نام فایل : مواد افزودني در پروژه هاي سد سازي

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 26

حجم : 11 مگابایت

مواد افزودني در پروژه هاي سد سازي
(کاربرد، مکانيزم واکنش، عوامل موثر بر عملکرد، معيارهاي انتخاب)
 
چکيده :
امتيازات فيزيکي و اقتصادي قابل ملاحظه اي که مواد افزودني براي بتن ايجاد مي کند و همچنين در بسياري موارد، مزاياي فني موجب رشد روز افزون کاربرد اين مواد در بتن شده است. اين مواد نه تنها امکان به کار بردن بتن را در شرايط پيچيده فراهم کرده اند که پيش از آن امکان استفاده از بتن در اين شرايط به دلايل مختلف فني وجود نداشت، بلکه امکان استفاده از گستره وسيع تري از مواد متشکله در مخلوط بتن را نيز به وجود آورده اند. سدها به علت نقش اساسي که در سيستم اقتصادي، اجتماعي، سياسي کشور دارند و نيز به علت سرمايه گذاري کلاني که براي ساخت آنها مي شود، جز سازه هاي استراتژيکي محسوب مي شوند که لازم است از عملکرد و دوام مناسبي در دراز مدت برخوردارمي باشند.
ملاحظات اقتصادي مانند استفاده از مصالح در دسترس و کاهش مصرف سيمان، ضوابظ پايايي از جمله هوازايي، کاهش نفوذپذيري، آب بندي و کاهش نسبت آب به مواد سيماني، استفاده از مواد کمک سيماني مانند پوزولانها ، سرباره و دوده سيلسي براي بهبود خواص وپايايي بتن که عموما منجر به افزايش آب مورد نياز مخلوط مي شوند، بهبود شرايط اجرايي مانند حمل و نقل، ريختن ومتراکم کردن بتن، بهبود خواص فيزيکي، مکانيکي و شيميايي بتن و امکان ادامه عمليات اجرايي و بتن ريزي در شرايط آب و هوايي مختلف از جمله مواردي هستند که استفاده از مواد افزودني در پروژه هاي سد سازي را اجتناب پذير مي کنند.
با توجه به اندرکنش مواد افزودني با مواد سيماني و ساير اجزاي تشکيل دهنده بتن و از آنجا که گستره وسيعي از مواد افزودني با نامهاي تجاري گوناگون موجود و در دسترس مي باشند، آگاهي از خصوصيات کلي، مکانيزم واکنش و عوامل مو ثر بر عملکرد اين مواد مي تواند در انتخاب آنها براي يک پروژه خاص، به ويژه پروژه سد سازي، سودمند باشد.
در اين مقاله پس از بررسي کاربرد، مکانيزم واکنش و عوامل موثر بر عملکرد مواد افزودني متداول در پروژه هاي سد سازي، راهکارهايي براي انتخاب اين مواد براي يک پروژه سدسازي ارايه مي گردد.
 
۱- مقدمه
بتن يکي از مهمترين يکي از فراگيرترين مصالح ساختماني است که مصرف آن در پروژه هاي مختلف عمراني همگام با پيشرفت تکنولوژي رشد روزافزوني دارد.
امروزه براي بهبود خواص بتن، بالابردن کيفيت آن، کاهش نارسايي ها و تغيير بعضي از مشخصه هاي بتن از مواد افزودني موادي تغير از آب سنگدانه سيمان هيدروليکي و الياف هستند که (
ACI
۱۱۶
R
) استفاده مي شود. مواد افزودني بنا به تعريف درست پيش از اختلاط يا درحين اختلاط به بتن افزوده مي شوند.
 مواد افزودني به دو دسته کلي
١. مواد معدني
٢. مواد افزودني شيميايي
تقسيم مي شوند.
مواد افزودني شيميايي نيز بر حسب نوع عملکرد خود به گروه هاي مختلف (مانند هوازا، کاهنده هاي آب، کنگدگيرنده ها و …) تقسيم مي شوند.
در اين مقاله کاربرد، مکانيزم واکنش، و عوامل موثر بر عملکرد مواد افزودني شيميايي متداول در پروژه هاي سد سازي، مانند روان کننده ها، ديرگير کننده ها، هوازاها و مواد کمکي تزريقي مورد بررسي قرارخواهد گرفت. در انتها ملاحظاتي درباره کابرد اين نوع افزودني ها و راهکاري براي انتخاب مناسب آنها براي يک پروژه سدسازي ارايه مي گردد.
۲- دلايل کاربرد مواد افزوني در بتن سدها امتيازات فيزيکي و اقتصادي قابل ملاحظه اي که مواد افزودني براي بتن ايجاد مي کنند از يک سو و در بسياري موارد مزاياي فني از ديگر سو، موجبات رشد روزافزون کاربرد، اين مواد را در بتن فراهم آورده اند بلکه امکان استفاده وسيع تري از مواد متشکله در مخلوط را نيز بوجود آورده اند.
بطور کلي دلايل و مزاياي حاصل از استفاده مواد افزودني در بتن مصرفي در پروژه هاي سدسازي را مي توان به شرح زير دسته بندي کرد:
ملاحظات اقتصادي:
اغلب سعي مي شود که سنگدانه مورد نياز پروژه سدسازي را از منابع قرضه هاي نزديک به ساختگاه سد تامين شود. دستيابي به مشخصات مورد نظر سنگدانه پرهزينه و در شرايطي بسته به خصوصيات قرضه، ممکن است غير عملي باشد با استفاده از مواد افزودني مي توان بر بسياري از نارسايي هاي فيزيکي وشيميايي سنگدانه موجود غلبه کرد و از همان مصالح در دسترس براي ساخت بتن استفاده کرد. تحقيقات انجام شده توسط پرهيزکار و همکاران بيانگر اين واقعيت ايت که دوده سيليسي به عنوان يک افزودني معدني مي تواند به ميزان قابل توجهي انبساط ناشي از واکنش قليايي سنگدانه را کاهش دهد.با استفاده ازمواد افزودني شيميايي نيز مي توان بر بسياري از نقايص فيزيکي سنگدانه ها مانند کمبود ريز دانه ها غلبه کرد.بديهي است که در اين موارد بايد بين هزينه دستيابي به مشخصات مورد نظر از طريق تغيير قرضه، نصب تجهيزات اضافي، طولاني تر کردن فرايند توليد سنگدانه ازيک سو و بهبود خواص سنگدانه موجود با استفاده از مواد افزودني از سوي ديگر يک مقايسه اقتصادي انجام گيرد.
بهبود خواص بتن سخت شده:
استفاده از مواد افزودني خواص فيزيكي ، مكانيكي و شي ميايي بتن را به نحوي چشمگيري بهبود مي بخشد . مواد افزودني كاهنده آب با كاهش نسبت به آب به مواد سيماني و كاهش تخلخل بتن ،خواص مكانيكي آن مانند مقاومت فشاري، خمشي و سايشي را ( رمضانيان پور- ١٣٦٨ ) بهبود مي بخشند
كنترل گرمازايي در بتن حجيم: براي كاهش گرماي ناش ي از هيدراسيون در بتن هاي حجيم بايد از سيمان هاي با گرما زايي كم مانند پرتلند نوع ٤ و سيمان پوزلاني استفاده كرد . از آنجا كه سيمان پرتلند نوع ٤ در ايران توليد نمي شوديك راه عملي براي كاهش حرارت ناشي از هيدراسيون، كاستن از مقدار سيمان مصرفي در بتن است بدون آنكه لطمه اي به خواص بتن تازه و سخت شده وارد شود . اينكار با استفاده از مواد افزودني كاهنده آب و فوق روان كننده ها امكان پذير است . در صورت استفاده از سيمانهاي پوزلاني نيز، چون مقدار آب مورد نيازاستفاده از مواد كاهنده آب براي حفظ نسبت به آب مواد سيماني و نيز بهبود (
Famili et at
۲۰۰۰) اين سيمانها بيشتر مي باشد كارآيي سودمند خواهد بود . استفاده از مواد افزودني كندگير كننده در كاهش سرعت گرمازايي در سنين اوليه (تا ٧ روز ) بسيار موثراست .بديهي است كه اين مواد تاثيري در كاهش مقدار كل گرماي حاصل نخواهد داشت .
چگونگي تاثير مواد افزودني شيميايي در بتن
 مواد افزودني شيميايي را مي توان بر حسب چگونگي تاثير آنها در بتن به دو گروه:
١. مواد افزودني با اثر فيزيكي
٢. مواد افزودني با اثر شيميايي در بتن تقسيم كرد :
...