مهندسی عمران Civil Engineering | آموزش و دانلود PDF | AutoCAD , Etabs ,SAP2000

آموزش حامع مباحث مهندسی عمران و سازه | آموزش نرم افزارهای AutoCAD , Etabs ,SAP2000

مهندسی عمران Civil Engineering | آموزش و دانلود PDF | AutoCAD , Etabs ,SAP2000

آموزش حامع مباحث مهندسی عمران و سازه | آموزش نرم افزارهای AutoCAD , Etabs ,SAP2000

۸ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «اصول اجرایی بتن غلتکی» ثبت شده است

برای به دست آوردن طرح اختلاط بتن غلتکی موردنظر به روش روانی به صورت زیر عملی می‌کنیم:
  • ابتدا از نمودار زیر آب به سیمان متناظر با مقاومت استاندارد ۲۵ مگاپاسکال را پیدا می‌کنیم. این مقاومت ۲۸ روزه، مقاومت موردنظر طراحی می‌باشد.

Capture18

  • در گام بعدی با استفاده از نمودار زیر مقدار سیمان موردنیاز با توجه به مقاومت استاندارد طراحی، انتخاب می‌شود.

Capture19

  • از روی میزان سیمان و آب به سیمان، مقدار آب نیز به دست می‌آید. لازم به ذکر است که این مقدار آب مربوط به حالت SSD (اشباع با سطح مرطوب) سنگدانه‌ها ست. در عمل بایستی بر اساس رطوبت موجود مصالح، میزان آب اصلاح گردد.
 
  • مطابق با آیین‌نامه‌ها و دستورالعمل‌های موجود، بزرگ‌ترین بعد سنگدانه‌ها، ۱۹ میلی‌متر توصیه‌شده‌است. با استفاده از جدول زیر، حجم مطلق درشت‌دانه‌ها، در نظر گرفته می‌شود.

Capture20

  • دانسیته درشت دانه‌ها به‌طورمعمول حدود ۲۵۰۰ تا  kg/m3۲۶۵۰ است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی و یا درصورت عدم وجود آن، دانسیته درشت دانه‌ها درنظر گرفته شده و بر اساس جدول بالا، وزن آنها محاسبه می‌شود.
  • درنهایت با کسر تمام احجام مصالح از ۱ مترمکعب، حجم ریزدانه‌ها به دست می‌آید.
  • مهندس علیرضا خویه
روش‌های مختلفی برای طرح اختلاط مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی ارائه‌شده است. این روش‌ها را می‌توان به دو دسته کلی زیر تقسیم نمود:
  • طرح اختلاط با استفاده از آزمایش‌های روانی بتن (روش بتنی)
  • طرح اختلاط با استفاده از آزمایش‌های تراکم خاک (روش خاکی)
در کلیه روش‌های بتنی جهت دستیابی به مقاومت فشاری طرح (و یا الزامات دوام) نسبت آب به مواد سیمانی مدنظر قرار می‌گیرد و همچنین اجزای مخلوط به گونه‌ای تعیین می‌شوند که کارایی مخلوط جهت تراکم با غلتک ویبره‌ای مناسب باشد. این کارایی بر پایه انجام آزمایش روانی به روش تعیین زمان لازم جهت تراکم نمونه تحت سربار و در حالت ارتعاشی (زمان وی بی اصلاح‌شده) تعیین می‌گردد.
در مطالعه حاضر از روش‌های طرح اختلاط با استفاده از آزمایش‌های روانی استفاده می‌شود. در این روش‌ها معمولاً کلیه پارامترهای مخلوط به‌غیراز یکی از آن‌ها مانند مقدار آب، مواد سیمانی یا مقدار سنگدانه، ثابت نگه داشته شده و با انجام آزمایش‌های لازم، مقدار ماده متغیر تعیین می‌گردد تا روانی مناسب و سایر خواص موردنظر تأمین گردد. بدین ترتیب مقدار بهینه هر یک از اجزای بتن به‌منظور دستیابی به خواص موردنظر بتن غلتکی تازه و سخت شده، حاصل می‌شود.
یکی از ملاحظات اساسی به هنگام استفاده از روش‌های طرح اختلاط شرح داده‌شده در ACI R207.5 که از آزمایش‌های روانی استفاده می‌کنند، انتخاب صحیح نسبت حجم خمیر به حجم ملات است. مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی باید دارای حجم خمیر کافی برای پر کردن فضای خالی بین ذرات سنگدانه باشند. میزان خمیر، قابلیت تراکم مخلوط و همچنین صافی نهایی سطح روسازی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
  • مهندس علیرضا خویه
روش‌های طرح اختلاط بتن غلتکی به دلیل سفت‌تر بودن مخلوط و نیز دانه‌بندی متمایز آن، با روش‌های به‌کاررفته برای بتن‌های معمولی متفاوت است. تفاوت‌های اصلی در مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی راه با مخلوط‌های روسازی بتنی معمولی عبارت است از:
  • بتن غلتکی عموماً هوازایی نمی‌شود.
  • بتن غلتکی مقدار آب کمتری دارد.
  • بتن غلتکی مقدار خمیر سیمان کمتری دارد.
بتن غلتکی به مقدار ریزدانه بیشتری برای دستیابی به دانه‌بندی مناسب و برای عملکرد مناسب تحت تراکم با غلتک ارتعاشی، نیاز دارد. به‌منظور حداقل سازی جداشدگی و حصول سطح صاف در بتن غلتکی روسازی راه، معمولاً اندازه حداکثر سنگدانه در آن از ۱۹ میلی‌متر تجاوز نمی‌کند.
کاربرد مقادیر مواد سیمانی زیادتر و سنگدانه‌های با کیفیت بهتر در بتن غلتکی آن را نسبت به مخلوط‌های خاک – سیمان متمایز می‌سازد. به‌منظور ایجاد تراکم کافی در بتن غلتکی لازم است تا این بتن به‌اندازه کافی خشک باشد تا بتواند وزن غلتک ارتعاشی را که از روی آن عبور می‌کند تحمل نماید. همچنین لازم است تا به‌اندازه کافی مرطوب باشد تا خمیر سیمان در هنگام اختلاط و در حین تراکم بتواند به‌خوبی در بین ذرات سنگدانه پخش شود.
بتنی که برای تراکم با غلتک‌های ارتعاشی مناسب است، از نظر ظاهری نیز با بتن‌های دیگر که اسلامپ قابل‌اندازه‌گیری دارند، متفاوت است. بتن غلتکی ظاهری خشک دارد و تا قبل از متراکم شدن، خمیر سیمان در آن چندان قابل‌مشاهده نیست. البته مخلوط‌های بتن غلتکی باید خمیر کافی برای پر کردن حفرات بین سنگدانه‌ها داشته باشند.
  • مهندس علیرضا خویه
  • مواد افزودنی:
برای پیشگیری از خرابی ناشی از یخ‌زدگی در بتن، استفاده از مواد هوازا در مخلوط بتن امری متداول است. مواد افزودنی هوازا کاربرد عملی محدودی در مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی داشته‌اند. تحقیقات آزمایشگاهی انجام‌شده در موسسه ایوز آمریکا نشان داده است که در مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی به‌خوبی می‌توان از مواد هوازا به میزان ۵ تا ۱۰ برابر بیش از مقداری که برای بتن معمولی به کار می‌رود، جهت ایجاد هوازایی موردنظر در بتن استفاده نمود. البته عملی بودن تولید بتن غلتکی هوازایی شده در کارگاه تاکنون تجربه نشده است. شیوه متداول برای کاهش خرابی ناشی از ذوب و انجماد در بتن غلتکی روسازی، ایجاد نسبت آب به سیمان پایین در طرح اختلاط و اعمال انرژی تراکم زیاد به مخلوط بتن غلتکی است. بدین ترتیب بتن اجراشده، حداقل میزان آب قابل انجماد را در حفرات موئین خواهد داشت. ضمن اینکه نفوذپذیری آن نیز کاهش می‌یابد و رسیدن آن به حد اشباع بحرانی مشکل می‌شود. درصورتی‌که بتن غلتکی تا حد بحرانی اشباع نشود، در معرض خرابی ناشی از انجماد قرار نمی‌گیرد. استفاده از یک‌لایه زهکش زیر لایه بتن غلتکی روسازی، از اشباع شدن آن جلوگیری می‌کند.
افزودنی‌های شیمیایی مانند روان‌کننده‌ها و زودگیرکننده‌ها کاربردهای محدودی در بتن غلتکی داشته‌اند و عموماً در تحقیقات آزمایشگاهی موردمطالعه قرارگرفته‌اند. تأثیر این مواد در ارتقا خواص بتن غلتکی نسبت به بتن معمولی کمتر است چراکه این مواد، مقدار خمیر سیمان را تحت تأثیر قرار می‌دهند و در بتن غلتکی مقدار خمیر سیمان نسبت به بتن معمولی کمتر است.
عملکرد مواد روان‌کننده در کاهش مقدار آب موردنیاز یک مخلوط بتن غلتکی تا حدودی وابسته به مقدار و نوع سنگدانه‌های ریزتر از ۷۵ میکرومتر است. استفاده از کندگیرکننده‌ها در بتن غلتکی روسازی در به تأخیر انداختن زمان گیرش و درنتیجه ایجاد تراکم کافی و چسبندگی مناسب بین لایه‌های مجاور هم مؤثر خواهد بود. درصورتی‌که کاربرد مواد روان کننده و دیرگیرکننده در بتن غلتکی مدنظر باشد، میزان تأثیر آن‌ها در خواص بتن با توجه به هزینه اضافی مواد به‌کاررفته باید موردمطالعه قرار گیرد.
یکی دیگر از موادی که امکان استفاده در بتن غلتکی را دارد، الیاف پلی‌پروپیلن است. این الیاف می‌توانند مقاومت بتن غلتکی را در برابر شیار افتادگی و عریان‌شدگی افزایش دهد و کیفیت سطح بتن را از نظر زبری و تأمین اصطکاک بالا ببرد. بااین‌وجود، استفاده از این الیاف، به جهت عدم تأثیر بر میزان انعطاف‌پذیری و کشسانی بتن ضروری نیست و در صورت فراهم بودن شرایط، پیشنهاد می‌گردد.
  • آب:
کیفیت و الزامات آب مورداستفاده در بتن غلتکی مشابه آب مصرفی برای بتن معمولی است.
  • مهندس علیرضا خویه
  • مواد سیمانی:
مواد سیمانی مورداستفاده در بتن غلتکی روسازی شامل سیمان پرتلند آمیخته و گاهی سیمان به همراه پوزولان و یا سرباره اضافه‌شده به‌صورت مجزا است. انتخاب نوع سیمان بر اساس مقاومت طرح و سنی که برای مقاومت طرح در نظر گرفته‌شده است، صورت می‌گیرد. به‌طورکلی الزامات ترکیبات شیمیایی سیمان برای قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی مختلف و واکنش‌های قلیایی باید مطابق استانداردهای موجود باشد. در بسیاری از روسازی‌های بتن غلتکی ساخته‌شده تاکنون، از سیمان پرتلند نوع I یا II و خاکستر بادی کلاس F و C استفاده‌شده‌است. سیمان پرتلند مورداستفاده باید الزامات استاندارد ASTM C150 را ارضا نماید. از سیمان پرتلند نوع III (زود سخت شونده) به دلیل عدم فرصت کافی برای کار با بتن در بتن غلتکی استفاده‌نشده است. انتخاب هر نوع پوزولان برای استفاده در بتن غلتکی باید بر اساس مطابقت با استانداردها، عملکرد در بتن و در دسترس بودن برای پروژه موردنظر، انجام گیرد. استفاده از خاکستر بادی در بتن غلتکی راهکار مؤثری برای تأمین ذرات ریز موردنیاز برای تراکم کامل است. مقدار خاکستر بادی معمولاً بین ۱۵ تا ۲۰ درصد کل حجم مواد سیمانی در نظر گرفته می‌شود.
  • مهندس علیرضا خویه
  • سنگدانه‌ها:
درصورتی‌که درشت‌دانه و ریزدانه به‌صورت مخلوط باهم دپو شده باشد، مسئله جداشدگی ذرات ریزودرشت از یکدیگر، کنترل دانه‌بندی را مشکل خواهد ساخت و لذا دقت مضاعفی در نحوه ایجاد دپوها باید صورت پذیرد. یکی از روش‌های انبار (دپو) کردن درشت‌دانه به‌منظور جلوگیری از جداشدگی، دپو کردن آن‌ها به‌صورت لایه‌های افقی متوالی به ارتفاع کمتر از ۲ متر است. در این روش هر لایه بعد از تکمیل شدن لایه زیرین، در کل سطح دپو، ریخته می‌شود.
درصورتی‌که سطحی صاف و مسطح در روسازی راه مدنظر باشد، درشت‌دانه و ریزدانه باید به نحوی با یکدیگر مخلوط شوند که یک دانه‌بندی ترکیبی مناسب را ایجاد نماید. در شکل زیر محدوده‌های دانه‌بندی توصیه‌شده توسط یکی از مراجع برای تولید مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی راه ارائه‌شده است. همچنین جدول زیر نیز مقادیر عددی این محدودیت‌ها را نشان می‌دهد. بتن‌های معمولی غالباً با ترکیب دو گروه سنگدانه ریزودرشت ساخته می‌شوند. لیکن در مورد بتن غلتکی دستیابی به دانه‌بندی مناسب نشان داده‌شده در شکل زیر، با استفاده از دو گروه اندازه‌ای سنگدانه به دلیل مسئله جداشدگی ممکن است مشکل باشد. استفاده بیش از دو گروه اندازه‌ای سنگدانه، قابلیت بیشتری برای کنترل دانه‌بندی و مسئله جداشدگی ایجاد می‌کند.
Capture32
 
کاربرد سنگدانه‌های ریزتر از ۷۵ میکرومتر (الک No.200) درصورتی‌که غیر پلاستیک باشند، می‌توانند راهکار سودمندی برای کاهش فضای خالی بین ریزدانه‌ها باشد. البته اثر این ذرات بر خواص بتن غلتکی تازه و سخت شده در مطالعات طرح اختلاط باید مورد ارزیابی قرار گیرد. معمولاً حدود ۲ تا ۸ درصد سنگدانه ریزتر از ۷۵ میکرومتر در بتن غلتکی روسازی راه متداول است.

Capture31

  • مهندس علیرضا خویه
  • سنگدانه‌ها:
همچون سایر انواع بتن، انتخاب منبع مناسب سنگدانه یکی از مهم‌ترین فاکتورهای مؤثر در کیفیت و هزینه بتن غلتکی است. سنگدانه‌ها حدود ۷۵ تا ۸۵ درصد از حجم بتن غلتکی روسازی را تشکیل می‌دهند و لذا تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر خواص بتن سخت شده و بتن تازه دارند. انتخاب سنگدانه مناسب باعث صرفه اقتصادی بیشتر و بهره‌برداری بهتر از روسازی راه خواهد شد.
خواص سنگدانه بر کارایی، پتانسیل جداشدگی و سهولت تراکم بتن غلتکی تازه تأثیرگذار است. مقاومت، مدول الاستیسیته، خواص حرارتی و دوام بتن سخت شده نیز متأثر از خواص سنگدانه‌ها ست. سنگدانه مورداستفاده در مخلوط‌های بتن غلتکی روسازی شامل ریزدانه (سنگدانه ریزتر از mm ۷۵/۴ (الک No.4) و درشت‌دانه (سنگدانه درشت‌تر از  mm۷۵/۴) است. درشت‌دانه معمولاً شامل شن شکسته یا طبیعی و یا ترکیبی از آن‌هاست. ریزدانه نیز ممکن است شامل ماسه طبیعی، ماسه شکسته و یا ترکیبی از آن دو باشد. وجود ذرات بسیار ریز غیر پلاستیک نظیر سیلت در ماسه به‌عنوان پرکننده سبب کاهش مقدار سیمان موردنیاز خواهد شد؛ اما همراه بودن مقدار رس بیش‌ازحد نیز، آب موردنیاز مخلوط را بیشتر کرده و درنتیجه مسائل جمع شدگی، ایجاد ترک و کاهش مقاومت را در پی خواهد داشت. تعیین چگالی ویژه و جذب آب ماسه‌های حاوی مقادیر زیاد پرکننده مطابق استاندارد ASTM C انجام می‌شود. همچنین با پیروی از توصیه‌های ACI R201-2  از واکنش‌های سیلیسی-قلیایی سنگدانه‌ها می‌توان جلوگیری نمود. شایان‌ذکر است که در مواردی طبق نظر طراح پروژه که بتن غلتکی باکیفیت پایین‌تر موردقبول است، سنگدانه‌هایی که برخی الزامات استانداردهای اخیرالذکر را ارضا نمی‌کنند نیز ممکن است برای پروژه قابل‌قبول باشند.
بتن غلتکی حاوی شن طبیعی عموماً مقدار آب کمتری نسبت به بتن غلتکی حاوی شن شکسته برای رسیدن به یک مقدار روانی مفروض، لازم دارد. بتن غلتکی ساخته‌شده با شن شکسته به انرژی بیشتری برای تراکم نیاز خواهد داشت ولیکن جداشدگی در آن کمتر اتفاق می‌افتد. همچنین بتن غلتکی حاوی شن شکسته معمولاً مقاومت خمشی بیشتری به دست می‌دهد. اساساً میزان انسجام و چسبندگی مخلوط‌های بتن غلتکی به‌اندازه بتن معمولی نیست؛ لذا مسئله جداشدگی سنگدانه در مورد آن‌ها، بیشتر حائز اهمیت است.
استفاده از سنگدانه با اندازه حداکثر اسمی (NMSA) بزرگ‌تر سبب اقتصادی‌تر شدن طرح می‌شود چراکه با افزایش NMSA میزان فضای خالی بین سنگدانه‌ها کاهش‌یافته و لذا مقدار خمیر سیمان کمتری موردنیاز خواهد بود. لیکن به‌منظور ایجاد یک سطح نسبتاً صاف در روسازی راه، مقدار NMSA نباید از ۱۹ میلی‌متر تجاوز نماید.
  • مهندس علیرضا خویه

دستورالعمل اجرایی و کنترل کیفی روسازی بتن غلتکی
مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
1393
 
دانلود -دستورالعمل روسازی بتن غلتکی-ویرایش اول
 

 
 
فهرست مطالب
3 T فصل اول کلیات............................................................................................ 1
31 هدف................................................................................................................................. 1
3دامنه کاربرد ...................................................................................................................... 1
3-تعاریف واصطلاحات ......................................................................................................... 1
3 T فصل دوم مشخصات مصالح و خواص بتن غلتکی...........................................4
3کلیات................................................................................................................................4
3سنگدانه ها ........................................................................................................................4
3-سیمان و مواد مکمل سیمانی ..............................................................................................6
34 آب....................................................................................................................................7
3افزودنی های شیمیایی........................................................................................................8
3فصل سوم طراحی روسازی و اصول روش طرح مخلوط..................................9
3طراحی روسازی بتن غلتکی ...............................................................................................9
3طراحی درزها ................................................................................................................. 10
10 ........................................................................................................................................................... ﺕﺎﻴﻠﻛ 1-2-3
3-2-2 درز اجرایی طولی و عرضی .......................................................................................................................... 10
3-2-3 درز انقباض (جمع شدگی) ............................................................................................................................ 12
3-2-4 کنترلترک .................................................................................................................................................. 12
3-اصول روش طرح مخلوط بتن غلتکی............................................................................... 14
14 ........................................................................................................................................................... ﺕﺎﻴﻠﻛ 1-3-3
فهرست ب
3-3-2 الزامات کلی.................................................................................................................................................. 15
3-3-3 روشهای طرح مخلوط بتن غلتکی .............................................................................................................16
3-3-4 مثالهای طرح مخلوط بتن غلتکی.............................................................................................................28
3 T فصل چهارم ماشین آلات و اصول اجرایی ................................................... 34
3کلیات.............................................................................................................................34
3ماشین آلات و تجهیزات ................................................................................................. 34
4-2-1 تجهیزات تولید (مخلوط کن)........................................................................................................................ 34
4-2-2 انتقال بتن غلتکی........................................................................................................................................37
4-2-3 پخش (ریختن) بتن غلتکی.........................................................................................................................38
4-2-4 تراکم بتن غلتکی .........................................................................................................................................39
3-اصول اجرایی ................................................................................................................. 40
4-3-1 عملیات قبل از اجرای روسازی..................................................................................................................... 40
4-3-2 مواد و مصالح و تولید، اجرا وتراکم............................................................................................................. 41
4-3-3 عمل آوری.....................................................................................................................................................47
3 T فصل پنجم بازرسی، کنترل کیفیت و پذیرش.............................................. 51
31 کلیات............................................................................................................................. 51
3کنترل کیفیت.................................................................................................................. 51
5-2-4 کنترل مصالح ............................................................................................................................................... 52
5-2-5 کنترل تجهیزات ...........................................................................................................................................53
5-2-6 کنترل روندتولید ..........................................................................................................................................54
3-اجرای قطعه (نوار) آزمایشی............................................................................................ 55
3اجرای روسازی .............................................................................................................. 5
5-4-1 قبل از شروع بتن ریزی.................................................................................................................................56
5-4-2 در طی عملیات بتن ریزی ............................................................................................................................. 57
5-4-3 بعد از بتن ریزی ...........................................................................................................................................58
5-4-4- پذیرش ضخامت و مقاومت بتن روسازی ..................................................................................................58
5-5 اقدامات اصلاحی و ترمیمی........................................................................................ 60
5-6 بازگشایی ................................................................................................................ 61
5-7 تضمین و بیمه کردن کیفیت کار ................................................................................. 62
5-8 جریمه ..................................................................................................................... 6
 
.... 6
  • مهندس علیرضا خویه