8- 12-1- 5- دانه بندی مخلوط مصالح سنگی

دانه بندی مخلوط سنگ‌دانه‌های بتن حجیم در صورت استفاده از بزرگ ترین قطر شن 150 و 76 میلی متر منطبق بر جدول (8-26) خواهد بود.

جدول 8- 26- دانه بندی مخلوط سنگ‌دانه‌های مصرفی در بتن حجیم (درصد عبوری)

 #100 #50 # 30 #16 #8 #4 mm9/5 mm19 1/5" 3" 6" اندازه الک

 2-6 5- 10 7- 14 10- 19 14- 24 20- 30 25- 40 38- 52 52- 65 70 - 83 95-100 ب زرگ ت رین قط ر شن 150 میلی متر

 2-7 4- 12 8- 17 11- 22 16- 28 22- 35 30- 45 44- 62 65- 80 95-100 100 ب زرگت رین قط ر شن 76 میلی متر

در صورت استفاده از اندازه بزرگ ترین دانه 63 میلی متر و کوچک‌تر، دانه بندی کل مخلوط سنگ‌دانه‌ها باید منطبق بر مندرجات جدول (8-10) باشد.

8- 12-1- 6- آب

کیفیت آب مصرفی در بتن حجیم باید مطابق بند 8-3-3 باشد.

8- 12-1- 7- طرح اختلاط

طراحی مخلوط‌های بتن حجیم ممکن است ابتدا با استفاده از یکی از روش‌های تئوریک (مثلا ACI 211.1) انجام شود و پس از ساخت و آزمایش مخلوط‌های آزمایشی، در صورت تأمین معیارهای فنی و اقتصادی، به تصویب مهندس ناظر برسد.

8- 12-1- 8- کنترل دما

دمای تمام مخلوط‌های بتن حجیم به هنگام بتن‌ریزی نباید بیش‌تر از 20 درجه سانتی‌گراد باشد. برای این کنترل دما، باید از نوع مناسب سیمان و حداقل مقدار سیمان و مواد پوزولانی استفاده شود. همچنین از روش‌های پیش سردسازی و پس سردسازی نیز که در این فصل مشخص‌شده است (8-12-3 و 8-12-4)، ممکن است استفاده شود.

8- 12-2- رده بندی، تولید، ریختن، جای گذاری، عمل‌آوری و نگهداری بتن حجیم

8- 12-2- 1- رده بندی بتن حجیم

مشخصات فنی انواع مخلوط‌های بتن بر اساس روش مندرج دربند 8-4، در دفتر چه مشخصات فنی خصوصی تعیین خواهد شد.

8- 12-2- 2- تولید بتن حجیم

پیمانه کردن بتن حجیم ممکن است اندکی نسبت به روش‌های پیمانه کردن بتن معمولی (بند 8 -5 -2) متفاوت باشد، این تفاوت که بر اساس نوع مخلوط و روش اجرای بتن‌ریزی ممکن است، رعایت شود، باید منطبق بر ACI 207 بوده و به تائید مهندس ناظر برسد.

برای مخلوط کردن بتن حجیم فقط از مخلوط کن‌های مرکز تولید بتن استفاده خواهد شد. برای مخلوط کردن و حمل بتن حجیم تراک میکسر مناسب نیست. هنگامی‌که از مخلوط کننده‌های دیگی، که رایج ترین نوع مخلوط کن بتن‌های حجیم است، استفاده می‌شود، در ابتدای عملیات، زمان اختلاط 5/1 دقیقه برای یک متر مکعب اولیه بتن به علاوه 30 ثانیه برای هر متر مکعب بعدی خواهد بود که سپس بر اساس جدول شماره 1 از استاندارد ASTM C 94 و برحسب نتایج آزمایش‌های مخلوط کردن تصحیح خواهد شد. هنگامی‌که از مخلوط کننده‌های با مشخصات فنی خاص (مخلوط کن‌های پیوسته، دومحوره و ...) استفاده می‌شود، باید در ابتدای عملیات بتنی، مشخصات فنی مخلوط کن مورداستفاده، در تعیین زمان اختلاط مورداستفاده قرار گیرد. این زمان نیز بر اساس استاندارد ASTM C 94 تصحیح خواهد شد. باید از زمان سنج هایی بر روی مخلوط کن‌ها استفاده شود که پیش از اتمام زمان اختلاط اجازه تخلیه مخلوط کن را نمی دهد.

محل استقرار اپراتور باید به‌گونه‌ای باشد که بتواند داخل دستگاه مخلوطکن را دیده و در باره مناسب بودن روانی بتن قضاوت کند و اگر به دلیل سنگ‌دانه‌های خشک یا تر روانی بتن کم یا زیاد باشد، بتواند مقدار کمی آب به بتن اضافه یا کم کند. اگر این امکان وجود نداشته باشد که اپراتور داخل مخلوط کن را ببیند، باید محل او در جایی باشد که تخلیه شدن دستگاه مخلوطکن را زیر نظرداشته باشد و بتن را در حال تخلیه از مخلوط کن ببیند. دستگاه رطوبت سنج ماسه در این مورد امکان خوبی برای اپراتور خواهد بود.

8- 12-2- 3- ریختن و جای گذاری بتن حجیم

ریختن و جای گذاری بتن حجیم شامل آماده کردن درزها برای بتن‌ریزی، حمل، ریختن و لرزاندن بتن خواهد بود. روش آماده کردن درزها برای بتن‌ریزی بعدی باید منطبق بربندهای 8-6 و 8-8 باشد. برای آغاز بتن‌ریزی مجدد بر روی لیفت قبلی که گرفته باشد، ابتدا باید لایه نازکی از ملات ماسه- سیمان با نسبت آب به سیمان کم‌تر از بتن حجیم مورداستفاده، روی درز اجرایی مضرس شده ریخته شود. روش‌های حمل و ریختن بتن حجیم باید به تائید مهندس ناظر برسد. این عملیات ممکن است با استفاده از باکت و جرثقیل برجی (یا کابلی)، کامیون‌ها و سیلوبوس‌ها اجرا شود.

بتن حجیم باید در لایه هایی با ضخامت حداکثر 50 سانتی‌متر برای مخلوط‌های با بزرگ ترین دانه 150 میلی متر و افت کم‌تر از 4 سانتی‌متر ریخته شود. برای این منظور می‌توان از باکت‌های 3 تا 6 متر مکعبی و ویبراتورهای با قطر 15 سانتی‌متر استفاده کرد. در موارد خاص و با استفاده از ماشین‌آلات ویژه برای پخش و کوبیدن بتن، با تائید مهندس ناظر می‌توان از باکت‌های بزرگ تر نیز استفاده کرد.

حداکثر ضخامت لایه‌ها برای مخلوط‌های بتن با بزرگ ترین دانه 76 میلی متر (یا 100 میلی متر) و با افت کم‌تر از 5 سانتی‌متر که با باکت‌های کوچک‌تر و ویبراتورهای قوی اجرا می‌شوند، بهتر است 40 سانتی‌متر باشد. این ضخامت توسط مهندس ناظر تعیین یا تائید خواهد شد. استفاده از لایههای بتن‌ریزی با ضخامت کم‌تر ارجح خواهد بود.

پلکان لیفت‌ها باید به شکلی سازمان دهی شود که در روزهای گرم، بتن کم‌ترین مدت ممکن را در معرض آفتاب باشد و در روزهای بارانی کم‌ترین مقدار بارش بر روی آن ببارد.

لرزاندن صحیح بتن بهترین امکان برای استفاده موفق از مخلوط‌های با افت کم و بزرگ ترین دانه با اندازه حداکثر را به وجود میآورد. لرزاندن بتن ب اید کاملاً منطبق بر 903 ACI باشد.

8- 12-2- 4- عمل‌آوری و نگهداری بتن حجیم

به جز در هوای سرد، سطوح افقی بتن تا بتن‌ریزی بعدی باید خیس نگه داشته شود، مگر آن‌که خیس کردن سطح بتن منجر به سرد شدن بیش از حد سطح و افزایش اختلاف دما بین سطح و هسته بتن شود. روش عمل‌آوری و نگهداری بتن حجیم باید منطبق بربند 8-7-2 باشد، اما بهتر است از ترکیبات شیمیایی مورداستفاده در عملآوری بتن استفاده نشود. در صورت استفاده از این ترکیبات، که باید مورد تائید مهندس ناظر باشد، بر روی درزها، این مواد باید به‌وسیله سند بلاست یا جت آب کاملاً برداشته شود.

8- 12-2- 5- ارتفاع لیفت ها

ارتفاع لیفتهای بتن‌ریزی تابعی از نوع کار، درجه حرارت محیط، مقدار و نوع سیمان، سنگدانهها، افزودنی‌ها و آب مصرفی در مخلوط، روش‌های کنترل حرارت بتن و روش‌های اجرای بتن‌ریزی است. ارتفاع لیفت‌ها بر روی نقشه‌های اجرایی و در مشخصات فنی خصوصی بر اساس ACI 207 تعیین خواهد شد.

8- 12-3- پیش سردسازی

موثرترین روش برای جلوگیری از ترک‌ها ی حرارتی که هنگام بتن‌ریزی‌های حجیم ممکن است تشکیل شود، سرد کردن مخلوط بتن به هنگام بتن‌ریزی است. هر چه دمای بتن به هنگام تبدیل از حالت پلاستیک به حالت الاستیک کم‌تر باشد، تمایل بتن به ترک خوردن کم‌تر می‌شود.

پیش سردسازی به روش‌هایی اطلاق می‌شود که بتن را در حالت تازه خنک می کنند. اگر دمای بتن حجیم به هنگام بتن‌ریزی حداکثر 10 درجه سانتی‌گراد باشد، امکان خرابی‌های ناشی از حرارت هیدراسیون به حداقل کاهش می یابد. مقدار سردسازی موردنیاز برای هر یک از سازه‌ها، شرایط محیطی و نوع مخلوط و مواد اولیه آن باید جداگانه محاسبه و به تصویب مهندس ناظر برسد. بهتر است این محاسبات بر اساس ACI 207 صورت گیرد. برای سرد کردن بتن تازه باید مواد اولیه آن را سرد کرد. آب بتن ممکن است سرد شود، یا بخشی از آن (یا همه آن) بهصورت یخ پیمانه شود. محل‌های انباشت سنگدانهها را می‌توان سایهاندازی کرد. ماسه را می توان در ماسهشوها و یا جدا کنندههایی شست یا جدا کرد که آب آن‌ها سرد شده است. سرد کردن شن که بیش‌تر ین تأثیر را در سرد کردن بتن دارد، ممکن است با پاشیدن پودر آب سرد روی محل انباشت شن، پاشیدن آب سرد روی تسمههای حمل شن با سرعت کم، غرقاب کردن شن در مخازن آب سرد، وزیدن هوای سرد به لاوک‌های پیمانه کن و یا سرد کردن توأم با تبخیر آب شن به‌وسیله ایجاد خلا انجام شود. ترکیبی از روش‌های فوق هم ممکن است مورداستفاده قرار گیرد.

8- 12-3- 1- آب

آب موجود در شن و ماسه نه تنها باید در عملیات پیمانه کردن مدنظر باشد، بلکه برای تعیین دمای بتن حجیم نیز باید در نظر گرفته شود. با توجه به این‌که در بتن حجیم مقدار آب کمی استفاده می‌شود، حتی هنگامی‌که به‌جای آب از یخ استفاده می‌شود نیز تأثیر چندانی در کاهش دمای بتن نخواهد داشت. در حالت معمولی بتن‌های حجیم، اگر دمای 65 کیلوگرم از آب مخلوط را از 21 درجه سانتی‌گراد به 2 درجه سانتی‌گراد کاهش دهیم، دمای بتن 2 درجه سانتی‌گراد کاهش مییابد. در حالی که اگر 65 کیلوگرم یخ به همان بتن حجیم به‌جای آب اضافه کنیم دمای بتن 10 درجه سانتی‌گراد کاهش مییابد. در مقاب ل دستگاه‌های سردسازی آب کم هزینه تر و ساده تر از دستگاه‌های یخ سازی است. استفاده از هر یک از روش‌های فوق منوط به تائید مهندس ناظر خواهد بود. در صورت استفاده از یخ، قطعات یخ باید پولکی باشد.

8- 12-3- 2- سنگدانه ها

با توجه با تأثیر فوقالعاده سردسازی سنگدانهها در سردسازی بتن، در اکثر موارد سردسازی بتن بدون توجه به سردسازی سنگ‌دانه‌ها میسر نیست.

شاید بهترین راه برای سردکردن ماسه شستن آن‌ها در ماسه شوهایی باشد که آب آن‌ها در دستگاه‌های آبسرد کن سرد می‌شود. آب جاری از ماسه شور به یک مخزن رسوب گیر می رود و پس از رسوب گیری وارد آبسرد کن شده و دوباره به ماسهشور بازمی‌گردد. در این روش می‌توان ماسهای با درجه حرارت بین 4 تا 7 درجه سانتی‌گراد تولید کرد.

آب پاشی بر روی شن روش ارزانی است که دمای شن را تا حدود کمی می کاهد. کارایی این روش که باید برای آن سامانهزهکشی مناسب در نظر گرفت به شرایط دما، رطوبت هوا و سرعت باد بسیار وابسته است.

غرقاب کردن شن در مخازنی که در آن‌ها آب سرد جریان دارد، در سرد کردن بتن بسیار مؤثر است. در این روش پس از این‌که شن و آب سرد از هم جدا می‌شوند، باید شن را روی سرند ریخت تا آب زیادی آن گرفته شود. می توان با دمیدن هوا ضمن خشک کردن شن آن را سردتر هم کرد.

استفاده از روش سردسازی شن با خلا قادر است حرارت شن و در نتیجه بتن را تا حدود زیادی کاهش دهد.

روش‌های دیگر سردسازی سنگ‌دانه‌ها نیز وجود دارد که در صورت پیشنهاد پیمانکار و تائید مهندس ناظر و همچنین انطباق بر ACI 207 قابل استفاده هستند.

8- 12-3- 3- سیمان

با توجه به خطر کاهش درجه حرارت سیمان تا پایین تر از نقطه شبنم و در نتیجه جذب آب سیمان در صورت سردسازی آن، هیچ گونه سردسازی سیمان به‌صورت مستقیم مجاز نخواهد بود. به‌هرحال در شرایط خاص و با تائید مهندس ناظر می‌توان با نصب لوله‌های آب سرد سیلوی سیمان را سرد کرد. نصب عایق‌های حرارتی در اطراف سیلوی سیمان برای کنترل تبادل حرارتی آن با محیط نیز می‌تواند مفید باشد.

8- 12-3- 4- کسب حرارت در مراحل تولید و بتنریزی

برای جلوگیری از کسب حرارت مواد اولیه بتن و بتن تازه در مراحل تولید و بتن‌ریزی، باید این مراحل را با سرعت هرچه بیش‌تر اجرا کرد. می‌توان محل پیمانه کن‌ها را عایقبندی کرد، هوای این محل‌ها را سرد کرد و یا در آن‌ها هوای سرد شده را بر روی شن اعمال کرد. به‌هرحال برای اجتناب از مخاطره در محاسبه دمای بتن به هنگام بتنریزی باید مقداری گرما برای تاخیرهای احتمالی در نظر گرفت.

8- 12-3- 5- ظرفیت دستگاه‌های سرد ساز

دستگاه‌های سرد ساز آب، یخ ساز، سرد کننده شن و سایر مکانیزم‌های مورداستفاده در عملیات پیش سردسازی باید ظرفیتی متناسب با حجم عملیات داشته باشد و قبل از خرید و نصب در کارگاه، محاسبات تعیین ظرفیت آن‌ها باید به تائید مهندس مشاور برسد.

8- 12-4- پس سردسازی

پس سردسازی عبارت است از عبور دادن مایعی سرد (غالباً آب) از لوله‌های باریکی که در بتن کار گذاشته می‌شود. تا زمان دمای اوج بتن، هیچ محدودیتی در نرخ سردسازی ضروری نیست. پس از نقطه اوج دمای بتن، سردسازی تا وقوع یکی از سه حالت زیر باید تداوم یابد:

- نرخ سردسازی بتن در روز به بیش‌ترین مقدار مندرج دربند 8-12-4-2 برسد.

- دمای بتن به کم‌تر از 17 درجه سانتی‌گراد برسد.

- دمای بتن تا مقداری که در نهایت دمای پایدار آن خواهد بود، کاسته شود.

دوره این سردسازی اولیه معمولاً بین 2 تا 4 هفته است. دمای بتن دوباره افزایش خواهد یافت و یک یا دو دوره سردسازی دیگر موردنیاز خواهد بود که هر یک بین 40 تا 60 روز ادامه خواهد یافت تا دمای بتن به‌گونه‌ای بی خطر تا درجه حرارت تعیین‌شده در مشخصات فنی خصوصی یا دستور کارها کاسته شود. در صورت ضرورت تزریق بین درزها، در این وضعیت تزریق درزها اجرا می‌شود.

با توجه به مدول الاستیسیته بتن که همواره افزایش می یابد، نرخ سردسازی بتن، برحسب درجه سانتی‌گراد در روز، در دورههای سردسازی بعدی کم‌تر از دوره سردسازی اولیه خواهد بود.

8- 12-4- 1- لوله گذاری‌ها و وسایل سردسازی و پمپ آب

جنس، اندازه، شکل و فاصله لوله‌ها از یکدیگر و شکل کلی لولهگذاری‌ها در بتن باید منطبق بر ACI 207 باشد، همچنآن‌که تمام وسایل سردسازی و پمپ آب نیز باید الزامات مرجع مذکور را تأمین کند.

8- 12-4- 2- نرخ سردسازی

در مدت حرارت زایی و افزایش دمای سریع اولیه، سردسازی باید با حداکثر ظرفیت ادامه پیدا کند. پس از این‌که بتن به نقطه اوج دمای خود رسید، سردسازی باید برای 15 روز با نرخی ادامه پیدا کند که کاهش دمای بتن از 6/0 درجه سانتی‌گراد در روز بیش‌تر نشود. می توان از نرخ کاهش دمای یک درجه سانتی‌گراد هم در یکی دو روز آخر استفاده کرد. سپس برای چند روز عملیات سردسازی قطع می‌شود و قبل از رسیدن درجه حرارت به نقطه اوج، عملیات دوباره آغاز می‌شود.

8- 12-4- 3- مشاهده حرارت

با نصب حرارت سنجها ی مناسب در نقاطی از بتن که قادر باشد دمای میانگین بتن را نشان دهد، می‌توان حرارت بتن را مشاهده کرد. با استفاده از این حرارت سنجها، باید تمام افت و خیزهای حرارتی بتن ثبت شود. می توان با آزمایش دمای آب استاتیک نیز وضعیت سردسازی را تعیین کرد. اختلاف دمای آب در ابتدا و انتهای مسیر آن در بتن نیز به‌عنوان کنترل مناسبی برای چگونگی سردسازی قابل استفاده است.

8- 12-4- 4- سردسازی سطوح

سطوح سازه‌های بتن حجیم را می‌توان بلافاصله پس از بتن‌ریزی سرد کرد و سردسازی را حداقل برای دو هفته ادامه داد تا از کرنش‌های ناشی از سرد شدن هوا جلوگیری کرد. روش‌هایی که پیمانکار (احتمالا) برای این منظور استفاده خواهد کرد، باید قبلاً به تائید مهندس ناظر برسد.

8- 12-4- 5- پوشش سطوح

میزان محافظت سطوح از تبادل حرارتی با محیط، نسبت به ابعاد سازه، نوع و مقدار سیمان، پوزولان‌ها و مواد افزودنی، نسبت آب به سیمان، نسبت سنگدانه به سیمان، سرعت کاهش یا افزایش دمای محیط، میانگین دمای محیط، وضعیت بارش و... تغییر می‌کند.

میزان این محافظت توسط پیمانکار تعیین و به تائید مهندس ناظر خواهد رسید. پوشش سطوح افقی، عمودی و قالب گیری شده و بازکردن قالبها باید به روش‌های منطبق بر الزامات ACI 207 و مورد تائید مهندس ناظر باشد.