - Roller Compacted Concrete - که به اختصار RCC نامیده می شود، بعنوان یک مصالح جدید یا روش اجرای جدید در صنعت سدسازی پیشرفت چشمگیری داشته و در حال حاضر درسطح بین المللی مورد توجه متخصصان این صنعت و مؤسسات تحقیقاتی و دانشگاهی متعددی قرار دارد.در این راستا، بررسی خواص مهندسی این مصالح و رفتار آن تحت شرایط بارگذاری مختلف، ضروری به نظر می رسد. با توجه به تعدد درزهای اجرائی افقی در بدنه سدهای بتن غلطکی و به منظور افزایش ضریب اطمینان در طراحی، تحقیقی آزمایشگاهی مبتنی بر بهبود مقاومت لایه بندی و کاهش نفوذپذیری در محل درزها، با تأکید بر بکارگیری نوعی دوغاب پلیمری بین لایه ای انجام شدکه نمونه های مکعبی ۰۲×۰۲×۰۲ سانتیمتری بتن غلطکی در دو لایه با حداکثر اندازه سنگدانه ۴/۵۲ میلیمتر و سیمان پرتلند تیپII کارخانه تهران ساخته شد.پلیمر بکاررفته در دوغاب بین لایه ای، رزین استایرن بوتادیئن - - SBR می باشد.
آزمایشات انجام شده، عیارهای مختلف پلیمر و نسبتهای مختلف آب به سیمان در طرح اختلاط دوغاب را پوشش می دهد بطوریکه جهت سنجش مقاومت لایه بندی نمونه ها از دستگاهی که به روش برش مستقیم عمل می نماید، استفاده گردید.نتایج مشاهدات حاکی از آنست که با افزایش درصد پلیمر و کاهش نسبت آب به سیمان دوغاب، مقاومت لایه بندی نمونه های بتن غلطکی افزایش می یابد.در صورتیکه تأثیر این پارامترها بر مقاومت فشاری نمونه ها محسوس نبوده اگرچه عموماﹰ نفوذپذیری را کاهش می دهند.بتن غلطکی، دوغاب پلیمری، رزین استایرن بوتادیئن، مقاومت لایه بندی، شاخص بهبودمقاومت لایه بندی.
۱ مقدمه
عموماﹰ بتن غلطکی را بتنی سفت و با اسلامپ صفر تعریف می کنند که در کاربری آن برای ساخت سدهای بتنی وزنی؛ همچون سدهای خاکی، لایه لایه پخش و متراکم می گردد.اگرچه این نحوه اجرا باعث سرعت اجرائی بالاتر نسبت به سدهای بتنی معمولی و کاهش معضلات کارگاهی بتن ریزی حجیم گشته ولیکن احتمالاﹰ پایداری سد در برابر نیروهای جانبی بعلت ضعف نسبی در مقاومت لایهبندی،نیاز به مطالعه دارد ]۱.[مقاومت برشی بتن غلطکی بستگی به چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی مصالح آن دارد وکمترین مقاومت برشی، در محل درزهای اجرائی افقی و در بین لایه های مختلف می باشد.
با توجه به نتایج تحقیقات، مقاومت برشی در محل درزها بطور متوسط حدود ۰۲ درصد مقاومت فشاری توده بتن غلطکی است ]۲.[ولیکن جهت بررسی و توسعه نوعی مدل مقاومت برشی درز در تحلیلهای ضروری مطالعات سدهای RCC ،در سال ۱۷۳۱ه.ش. ابزار خاصی جهت تعیین مقاومت برشی نمونه های مکعبی ۰۲×۰۲×۰۲ سانتیمتری در دانشگاه صنعتی امیرکبیر ساخته شد]۳[که بعدها به کمک همین ابزار و در این مؤسسه،تحقیقات زیادی بر روی خواص بتن غلطکی و تأثیر پارامترهای مختلف بر خواص مقاومتی و تراوائی درزهای آن انجام گردید.در این راستا و به دنبال تحقیقات انجام شده، با توجه به اهمیت مقاومت لایه بندی در سدهای بتن غلطکی،پژوهش حاضر به منظور بهبود مقاومت لایه بندی از یکسو و کاهش احتمالی تراوائی از سوی دیگر انجام گردید.بطوریکه کاربری رزین استایرن بوتادیئن - - SBR،با توجه به نقش مثبت آن در بهبود مقاومت سایشی بتن معمولی ]۴[ و نیز توسعه روزافزون کاربرد پلیمر در بتن،در دوغاب پلیمری بین لایه ای و با عیارهای مختلف آب به سیمان، مورد ارزیابی قرار گرفت]۵.[
۲ برنامه آزمایشها ]۵[
۲-۱-مصالح
انتخاب نوع مصالح مصرفی برای ساخت نمونه ها، بر پایه محدودیتهای آزمایشگاهی از یکسو و ضرورت رعایت قابلیت مقایسه با دیگر پژوهشهای انجام شده در زمینه مشابه از سوی دیگر، صورت گرفت.شن از نوع رودخانه ای شکسته با حداکثر اندازه سنگدانه ۴/۵۲ میلیمتر در استاندارد BS882 و ماسه از نوع ماسه طبیعی منطبق بر محدوده یک استاندارد BS882 می باشد.نسبت وزنی شن به ماسه در طرح اختلاط بتن غلطکی معادل 50 در نظر گرفته شده است،که درجدول - ۱ - دانه بندی درشت دانه و50ریزدانه ارائه گردیده است.
سیمان از نوع سیمان پرتلند تیپ II کارخانه سیمان تهران می باشد که نتیجه آنالیز شیمیایی آن در جدول - ۲ - ارائه شده است.
خواص رزین استایرن بوتادیئن - - SBR، که در ساخت دوغاب بین لایه ای استفاده گردید، در جدول - ۳ - ارائه شده است.که به منظورجلوگیری از هوازائی پلیمر در دوغاب، از مواد ضدهوازا استفاده شد وآب مورد نیاز، از شبکه آشامیدنی تهران تأمین گردید.با استفاده از مصالح فوق، نمونه های بتن غلطکی با طرح اختلاط معینی که در جدول - ۴ - آمده است بصورت مکعبی ۰۲×۰۲×۰۲ سانتیمتر و در دو لایه ساخته شدند وهرلایه با توجه به انرﮊی تراکم پروکتور استاندارد اصلاح شده - - ASTMD1557 با ۰۳۵ ضربه، کوبیده شد.نمونه ها در محیط آزمایشگاه و مطابق با روشهای معمول، برای انجام تستهای مقاومتی در عمرهای ۱۹،۸۲،۷ روز عمل آوری شدند.
