پورتال جامع دلتا

مقدمه

 بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه های حجیم ( سدها ، شالوده های بزرگ و... ) کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده می شود . 

چنین روش اجرایی نتایج و تبعات اولیه زیر را به دنبال خواهد داشت : 

•انرژی لازم برای اجرا و جا دادن این گونه مصالح بیش از مقداری است که با لرزاننده های ( ویبراتور ) معمولی تامین می گردد . به همین دلیل در صورت استفاده از مصالح و مواد سیمانی مشابه آنچه در بتن لرزاننده سنتی (CVC) یا بتن متعارف به کار برده می شوند و با اجرای لایه های متوالی بتن ، می توان به کیفیتی بهتر از کیفیت بتن متعارف (CVC) دست یافت . 

•از سوی دیگر ، مانند سدهای خاکی ، ناحیه بين دو لایه متوالی و ناحیه واقع در درون لایه ها با یکدیگر متفاوتند . 

•روش اجرای بتن غلتکی در مقایسه با بتن متعارف ، امکان دستیابی به سرعت زیادتری را فراهم می سازد که مزایای اقتصادی چون صرفه جویی در قیمت واحد حجم بتن و کاهشی قابل ملاحظه در زمان ساخت و همچنین در قالب بندی و ... را در پی خواهد داشت . 

بتن غلتکی همچون تمامی انواع موجود بتن ، مخلوطی از مصالح سنگی خنثی ، مواد سیمانی و آب است .

بتن غلتکی مصالح و روشی نوین برای ساخت اقتصادی سازه های حجیم از جمله سدهای وزنی می باشد . در این نوع بتن ترکیبی از ویژگی های تکنولوژی بتن و خاک به کار گرفته شده و با استفاده از ماشین الات ساخت سدهای خاکی حمل ، پخش و متراکم می شود . بنابراین بتن ریزی سریعتر و هزینه اجرا به شدت کاهش می یابد .

امروزه سدهای بتن غلتکی در بسیاری از کشورهای در حال توسعه ساخته می شوند . زیرا این سدها مزایای اقتصادی و سرعت زیاد اجرای سدهای خاکی و ایمنی سدهای بتنی را تواماً در بردارند . فهرست سدهایی که در ایران به این روش مطالعه شده اند در جدول شماره 1 آمده است . پیشرفت حاصل در تکنولوژی بتن حجیم به منظور کاهش درصد سیمان منجر به پیدایش روش بتن غلتکی گردیده است . در این روش با منظور نمودن عوامل زیر درصد سیمان مصرفی کاهش یافته و بتن ریزی سریعتر و با هزینه ای کمتر انجام می شود:

•استفاده از سنگدانه های با حداکثر ابعاد بیشتر و دانه بندی خاص 

•استفاده از پوزولان 

•استفاده از مواد افزودنی حباب ساز و روان کننده 

•استفاده از ماشین آلات حمل ، پخش و تراکم در عملیات خاکی و استفاده از ویبره سنگین در بتن ریزی 

این نوع بتن به دلیل شرایط خاص اجرایی باید دارای روانی مناسب باشد . هنگامی که بتن غلتکی خیلی سفت باشد دانه بندی و چسبندگی مناسب جهت تراکم یکنواخت را نداشته باشد ، قسمت های تحتانی لایه تراکم مناسب را نمی بیند و هرگاه روانی این بتن خیلی زیاد باشد تحمل وزن غلتک را نداشته و غلتک لرزاننده نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین در این نوع بتن انتخاب مصالح و نسبت های اختلاط از اهمیت خاصی برخوردار می باشد . 

ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلطکی عبارتند از : 

1. روانی مناسب ( توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم )

2. مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها )

3. آب بندی ( کنترل تراوش )

4. حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی )

2- سه روش طراحی سد بتن غلتکی : 

روش طراحی سد بتن غلتکی در سال های 1970 به سه طریق متفاوت در حال شکل گیری و تبیین بود . در ایالات متحده نوع کم سیمان آن مبتنی بر روش های مربوط به مصالح و اجرای سدهای خاکی توسط گروه مهندسین ارتش (Army Corps of Engineers ) توسعه یافت. مهندسین انگلیسی گزینه دیگری با خمیر سیمان زیاد به صورت تلفیقی از طرح اختلاط بتن متدوال و روش های ساخت سدهای خاکی را در نظر داشتند . گروه مهندسین ژاپنی روش دیگری را تعقیب نمودند که سد بتنی متراکم شده با غلتک (  RCD ) نامیده می شد . از سه حالت فوق RCD محافظه کارانه ترین حالت نسبت به سد بتنی مرسوم و تجارب اجرایی آن می باشد.

2-1- روش طرح مخلوط با خمیر زیاد (روش انگلیسی):

روش طراحی مخلوط با خمیر زیاد اولین بار توسط مهندسی به نام دانستان (Dunstan ) ابداع گردید و اداره عمران ایالات متحده بعداً تغییراتی در آن اعمال نمود که در سد آپراستیل واتر (Upper Still Water ) به کار برد . این روش با مفاهیم طراحی سد بتن غلتکی با خمیر زیاد منطبق بوده و در آن کل سازه غیرقابل نفوذ منظور می شود و چسبندگی بین لایه ها با توجه به ویژگی مخلوط فراهم می گردد . به منظور دستیابی به چنین معیارهایی مواد شیمیایی بیشتر در مخلوط مصرف می شود تا بتن غلتکی با خمیر زیاد حاصل شود .  

 2-2- روش سد بتنی متراکم شده با غلطک RCD  ( روش ژاپنی) :

معیارهای طراحی مخلوط در روش RCD به شرح زیر است : 

1. مقدار سیمان بایستی حتی الامکان کم در نظر گرفته شود در حالی که با مشخصه های مقاومت در نظر گرفته شده سازگار باشد . مقداری خاکستر بادی به عنوان ماده افزودنی مصرف شده تا بدین وسیله گرمای هیدراتاسیون و نیازهای آب مخلوط کاهش یابد . 

2. لازم است نسبتی از ماسه به مصالح سنگدانه ای درشت دانه بیش از نسبت در نظر گرفته شده برای بتن حجیم معمولی منظور شود تا جدا شدن دانه ها کاهش یافته و تسهیلاتی در عمل تراکم با غلتک های ارتعاشی فراهم آورد . 

2-3- روش کم سیمان (گروه مهندسین ارتش آمریکا) :

این روش مبتنی بر تجارب حاصله در هفت پروژه بتن غلتکی می باشد . روش مذکور از دستورالعمل ACI شماره 3/211 تحت عنوان روش استاندارد برای انتخاب نسبت های اختلاط در بتن بدون اسلامپ پیروی می کند . دستورالعمل فوق شامل چند جدول است که از روی تجربیات مذکور در ارتباط با بتن غلتکی تهیه شده است . این روش تعیین نسبت های اختلاط می تواند برای دامنه وسیعی از مصالح و مشخصات پروژه مورد استفاده قرار گیرد . 

رویه بتن غلطکی (RCCP) 

رويه بتن  غلطکی 

يكي از مشكلات اساسي معابر سواره رو ، خيابان ها و شبكه هاي بزرگراهي و محوطه هاي صنعتي در كشور ما ، تخريب و تعويض هاي متوالي آسفالت ميباشد كه در كنار تحميل خسارات ميلياردي به اقتصاد ملي ، ضريب ايمني جاده ها و خيابان هاي كشور را نيز به شدت كاهش داده است و البته خسارات فراواني نيز به خودروها وارد مي كند به نحوي كه اين وضعيت مورد اعتراض صاحبان اتومبيل ها و رانندگان مي باشد . اعتراضي كه تكنولوژي فعلي ساخت معابر قادر به پاسخگوئي و رفع اين معضل نيست و نيازمند تغيير ساختاري و تكنيكي طراحي و ساخت معابر سواره رو و ترافيكي مي باشد . از طرفي معضل زيست محيطي استفاده از مواد نفتي و هيدروكربن ها در تركيب آسفالت قيري در كنار پائين بودن قابليت هاي آسفالت قيري براي احراز بسياري از مشخصات فني مورد لزوم در معابر ترافيكي بالاخص در بخش دوام و پايداري در برابر تغييرات جوي و سيكل هاي يخبندان ، گزينه رويه بتن غلطکی ( RCCP ) را پيش رو قرار داده است . رويه بتن غلطکی فصل نويني را در طراحي و ساخت معابر سواره رو به وجود آورده است .

قابليت هاي فني رويه رويه بتن غلطکی 

1- دامنه كاربرد بسيار وسيع در ساخت جاده ها و خيابان هاي اصلي و فرعي ، آزادراه ها ، باند پرواز و آشيانه هواپيما ، كف سالن هاي صنعتي ، محوطه هاي صنعتي و انبارها ، باراندازها ، جاده معادن ، پياده روها ، ورزشگاه ها ، پيست اتومبيل راني ، كف نمايشگاه هاي صنعتي و تجاري ، محوطه هاي تجاري ، بنادر و اسكله ها ، دامداري ها ، سردخانه ها ، جاده هاي شيب دار ، لوپ ها ، ميادين ، دورها ، پل ها و كف ترمينال ها و ايستگاه هاي اتوبوس و كاميون ( گاراژها ) و . . . 

2- تحمل بارهاي سنگين ترافيكي به ويژه در محل شيب ها ، دورها و ايستگاه ها و بارهاي ترافيكي و ايستگاه هاي سنگين با توجه به بالا بودن مقاومت فشاري ( بيش از 3 برابر ماكزيمم مقاومت فشاري ثبت شده براي آسفالت ) اين قابليت را براي رويه بتن غلطکی فراهم نموده است كه بارهاي سنگين و فوق سنگين را به راحتي تحمل  نمايد 

3- صلب بودن و عدم تغيير شكل در برابر بارهاي وارده و ضربات ناشي از سقوط اجسام سخت . 

4- دوام بلند مدت نسبت به آسفالت قيري در مناطق گرمسير و معتدل با توجه به اين كه در برابر افزايش دما مقاوم بوده و هيچ گونه تغيير شكلي در آنها ايجاد نمي شود .

5- قابليت بهره برداري زود هنگام حتي در مواقع اضطرار ( 12 ساعت پس از اجرا ) 

6- دوام بلند مدت رويه بتن غلطکی  در مناطق داراي سيكل هاي يخبندان و سردسير ، بخش قابل توجهي از افت كيفيت آسفالت هاي قيري در عبور از فصل سرما و يخبندان اتفاق مي افتد و عواملي از قبيل پديده جذب آب و يخ زدگي و آب شدگي ،  نفوذ آب به لايه هاي زيرين و يا استفاده از نمك براي يخ زدائي از جمله عوامل اصلي تخريب آسفالت هاي قيري در عبور از فصل سرما مي باشند . رويه بتن غلطکی به خاطر جذب آب پائين و مقاوم بودن در برابر سيكل هاي يخبندان در مواجهه با آسيب هاي احتمالي پيش روي آسفالت هاي قيري ايمن و مقاوم مي باشد . 

7- سرعت بالاي اجرا و سهولت نگهداري و ايجاد تغييرات آسان و كم هزينه به منظور ترميم و يا مرمت محل هاي آسيب ديده .

8- صرفه جوئي در مصرف سوخت و حذف آلودگي هاي حين پخت و انتقال آسفالت .

9- رويه بتن غلطکی  ، به خاطر نفوذناپذيري مواد متشكله آن به بافت مصالح و طبيعت ، به عنوان رويه سازگار با محيط زيست هيچ گونه مشكل زيست محيطي در محدوده كاربردي خود ندارد و تا پايان دوره دوام مواد و مصالح متشكله آن به عنوان بخشي از طبيعت تعريف مي شود . 

10- مقاوم دربرابر ريزش انواع مواد نفتي و هيدروكربن ها و بسياري از اسيدها كه از جمله نقاط ضعف آسفالت قيري مي باشد . زيرا در آسفالت هاي قيري به خاطر هم خانوادگي مواد نفتي با قير ، واكنش هاي تركيبي و شيميائي صورت گرفته به شدت مشخصات فني آسفالت قيري را تحت تاثير قرار مي دهد . اين در حاليست كه مواد نفتي و هيدروكربن ها و بسياري از اسيدها در مواجهه با رويه بتن غلطکی به عنوان ماده خنثي عمل مي كند .

11- رنگ خاكستري و خنثي رويه بتن غلطکی ، ضمن ايجاد كنتراست و چشم انداز لطيف ضريب جذب دماي پائين تري دارد و اين به پائين آوردن دماي محيط كمك مي كند .

12- امكان تعبيه كف هاي رنگي براي كل محوطه و قسمت هاي ضروري راه كه پايداري آن نسبت به روش متداول رنگ زدن و خط كشي قابل توجه مي باشد .