بخشی از مقاله
خلاصه
با توجه به اهمیت سازههای آبگیر، امروزه ارزیابی جنبههای مختلف مقاومتی این نوع سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش سعی شده پارامترهای مقاومتی بتن پلاستیک تحت آزمایش سه محوری تعیین گردد. همچنین در این قسمت عملیات داده کاوی برروی دادههای ارسال شده از محل کارگاه سد بلوک انجام گرفت. نتایج حاکی از آن بود که پارامترهای مقاومت 7 روزه، نسبت آب به سیمان و نسبت بنتونیت به سیمان بیشترین تأثیر را در تعیین مقاومت 28 روزه دارند. نمونههای آزمایشی ساخته شده که تحت آزمایش قرار گرفتند تماما در آزمایشگاه بتن و با استفاده از مصالح ارسالی از محل کارگاه سد بلوک ساختهشدهاند. در مجموع 9 طرح اختلاط ساخته شد. آزمایشات صورت گرفته نیز در دو سن 7 و28 روزه ودر هر سن نیز در 4 فشار همه جانبه مختلف انجام گرفت.
نتایج حاصل از آزمایشات جنبه های گوناگونی را شامل شده ولی مهمترین آنها را میتوان: تغییر نحوه رفتار بتن پلاستیک 7 روزه از حالت ترد به حالت انعطاف پذیر، وجود حد آستانه برای افزایش مقاومت بتن پلاستیک با افزایش نسبت بنتونیت به سیمان، آب به سیمان و مقدار مطلق سیمان و کاهش مقاومت با افزایش بیشتر از مقدار آستانه، افزایش مقاومت بتن پلاستیک با افزایش سن نمونه و کاهش نرخ افزایش مقاومت بتن پلاستیک با افزایش سن، تأثیر زیاد آب مصرفی در مقاومت نهایی بتن دانست. همچنین با مقایسه نتایج آزمایشگاهی و داده های دریافت شده از پروژه سد بلوک مقاومت 28 روزه با استفاده از مقاومت 7 روزه قابل پیشبینی شد.
کلمات کلیدی: بتن پلاستیک، بنتونیت، آزمایش سه محوری
.1 مقدمه
به منظور شناخت رفتار مکانیکی مصالح، نیازمند به دانستن عکس العمل مصالح تحت اثر بارهای اعمالی می باشیم. هر ماده در مقابل تغییر شکل از خود مقاومت نشان می دهد، که میتوان منحنی تنش کرنش ماده مورد نظر را ترسیم نمود. این منحنی بدین دلیل که در بردارنده خصوصیات رفتاری ماده تحت اثر بارهای مختلف و همچنین مشخص کننده میزان مقاومت نهایی ماده می باشد، حائز اهمیت است. در بتن معمولی با نسبت سیمان به آب بیش از - c/w 2 - 2، دانه های کریستال شده سیمان به یکدیگر بسیار نزدیک می باشند، به گونه ای که تشکیل یک ساختمان ماتریسی قوی - Crystal - matrix system را می دهند .این ساختمان سبب سخت شدن و به تبع آن شکلپذیری - Deformability - اندک در بتن می گردد. برای اینکه بتوانیم به چنین سیستمی توان تغییر شکلپذیری مناسب را بدهیم ، لازم است که این ساختمان کریستالی را تضعیف نماییم.
ساده ترین راه به منظور حصول این نتیجه، افزودن آب به بتن می باشد.اما چنین عملی سبب ناپایداری در سیستم می گردد و در نتیجه جدایی دانه ها از سیمان - - Segregation اتفاق می افتد. بنابراین لازم است یک ماده پایدار کننده - - Stabilizing همانند بنتونیت به سیستم افزوده گردد، به گونه ای که بر مقاومت ماده تأثیر چندانی نگذارد. به چنین بتنی که در مقایسه با بتن معمولی دارای قابلیت شکلپذیری بالاتری می باشد، بتن پلاستیک گفته می شود. از طرفی بتن پلاستیک باید قادر به تحمل تنشهای اعمالی از اطراف در حین ساخت و بهره برداری و فشارهای ناشی از وزن سازه باشد. که این نیروها حاکی از آن است که بتن پلاستیک از تمامی جهات متحمل تنش است. نزدیکترین آزمایش برای پیش بینی رفتار این نوع بتن آزمایش سه محوری میباشد که نمونه مورد نظر تحت اثر فشار همه جانبه قرار میگیرد. هدف این پژوهش تعیین رفتار بتن پلاستیک تحت اثر همه جانبه و پیشبینی رفتار این نوع بتن می-باشد.
بتن پلاستیک
از اختلاط آب، سیمان، شن و ماسه و بتونیت و گاهی خاک رس بتن پلاستیک بدست میآید. ممکن است در اینگونه بتن مواد پایدارکننده و سایر مواد افزودنی نیز بکار برده شود. از این نوع بتن جهت کنترل تراوش در پی سدهای بتنی و خاکی استفاده میگردد. به طور قطع کاربرد اصلی این دیوارها را میتوان در زیر سدهای خاکی و سنگریزهای دانست.اینگونه آب بندها از تغییر شکلپذیری بالا، نفوذپذیری کم و مقاومت فشاری متناسب با فشارهای اعمالی برخوردار بوده و استفاده از آنها در خاکهای ریزشی، زمینهای سست و اشباع، خاکهای ریزدانهو ترمیم هسته رسی سدها غالباً مقرون به صرفهتر از سایر روشها میباشد.
در بسیاری از پروژهها نیز ترکیبات متفاوتی از این روش و سایر روشها به صورت کاملاً اقتصادی بکار برده شده است. بتن پلاستیک تازه باید خواص تیکستروپیک خود را به مدت 48 تا 72 ساعت حفظ کند و سرعت نشست ذرات کم باشد، ضمن آن که چسبندگی باید به قدر کافی زیاد باشد تا مقاومت لازم جهت مقابله با فشارهای هیدرولیکی را داشته باشد.طرح اختلاط باید به گونهای باشد که ایجاد پدیده کیک در سطح تراشه از خروج بیش از حد آب بتن تازه جلوگیری کند و لذا در طول عملیات بتن پلاستیک از نظر چگالی و گرانروی تحت آزمایش مارش قرار میگیرد تا ویسکوزیته آن نه آنقدر کم باشد که سبب افت دوغاب گردد و نه آنقدر زیاد باشد که موجب تأخیر در عملیات حفاری گردد. نوع و مقدار رس یا بنتونیت ، زمان، کیفیت و نوع مصالح شیمیایی بر پدیده کیک موثرند.
معرفی ساخت گاه سد بلوک
سد بلوک در استان زنجان و در فاصله 65 کیلومتری غربی شهر زنجان در جاده زنجان به میانه میباشد. اجرای این سد حدود 216 هکتار از اراضی پایاب را بصورت تحت فشار زیر پوشش قرار خواهد داد؛ و آب مورد نیاز روستاهای بلوک، کهاب و سیف آباد را تامین خواهد نمود. این سد از نوع خاکی غیرهمگن بوده و حداکثر ارتفاع تاج آن 35 متر از کف رودخانه می باشد.
