پروژه و تحقیق-اصول بتن ریزی زیر آب- در 50 صفحه-docx

بسم الله الرحمن الرحیم

عنوان:
اصول بتن ریزی زیر آب
Underwater Concrete

مقدمه:
بتن ریزی در زیر آب، در ساختمان های دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن استفاده از روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است. اقدام اول استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن است، تا بتن همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند. روشهای بتن ریزی در زیر آب بشرح زیر می باشند:
۱) بتن ریزی با جام های زیر آبی:
در این روش جام حاوی بتن به کف قالب برده شده و دریچه آن به آهستگی و به نحوی باز می شود که بتن به آرامی تخلیه شده و تلاطمی در آب ایجاد نکند وبتن با آب مخلوط نشود، جام بعدی در بتن از قبل ریخته شده فرو رفته ودریچه ْآن باز می شود وبتن جدید داخل بتن مرحله اول تخلیه می شود و به این ترتیب بتن سایر جام ها با آب در تماس قرار نمی گیرند. اگر باز شدن دریچه جام با لوله های هوای فشرده انجام می شود باید جام دارای وسایلی باشد که هوای خروجی درآب ایجاد تلاطم نکرده ودر بالای سطح آب بیرون بیاید. سطح فوقانی جامهای زیر آبی ، به نحوی ساخته می شوند که دارای سقفی مجهز به قیف باشند و به این ترتیب آب کمترین تماس را با سطح فوقانی بتن درون جام پیدا نماید. بتن مناسب بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب سیمان و ۱۵ سانتیمتر اسلامپ دارد. حداکثر اندازه دانه های آن بین ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر و نسبت وزن ماسه به وزن کل سنگدانه ها در حدود ۴۰ در صد یا بیشتر است.
استفاده از جام مخصوص بتن ریزی در زیز آب برای شروع بتن ریزی باقیف و لوله نیز مناسب است وقتی ۶۰ تا ترجیحا ۹۰ سانتی متر از ضخامت عضو مورد نظر بتن ریزی شد، سر لوله قیف و لوله در بتن قرار گرفته و بقیه بتن ریزی با آن، با سرعت بیشتری انجام می پذیرد.
۲) قیف ولوله (ترمی):
بتن ریزی به روش قیف و لوله به این ترتیب انجام می شود که یک سر لوله در خارج از آب به یک قیف مخصوص متصل شده و بتن از درون یک قیف به داخل لوله رفته واز آنجا در قالب ریخته می شود. ترمی یا قیف و لوله متشکل است از یک لوله به قطر داخلی ۲۵ تا ۳۰ سانتی متر ( ۱۰ تا ۱۲ اینچ) و یک قیف در انتهای فوقانی لوله. این وسیله باید به نحوی روی برج ها سوار شود که بتوان آن را با بالا آمدن سطح بتن در قالب، بالا آورد.
لوله های ترمی ها نباید از یکدیگر بیش از ۳.۵ تا ۵ متر و از دیواره های قالب بیش از ۲.۵ متر فاصله داشته باشند. بتن توسط جام های حمل بتن، پمپ و یا تسمه نقاله به داخل قیف حمل می شود. حمل بتن باید بدون انقطاع صورت پذیرد زیرا در غیر این صورت ممکن است درز سرد بوجود آید و نیز حرکت مناسب بتن تازه به داخل بتن از قبل ریخته شده، مختل گردد. شروع بتن ریزی با ترمی بسیار مهم است. نخستین لایه های بتن باید بسیار کنترل شده و چسبنده و پر سیمان بوده و به آهستگی هر چه تمام تر وارد قالب شوند. دو روش اصلی شروع بتن ریزی عبارتند از روش لوله تر و روش لوله خشک.
روش لوله تر برای عمق آب کمتر از ۳۰ متر و حجم زیاد بتن ریزی قابل کاربرد است. در این روش در حالی که انتهای لوله در زیر آب به کف قالب چسبیده است، یک توپی از جنس پارچه کرباسی یا استوانه ازجنس پی وی سی و یا یک توپ کاملا جفت شده به لوله در داخل لوله در تراز آب قرار داده می شود. این توپ از قیف فاصله دارد و بنابراین بتن بالایی برای فرو بردن آن به سمت پایین کافی است. از روی حجم بتن داخل لوله می توان دریافت که در چه موقع توپی به انتهای لوله رسیده. پس از این زمان می توان با آهستگی لوله را به سمت بالا کشید تا توپی بتواند خارج شود. بمجرد خروج توپی مجددا لوله به سمت پایین فرستاده شده وبتن از داخل قیف به داخل لوله فرستاده می شود و بدون متلاطم کردن آب وارد قالب می شود. پس از اولین لایه بتن ریزی می توان سرعت ورود بتن به داخل لوله را افزایش داد.
روش لوله خشک برای عمق های بیشتر و قسمت های محدود مناسب می باشد. در این روش یک در به صورت آب بند به انتهای لوله متصل میشود. لوله باید نسبتاً سنگین باشد تا در اثر نیروی شناوری به سوی بالا نیاید، پایین فرستاده شده وبه قالب می چسبد. سپس یک مخلوط بسیار پر سیمان، خمیری و چسبنده بتن برای شروع بتن ریزی وارد لوله می شود و به مجرد رسیدن بتن به انتهای لوله ، لوله کمی به بالا کشیده می شود تا فشار بتن بندهای نگه دارنده در انتهایی را گسسته و بتن وارد قالب شود در این روش مقدار بالا کشیده شدن اولیه لوله بقدر روش لوله تر نبوده و بتن کمتر با آب مخلوط می شود. در صورتی که بتن به صورت دائم و بدون انقطاع وارد لوله نشود ولوله توسط بتن داخل قالب مسدود شود، معمولا با چند سانتیمتر
بالا آوردن سریع لوله می توان مانع را رفع نموده و بتن ریزی را ادامه داد. سریع پایین بردن (انداختن) لوله می تواند به انسداد بیشتر، منجر گردد. سرلوله بهتر است بین ۹۰ تا ۱۵۰ سانتیمتر داخل بتن قرار گیرد. لوله نباید هر بار بیش از ۱۵ تا ۲۰ سانتیمتر به سمت بالا کشیده شود. نمونه گیری از بتن در زمانهای مختلف و نیز کنترل ارتفاع بتن در قالب با علامت گذاری لوله ضروری است. جا دادن بتن برای حجم زیاد بتن باید از مرکز قالب به سمت خارج انجام گیرد. پمپ هایی که در لبه خارجی قالب قرار داده شده اند می توانند گلی را که کف قالب بوده و توسط بتن به سمت دیوار قالب رانده می شود به خارج از قالب تلمبه کنند. بتن ترمی باید کارایی زیادی داشته باشد. اسلامپ ۱۷ سانتیمتری و عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم برمتر مکعب بتن، سنگدانه هایی با حداکثر اندازه ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر ونسبت وزنی ماسه به کل سنگدانه حدود ۴۵ درصد مناسب هستند. استفاده کردن از عواملی از قبیل مواد حباب ساز و پوزولان ها ،سنگدانه های غلتیده بجای شکسته، افزایش مقدار ماسه که باعث افزایش کا رایی می شوند، مناسب است.
۳) روش بتن ریزی با سنگدانه پیش اکنده:
در بسیاری از پروژه های دریایی بتن ریزی زیر آب یک فناوری مورد تقاضا و دشوار بوده که عمدتاَ در برنامه زمان بندی پروژه یک مسیر بحرانی تلقی می شود، لذا مستلزم داشتن برنامه ریزی دقیق می باشد. بخش بتن ریزی زیر آب در یک پروژه در واقع جایی است که طراحی ماهرانه و برنامه ریزی دقیق و حساب شده در آن می تواند موجب کاهش احتمال بروز خطر و نیز قیمت تمام شده گردد. در کل در سدهای بتنی ، بتن ریزی با مشکلاتی نظیر بالا رفتن دمای هسته مرکزی و گرمازایی همراه می باشد که این دو عامل می توانند سبب ایجاد ترک و نفوذپذیری زیاد شوند. غالباً برای رفع مشکلات مذکور میتوان روش هایی نظیر افزایش حداکثر اندازه سنگدانه ها کاهش مصرف سیمان و آب مصرفی استفاده از پوزولان ها استفاده از افزودنی های روان ساز و کندگیرکننده بهره گیری از سیمان های کند گیر و استفاده از فنون پیش تبرید و پس تبرید را به خدمت گرفت. اما وجود مشکلاتی مانند کارآیی، متراکم ساختن بتن، جدایی سنگدانه ها و حمل و پخش و دیگر مسائل اجرایی سبب می گردند که روش های مشروحه در عمل با هزینه هایی سنگین همراه بوده و عدم دقت در هر یک از روش ها میتواند به کیفیت بتن نیز لطمه بزند. لذا روش نوینی در اجرای سد های بتنی که ضمن برطرف نمودن عیوب مشروحه سبب سرمایه گذاری کمتر درتجهیز کارگاه می شود معرفی می گردد که به روش بتن پیش آکنده معروف می باشد.
در این روش ابتدا سنگدانه درشت تک اندازه را در قالب ریخته و سپس از درون لوله هائی که درون سنگدانه قرار گرفته است ملات ریز دانه ای را به داخل سنگدانه های درشت پیش آکنده تزریق می نمائیم تا بتن مناسب حاصل گردد و جسم یکپارچه ای بوجود آید. ملات سیمانی که متشکل از ماسه ریز است به کمک روان کننده ها، روانی زیادی پیدا می کند و به راحتی می تواند بین سنگدانه ها رسوخ کند. در این نوع بتن جداشدگی اتفاق نمی افتد و در نتیجه یک بتن متراکم، آب بندی شده و با دوام تولید می شود. در ضمن هیچگونه ویبراتور داخلی به کار برده نمی شود ولی برای پرداخت سطح می توان از ویبراتورهای سطحی بهره برد.
بتن پیش آکنده از جمع شدگی ناچیزی برخوردار است و عیار سیمان مصرفی آن نیز کم می باشد. تامین نسبت آب به سیمان کم، نفوذ ناپذیری مطلوب و مقاومت زیاد با این روش کاملا"میسر است. همگنی بتن و عدم جداشدگی از ویژگیهای این نوع بتن ریزی است. حداکثر اندازه سنگدانه به حداقل بعد قطعه محدود می شود و حداکثر اندازه ماسه ملات باید به حدود حداقل اندازه اسمی سنگدانه درشت محدود گردد. ملات مصرفی بسیار پر عیار بوده و همچنین شل و آبکی می باشد و معمولا" از مواد پوزولانی مناسب و روان کننده ها در ملات استفاده میشود ضمن اینکه به کندگیر کننده ها نیز احتیاج مبرمی داریم.
۴) بتن ریزی با پمپ:
برای بتن ریزی با پمپ، باید طرح اختلاط بتن چنان انتخاب شود که نسبت آب به سیمان کمترین مقدار ممکن را داشته و مقدار آن از ۰.۶ تجاوز ننماید. مقدار سیمان باید نسبتا زباد باشد (در محدوده ۳۵۰ تا ۴۰۰ کیلو گرم در متر مکعب) تا چسبندگی کافی بتن تامین شود و خطر شسته شدن سیمان از بین برود. به منظور افزایش کارائی بتن می توان از سنگدانه های گردگوشه استفاده نمود. استفاده از دانه بندی پیوسته با حداکثر اندازه ۳۸ میلیمتر و همچنین مقدار کافی ریزدانه ضروری است. چنانچه سنگدانه ها حاوی مقدار کافی ریزدانه نباشد، می توان با افزودن مواد ریز چسبندگی کافی را در بتن ایجاد نمود.
بتنی که پمپ می شود باید تا حدی روان تر باشد تا از مسدود شدن لوله ها جلوگیری شود. به منظور آنکه آب به سیمان از حد مجاز بالاتر نرود باید برای تامین روانی از مواد افزودنی مناسب نظیر روان کننده ها و فوق روان کننده ها یا مواد افزودنی آب نگهدار استفاده شود. جز در مواردی که افزودنی های ویژه مصرف می شود، باید از سقوط آزاد بتن به داخل آب جلوگیری کرد تا پدیده جداشدگی ذرات رخ ندهد.
در این روش لوله پمپ، با یک توپی داخل قالب قرار داده میشود و فشار بتن پمپ شده توپی را خارج کرده (همانند روش لوله ی تر) و بتن داخل قالب ریخته میشود. با افزایش فشار بتن ریزی به دلیل افزایش عمقی که سر لوله در بتن قرار گرفته، لوله به آهستگی به بالا کشیده میشود. باید بتن، مقداری از بالای قالب سرریز کند تا لایه ی اولیه ی بتن که قدری با آب مخلوط شده است از قالب خارج شود. هنگام بتن ریزی باید اختلاف فشار هیدرولیکی داخل و خارج قالب از بین رفته و سطح آب در داخل و خارج قالب در یک تراز باشد.
۵) کار با کیسه (bag work):
کار با کیسه احتمالا یکی از قدیمی ترین و ساده ترین تکنیکهای قرار دادن بتن زیر آب است. این متد یک بسط طبیعی استفاده از مصالح بنایی است، اما دارای انعطاف پذیری است که بلوک های ساختمانی را قادر می سازد که به هم قالب بندی شوند، که در نتیجه قید خوبی پیدا می کنند. این روش ساخت متمرکز بر کار کارگر است اما توافق پذیری زیادی با نوع کار دارد. پروژه های قدیمی مهندسی از کیسه ها برای ساخت المان های بزرگ موقتی و کارهای دایم استفاده شده است. اگر چه پیشرفت های جدید در بتن ریزی زیر آب باعث شده این متد بی مصرف به نظر آید، اما نباید آن را تا این حد دست کم گرفت، بدلیل ۱) استفاده رایج از کیسه ها در ساخت دیوار های حایل برای عمل به عنوان کردن بتن پاشی. ۲) استفاده رایج آن در قراردهی سریع کیسه ها برای فرم دادن به حرکات غیر طبیعی و مکرر سیال. ۳) برای کار های ترمیمی کوچک کیسه ها به مهندسان راه حل ارزان، ساده و مورد استفاده در خیلی از موارد ارایه می دهند.
این تکنیک در مورد کارهای با دوام نباید با روش های مدرن مقایسه شود اما برای کارهای موقتی و یا کوتاه مدت این روش باید مد نظر قرارگیرد.
کیسه های مورد استفاده در این فرایند معمولا از پارچه مقاوم کنفی هستند و سایز آنها باید به صورتی باشد که برای انسان قابل حمل باشد. حداکثر اندازه دانه ها در حدود ۱۲ میلی متر است. نصف کیسه باید با یک بتن خیلی پلاستیک پر شود. کیسه ها قابل انعطاف خواهند بود، بنابراین آنها را قادر می سازد که در هم قفل شوند. خمیر سیمان از بین بافت های کنف تراوش می کند ووصل کردن کیسه ها به هم کمک می کند. زیاد پر کردن کیسه انعطاف پذیری مورد نیاز کیسه ها را برای قراردهی کاهش می دهد. کیسه ها با دست در جایشان گذاشته می شوند به همان نوع ارتباط دادنی که در کارهای آجری استفاده می شود. همان طور که کیسه قرار داده می شوند با کاری مانند میخ کوبی به وسیله طول کوتاهی از فولاد مسلح می شوند.
۶) (Placing non dispersible concrete (N.D.C:
این نوع بتن برای کمتر کردن جدایی به کار می رود، همچنین دارای خاصیت جاری شدن و خود تراز شدن را دارد. در نتیجه ، این ماده خیلی مرتجع ایت نسبت به تکنیکهای ضعیف قراردهی. چسپندگی بتن مرطوب به وسیله پلیمر از جدایی جلوگیری می کند حتی در شرایطی که بتن از بین آب ریخته می شود. خاصیت سیالیت آن باعث که بتن به صورت مناسبی قابل مسلح کردن باشد یا درشرایطی که بتن بتن باید متراکم شود به راحتی استفاده شود. بیشترین اثر این بتن در سهولت تولید بتن با کیفیت بالا در زیر آب است. خاصیت ذاتی چسبنده بتن اجازه می دهد از چند متر بالا تر، بتن از میان آب ریخته شود.
با استفاده از روشهای مرسوم و بتن های معمولی، سطح تماس بتن و آب در معرض فرسایش و مخلوط شدن قرار دارند، بنابراین ریختن بتن تازه در بالا بر روی بتن ریخته شده قبلی سبب به وجود آمدن لایه ضعیفی از مواد می شود. اما در مورد این نوع بتن خاصیت ویسکوزیته طبیعی مخلوط از این مشکل سطحی جلوگیری می کند، بنابراین قراردهی بر بتن قبلی را میسر می سازد.
پمپ کردن این نوع بتن احتمالا راحت ترین راه قراردهی است، کیفیت مواد یک سرعت حمل نسبتا سریع را اجازه خواهد داد به طوریکه نگهداری از پوشش بتن دیگر ضروری نیست. خاصیت ویسکوزیته طبیعی بتن در تولید افت های فشاری بالاتر در هنگام پمپ کردن موثر است. در کل افت فشار در هنگام استفاده از این بتن می تواند تا ۵۰ در صد بیشتر از افت فشار در بتن های معمولی باشد.
برای اندازه گیری توانایی خود ترازی این نوع بتن، بتن در یک لوله که ۲۰ متر طول دارد و از آب پر شده ریخته شد. بتن در قالب ریخته شد و اجازه داده شد در همان ترازی که به صورت راحت قرار می گیرد بایستد. در اتمام این آزمایش، مقاومت فشاری بتن به وسیله نمونه برداری اندازه کیری شد. بین آزمایش نشان می دهد که ابن نوع بتن کیفیت خود تراتزی بالایی دارد و مقدار از دست دادن مقاومت آن بر اثر جریان بتن خیلی کم است.
کنترل و نظارت:
کنترل کیفیت بتن دارای اهمیت بسیار زیادی است در فرایند بتن ریزی زیر آب می باشد. سد شدن در یک لوله و قیف سبب نتایج خیلی بدی خواهد شد. بنابراین تمام بتن هایی که وارد محل اجرا می شوند باید قبل از استفاده تست شوند. سرعت حمل و نقل نیز یک عامل بسیار مهم است. در فرایند قراردهی و حالت آماده نگهداشتن سطح ضروری است. در موارد استفاده از قیف و لوله در حجم بزرگ، یک برنامه دقیق باید برای مطمئن شدن از حمل و نقل صحیح و پیوسته بتن آماده شود.
دیده بانی فرایند قراردهی بتن در زیر آب اغلب غیر ممکن است. غواص ها می توانند برای دیده بانی فرایند پیشرفت بتن ریزی استفاده شوند ولی در اکثر موارد امکان دید زیر آب به حالتی است که غواصی به عنوان یک کنترل گر بی نتیجه خواهد بود. عموما، بر اساس بررسی انتهایی انجام می گیرد. بعد از ریختن بتن بازرسی های غواص باید انجام گیرد تا میزان حباب هایی که پس از بتن ریزی در سطح بتن ایجاد می گردند اندازه گیری شود و از بین بروند.
منابع:
۱- گرداوری و تالیف سایت civiltech.ir
۲- engineerstoday.blogspot.com
۳- www.diving-serv.co.uk
۴- mohammadrezamojabi.blogsky.com
بتن ریزی در زیر آب
بتن ریزی زیر آب در ساختمان های دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن استفاده از روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است. اقدام اول استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن است، تا بتن همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند.
روش های بتن ریزی زیر آب
روش پشته پیشرو
روش بتن ریزی زیر آب پشته پیشرو در جاهایی به کار می رود که عمق آب کم بوده و آب به حد کافی آرام باشد. روش این است که ابتدا مقداری بتن در آب، روی شیب ساحل، می ریزند، تا سطح بتن به بالای آب برسد، سپس بتن ریزی را روی آن ادامه می دهند.
روش بتن ریزی با لوله در آب
روش بتن ریزی با لوله در آب بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد مخصوصاً در بتن ریزی پایه پل ها و نتیجه بهتری هم می دهد. طریق عمل کردن روش بتن ریزی با لوله در داخل آب این است که لوله ای فلزی، به قطر ۲۵ تا ۴۵ سانتی متر، که به طور موقت پایین آن را بسته اند، در آب فرو برده می شود و از داخل آن بتن را به پایین می فرستند، و موقعی که وزن بتن ریخته شده از رانش آب روی دهانه بیشتر می شود، بتن بیرون می ریزد و توده هایی به شکل حباب تشکیل می دهد که به تدریج که بتن اضافه می کنند، بزرگتر می شود.
و روش های بیشتری برای بتن ریزی در زیر آب موجود است که ذکر آنها در این مقاله ممکن نیست.
نظارت بتن ریزی زیر آب
دیده بانی فرایند قراردهی بتن زیر آب اغلب غیرممکن است. غواص ها می توانند برای دیده بانی فرایند پیشرفت بتن ریزی استفاده شوند ولی در اکثر موارد امکان دید زیر آب به حالتی است که غواصی به عنوان یک کنترل گر بی نتیجه خواهد بود. عموماً، بر اساس بررسی انتهایی انجام می گیرد. بعد از ریختن بتن بازرسی های غواص باید انجام گیرد تا میزان حباب هایی که پس از بتن ریزی در سطح بتن ایجاد می گردند اندازه گیری شود و از بین بروند. در مواردی که بتن ریزی در زیر سطح آب مورد نظر باشد می توان از قیف و لوله ( ترمی ) یا پمپ برای بتن ریزی استفاده کرد
الف _ بتن ریزی با قیف و لوله ( ترمی ) :
در این روش باید دقت شود تا در اثر جریان آب مواد سیمانی شسته نشوند . لازم است برای بتن با کارائی زیاد ، بتن ریخته شده در آب حداقل 350 کیلوگرم در متر مکعب مواد سیمانی داشته باشد . نسبت آب به سیمان در طرح اختلاط نباید از 0.45 تجاوز کند .
سیستم قیف و لوله باید کاملا" آب بند بوده و بتن به راحتی در آن حرکت نماید . در طول مدت بتن ریزی باید این سیستم از بتن پر باشد .
قطر لوله ترمی باید حداقل 8 برابر قطر بزرگترین اندازه سنگدانه مصرفی باشد . اسلامپ بتن باید بین 170 تا 250 میلیمتر انتخاب شود . سر لوله ترمی همواره باید به میزان 100 تا 150 سانتیمتر در داخل بتن ریخته شده قرار گیرد .

ب _ بتن ریزی با پمپ :
برای بتن ریزی با پمپ ، باید طرح اختلاط بتن چنان انتخاب شود که نسبت آب به سیمان کمترین مقدار ممکن را داشته و مقدار آن از 0.6 تجاوز ننماید . مقدار سیمان باید نسبتا" زباد باشد ( در محدوده 350 تا 400 کیلو گرم در متر مکعب ) تا چسبندگی کافی بتن تامین شود و خطر شسته شدن سیمان از بین برود . به منظور افزایش کارائی بتن می توان از سنگدانه های گردگوشه استفاده نمود . استفاده از دانه بندی پیوسته با حداکثر اندازه 38 میلیمتر و همچنین مقدار کافی ریزدانه ضروری است . چنانچه سنگدانه ها حاوی مقدار کافی ریزدانه نباشد ، می توان با افزودن مواد ریز چسبندگی کافی را در بتن ایجاد نمود .
بتنی که پمپ می شود باید تا حدی روان تر باشد تا از مسدود شدن لوله ها جلوگیری شود . به منظور آنکه آب به سیمان از حد مجاز بالاتر نرود باید برای تامین روانی از مواد افزودنی مناسب نظیر روان کننده ها و فوق روان کننده ها یا مواد افزودنی آب نگهدار استفاده شود .
جز در مواردی که افزودنیهای ویژه مصرف می شود ، باید از سقوط آزاد بتن به داخل آب جلوگیری کرد تا پدیده جداشدگی ذرات رخ ندهد .
بتن ریزی در آب می تواند با روش پیش آکنده نیز با رعایت ضوابط مربوطه انجام شود .
روش اجرا
الف _ هنگام بتن ریزی باید اختلاف فشار هیدرولیکی داخل و خارج قالب از بین رفته و سطح آب در داخل و خارج قالب در یک تراز باشد .
ب _ در موقع بتن ریزی با ترمی باید همیشه انتهای تحتانی لوله حداقل به طول 1 تا 1.5 متر داخل بتن باشد به طوری که آب نتواند از پایین وارد لوله شود . برای این منظور باید بتدریج با پر شدن لوله آن را بالا کشید .
پ _ باید از ایجاد سطوح افقی که لایه های مختلف بتن را از یکدیگر جدا می کنند اجتناب شود .
ت _ وقتی سطح بتن به حد فوقانی مورد نظر رسید ، باید آن قسمت از بتن که با مواد بیرونی درآمیخته و دانه های شن و ماسه و شیره بتن از هم جدا شده ، جمع آوری و بیرون ریخته شود . این کار باید تا رسیدن به بتن خمیری سالم ادامه یابد .
ث _ استفاده از سایر روش های بتن ریزی در زیر آب بنابر توصیه و تایید دستگاه نظارت بلامانع است .
جزئیات امر بتن ریزی در زیر آب باید در مشخصات فنی خصوصی درج گردد
بتن ریزی که با لوله ناودان مانند به نام ترمی تحت شرایط خاص صورت می گیرد، بتن ریزی ترمی یا بتن ترمی نامیده می شود. در برخی منابع تحت عنوان بتن ریزی زیر آب و بتن ریزی در اعماق نیز به بتن ریزی ترمی اشاره می گردد.
1- تعریف و اصول بتن ریزی ترمی
1-1- بتن ریزی که با لوله ناودان مانند به نام ترمی تحت شرایط خاص صورت می گیرد، بتن ریزی ترمی یا بتن ترمی نامیده می شود. در برخی منابع تحت عنوان بتن ریزی زیر آب و بتن ریزی در اعماق نیز به بتن ریزی ترمی اشاره می گردد.
1-2- لوله ترمی به صورت قائم و انتهای پایینی آن در بتن شل قبلا ریخته شده قرار می گیرد و در حالی که لوله تا بالا از یک بتن شل و آبکی پر است، بتن ریزی به تدریج انجام می گردد و بتنی که از انتها و در پایین خارج می شود بتن های قبلا ریخته شده را پس زده و جانشین آن ها می شود و علی القاعده نباید نیازی به تراکم داشته باشد.
2- فلسفه بکار گیری، کاربرد و محدودیت ها
2-1- فلسفه بکارگیری
برای این که بتوان بتنی را بدون جدا شدن مواد آن در عمق (خشکی و یا زیر آب) ریخت این شیوه می تواند بکار گرفته شود و در پاره ای موارد تنها شیوه ممکن برای این نوع بتن ریزی ها می باشد.
مسلماً روش های دیگری نیز در هر مورد وجود دارد. مثلاً می توان یک محیط آبدار را خشک نمود و به طور عادی در آن بتن ریزی کرد.
2-2- کاربردها
در بتن ریزی ستون ها و دیوارهای مرتفع و یکباره قالب بندی شده، بتن ریزی شمع ها و سپرهای در جا (در محل خشک یا آبدار و یا داخل گل حفاری)، بتن ریزی دیواره ها و پرده های آب بند سدها (در محل خشک یا آبدار و یا داخل گل حفاری)، بتن ریزی زیر آب (رودخانه، تالاب، دریاچه و دریاها)، بتن ریزی در پایه و شالوده های نیمه عمیق پل ها و در داخل میله چاه ها (Shaft) معادن و سدها و سازه های مختلف و هم چنین تعمیر سازه های زیر آب می توان از این شیوه استفاده نمود. برای بتن ریزی بخش اتصال لوله ها و تونل های زیر آب، ساخت صندوقه و قالب بتنی در زیر آب و آبگیر داخل دریاچه سد و غرق کردن لوله های پیش ساخته و تثبیت آن نیز از این روش استفاده می شود.
2-3- محدودیت ها
در موارد زیر نمی توانیم از بتن ریزی ترمی استفاده کنیم.
ـ اگر در بتن ریزی زیر آب، جریان آب وجود داشته باشد نمی توان این روش را بکار گرفت مگر این که با تمهیداتی از جریان آب در سطح بتن تازه ریخته شده جلوگیری گردد.
ـ اگر به هر دلیل نتوانیم یا مجاز نباشیم از بتن خیلی شل و آبکی مانند بتن ترمی استفاده نماییم.
ـ اگر حداکثر اندازه دانه ها بزرگتر از 40 میلی متر باشد و یا بتن با وزن مخصوص زیاد استفاده نماییم.
ـ اگر دانه بندی مخلوط سنگدانه پیوستگی نداشته باشد.
3- وسایل مورد نیاز
وسایل مورد نیاز عبارتند از :
3-1- لوله های ترجیحاً انعطاف ناپذیر (صلب) به قطر 20 تا 30 سانتی متر (عمدتا 25 تا 30 سانتی متر) به طول معمولاً 33 متر و قابل اتصال به یکدیگر با شیوه سریع و آسان و آب بندی خوب. معمولاً لوله ها در انتها حالت نر و مادگی دارند و از یک لاستیک آب بندی بهره می برند و اتصال آن ها به یکدیگر مانند درب بشکه های پلاستیکی و یا شیشه های مربا با دسته ای که در محیط و یا عمود بر محیط لوله حرکت می کند و با یک ضربه باز و یا بسته می شود. جنس لوله ها می تواند پلاستیکی، فولادی و یا آلومینیومی باشد. در مورد لوله های آلومینیومی باید جداره داخلی آن ها با یک پوشش غیر آلومینیومی پوشانده شود. ضخامت لوله ها بین 3 تا 5 میلی متر است.
3-2- قیف فولادی یا غیر فولادی برای سهولت ریختن بتن در لوله و به عنوان یک مخزن موقت که معمولاً بتواند حجمی از بتن را برای 5 تا 155 دقیقه بتن ریزی در خود جای دهد. این قیف باید بتواند به راحتی از لوله جدا و سپس به راحتی به آن متصل گردد. این قیف بهتر است دارای زاویه °50 یا بیشتر با افق باشد. معمولاً قطر قیف در بالا 1 تا 25/1 متر و ارتفاع آن حدود7/0 تا 1 متر می باشد. به هر حال ابعاد با توجه به نکات فوق اختیاری است.
3-3- توپک یا توپی
حداقل یک توپ اسفنجی توپر یا پلاستیکی و لاستیکی توپر یا توخالی (بادشونده یا دارای باد) به قطر کمی بزرگتر از قطر داخل لوله برای شروع بتن ریزی مورد نیاز است. در قدیم از توپی کنفی استفاده می شد و یا اصولا آخرین لوله در پایین دارای کفشک لولا دار بود. هر وسیله برای آب بندی اولیه در انتهای لوله می تواند بکار رود.
3-4- وسایل نگهدارنده و بالا برنده
یک جرثقیل برجی و یا غیر برجی، وینچ و یا بالابری که بتواند مجموعه لوله ها و قیف را به طور قائم در حین بتن ریزی نگهداشته و به طور مرتب در زمان های لازم بالا بکشد. در مواردی این وسیله باید بتواند مجموعه لوله را در جهت افقی به میزان محدود و آرام حرکت دهد. ایجاد یک سکوی ثابت برای کارکردن و اتصال لوله به آن (به ویژه در هنگام برداشتن قیف و لوله) ضروری است. سکوهای شناور معمولاً مناسب نمی باشند.
3-5- وسایل اندازه گیری و کنترل
متر، سیم یا نخ با وزنه آویزان (مانند شاغول) برای اندازه گیری عمق یا اندازه گیری میزان بالا کشیدن لوله ها از وسایل مورد نیاز است تا بتوان سطح بتن ریخته شده یا میزان بتن در مجاورت بخش خارجی لوله فرو رفته در بتن را بدست آورد. برای کنترل زمانی نیز نیاز به یک متر و ساعت داریم.
3-6- وسایل بتن رسانی (تغذیه بتن)
وسایل حمل مطمئن برای رسانیدن مداوم بتن به قیف به نحوی که تاخیر بیش از 5 تا 10 دقیقه حاصل نشود. پمپ، تسمه نقاله، تراک میکسر، باکت و جرثقیل و….
3-7- وسایل متفرقه
سیم فولادی، میله چوبی یا فولادی، وسایل ارتباطی داخل کارگاه یا زیر آب، وسایل غواصی زیر آب، پمپ مکنده و لوله

4- بتن و مصالح مصرفی مورد نیاز
بتن و مصالح مصرفی مورد نیاز و خصوصیات آن ها در زیر ملاحظه می گردد.
4-1- روانی بتن بتن ترمی معمولاً دارای اسلامپ 15 تا 23 سانتی متر می باشد. در صورتی که در اجرا و کیفیت بتن ریخته شده مشکلی بوجود نیاید مصرف اسلامپ های کمتر یا بیشتر بلا مانع است. ضمناً روش تعیین کارآیی بتن نیز استفاده از مخروط ناقص اسلامپ یا روش دو نقطه ای می باشد. در بتن های پر میلگرد و قطعات مدفون فلزی مصرف اسلامپ بیشتر هم توصیه شده است. در شروع بتن ریزی بهتر است از بتنی با اسلامپ 15-12 سانتی متر استفاده گردد (بتن پر شده در لوله در ابتدا).
4-2- حداکثر اندازه سنگدانه های بتن
توصیه می شود حداکثر اندازه اسمی سنگدانه های بتن به یک هشتم قطر داخل لوله محدود گردد. هم چنین بهتر است حداکثر اندازه سنگدانه ها به 40 میلی متر محدود شود. با بکارگیری لوله های ترمی به قطر 30-20 سانتی متر معمولاً در کارهای معمولی مشکلی از این نظر بوجود نمی آید (با استفاده از شن با حداکثر اندازه اسمی 20 تا 40 میلی متر). توصیه کلی آن است که در قطعات مسلح و با قطعات مدفون فلزی حداکثر اندازه به 20 یا 25 میلی متر محدود شود. با مصرف حداکثر اندازه 20 میلی متر یا کمتر می توان از لوله های به قطر 15 سانت استفاده نمود.
4-3- بافت دانه بندی بتن
توصیه می شود بافت دانه بندی مخلوط سنگدانه های بتن حتی الامکان ریز باشد. بنابر این تا حد امکان باید منحنی دانه بندی بالاتر قرار گیرد. در هنگامی که از دانه بندی های روش انگلیسی استفاده می شود منحنی دانه بندی مخلوط سنگدانه ها بین منحنی 3 و 4 قرار می گیرد (ناحیه C). هنگامی که از روش طرح اختلاط امریکایی استفاده می گردد بهتر است 10 درصد از وزن شن مصرفی کاسته شود تا بدین ترتیب به طور طبیعی در طرح اختلاط به مقدار ماسه افزوده شده و بتن ریز بافت حاصل گردد.
4-4- شکل و بافت سطحی سنگدانه های بتن
بهتر است دانه ها حتی الامکان گردگوشه باشند. بدیهی است در مواردی که لازم است سنگدانه های درشت شکسته و تیز گوشه باشند، توصیه می شود ماسه گردگوشه باشد. بافت سطحی صاف تر به ایجاد کارآیی و روانی بهتر منجر می گردد اما خطر جدایی مواد را نیز افزایش می دهد.
4-5- بتن مصرفی معمولاً پر عیار است و در قطعات نسبتاً حجیم بهتر است عیار سیمان از 400 کیلو در هر متر مکعب بتن تجاوز نکند و در قطعات بتن مسلح و نسبتاً غیر حجیم خوب است عیار سیمان از 5500 کیلو در هر متر مکعب بتن تجاوز ننماید. حداقل سیمان مصرفی 350 کیلو (در خشکی) و در زیر آب 375 کیلو توصیه می شود (سیمان نباید از 325 کیلو کمتر شود).
4-6- معمولاً با توجه به کارآیی زیاد و حداکثر اندازه نسبتاً کم این بتن و با توجه به این که در اکثر موارد کابرد این نوع بتن، نسبت آب به سیمان از 45/00کمتر است، مقدار سیمان آن زیادتر از حدود توصیه شده یا مجاز در آیین نامه های مختلف خواهد شد لذا به طور طبیعی در اکثر اوقات از یک روان کننده (کاهش دهنده آب WRA یا P) و یا روان کننده قوی (HRWRA یا SP) استفاده می شود. با مصرف روان کننده قوی باید به ویژه در قطعات نسبتاً حجیم توجه ویژه ای به روند افت ناگهانی اسلامپ نمود زیرا برخی از این نوع روان کننده ها اثر خود را در زمان کوتاهی از دست می دهند و مشکل زا هستند.
4-7- با توجه به لزوم دیر گرفتن بتن ترمی و روان ماندن آن در زمان طولانی حتی پس از ریخته شدن آن و امکان جایگزینی بتن های جدید با آن ها و یا مخلوط شدن بتن های ریخته شده و خروج هوای محتمل در بتن، معمولاً از یک کندگیر کننده (حتی در هوای معتدل) نیز استفاده می شود. خوشبختانه اکثر روان کننده ها که پایه لیگنو سولفوناتی دارند کندگیر هستند و برای پرهیز از مصرف دو افزودنی می توان از روان کننده های دیرگیرکننده استفاده نمود.
4-8- ساخت بتن های خنک به ویژه در هوای معتدل یا گرم برای افزایش زمان گیرش و افزایش کیفیت بتن ترمی توصیه می گردد. خنکی بیشتر بتن مطلوب بوده و توصیه می شود دمای بتن 20-100 درجه سانتی گراد باشد (بهتر است از °C25 تجاوز نکند).
4-9- استفاده از پوزولان هایی که به انسجام بتن، عدم جدایی مواد و کارآیی بهتر منجر شود، توصیه می گردد. معمولاً در اکثر موارد کاربرد بتن ترمی بکارگیری پوزولان ها بر دوام بهتر بتن در شرایط دشوار و حاد در تماس با آب و خاک حاوی مواد زیان آور برای بتن و فولاد تاثیر مثبتی دارد ضمن این که در اغلب موارد باعث کندگیری نیز می شود (بجز دوده سیلیسی).
4-10- استفاده از مواد حبابزا معمولاً برای ایجاد روانی و کاهش نفوذپذیری بتن و افزایش دوام در شرایط دشوار محیطی (تماس با آب و خاک حاوی مواد زیان آور) توصیه می گردد. مصرف حدود 55% حباب هوا امری مطلوب خواهد بود.

5 – روش بتن ریزی و شروع کار
بحث بتن ریزی ترمی شامل نحوه شروع کار و ادامه دادن عملیات می گردد.
5-1- برای شروع بتن ریزی لازم است اجازه دهیم بدون تخلیه لوله، پر از بتن با اسلامپ حداکثر15 سانتی متر شود. به این منظور امروزه از یک توپی در پایین و یا در بالای لوله ترمی استفاده می شود. در قدیم از یک کفشک لولادار در پایین استفاده می شد و تحت وزن بتن سیم متصل به بدنه پاره می گشت و بتن ریزی آغاز می شد و یا با بالا کشیدن لوله، درب کفشک باز می گشت. اگر توپی در پایین قرار گیرد، پس از پر شدن لوله از بتن، لوله را کمی بالا کشیده تا توپی خارج شود و بلافاصله لوله را کمی پایین می آوریم تا بتن اطراف را پر کند و کار آغاز شود. پس از این عمل توپی روی سطح بتن قرار می گیرد و در محیط آبدار روی آب می ایستد.
5-2- وقتی توپی در پایین قرار گیرد اگر ارتفاع آب زیاد باشد (بیشتر از 20 متر) احتمال شناوری لوله و از کنترل خارج شدن آن زیاد است و ممکن است ضربه لوله به تاسیسات موجود در آب یا شناورهای مورد استفاده، خطرناک باشد. لذا توپی را در بالا قرار می دهیم تا تحت وزن بتن و یا هل دادن موقت آن با یک میله پایین رانده شود. در پایان مسیر توپی با کمی بالا کشیدن لوله در می رود و بتن ریزی آغاز می شود و سایر عملیات مانند حالت قبل است. در این حالت کیفیت بتن در لوله قبل از شروع عملیات بتن ریزی بهتر از حالتی است که ابتدائاً توپی در پایین باشد. لازم به ذکر است آب پس زده شده در داخل لوله با سرعت خارج شده و ممکن است اگر سطح بتن تازه ای در زیر آن باشد بتن را شسته و با خود ببرد. گاه با افزایش وزن لوله ها یا آویزان کردن وزنه از شناوری لوله جلوگیری می کنند.
5-3- اگر سطح تحتانی صاف باشد حتی می توان انتهای لوله را روی این سطح قرار داد و لوله را از بتن پر نمود و با کمی بالا کشیدن آن اجازه داد بتن ریزی شروع شود. معمولاً با توجه به ناصافی کف در طول عملیات پر کردن لوله شیره بتن شل و آبکی از بتن جدا و خارج شده و در صورت وجود آب، با آن مخلوط می شود. حتی می توان از یک ماده آب بند کننده (غشاً لاستیکی و مشابه) در پایین استفاده کرد که با بالا کشیدن لوله غشاً پاره شده یا از جای خود در برود و بتن ریزی آغاز شود. گاه از لوله های شیردار (در خروجی لوله) با موفقیت استفاده شده است.
5-4- پس از شروع کار باید سعی شود انتهای لوله به میزان 90 تا 150 سانتی متر در بتن قبلاً ریخته شده، باشد. مسلماً با تداوم بتن ریزی و بالا آمدن سطح بتن در بیرون لوله، سرعت بتن ریزی کندتر می شود و لازم است به تدریج در طی عمل بتن ریزی، مجموعه لوله و قیف را بالا بریم. باید مراقب بود که سر لوله همواره به مقدار کافی در بتن باشد و اگر لوله از بتن خارج شود، بتن به یکباره از لوله تخلیه شده و جدایی مواد شدیدی رخ خواهد داد. اگر محیط آبدار باشد، بتن با آب بشدت مخلوط شده و غیر قابل استفاده خواهد شد.
5-5- حرکت معکوس لوله به سمت پایین توصیه نمی شود و کیفیت بتن ریزی را نامطلوب می کند. زیرا بتن های تازه تر به خوبی جای بتن های نیمه گرفته را نمی گیرد و به هم زدن بتن در حال گیرش باعث افت کیفی آن می شود. البته این کار سرعت بتن ریزی را کم یا آن را متوقف می کند.
5-6- حرکت دادن لوله به اطراف توصیه نمی شود. در مواردی که بتن مسلح داریم این امر اصولاً ناممکن می شود.
در سایر موارد از حرکت دادن ناگهانی به اطراف باید خودداری کرد. در برخی اوقات برای پرکردن کناره قالب و هنگامی که از بتن سفت تری استفاده می کنیم حرکت دادن تدریجی و کند بلا مانع است. حرکت های سریع موجب تلاطم و اختلاط آب و بتن به ویژه در مجاورت لوله می شود.
5-7- کم شدن عمق لوله در بتن ریخته شده باعث تسریع در بتن ریزی شده و تلاطمی را در نزدیکی سطح بتن بوجود می آورد. این تلاطم باعث جدایی بتن ها شده و در صورت وجود آب در تماس با بتن، تلاطم باعث اختلاط بتن و آب می شود که نامطلوب است. در حالت عادی آب با بالا آمدن بتن شل و اشباع پس زده می شود. مسلماً در هر نوبت بهتر است حدود 15 تا 30 سانتی متر (حداکثر 60 سانتی متر) لوله بالا کشیده شود.
5-8- با بالا آمدن سطح بتن و بالا کشیدن لوله ها و قیف ممکن است بتن رسانی به قیف با مشکل همراه شود و لازم است قطعه لوله بالایی حذف شود. برای این منظور باید اجازه داد بتن داخل لوله تخلیه نشود. سپس پس از برداشتن قیف و لوله فوقانی مجدداً قیف را نصب کرده و عملیات را ادامه داد. این عملیات باید در اسرع وقت انجام شود و نباید تحت هیچ عنوان بیش از نیم ساعت در بتن ریزی تاخیر نمود.

6- بتن رسانی و کنترل عمق لوله و سطح بتن
بتن رسانی مداوم و کنترل عمق لوله در بتن و سطح آن از اهمیت برخوردار است و در زیر به نکات آن اشاره میشود.
6-1- بتن باید با وسایل مناسب به طور مداوم ریخته شود. وسایلی همچون پمپ و لوله، تسمه نقاله، تراک میکسر، باکت و جرثقیل و سطح های آویزان به کابل متحرک می تواند بکار رود. به هر حال الزامی در انتخاب نوع وسیله بتن رسانی وجود ندارد.
6-2- تاخیر در بتن رسانی به نحوی که بخش عمده ای از لوله ترمی خالی بماند توصیه نمی شود. برای پرهیز از ایجاد چنین حالتی معمولاً از یک قیف بزرگ با حجم ذخیره 5 تا 155 دقیقه بتن ریزی استفاده می نماییم. تاخیر در بتن رسانی و یا قطع بتن ریزی تا 30 دقیقه مجاز دانسته شده است و باید با مصرف کندگیر کننده مناسب زمینه لازم فراهم آید.
6-3- معمولاً سرعت حجمی بتن ریزی در حدود 5 تا 10 مترمکعب در ساعت می باشد (با یک لوله) که ممکن است تا 30 مترمکعب در ساعت برسد. سرعت ارتفاعی بتن ریزی معمولاً به 3 متر در ساعت محدود می شود (در سطوح کوچک با قالب آب بند و محکم) و حداقل آن 30/0 متر در ساعت است. سرعت حرکت بتن در لوله ها 5/2 تا 5/7 متر در دقیقه است. مسلماً باید بر این اساس اقدام به تامین بتن نمود. سرعت حرکت زیاد بتن در لوله موجب تلاطم در سطح بتن خواهد شد. گاه ممکن است در سطوح بزرگ سرعت ارتفاعی بتن ریزی تا 15/0 متر در ساعت برسد که باید بتن روان و کندگیرتری را داشت.
6-4- گاه برای ریختن یک قطعه، یک لوله ترمی کفایت نمی کند و چندین لوله ترمی لازم است. زیرا هر لوله ترمی می تواند برای یک منطقه و سطح محدود کاربرد داشته باشد. مسلماً سرعت کم ارتفاعی بتن نشانه آن است که سطح برای یک لوله زیاد است. در این مورد باید بتوانیم به صورت مساوی بتن را به لوله ها برسانیم تا سطح بتن همزمان بالا آید و لوله ها را به طور مساوی بالا بکشیم. تقسیم بتن بین لوله ها از اهمیت برخوردار است. با استفاده از پمپ و لوله می توان شیرهایی را در بالای قیف ها تعبیه نمود و بتن را با تنظیم شیرها تقسیم نمود. با کاربرد تسمه نقاله باید به صورت نوبتی و با تخلیه انتهایی یا جانبی این مشکل را حل نمود.
6-5- یک لوله ترمی می تواند به طور معمول 15 متر مربع را کفایت کند. این سطح می تواند معمولاً حداکثر 300 متر مربع باشد و البته روانی و شلی بتن در این رابطه از اهمیت برخوردار است. در مواردی سطوح بزرگتر نیز توسط یک لوله با موفقیت بتن ریزی شده است. هر چه بتن سفت تر باشد سطح شیبدارتر بوده و سطح کمتری را می توانیم با یک لوله بتن ریزی نماییم.
6-6- فاصله دو لوله ترمی می تواند معمولاً 4 تا 5 متر باشد. فاصله معمول را باید حداکثر 15 متر در نظر گرفت. بدیهی است در این رابطه نیز روانی و شلی بتن نقش مهمی را ایفا می نماید. هرچه بتن شل تر باشد می توان فاصله لوله ها را بیشتر کرد و سطح هموارتری بدست می آید. در مواردی حتی توانسته اند فاصله 20 متری از یک لوله را به خوبی با بتن روان پر کنند. در بتن های روان، سطح بتن به صورت افقی می ایستد. گاه شیب بتن حدود 10 درجه (1 قائم و 6 افقی) می رسد و شیب بیش از این مقدار منطقی نیست (بتن نباید تا این حد سفت باشد).
6-7- یک روش برای تعیین موقعیت سطح بتن در قالب و به دنبال آن عمق لوله در بتن، تقسیم حجم بتن ریخته شده به سطح قالب می باشد که در نتیجه ارتفاع بتن در قالب مشخص می شود. لازم به ذکر است در اکثر موارد دید نسبت به سطح بتن در قطعه نداریم. باید دانست گاه سطح بتن شیبدار است و محاسبات صحیح نخواهد بود.
6-8- روش دیگر برای کنترل عمق لوله در بتن، سرعت بتن ریزی می باشد. سرعت زیاد نشانه عمق کم لوله در بتن و سرعت کم علامت آن است که طول لوله ترمی در بتن ریخته شده زیاد می باشد. نحوه کنترل بدین ترتیب عمدتاً تجربی و نظری است.
6-9- روش سوم برای کنترل موقعیت سطح بتن و یا عمق لوله در بتن، عمق پیمایی مستقیم با وسیله ای شبه شاغولی می باشد. استفاده از وسایل خاص نقشه برداری زیر آب نیز ممکن است، اما گران تمام می شود.
6-10- دید مستقیم توسط غواص در زیر آب در اکثر موارد وجود ندارد زیرا تیرگی ناشی از اختلاط جزئی سیمان با آب باعث می شود غواص نتواند به درستی موقعیت سطح بتن را مشاهده و گزارش نماید. ضمناً گزارش غواص مستلزم بکارگیری وسایل ارتباطی زیر آب است که بسیار گران می باشد. هم چنین باید دانست بکارگیری غواص نیز هزینه ها را به شدت افزایش می دهد.

7- خاتمه کار و نگهداری
ختم و پایان دادن به کار بتن ریزی نیز دارای نکات و روش هایی است که بدان اشاره می شود.
7-1- در نزدیکی پر شدن قالب باید اجازه داد لوله به تدریج خالی گردد و لوله بالا کشیده شود. اگر امکان داشته باشد، بهتر است اجازه دهیم قالب سرریز شود تا لایه ضعیف رویی از بین رود.
7-2- اگر نیاز خاصی به کیفیت خوب در سطح بتن نداریم اقدام خاصی را انجام نمی دهیم اما اگر قرار باشد از این سطح به عنوان درز اجرایی استفاده شود و یا کیفیت آن برای ما مهم باشد لازم است آن را بهبود بخشیم.
7-3- به ویژه در زیر آب می توان با استفاده از پمپ مکشی و لوله انعطاف پذیر و به کمک غواص لایه سست و ضعیف سطحی بتن را مکیده و دور ریخت تا کیفیت آن بهبود یابد.
7-4- نگهداری از بتن در اکثر موارد در این شیوه بتن ریزی مشکل زا نیست. در زیر آب و یا در عمق زمین معمولاً امکان نگهداری از بتن وجود ندارد ضمن این که نیازی به نگهداری نیز نمی باشد. در زیر آب دما از °°C4 کمتر نمی شود و لذا مشکل خاصی در سرما نیز وجود نخواهد داشت.

8- عوامل موثر بر کیفیت کار
در اینجا به طور خلاصه به برخی عوامل موثر بر کیفیت کار بتن ریزی ترمی اشاره می شود.
8-1- دقت در طرح اختلاط و رعایت نکات مذکور در بخش 4 از اهمیت برخوردار است. مسلماً همواره در کیفیت یک بتن ریزی، کیفیت خود بتن بسیار مهم می باشد. اکثر اوقات به دلیل پایین بودن نسبت آب به سیمان، مصرف روان کننده ها و کندگیرکننده ها، مقاومت و دوام چنین بتن هایی خوب می باشد. دستیابی به مقاومت های 28روزه نمونه استوانه ای برابر 28 مگاپاسکال یا بالاتر به سهولت میسراست. امروزه مصرف پوزولان ها و دوده سیلیسی مقاومت های میان مدت و دراز مدت را بهبود می بخشد و بر دوام بتن ها اثر بسیار خوبی به جا می گذارد.
8-2- مصرف بتن های شل تر امکان تلاطم و ایجاد لایه ضعیف سطحی را بیشتر می کند و کنترل عمق لوله در بتن ریخته شده اهمیت بیشتری دارد اما باید گفت سطح صاف و هموارتر بوده و شیب کمتری حاصل می گردد. هم چنین می توان سطح بیشتری را با یک لوله ریخت و فاصله لوله ها را از یکدیگر افزایش داد یا به عبارتی تعداد لوله های بکار رفته برای بتن ریزی کاهش می یابد.
8-3- حرکت ندادن لوله به اطراف و پایین نبردن لوله در بتن باعث بهبود کیفی کار می شود.
8-4- مصرف کندگیر و روانساز باعث می شود تا بتن یکنواخت تر شده و از ایجاد لایه ها یا درز ضعیف و حبس هوا در بتن جلوگیری شود. طول زمان برای رسیدن بتن از بالا به پایین به ویژه در عمق زیاد و هوای معتدل یا گرم و حرکت کند بتن در لوله و نیاز به شل ماندن و نگرفتن بتن در فاصله ای پایین تر از انتهای لوله و اطراف آن مصرف کندگیر را تقریباً الزامی می کند و بر کیفیت بتن اثر قابل ملاحظه ای دارد. مصرف بتن خنک همواره توصیه می شود.
8-5- حفظ تداوم بتن ریزی و خالی نماندن لوله ها از بتن به مدت طولانی کیفیت کار را بهبود می بخشد.

9- کنترل کیفی بتن
کنترل کیفی بتن شامل دو بخش بتن تازه و سخت شده است که بدان می پردازیم.
9-1- مانند همه روش ها و موارد دیگر می توان روانی و کارآیی بتن را با آزمایش اسلامپ بدست آورد و اگر از صحت مقادیر سنگدانه ها و سیمان و افزودنی مطمئن باشیم با دستیابی به اسلامپ نظیر طرح اختلاط و یا در حدود آن می توان نسبت به تامین نسبت آب به سیمان یا مقدار آب صحیح ساخت بتن، اطمینان نسبی حاصل نمود که در واقع نوعی امیدواری در جهت دستیابی به مقاومت و دوام موردنظر را ایجاد می کندکه بدین ترتیب روش کنترل سریعی تلقی می شود.
9-2- با نمونه گیری از بتن در قالب های تعیین مقاومت به صورت عادی می توان مقاومت را در سنین موردنظر بدست آورد.
9-3- در اکثر موارد کنترل کیفیت و مقاومت بتن سخت شده در قطعه به سختی میسر است. بنابر این بایستی در ساخت بتن و اجرای آن دقت زیادی به عمل آورد. در غالب اوقات فقط بخش های فوقانی بتن قابل دسترسی بوده و ممکن است نماینده خوبی برای سایر قسمت های تحتانی نباشد. به هر حال مانند سایر حالات، مغزه گیری راه حل مناسبی است. استفاده از وسایل کنترل مقاومت به صورت غیر مخرب با روش اولتراسونیک در بسیاری از موارد توصیه می شود.
9-4- کسب مقاومت 28 تا 56 مگاپاسکال (استوانه 28 روزه) در این گونه بتن ها کاملاً متصور است.
9-5- توصیه می شود در هر ساعت یا هر 75 متر مکعب بتن ریزی، یک بار نمونه گیری شود.
9-6- تلاش برای انجام آزمایش غیر مخرب در زیر آب صورت گرفته است. به هر حال توصیه اصلی بکارگیری افراد مجرب و کارآزموده خواهد بود زیرا این بتن ریزی از حساسیت برخوردار می باشد و گاه خرابی های حاصله قابل جبران نیست.

10- قالب بندی
با توجه به نوع ریختن و نوع بتن در این شیوه بتن ریزی، قالب ها باید از ویژگی های زیر برخوردار باشند.
10-1- قالب ها باید به ویژه در زیر آب از آب بندی خوبی برخوردار باشند تا شیره بتن ریخته شده خارج نشود. این مسئله در محیط خشک نیز حائز اهمیت است. از قالب های چوبی یا فلزی و غیره می توان استفاده نمود. از کیسه های ماسه برای قالب بندی و یا آب بندی قالب استفاده می شود. استفاده از نایلون نیز کاملاً موثر واقع می گردد.
10-2- به خاطر روانی بتن، کندگیری بتن به واسطه مصرف کندگیرکننده ها و دمای کم توصیه شده با توجه به ضرورت های این نوع بتن ریزی فشار وارد بر قالب ها زیاد است. مسلماً در طراحی قالب باید فشار هیدروستاتیکی را تعیین کننده تلقی نمود و سایر روابط کاربردی ندارند. فشار وارد بر قالب وقتی بیشتر می شود که سرعت بتن ریزی بالاتر رود.
10-3- در داخل آب قالب های بزرگ را با شناوری حمل و با سوراخ کردن ته آن ها غرق می کنند (به صورت کنترل شده با وینچ مستقر در روی بارج).
10-4- قالب های کوچک را به طور معمولی حمل و چون کف ندارند به راحتی در آب غرق می کنند.

بتن ریزی زیرآبی می تواند به سه روش انجام شود: بتن ریزی زیر آب با پمپاژ بتن ضدشسته تولید شده توسط کاربرد مرکب از افزودنی کاهنده آب بتن ، بتن ریزی زیر آب با افزودنی فوق روان کننده بتن و VEAها؛ کاربرد ترمی ها و همچنین بتن ضد آب در بتن ریزی زیر آب ؛ و روش تزریق گروت در بتن ریزی زیر آب.
بتن ریزی زیر آب با بتن ضد آب
بتن های ضد آب طراحی شده برای مقاومت برابر شسته شدن سیمان وقتی اجازه می یابند که سقوط آزاد داشته باشند که از طریق ترکیب آب با یک افزودنی VEA که از افت ذرات سیمان ممانعت شود و در نتیجه کیفیت بتن ضد آب در بتن ریزی زیر آب حفظ می شود. این افزودنی، ویسکوزیته آب در اختلاط بتن و بتن ریزی زیر آب را افزایش می دهد، که منجر به یک تکان خواهی افزایش یافته بتن و مقاومت بتن ضد آب بهبود یافته به جدایش می شود. پیمانه مصرفی افزودنی بتن در بازه 1 تا 5/1 درصد وزن آب در اختلاط بتن ضد آب می شود و مکرراً در ترکیب با یک فوق روان کننده بتن استفاده می شود. مقدار تاثیر ایجاد شده در بتن ضد آب در بتن ریزی زیر آب وابسته به پیمانه مصرفی افزودنی بتن و وزن مولکولی مولفه اصلی می باشد. افزودنی بتن معمولاً به درون میکسر همزمان با دیگر مواد تخلیه می شود. اغلب زمانیکه تنظیم کردن نسبت های مخلوط برای رسیدن به پارامترهای طراحی مطلوب برای همه خصوصیات بتن ضد آب مشکل می باشد، در نتیجه خصوصیات کلوییدی بتن ریزی زیر آب با افزودن سه افزودنی شیمیایی کنترل می شود. نسبت های آب به سیمان برای بتن ریزی زیر آب حداقل در بازه 36/0 تا 40/0 است. میزان سیمان و ریزدانه های موجود برای بتن ریزی زیر آب عمولاً بالاتر از مخلوط های متناظر بتن ریزی شده روی زمین است و فوم سیلیکا ممکن است که در ارتباط با یک فوق روان کننده بتن یا افزدنی کاهنده آب بتن سنتی برای کاستن جدایش در بتن ریزی زیر آب استفاده شود. نکته کلیدی در مورد بتن غیر پراکنده شونده با خصوصیات ملات خودتراز شوندگی، بهینه سازی موفقیت آمیز VEA با فوق روان کننده استفاده شده در بتن ریزی زیر آب برای افزایش اسلامپ بتن ضد آب می باشد.
بتن های ضد آب دارای VEA ها یکنواختی هایی دارند که در حالی که استاتیک (ساکن) هستند، اما به بتن کاملاً با روانی بالا تبدیل می شوند. داده های ارائه شده در شکل 7 .28 نشان می دهد که بتن های با مقاومت متوسط با اسلامپ مساوی خیلی در آزمون آب شستگی در بتن ریزی زیر آب متفاوت عمل می کند. این مطلب در بتن ریزی زیر آب حاکی از آن است که آزمایش اسلامپ بتن ارتباطی با عملکرد شستگی به هنگامی که افزودنی های ضد آب شستگی در بتن تشکیل می شوند، ندارد.

آزمایش افت وزن آب شستگی انجام شده مطابق با C16 CRD، "روش آزمایش برای تعیین مقاومت بتن تازه در بتن ریزی زیر آب و بتن مخلوط شده به شسته شدن در اب" نشان داد که کاربرد یک VEA در سطح %15/0 وزن سیمان با یک فوق روان کننده بتن منجر به مخلوط بتن ضد آب و مقاوم به آب شستگی خیلی روان می شود. این مورد در تناقض با بتن روان سنتی است که بسته به ویسکوزیته و نسبت مخلوط، ممکن است دارای افت وزن آب شستگی در بازه 1 تا 15% در بتن ریزی زیر آب باشد.
مشخصات کلی بتن ریزی در زیر آب
در مواردی که بتن ریزی در زیر سطح آب مورد نظر باشد می توان از قیف و لوله ( ترمی ) یا پمپ برای بتن ریزی استفاده کرد .

الف _ بتن ریزی با قیف و لوله ( ترمی ) :
در این روش باید دقت شود تا در اثر جریان آب مواد سیمانی شسته نشوند . لازم است برای بتن با کارائی زیاد ، بتن ریخته شده در آب حداقل 350 کیلوگرم در متر مکعب مواد سیمانی داشته باشد . نسبت آب به سیمان در طرح اختلاط نباید از 0.45 تجاوز کند .
سیستم قیف و لوله باید کاملا" آب بند بوده و بتن به راحتی در آن حرکت نماید . در طول مدت بتن ریزی باید این سیستم از بتن پر باشد .
قطر لوله ترمی باید حداقل 8 برابر قطر بزرگترین اندازه سنگدانه مصرفی باشد . اسلامپ بتن باید بین 170 تا 250 میلیمتر انتخاب شود . سر لوله ترمی همواره باید به میزان 100 تا 150 سانتیمتر در داخل بتن ریخته شده قرار گیرد .

روش اجرا بتن ریزی در زیر آب

الف _ هنگام بتن ریزی باید اختلاف فشار هیدرولیکی داخل و خارج قالب از بین رفته و سطح آب در داخل و خارج قالب در یک تراز باشد .
ب _ در موقع بتن ریزی با ترمی باید همیشه انتهای تحتانی لوله حداقل به طول 1 تا 1.5 متر داخل بتن باشد به طوری که آب نتواند از پایین وارد لوله شود . برای این منظور باید بتدریج با پر شدن لوله آن را بالا کشید .
پ _ باید از ایجاد سطوح افقی که لایه های مختلف بتن را از یکدیگر جدا می کنند اجتناب شود .
ت _ وقتی سطح بتن به حد فوقانی مورد نظر رسید ، باید آن قسمت از بتن که با مواد بیرونی درآمیخته و دانه های شن و ماسه و شیره بتن از هم جدا شده ، جمع آوری و بیرون ریخته شود . این کار باید تا رسیدن به بتن خمیری سالم ادامه یابد .
ث _ استفاده از سایر روش های بتن ریزی در زیر آب بنابر توصیه و تایید دستگاه نظارت بلامانع است .
جزئیات امر بتن ریزی در زیر آب باید در مشخصات فنی خصوصی درج گردد .

برگرفته از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ( طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه ) بتن ریزی در زیر آب، در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن استفاده از روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است. اقدام اول استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن است، تا بتن همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند.

روشهای مورد استفاده برای ریختن بتن:
برای بتن ریزی در زیر آب، چندین روش به کار برده می شود که تمام آنها حاصل یک اصل می باشند: به استثنای اولین بتنی که در زیر آب قرار داده می شود، بقیه باید طوری ریخته شوند که در تماس با آب واقع نشوند. بیشترین روش های مورد استفاده به شرح زیر می باشند:

– روش پشته پیشرو
این روش در جاهایی به کار می رود که عمق آب کم بوده و آب به حد کافی آرام باشد. روش این است که ابتدا مقداری بتن در آب، روی شیب ساحل، می ریزند، تا سطح بتن به بالای آب برسد، سپس بتن ریزی را روی آن ادامه می دهند. بتن جدید، مقداری را که اول ریخته شده به طرف آب می راند و این بتن است که در ادامه بتن ریزی در تماس با آب خواهد بود و بقیه محفوظ خواهد ماند.

– روش بتن ریزی با لوله در داخل آب
این روش نتیجه بهتری دارد. طریقه عمل این است که لوله ای فلزی، به قطر 25 تا 45 سانتی متر، که به طور موقت پایین آن را بسته اند، در آب فرو برده می شود و از داخل آن بتن را به پایین می فرستند و موقعی که وزن بتن ریخته شده از رانش آب روی دهانه بیشتر می شود بتن بیرون می ریزد و توده هایی به شکل حباب تشکیل می دهد که به تدریج که بتن اضافه می کنند، بزرگتر می شود.
لازم است که انتهای لوله در داخل بتن ریخته شده باقی بماند تا اثر آب فقط بر رویه حباب محدود گردد. این روش، به ویژه برای بتن ریزی پایه پلها (تحت حفاظت سیرهای فلزی یا سد موقتی) و برای بتن ریزی شمع ها و دیوارهای جدا کننده به کار برده می شود .

مشخصات بتن ریخته شده در زیر آب
مشخصات بتن مورد استفاده در زیر آب را باید آزمایشگاه متخصص و با سابقه در این نوع کار تعیین کند و نکات زیر رعایت شود:
1- چون بتن را زیر آب نمی توان لرزش داد، لذا باید سفتی بین 14 تا 16 سانتی متر داشته باشد که با اضافه کردن موادی که حالت خمیری به بتن بدهد و یا آن را روان تر نماید می توان کارایی آن را تامین کرد.
2- مواد ریز کوچکتر از 80 میکرون (که ذرات سیمان هم جزو آن است) بیشتر از 400 کیلوگرم در متر مکعب بتن باشد، تا در مقابل آب شستگی بهتر مقاومت کند.
3- غالباً افزودنی های کاهنده مقدار آب به کار گرفته می شوند.

موسساتی که بتن آماده به کار تهیه می کنند، در این موارد موادی از نوع کولوییدها به صورت گرد به بتن در حال مخلوط شدن اضافه می نمایند. این مواد با اجزای ریز بتن، پوششی را به وجود می آورند که در برابر شسته شدن مقاوم است.
(اصول، کاربردها، روش کار و کنترل ها)

1- تعریف و اصول بتن ریزی ترمی
1-1- بتن ریزی که با لوله ناودان مانند به نام ترمی تحت شرایط خاص صورت می گیرد، بتن ریزی ترمی یا بتن ترمی نامیده می شود. در برخی منابع تحت عنوان بتن ریزی زیر آب و بتن ریزی در اعماق نیز به بتن ریزی ترمی اشاره می گردد.
1-2- لوله ترمی به صورت قائم و انتهای پایینی آن در بتن شل قبلا ریخته شده قرار می گیرد و در حالی که لوله تا بالا از یک بتن شل و آبکی پر است، بتن ریزی به تدریج انجام می گردد و بتنی که از انتها و در پایین خارج می شود بتن های قبلا ریخته شده را پس زده و جانشین آن ها می شود و علی القاعده نباید نیازی به تراکم داشته باشد.

2- فلسفه بکار گیری، کاربرد و محدودیت ها
2-1- فلسفه بکارگیری بتن ترمی
برای این که بتوان بتنی را بدون جدا شدن مواد آن در عمق (خشکی و یا زیر آب) ریخت این شیوه می تواند بکار گرفته شود و در پاره ای موارد تنها شیوه ممکن برای این نوع بتن ریزی ها می باشد.
مسلماً روش های دیگری نیز در هر مورد وجود دارد. مثلاً می توان یک محیط آبدار را خشک نمود و به طور عادی در آن بتن ریزی کرد.
2-2- کاربردهای بتن ترمی
در بتن ریزی ستون ها و دیوارهای مرتفع و یکباره قالب بندی شده، بتن ریزی شمع ها و سپرهای در جا (در محل خشک یا آبدار و یا داخل گل حفاری)، بتن ریزی دیواره ها و پرده های آب بند سدها (در محل خشک یا آبدار و یا داخل گل حفاری)، بتن ریزی زیر آب (رودخانه، تالاب، دریاچه و دریاها)، بتن ریزی در پایه و شالوده های نیمه عمیق پل ها و در داخل میله چاه ها (Shaft) معادن و سدها و سازه های مختلف و هم چنین تعمیر سازه های زیر آب می توان از این شیوه استفاده نمود. برای بتن ریزی بخش اتصال لوله ها و تونل های زیر آب، ساخت صندوقه و قالب بتنی در زیر آب و آبگیر داخل دریاچه سد و غرق کردن لوله های پیش ساخته و تثبیت آن نیز از این روش استفاده می شود.
2-3- محدودیت های بتن ترمی
در موارد زیر نمی توانیم از بتن ریزی ترمی استفاده کنیم.
ـ اگر در بتن ریزی زیر آب، جریان آب وجود داشته باشد نمی توان این روش را بکار گرفت مگر این که با تمهیداتی از جریان آب در سطح بتن تازه ریخته شده جلوگیری گردد.
ـ اگر به هر دلیل نتوانیم یا مجاز نباشیم از بتن خیلی شل و آبکی مانند بتن ترمی استفاده نماییم.
ـ اگر حداکثر اندازه دانه ها بزرگتر از 40 میلی متر باشد و یا بتن با وزن مخصوص زیاد استفاده نماییم.
ـ اگر دانه بندی مخلوط سنگدانه پیوستگی نداشته باشد.
3- وسایل مورد نیاز
وسایل مورد نیاز عبارتند از :
3-1- لوله های ترجیحاً انعطاف ناپذیر (صلب) به قطر 20 تا 30 سانتی متر (عمدتا 25 تا 30 سانتی متر) به طول معمولاً 3 متر و قابل اتصال به یکدیگر با شیوه سریع و آسان و آب بندی خوب. معمولاً لوله ها در انتها حالت نر و مادگی دارند و از یک لاستیک آب بندی بهره می برند و اتصال آن ها به یکدیگر مانند درب بشکه های پلاستیکی و یا شیشه های مربا با دسته ای که در محیط و یا عمود بر محیط لوله حرکت می کند و با یک ضربه باز و یا بسته می شود. جنس لوله ها می تواند پلاستیکی، فولادی و یا آلومینیومی باشد. در مورد لوله های آلومینیومی باید جداره داخلی آن ها با یک پوشش غیر آلومینیومی پوشانده شود. ضخامت لوله ها بین 3 تا 5 میلی متر است.
3-2- قیف فولادی یا غیر فولادی برای سهولت ریختن بتن در لوله و به عنوان یک مخزن موقت که معمولاً بتواند حجمی از بتن را برای 5 تا 15 دقیقه بتن ریزی در خود جای دهد. این قیف باید بتواند به راحتی از لوله جدا و سپس به راحتی به آن متصل گردد. این قیف بهتر است دارای زاویه °50 یا بیشتر با افق باشد. معمولاً قطر قیف در بالا 1 تا 25/1 متر و ارتفاع آن حدود7/0 تا 1 متر می باشد. به هر حال ابعاد با توجه به نکات فوق اختیاری است.
3-3- توپک یا توپی
حداقل یک توپ اسفنجی توپر یا پلاستیکی و لاستیکی توپر یا توخالی (بادشونده یا دارای باد) به قطر کمی بزرگتر از قطر داخل لوله برای شروع بتن ریزی مورد نیاز است. در قدیم از توپی کنفی استفاده می شد و یا اصولا آخرین لوله در پایین دارای کفشک لولا دار بود. هر وسیله برای آب بندی اولیه در انتهای لوله می تواند بکار رود.
3-4- وسایل نگهدارنده و بالا برنده
یک جرثقیل برجی و یا غیر برجی، وینچ و یا بالابری که بتواند مجموعه لوله ها و قیف را به طور قائم در حین بتن ریزی نگهداشته و به طور مرتب در زمان های لازم بالا بکشد. در مواردی این وسیله باید بتواند مجموعه لوله را در جهت افقی به میزان محدود و آرام حرکت دهد. ایجاد یک سکوی ثابت برای کارکردن و اتصال لوله به آن (به ویژه در هنگام برداشتن قیف و لوله) ضروری است. سکوهای شناور معمولاً مناسب نمی باشند.
3-5- وسایل اندازه گیری و کنترل
متر، سیم یا نخ با وزنه آویزان (مانند شاغول) برای اندازه گیری عمق یا اندازه گیری میزان بالا کشیدن لوله ها از وسایل مورد نیاز است تا بتوان سطح بتن ریخته شده یا میزان بتن در مجاورت بخش خارجی لوله فرو رفته در بتن را بدست آورد. برای کنترل زمانی نیز نیاز به یک متر و ساعت داریم.
3-6- وسایل بتن رسانی (تغذیه بتن)
وسایل حمل مطمئن برای رسانیدن مداوم بتن به قیف به نحوی که تاخیر بیش از 5 تا 10 دقیقه حاصل نشود. پمپ، تسمه نقاله، تراک میکسر، باکت و جرثقیل و….
3-7- وسایل متفرقه
سیم فولادی، میله چوبی یا فولادی، وسایل ارتباطی داخل کارگاه یا زیر آب، وسایل غواصی زیر آب، پمپ مکنده و لوله

4- بتن و مصالح مصرفی مورد نیاز
بتن و مصالح مصرفی مورد نیاز و خصوصیات آن ها در زیر ملاحظه می گردد.
4-1- روانی بتن بتن ترمی معمولاً دارای اسلامپ 15 تا 23 سانتی متر می باشد. در صورتی که در اجرا و کیفیت بتن ریخته شده مشکلی بوجود نیاید مصرف اسلامپ های کمتر یا بیشتر بلا مانع است. ضمناً روش تعیین کارآیی بتن نیز استفاده از مخروط ناقص اسلامپ یا روش دو نقطه ای می باشد. در بتن های پر میلگرد و قطعات مدفون فلزی مصرف اسلامپ بیشتر هم توصیه شده است. در شروع بتن ریزی بهتر است از بتنی با اسلامپ 15-12 سانتی متر استفاده گردد (بتن پر شده در لوله در ابتدا).
4-2- حداکثر اندازه سنگدانه های بتن
توصیه می شود حداکثر اندازه اسمی سنگدانه های بتن به یک هشتم قطر داخل لوله محدود گردد. هم چنین بهتر است حداکثر اندازه سنگدانه ها به 40 میلی متر محدود شود. با بکارگیری لوله های ترمی به قطر 30-20 سانتی متر معمولاً در کارهای معمولی مشکلی از این نظر بوجود نمی آید (با استفاده از شن با حداکثر اندازه اسمی 20 تا 40 میلی متر). توصیه کلی آن است که در قطعات مسلح و با قطعات مدفون فلزی حداکثر اندازه به 20 یا 25 میلی متر محدود شود. با مصرف حداکثر اندازه 20 میلی متر یا کمتر می توان از لوله های به قطر 15 سانت استفاده نمود.
4-3- بافت دانه بندی بتن
توصیه می شود بافت دانه بندی مخلوط سنگدانه های بتن حتی الامکان ریز باشد. بنابر این تا حد امکان باید منحنی دانه بندی بالاتر قرار گیرد. در هنگامی که از دانه بندی های روش انگلیسی استفاده می شود منحنی دانه بندی مخلوط سنگدانه ها بین منحنی 3 و 4 قرار می گیرد (ناحیه C). هنگامی که از روش طرح اختلاط امریکایی استفاده می گردد بهتر است 10 درصد از وزن شن مصرفی کاسته شود تا بدین ترتیب به طور طبیعی در طرح اختلاط به مقدار ماسه افزوده شده و بتن ریز بافت حاصل گردد.
4-4- شکل و بافت سطحی سنگدانه های بتن
بهتر است دانه ها حتی الامکان گردگوشه باشند. بدیهی است در مواردی که لازم است سنگدانه های درشت شکسته و تیز گوشه باشند، توصیه می شود ماسه گردگوشه باشد. بافت سطحی صاف تر به ایجاد کارآیی و روانی بهتر منجر می گردد اما خطر جدایی مواد را نیز افزایش می دهد.
4-5- بتن مصرفی معمولاً پر عیار است و در قطعات نسبتاً حجیم بهتر است عیار سیمان از 400 کیلو در هر متر مکعب بتن تجاوز نکند و در قطعات بتن مسلح و نسبتاً غیر حجیم خوب است عیار سیمان از 550 کیلو در هر متر مکعب بتن تجاوز ننماید. حداقل سیمان مصرفی 350 کیلو (در خشکی) و در زیر آب 375 کیلو توصیه می شود (سیمان نباید از 325 کیلو کمتر شود).
4-6- معمولاً با توجه به کارآیی زیاد و حداکثر اندازه نسبتاً کم این بتن و با توجه به این که در اکثر موارد کابرد این نوع بتن، نسبت آب به سیمان از 45/0کمتر است، مقدار سیمان آن زیادتر از حدود توصیه شده یا مجاز در آیین نامه های مختلف خواهد شد لذا به طور طبیعی در اکثر اوقات از یک روان کننده (کاهش دهنده آب WRA یا P) و یا روان کننده قوی (HRWRA یا SP) استفاده می شود. با مصرف روان کننده قوی باید به ویژه در قطعات نسبتاً حجیم توجه ویژه ای به روند افت ناگهانی اسلامپ نمود زیرا برخی از این نوع روان کننده ها اثر خود را در زمان کوتاهی از دست می دهند و مشکل زا هستند.
4-7- با توجه به لزوم دیر گرفتن بتن ترمی و روان ماندن آن در زمان طولانی حتی پس از ریخته شدن آن و امکان جایگزینی بتن های جدید با آن ها و یا مخلوط شدن بتن های ریخته شده و خروج هوای محتمل در بتن، معمولاً از یک کندگیر کننده (حتی در هوای معتدل) نیز استفاده می شود. خوشبختانه اکثر روان کننده ها که پایه لیگنو سولفوناتی دارند کندگیر هستند و برای پرهیز از مصرف دو افزودنی می توان از روان کننده های دیرگیرکننده استفاده نمود.
4-8- ساخت بتن های خنک به ویژه در هوای معتدل یا گرم برای افزایش زمان گیرش و افزایش کیفیت بتن ترمی توصیه می گردد. خنکی بیشتر بتن مطلوب بوده و توصیه میشود دمای بتن 20-10 درجه سانتی گراد باشد (بهتر است از °C25 تجاوز نکند).
4-9- استفاده از پوزولان هایی که به انسجام بتن، عدم جدایی مواد و کارآیی بهتر منجر شود، توصیه می گردد. معمولاً در اکثر موارد کاربرد بتن ترمی بکارگیری پوزولان ها بر دوام بهتر بتن در شرایط دشوار و حاد در تماس با آب و خاک حاوی مواد زیان آور برای بتن و فولاد تاثیر مثبتی دارد ضمن این که در اغلب موارد باعث کندگیری نیز می شود (بجز دوده سیلیسی).
4-10- استفاده از مواد حبابزا معمولاً برای ایجاد روانی و کاهش نفوذپذیری بتن و افزایش دوام در شرایط دشوار محیطی (تماس با آب و خاک حاوی مواد زیان آور) توصیه می گردد. مصرف حدود 5% حباب هوا امری مطلوب خواهد بود.

6- بتن رسانی و کنترل عمق لوله و سطح بتن
بتن رسانی مداوم و کنترل عمق لوله در بتن و سطح آن از اهمیت برخوردار است و در زیر به نکات آن اشاره میشود.
6-1- بتن باید با وسایل مناسب به طور مداوم ریخته شود. وسایلی همچون پمپ و لوله، تسمه نقاله، تراک میکسر، باکت و جرثقیل و سطح های آویزان به کابل متحرک می تواند بکار رود. به هر حال الزامی در انتخاب نوع وسیله بتن رسانی وجود ندارد.
6-2- تاخیر در بتن رسانی به نحوی که بخش عمده ای از لوله ترمی خالی بماند توصیه نمی شود. برای پرهیز از ایجاد چنین حالتی معمولاً از یک قیف بزرگ با حجم ذخیره 5 تا 15 دقیقه بتن ریزی استفاده می نماییم. تاخیر در بتن رسانی و یا قطع بتن ریزی تا 30 دقیقه مجاز دانسته شده است و باید با مصرف کندگیر کننده مناسب زمینه لازم فراهم آید.
6-3- معمولاً سرعت حجمی بتن ریزی در حدود 5 تا 10 مترمکعب در ساعت می باشد (با یک لوله) که ممکن است تا 30 مترمکعب در ساعت برسد. سرعت ارتفاعی بتن ریزی معمولاً به 3 متر در ساعت محدود می شود (در سطوح کوچک با قالب آب بند و محکم) و حداقل آن 30/0 متر در ساعت است. سرعت حرکت بتن در لوله ها 5/2 تا 5/7 متر در دقیقه است. مسلماً باید بر این اساس اقدام به تامین بتن نمود. سرعت حرکت زیاد بتن در لوله موجب تلاطم در سطح بتن خواهد شد. گاه ممکن است در سطوح بزرگ سرعت ارتفاعی بتن ریزی تا 15/0 متر در ساعت برسد که باید بتن روان و کندگیرتری را داشت.
6-4- گاه برای ریختن یک قطعه، یک لوله ترمی کفایت نمی کند و چندین لوله ترمی لازم است. زیرا هر لوله ترمی می تواند برای یک منطقه و سطح محدود کاربرد داشته باشد. مسلماً سرعت کم ارتفاعی بتن نشانه آن است که سطح برای یک لوله زیاد است. در این مورد باید بتوانیم به صورت مساوی بتن را به لوله ها برسانیم تا سطح بتن همزمان بالا آید و لوله ها را به طور مساوی بالا بکشیم. تقسیم بتن بین لوله ها از اهمیت برخوردار است. با استفاده از پمپ و لوله می توان شیرهایی را در بالای قیف ها تعبیه نمود و بتن را با تنظیم شیرها تقسیم نمود. با کاربرد تسمه نقاله باید به صورت نوبتی و با تخلیه انتهایی یا جانبی این مشکل را حل نمود.
6-5- یک لوله ترمی می تواند به طور معمول 15 متر مربع را کفایت کند. این سطح می تواند معمولاً حداکثر 30 متر مربع باشد و البته روانی و شلی بتن در این رابطه از اهمیت برخوردار است. در مواردی سطوح بزرگتر نیز توسط یک لوله با موفقیت بتن ریزی شده است. هر چه بتن سفت تر باشد سطح شیبدارتر بوده و سطح کمتری را می توانیم با یک لوله بتن ریزی نماییم.
6-6- فاصله دو لوله ترمی می تواند معمولاً 4 تا 5 متر باشد. فاصله معمول را باید حداکثر 15 متر در نظر گرفت. بدیهی است در این رابطه نیز روانی و شلی بتن نقش مهمی را ایفا می نماید. هرچه بتن شل تر باشد می توان فاصله لوله ها را بیشتر کرد و سطح هموارتری بدست می آید. در مواردی حتی توانسته اند فاصله 20 متری از یک لوله را به خوبی با بتن روان پر کنند. در بتن های روان، سطح بتن به صورت افقی می ایستد. گاه شیب بتن حدود 10 درجه (1 قائم و 6 افقی) می رسد و شیب بیش از این مقدار منطقی نیست (بتن نباید تا این حد سفت باشد).
6-7- یک روش برای تعیین موقعیت سطح بتن در قالب و به دنبال آن عمق لوله در بتن، تقسیم حجم بتن ریخته شده به سطح قالب می باشد که در نتیجه ارتفاع بتن در قالب مشخص می شود. لازم به ذکر است در اکثر موارد دید نسبت به سطح بتن در قطعه نداریم. باید دانست گاه سطح بتن شیبدار است و محاسبات صحیح نخواهد بود.
6-8- روش دیگر برای کنترل عمق لوله در بتن، سرعت بتن ریزی می باشد. سرعت زیاد نشانه عمق کم لوله در بتن و سرعت کم علامت آن است که طول لوله ترمی در بتن ریخته شده زیاد می باشد. نحوه کنترل بدین ترتیب عمدتاً تجربی و نظری است.
6-9- روش سوم برای کنترل موقعیت سطح بتن و یا عمق لوله در بتن، عمق پیمایی مستقیم با وسیله ای شبه شاغولی می باشد. استفاده از وسایل خاص نقشه برداری زیر آب نیز ممکن است، اما گران تمام می شود.
6-10- دید مستقیم توسط غواص در زیر آب در اکثر موارد وجود ندارد زیرا تیرگی ناشی از اختلاط جزئی سیمان با آب باعث می شود غواص نتواند به درستی موقعیت سطح بتن را مشاهده و گزارش نماید. ضمناً گزارش غواص مستلزم بکارگیری وسایل ارتباطی زیر آب است که بسیار گران می باشد. هم چنین باید دانست بکارگیری غواص نیز هزینه ها را به شدت افزایش می دهد.

7- خاتمه کار و نگهداری
ختم و پایان دادن به کار بتن ریزی نیز دارای نکات و روش هایی است که بدان اشاره می شود.
7-1- در نزدیکی پر شدن قالب باید اجازه داد لوله به تدریج خالی گردد و لوله بالا کشیده شود. اگر امکان داشته باشد، بهتر است اجازه دهیم قالب سرریز شود تا لایه ضعیف رویی از بین رود.
7-2- اگر نیاز خاصی به کیفیت خوب در سطح بتن نداریم اقدام خاصی را انجام نمی دهیم اما اگر قرار باشد از این سطح به عنوان درز اجرایی استفاده شود و یا کیفیت آن برای ما مهم باشد لازم است آن را بهبود بخشیم.
7-3- به ویژه در زیر آب می توان با استفاده از پمپ مکشی و لوله انعطاف پذیر و به کمک غواص لایه سست و ضعیف سطحی بتن را مکیده و دور ریخت تا کیفیت آن بهبود یابد.
7-4- نگهداری از بتن در اکثر موارد در این شیوه بتن ریزی مشکل زا نیست. در زیر آب و یا در عمق زمین معمولاً امکان نگهداری از بتن وجود ندارد ضمن این که نیازی به نگهداری نیز نمی باشد. در زیر آب دما از °C4 کمتر نمی شود و لذا مشکل خاصی در سرما نیز وجود نخواهد داشت.

10-4- قالب های کوچک را به طور معمولی حمل و چون کف ندارند به راحتی در آب غرق می کنند.

منابع
1-ACI Manual of Concrete Practice Part 2 304R – " Guide for Measuring , Mixing , Transporting and Placing of Concrete "
2- USBR – Concrete Manual USDI 1975
3- (3Report TRCS Technical) Concrete Society. Underwater Concreting
4- Preperties of Concrete , Neville
خانه / خصوصیات بتن / بتن در سازه های دریایی

بتن در سازه های دریایی
ارسال شده توسط:shimibeton.com درخصوصیات بتن 18 اردیبهشت 1393 0 1587 بازدید
بتنی در معرض محیط دریایی باشد مورد اصابت فعالیت موج ها واقع خواهد شد و این موج ها باردینامیکی، شوک، تنش های موثر، خوردگی توسط ساییدگی، انجماد و ذوب، خیس شدگی و خشک شدگی و واکنش شیمیایی کلرید ها و سولفات ها را به بتن تحمیل می کنند. بتن معمولی که نوعاً تنش فشاری 20-40 Mpa را داراست، نسبتاً به محلول های آبی نفوذپذیر عمل می کند و دارای مقاومت خمشی و کششی کمی می باشد؛ در نتیجه این مواد به سادگی تحت تنش های کششی ترک می خورند. در نتیجه دوام بتن هنگامی که در معرض محیط های دریایی واقع می شود و به طور معکوس تحت تاثیر قرار می گیرد. سرعت ورود یون های آسیب زننده و حمله های شیمیایی بعدی در بتن سازه های دریایی وابسته به نفوذپذیری و مقاومت ساییدگی بتن می باشد. در نتیجه دوام بتن تحت شرایط و آب و هوای دریایی مرتبط با نفوذپذیری پایین بتن و مقاومت بالای بتن است.
توصیه های مربوط با الزامات بتنی که در سازه های دریایی استفاده می شود، صورت گرفته است. این موارد برای بتن در سازه های دریای شامل مشخص نمودن نوع سیمان و میزان سیمان موجود 400- 500 kg/m3 می باشد. بتن در سازه های دریایی باید کاملاً متراکم شود و اختلاط طراحی شده به نحوی باشد که دارای کارایی کافی باشد.
افزودنی کاهنده آب بتن سنتی مورد استفاده برای بتن در سازه های دریایی به طور معمول از نوع با گیرش کند می باشد. کاربرد افزودنی هوازای بتن به موازات افزودنی کاهنده آب در بتن قرار گرفته در ناحیه خیس و مرطوب موجب مقاومت بهتر در چرخه ذوب انجماد و حمله سولفاتی می گردد. اختلاط های اولیه نمونه ای حاوی یک افزودنی کاهنده آب بتن برای استفاده در یک بتن در سازه های دریایی برای ساختمان سکوی ثقلی در جدول 7 .11 نشان داده می شود.

افزودنی فوق روان کننده بتن تا حد زیادی جایگزین افزودنی های سنتی بتن در ساخت بتن در سازه های دریایی شده اند، علت این امر به علت کاهش چشمگیر (%20) و کارایی (اسلامپ 200 mm) ایجاد شده در بتن است. کاهش آب ناشی از کاربرد افزودنی فوق روان کننده ها در رسیدن به نفوذپذیری پایین و مقاومت بالای مطلوب بتن به ما در ساخت بتن در سازه های دریایی کمک می کند. این امر برای حصول اطمینان از دوام بتن و عمر طولانی در خدمت دهی تحت شرایط دریایی خیلی مهم می باشد ساخت بتن در سازه های دریایی از پیچیده ترین و دشوارترین عملیات های بتن ریزی است. شرایط کار بسیار سخت می باشد و تاخیرها و جابجایی ها در روش ها بیشتر اتفاق می افتد. برای این کار طیفی از اختلاط های که متشکل از دو یا حتی سه افزودنی هستند، استفاده می شود. علی رغم این محدودیت ها، با تجهیزات توزیعی مناسب و درجه مناسب کنترل در عملیات ساخت بتن در سازه های دریایی ، سطح بالایی از پیوستگی در خصوصیات بتن می تواند حاصل شود.
در ناحیه های بتن ریزی سازه های دریایی که با جذر و مد مواجه هستیم، لازم است بتن، حتی تحت شرایط زمستانی هم به سرعت توسعه مقاومتی بدهد. ظهور افزودنی های بهبوددهنده ویسکوزیته (VEA) تولید بتن روان و مقاوم به شستگی سیمان را ممکن ساخته است. این افزودنی های بتن در یاری رسانی به ساخت و ساز بتن در سازه های دریایی و ساخت بتن در محیط هایی که جذر و مد وجود دارد بسیار موثر است. VAE ها هنگامی که به موازات فوق روان کننده های بتن ، فوم سیلیکا و افزودنی تسریع کننده بتن همچون کلسیم نیتریت به کار روند مزایای برجسته ای دارند (روانی بالا، پرشدگی کامل و خود تراز شوندگی، ضد آب شسته شدن به علت چسبندگی زیاد). اثرات تسریع کنندگی ترکیبی فوم سیلیکا، فوق روان کننده بتن و تسریع کننده بتن، مقاومت های لازم را حتی در دماهای پایین (50 درجه سلسیوس) برای بتن در سازه های دریایی ایجاد می نماید. به علاوه بتن فوق روان شده با فوم سیلیکا دیگر خصوصیات سخت شده بتن در سازه های دریایی همچون چگالی، ساییدگی، مقاومت به ذوب انجماد و حمله سولفاتی را که برای بتنی که در معرض آب دریا است، بهبود می بخشد.

بتن آماده با کارایی بالا
ارسال شده توسط:shimibeton.com درخصوصیات بتن 16 اردیبهشت 1393 0 1133 بازدید
نتایج حاکی از آن است که در مخلوط های بتن آماده با کارایی بالا با میزان سیمان در بازه متوسط، افزودنی محبوس کننده هوا در بتن آماده ممکن است که موجب افزایش در انحراف استاندارد شود. بنابراین در طراحی مجدد اختلاط برای اینکه دارای میزان سیمان کم تر باشد، ملاحظه کافی باید به اختلاف در انحراف استاندارد داده ها باید انجام شود. یکنواختی افزایش یافته می تواند در بتن آماده با کارایی بالا حاصل گردد چنانچه افزایش در انحراف استاندارد با استفاده نکردن از کاهش های سیمان با پتانسیل کامل توسط مقاومت های 28 روزه میانگین جبران می گردد. شکل 7. 7 داده های آماری برای تست های مقاومت از یک کارخانه بتن آماده را نشان می دهد.

ضریب تغییرات %13/7 حاکی از عملیاتی با یک درجه متوسط کنترل می باشد. با این وجود این آزمایش های مقاومتی تصادفی در طی بتن ریزی پی ، پیاده روها، سواره روها، نمونه ساختمان های متنوع از کاربر جزء بتن آماده گرفته شده است. نتایج اختلاط بتنی تغییر وسیعی در اسلامپ، دانه بندی ماسه، میزان رطوبت، زمان اختلاط و جایی که یک ضریب تغییر بالا (20%) معمولاً پیش بینی می شود را نماش می دهد. اختلاف چشمگیر بین این بتن و بتن معمولی تحویل شده به مصرف کننده به این خاطر است که یک افزودنی کاهنده آب در سرتاسر آن استفاده می شود.
مثال دیگری از اثرات ایجاد شده توسط افزودنی های بتن آماده همچنین در شکل 7. 88 نشان داده می شود. شیب خطوط نشان می دهد که تغییر در اسلامپ از 75 به 175 mm بدون یک افزودنی کاهنده آب مستلزم افزایش در نسبت آب به سیمان 08/00 است. در صورت استفاده از افزودنی، ایجاد تغییر یکسان در اسلامپ، مستلزم افزایش در نسبت آب به سیمان تنها به اندازه 0/50 است که حاکی از این است که بتن ها امکان تغییراتی در اسلامپ می دهند که کمتر از تغییر معمول در آب لازم و نسبت آب به سیمان است.

کارایی بالا یا مقاومت بالا در بتن آماده
بتن های آماده جدید با کارایی بالا به طور فزآینده در حال استفاده در کاربردهای معمولی هستند. از طریق استفاده از اختلاط های پرسیمان با اسلامپ پایین که مستلزم لرزش طولانی یا روش های لرزشی برای تحکیم می باشد، بتن با مقاومت بالا در کاربردهای پیش ساخته و پیش تنیده تولید می شود.
واژه بتن آماده با عملکرد بالا به معنای بتنی است که کارایی بالا، مقاومت بالا، دوام و پایداری دارد. این نوع بتن کارکرد خود را در المان های سازه ای کاملاً مسلح در ساختمان های بلند مرتبه، سکوهای ساحلی، پل های چند دهانه ای بزرگ و روسازی های چند منظوره نشان می دهد. اصول ریز ساختار نهفته ترکیب و خصوصیات بتن با کارایی بالا مرتبط به همگنی پیشرفته، مخصوصاً در ناحیه انتقالی متخلخل و ضعیف می شود که در حد فاصل خمیر سنگدانه موجود است. با متراکم سازی و مقاوم سازی ناحیه انتقالی، خصوصیات بتن می تواند بهبود یابد و ریسک برای ریز ترک خوردگی (و افزایش حاصل در نفوذپذیری) می تواند کاسته شود.
برای مقاوم سازی ناحیه انتقالی بتن، ابتدا بایستی کاهش قابل ملاحظه در مقدار آب اختلاط انجام گیرد. این کار به طور عمده از طریق استفاده از پیمانه های مصرفی بالای یک فوق روان کننده بتن ممکن می شود. برای متراکم سازی، مقاوم سازی و همگنی بیشتر خمیر سیمان هیدراتی و ملات در بتن، شماری از افزودنی های معدنی بتن که دارای ذرات خیلی ریز و سطح مخصوص بالا هستند، همچون فوم سیلیکا تحکیم شده، خاکستر پوسته برنج، خاکستر بادی، سرباره و متاکائولین، مورد استفاده قرار گرفته است. شکل 7. 9 اختلاف در مقاومت های حاصل شده از دو نوع بتن پیش ساخته با بتن سیمان پرتلند را نشان می دهد.

بتن مبنا حاوی یک WRA بدون فوم سیلیکا بود؛ بتن ثانوی هم حاوی یک فوق روان کننده و فوم سیلیکا بود. انتخاب نوع و میزان افزودنی معدنی بتن آماده با کارایی بالا توسط هزینه، واکنش پذیری، کارایی لازم، و تراکم بسته بندی مطلوب تعیین می گردد. افزودنی های معدنی واکنش دهنده همچون فوم سیلیکا زمان عمل آوری لازم برای دستیابی به سطح مطلوب مقاومت را کاهش می دهند، حال آنکه موادی که کمتر واکنش پذیرند مقاومت حرارتی را از طریق پایین آوردن دماهای اوج در طی هیدراتاسیون بهبود می بخشند.
خانه / خصوصیات بتن / کاربرد بتن آماده

کاربرد بتن آماده
ارسال شده توسط:shimibeton.com درخصوصیات بتن 16 اردیبهشت 1393 0 665 بازدید
بتن آماده با دوام، معمولاً با تخلخل پایین شناخته می شود. چون تخلخل بتون آماده بر روی همه خصوصیات آن ماده تاثیر می گذارد. به این دلیل اغلب آیین نامه های عملی استاندارد سازه های بتنی هدف دارند که تخلخل خمیر بتن را حداقل سازند، که در نتیجه هم مقاومت و هم دوام بتن را افزایش می یابد.
موارد کاربرد بتن آماده
بتن آماده هم اکنون به صورت گسترده به چندین شیوه تخصصی از جمله بتن آماده با اسلامپ پایین برای روسازی بزرگراه، بتن آماده سنگین وزن برای کارخانه های هسته ای حرارتی، بتن آماده سبک وزن برای ساختمان های بلند مرتبه و بتن آماده پرکننده برای عملیات معماری سنگدانه های در معرض محیط بیرونی استفاده می شود. طیفی از انواع افزودنی های بتن آماده برای این هدف استفاده می شوند؛ اغلب دو یا چند افزودنی در ترکیب با اختلاط بتن یکسان استفاده می شوند.
اغلب بتن های آماده مورد استفاده در کانادا، اروپا و ایالات متحده آمریکا حاوی یک افزودنی بتن آماده است. تولید کننده بتن آماده در هر دو قاره معمولاً افزودنی های حاوی بتن آماده را، با در خواستی که از سوی مشتری برای تامین یک ماده ویژه صورت گیرد یا به عنوان ابزاری برای تامین یک نوع بتن آماده خاص، مثلاً بتن آماده ناتراوا یا به عنوان ابزاری برای دستیابی به اقتصادی ترین کاربرد بتن آماده، عرضه می کنند. در آمریکای شمالی، چون مقاومت ذوب انجماد نقش برجسته ای در دوام بتن بازی می کند، کاربرد مرکب عوامل کاهنده آب و محبوس کننده هوا رایج می باشد. در اروپا، کاربرد افزودی های محبوس کننده هوا تعدد کمتری دارد.
هنگامی که بتن آماده با مقاومت فشاری و کارایی مشخص شد، گیرش معمولی و افزودنی های کاهنده آب دیرگیرکننده (هم نوع معمولی و هم میان بازه ای) به طور گسترده به عنوان ابزاری برای رسیدن به خصوصیات لازم در میزان سیمان موجود پایین تر از اختلاط هایی که عاری از افزودنی هستند استفاده می شود. اگرچه کاربرد افزودنی های بتون توسط بخش آماده در صنعت عموماً مشابه با کاربرد بتن ترکیب شده در محل پروژه است، المان ها و مسائل متعدد بی نظیری در کنترل کیفیت بتن در بخش پیشین وجود دارد. مثلاً در بتن آماده، کاهش تغییر در خصوصیات بتن در هر دو حالت شکل پذیر و سخت شده، از ترکیبی به ترکیب دیگر اهمیت بسزائی دارد. در این زمینه افزودنی ها نقشی حیاتی در حفظ یکنواختی بازی می کند. این مورد در مثال های زیر به تصویر کشیده می شود.
اگرچه نسبت آب به سیمان کم (W/C) موجب خصوصیات مکانیکی بهتر و دوام ارتقاء یافته می شود، رسیدن به یک W/C پایین با از دست دادن کارایی یا با کاربرد میزان سیمان بالا همراه می شود، که هیچ یک پیامد مطلوبی نیست. راه حل جایگزین عبارت است از کاربرد افزودنی های کاهنده آب می باشد. (WRAAها).
کاربرد افزودنی های کاهنده آب در بتن آماده
WRA یا افزودنی های کاهنده آب بتن معمولی برای مدت 30 سال و فوق روان کننده ها به مدت 20 سال در دسترس بوده است. جدیدترین فرآورده افزودنی های کاهنده آب بتن WRA در بازه میانی ظاهراً تاثیر کاهندگی آب را فراهم می آورند بدون اینکه زمان گیرش ایجاد شده توسط دزهای بالای WRA معمولی را داشته باشد. WRA های معمولی، بازه میانی و بالای بازه به هدف افزایش دوام بتن که عمدتاً از طریق کاهش نفوذپذیری و ارتقاء خصوصیات مکانیکی استفاده می گردد (شکل 7. 55). بازدهی آنها وابسته پیمانه مصرفی مورد استفاده، دما، ترکیب سیمان، نرمی و دیگر خصوصیات مخلوط است.

رابطه غلظت افزودنی بتن آماده با کاهش آب ایجاد شده، خطی ارزیابی شده است. دو نتیجه از مطالعه چندین برند مختلف سیمان به دست آمده است:
1) سرعت افزوده شدن افزودنی اهمیت بالایی دارد.
2) طبیعت شیمیایی افزودنی در کاهش آب نقشی ندارد، اما فاکتور مهمی در تعیین حفظ (یا افت) اسلامپ در بتن می باشد. مثلاً کارایی امتداد یافته فوق روان کننده های از نوع اکریلیک استر به مکانیسم مانع استری به دلیل حضور حلقه های جانبی در مولکول نسبت داده می شود. کاهش آب در سیمان های با قلیایی پایین یا C3A کم، بیشتر قابل توجه است. Dodson اظهار داشت که درصد C3A به درصد SO3 باید کمتر از 2/5 باشد و ترجیحاً نزدیک به 2 باشد تا حداکثر عملکرد افزودنی های شیمیایی بتن را دریابیم.
نتایج حاکی از آن است که در کاربرد بتن آماده و مخلوط های با کارایی بالا با میزان سیمان در بازه متوسط، افزودنی ممکن است که موجب افزایش در انحراف استاندارد شود. بنابراین در طراحی مجدد اختلاط برای اینکه دارای میزان سیمان کم تر باشد، ملاحظه کافی باید به اختلاف در انحراف استاندارد داده ها باید انجام شود.
حتی المقدور باید از بتن ریزی در زیر آب اجتناب شود. به این منظور باید از طریق انحراف مسیر آب زهکشی چاههای زهکشی و تلمبه ویا هر روش دیگر از نفوذ آب به محوطه کار ویا حداقل به داخل قالب جلوگیری به عمل آورد در صورتی که لایه ی تدریج آب را به عقب براند و جانشین آن شود در این حالت بتن در محدوده کمی با آب در تماس بوده وحداقل تقلیل کیفیت درآن به وجود می آید. این روش در صورت قابل ملاحظه بودن ضخامت لایه آب قابل کاربرد نیست و در این حالت باید بتن ریزی هرگز نباید در آب جاری که به احتمال زیاد سیمان بتن را خواهد شست ونیز آبی که کمتر از 1 درجه سانتیگراد حرارت دارد انجام پذیرد. بتن مناسب دارای کارایی زیاد اسلامپ در حدود 18 سانتیمتر وعیار سیمان نسبتا زیاد 400 کیلوگرم بر متر مکعب بتن است روشهای بتن ریزی در زیر آب بشرح زیر می باشند
1) بتن ریزی با جامهای زیر آبی
در این روش جام حاوی بتن به کف قالب برده شده و دریچه آن با آهستگی و به نحوی باز می شود که بتن به آرامی تخلیه شده و تلاطمی در آب ایجاد نکند وبتن با آب مخلوط نشود جام بعدی در بتن از قبل ریخته شده فرو رفته ودریچه ْآن باز می شود وبتن جدید داخل بتن مرحله اول تخلیه می شود و به این ترتیب بتن سایر جامها با آب در تماس قرار نمی گیرند. اگر باز شدن دریچه جام با لوله های هوای فشرده انجام می شود باید جام دارای وسایلی باشد که هوای خروجی درآب ایجاد تلاطم نکرده ودر بالای سطح آب بیرون بیاید. سطح فوقانی جامهای زیر آبی ، به نحوی ساخته می شوند که دارای سقفی مجهز به قیف باشند و به این ترتیب آب کمترین تماس را با سطح فوقانی بتن درون جام پیدا نماید .بتن مناسب بین 300 تا 400 کیلو گرم بر متر مکعب سیمان و 15 سانتیمتر اسلامپ دارد . حئاکثر اندازه دانه های آن بین 40 تا 50 میلیمتر ونسبت وزن ماسه به وزن کل سنگدانه ها در حدود 40 در صد یا بیشتر است .
استفاده از جام مخصوص بتن ریزی در زیز آب برای شروع بتن ریزی باقیف ولوله نیز مناسب است وقتی 60 تا ترجیحا 90 سانتی متر از ضخامت عضو مورد نظر بتن ریزی شد، سر لوله قیف ولوله در بتن قرار گرفته وبقیه بتن ریزی با آن ، با سرعت بیشتری انجام می پذیرد .
2) قیف ولوله
جا دادن بتن قیف و لوله به این ترتیب انجام می شود که سر لوله در پایین لوله قرار گرفته وبتن از درون یک قیف به داخل لواه رفته واز آنجا در قالب ریخته می شود. ترمی یا قیف ولوله متشکل است از یک لوله به قطر داخلی 25 تا 30سانتی متر ( 10 تا 12 اینچ) ویک قیف در انتهای فوقانی لوله . این وسیله باید به نحوی روی برجها سوار شود که بتوان آن را با بالا آمدن سطح بتن در قالب ، بالا آورد.
لوله های ترمیها نباید از یکدیگر بیش از 5/ 3 تا 5 متر واز دیوارها ی قالب بیش از 5/2متر فاصله داشته باشند. بتن توسط جامهای حمل بتن ، پمپ و یا تسمه نقاله به داخل قیف حمل می شود . حمل بتن باید بدون انقطاع صورت پذیرد زیرا در غیر این صورت ممکن است درز سرد بوجود آید و نیز حرکت مناسب بتن تازه به داخل بتن تازه به داخل بتن از قبل ریخته شده ، مختل گردد. شروع بتن ریزی با ترمی بسیار مهم است .نخستین لایه های بتن باید بسیار کنترل شده وچسبنده و پر سیمان بوده و به آهستگی هر چه تمامتر وارد قالب شوند . دو روش اصلی شروع بتن ریزی عبارتند از روش لوله تر وروش لوله خشک.
روش لوله تر برای عمق آب کمتر از 30 متر و حجم زیاد بتن ریزی قابل کاربرد است. در این روش در حالی که انتهای لوله درزیر آب به کف قالب چسبیده است ،یک توپی از جنس پارچه کرباسی یا استوانه ازجنس پی وی سی و یا یک توپ کاملا جفت شده به لوله در داخل لوله در تراز آب قرار داده می شود. این توپ از قیف فاصله دارد و بنابراین بتن بالایی برای فرو بردن آن به سمت پایین کافی است. از روی حجم بتن داخل لوله می توان دریافت که در چه موقع توپی به انتهای لوله رسیده. پس از این زمان می توان با آهستگی لوله را به سمت بالا کشید تا توپی بتواند خارج شود. بمجرد خروج توپی مجددا لوله به سمت پایین فرستاده شده وبتن از داخل قیف به داخل لوله فرستاده می شود وبدون متلاطم کردن آب وارد قالب می شود. پس از اولین لایه بتن ریزی می توان سرعت ورود بتن به داخل لوله را افزایش داد .
روش لوله خشک برای عمقهای بیشتر و قسمتهای محدود مناسب می باشد . در این روش یک در به صورت آب بند به انتهای لوله متصل میشود . لوله باید نسبتاً سنگین باشد تا در اثر نیروی شناوری به سوی بالا نیاید ، پایین فرستاده شده وبه قالب می چسبد. سپس یک مخلوط بسیار پر سیمان ، خمیری وچسبنده بتن برای شروع بتن ریزی وارد لوله می شود و به مجرد رسیدن بتن به انتهای لوله ، لوله کمی به بالا کشیده می شود تا فشار بتن بندهای نگه دارنده در انتهایی را گسسته بتن وارد قالب شود در این روش مقدار بالا کشیده شدن اولیه لوله بقدر روش لوله تر نبوده و بتن کمتر با آب مخلوط می شود. در صورتی که بتن به صورت دائم و بدون انقطاع وارد لوله نشود ولوله توسط بتن داخل قالب مسدود شود، معمولا با چند سانتیمتر بالا آوردن سریع لوله می توان مانع را رفع نموده وبتن ریزی را ادامه داد. سریع پایین بردن (انداختن) لوله می تواند به انسداد بیشتر، منجر گردد. سرلوله بهتر است بین 90 تا 150 سانتیمتر داخل بتن قرار گیرد. لوله نباید هر بار بیش از 15 تا 20 سانتیمتر به سمت بالا کشیده شود. نمونه گیری از بتن در زمانهای مختلف و نیز کنترل ارتفاع بتن در قالب با علامت گذاری لوله ضروری است .جا دادن بتن برای حجم زیاد بتن باید از مرکز قالب به سمت خارج انجام گیرد. پمپهایی که در لبه خارجی قالب قرار داده شده اند می توانند گلی را که کف قالب بوده و توسط بتن به سمت دیوار قالب رانده می شود به خارج از قالب تلمبه کنند. بتن ترمی باید کارایی زیادی داشته باشد. اسلامپ 17 سانتیمتری و عیار سیمان 400 کیلوگرم برمتر مکعب بتن، سنگدانه هایی با حداکثر اندازه 40 تا 50 میلیمتر ونسبت وزنی ماسه به کل سنگدانه حدود 45 درصد مناسب هستند. استفاده کردن از عواملی از قبیل مواد حباب ساز و پوزولانها ،سنگدانه های غلتیده بجای شکسته ،افزایش مقدار ماسه که باعث افزایش کا رایی می شوند ،مناسب است.
3) روش بتن ریزی با سنگدانه پیش اکنده :
در بسیاری از پروژه های دریایی بتن ریزی زیر آب یک فناوری مورد تقاضا و دشوار بوده که عمدتاَ در برنامه زمان بندی پروژه یک مسیر بحرانی تلقی می شود . لذا مستلزم داشتن برنامه ریزی دقیق می باشد . بخش بتن ریزی زیر آب در یک پروژه در واقع جایی است که طراحی ماهرانه و برنامه ریزی دقیق و حساب شده در آن می تواند موجب کاهش احتمال بروز خطر و نیز قیمت تمام شده گردد .به طور کل در سدهای بتنی ، بتن ریزی با مشکلاتی نظیر بالا رفتن دمای هسته مرکزی و گرمازایی همراه می باشد که این دو عامل می توانندسبب ایجاد ترک و نفوذپذیری زیاد شوند. غالباً برای رفع مشکلات مذکور میتوان روشهایی نظیر افزایش حداکثراندازه سنگدانه ها کاهش مصرف سیمان وآب مصرفی استفاده از پوزولانها استفاده ازافزودنیهای روانساز و کندگیرکننده بهره گیری از سیمانهای کند گیر و استفاده ازفنون پیش تبرید و پس تبرید را به خدمت گرفت. اما وجود مشکلاتی مانند کارآیی ،متراکم ساختن بتن ، جدایی سنگدانه ها و حمل و پخش و دیگر مسائل اجرایی سبب می گردند که روشهای مشروحه در عمل با هزینه هایی سنگین همراه بوده و عدم دقت در هر یک از روشها میتواند به کیفیت بتن نیز لطمه بزند. لذا روش نوینی در اجرای سد های بتنی که ضمن برطرف نمودن عیوب مشروحه سبب سر مایه گذاری کمتر درتجهیز کارگاه می شود معرفی می گردد که به روش بتن پیش آکنده معروف می باشد.
در این روش ابتدا سنگدانه درشت تک اندازه را در قالب ریخته و سپس از درون لوله هائی که درون سنگدانه قرار گرفته است ملات ریز دانه ای را به داخل سنگدانه های درشت پیش آکنده تزریق می نمائیم تا بتن مناسب حاصل گردد و جسم یکپارچه ای بوجود آید. ملات سیمانی که متشکل از ماسه ریز است به کمک روان کننده ها ، روانی زیادی پیدا می کند و به راحتی می تواند بین سنگدانه ها رسوخ کند. در این نوع بتن جداشدگی اتفاق نمی افتد و در نتیجه یک بتن متراکم ، آب بندی شده و با دوام تولید می شود. در ضمن هیچگونه ویبراتور داخلی به کار برده نمی شود ولی برای پرداخت سطح می توان از ویبراتورهای سطحی بهره برد.
بتن پیش آکنده از جمع شدگی ناچیزی برخوردار است و عیار سیمان مصرفی آن نیز کم می باشد . تامین نسبت آب به سیمان کم ، نفوذ ناپذیری مطلوب و مقاومت زیاد با این روش کاملا"میسر است . همگنی بتن و عدم جداشدگی از ویژگیهای این نوع بتن ریزی است . حداکثر اندازه سنگدانه به حداقل بعد قطعه محدود می شود و حداکثر اندازه ماسه ملات باید به حدود حداقل اندازه اسمی سنگدانه درشت محدود گردد . ملات مصرفی بسیار پر عیار بوده و همچنین شل و آبکی می باشد و معمولا" از مواد پوزولانی مناسب و روان کننده ها در ملات استفاده میشود ضمن اینکه به کندگیر کننده ها نیز احتیاج مبرمی داریم .
4) بتن ریزی با پمپ :
برای بتن ریزی با پمپ ، باید طرح اختلاط بتن چنان انتخاب شود که نسبت آب به سیمان کمترین مقدار ممکن را داشته و مقدار آن از 0.6 تجاوز ننماید . مقدار سیمان باید نسبتا" زباد باشد ( در محدوده 350 تا 400 کیلو گرم در متر مکعب ) تا چسبندگی کافی بتن تامین شود و خطر شسته شدن سیمان از بین برود . به منظور افزایش کارائی بتن می توان از سنگدانه های گردگوشه استفاده نمود . استفاده از دانه بندی پیوسته با حداکثر اندازه 38 میلیمتر و همچنین مقدار کافی ریزدانه ضروری است . چنانچه سنگدانه ها حاوی مقدار کافی ریزدانه نباشد ، می توان با افزودن مواد ریز چسبندگی کافی را در بتن ایجاد نمود .
بتنی که پمپ می شود باید تا حدی روان تر باشد تا از مسدود شدن لوله ها جلوگیری شود . به منظور آنکه آب به سیمان از حد مجاز بالاتر نرود باید برای تامین روانی از مواد افزودنی مناسب نظیر روان کننده ها و فوق روان کننده ها یا مواد افزودنی آب نگهدار استفاده شود . جز در مواردی که افزودنیهای ویژه مصرف می شود ، باید از سقوط آزاد بتن به داخل آب جلوگیری کرد تا پدیده جداشدگی ذرات رخ ندهد .
در این روش لوله پمپ ، با یک توپی داخل قالب قرار داده میشود و فشار بتن پمپ شده توپی را خارج کرده ( همانند روش لوله ی تر ) و بتن داخل قالب ریخته میشود. با افزایش فشار بتن ریزی به دلیل افزایش عمقی که سر لوله در بتن قرار گرفته، لوله به آهستگی به بالا کشیده میشود. باید بتن، مقداری از بالای قالب سرریز کند تا لایه ی اولیه ی بتن که قدری با آب مخلوط شده است از قالب خارج شود. هنگام بتن ریزی باید اختلاف فشار هیدرولیکی داخل و خارج قالب از بین رفته و سطح آب در داخل و خارج قالب در یک تراز باشد ..
5) کار با کیسه : (bag work)
کار با کیسه احتمالا یکی از قدیمی ترین و ساده ترین تکنیکهای قرار دادن بتن زیر آب است. این متد یک بسط طبیعی استفاده از مصالح بنایی است، اما دارای انعطاف پذیری است که بلوک های سا ختمانی را قادر می سازد که به هم قالب بندی شوند ، که در نتیجه قید خوبی پیدا می کنند.این روش ساخت متمرکز بر کار کارگر است اما توافق پذیری زیادی با نوع کار دارد. پروژه های قدیمی مهندسی از کیسه ها برای ساخت المان های بزرگ موقتی و کارهای دایم استفاده شده است.اگر چه پیشرفتهای جدید در بتن ریزی زیر آب باعث شده این متد بی مصرف به نظر آید، اما نباید آن را تا این حد دست کم گرفت. یک برای جمعframe work استفاده رایج از کیسه ها در ساخت دیوار های حایل برای عمل به عنوان
کردن بتن پاشی. دیگر استفاده رایج آن در قراردهی سریع کیسه ها برای فرم دادن به حرکا ت غیر طبیعی و مکرر سیال. برای کار های ترمیمی کوچک کیسه ها به مهندسان راه حل ارزان ، ساده و مورد استفاده در خیلی از موارد ارایه می دهند. این تکنیک در مورد کارهای با دوام نباید با روش های مدرن مقایسه شود اما برای کارهای موقتی و یا کوتاه مدت این روش باید مد نظر قرارگیرد.
کیسه های مورد استفاده در این فرایند معمولا از پارچه مقاوم کنفی هستند و سایز آنها باید به صورتی باشد که برای انسان قابل حمل باشد. حداکثر اندازه دانه ها در حدود 12 میلی متر است . نصف کیسه باید با یک بتن خیلی پلاستیک پر شود. کیسه ها قابل انعطاف خواهند بود، بنابراین آنها را قادر می سازد که در هم قفل شوند. خمیر سیمان از بین بافت های کنف تراوش می کند ووصل کردن کیسه ها به هم کمک می کند. زیاد پر کردن کیسه انعطاف پذیری مورد نیاز کیسه ها را برای قراردهی کاهش می دهد.
کیسه ها با دست در جایشان گذاشته می شوند به همان نوع ارتباط دادنی که در کارهای آجری استفاده می شود. همان طور که کیسه قرار داده می شوند با کاری مانند میخ کوبی به وسیله طول کوتاهی از فولاد مسلح می شوند.
6 ) Placing non dispersible concrete (N.D.C)
این نوع بتن برای کمتر کردن جدایی به کار می رود، همچنین دارای خاصیت جاری شدن و خود تراز شدن را دارد. در نتیجه ، این ماده خیلی مرتجع ایت نسبت به تکنیکهای ضعیف قراردهی. چسپندگی بتن مرطوب به وسیله پلیمر از جدایی جلوگیری می کند حتی در شرایطی که بتن از بین آب ریخته می شود. خاصیت سیالیت آن باعث که بتن به صورت مناسبی قابل مسلح کردن باشد یا درشرایطی که بتن بتن باید متراکم شود به راحتی استفاده شود. بیشترین اثر این بتن در سهولت تولید بتن با کیفیت بالا در زیر آب است. خاصیت ذاتی چسبنده بتن اجازه می دهد از چند متر بالا تر ، بتن از میان آب ریخته شود.
با استفاده از روشهای مرسوم و بتن های معمولی ، سطح تماس بتن و آب در معرض فرسایش و مخلوط شدن قرار دارند، بنابراین ریختن بتن تازه در بالا بر روی بتن ریخته شده قبلی سبب به وجود آمدن لایه ضعیفی از مواد می شود. اما در مورد این نوع بتن خاصیت ویسکوزیته طبیعی مخلوط از این مشکل سطحی جلوگیری می کند، بنابراین قراردهی بر بتن قبلی را میسر می سازد.
پمپ کردن این نوع بتن احتمالا راحت ترین راه قراردهی است ، کیفیت مواد یک سرعت حمل نسبتا سریع را اجازه خواهد داد به طوریکه نگهداری از پوشش بتن دیگر ضروری نیست. خاصیت ویسکوزیته طبیعی بتن در تولید افت های فشاری بالاتر در هنگام پمپ کردن موثر است . در کل افت فشار در هنگام استفاده از این بتن می تواند تا 50 در صد بیشتر از افت فشار در بتن های معمولی باشد
برای اندازه گیری توانایی عود ترازی این نوع بتن ، بتن در یک لوله که 20 متر طول دارد و از آب پر شده ریخته شد. بتن در قالب ریخته شد و اجازه داده شد در همان ترازی که به صورت راحت قرار می گیرد بایستد. در اتمام این آزمایش ، مقاومت فشاری بتن به وسیله نمونه برداری اندازه کیری شد .بین آزمایش نشان می دهد که ابن نوع بتن کیفیت خود ترتزی بالایی دارد و مقدار از دست دادن مقاومت آن بر اثر جریان بتن خیلی کم است.
کنترل و نظارت:
کنترل کیفیت بتن دارای اهمیت بسیار زیادی است در فرایند بتن ریزی زیر آب. سد شدن در یک لوله و قیف سبب نتایج خیلی بدی خواهد شد. بنابراین تمام بتن هایی که وارد محل اجرا می شوند باید قبل از استفاده تست شوند. سرعت حمل و نقل نیز یک عامل بسیار مهم است. در فرایند قراردهی و حالت آماده نگهداشتن سطح ضروری است. در موارد استفاده از قیف و لوله در حجم بزرگ ، یک برنامه دقیق باید برای مطمئن شدن از حمل و نقل صحیح و پیوسته بتن آماده شود.
دیده بانی فرایند قراردهی بتن در زیر آب اغلب غیر ممکن است. غواص ها می توانند برای دیده بانی فرایند پیشرفت بتن ریزی استفاده شوند ولی در اکثر موارد امکان دید زیر آب به حالتی است که غواصی به عنوان یک کنترل گر بی نتیجه خواهد بود. عموما ، بر اساس بررسی انتهایی انجام می گیرد. بعد از ریختن بتن بازرسی های غواص باید انجام گیرد تا میزان حباب هایی که پس از بتن ریزی در سطح بتن ایجاد می گردند اندازه گیری شود و از بین بروند.
بتن ریزی در زیر آب، در ساختمان های دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن استفاده از روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است. اقدام اول استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن است، تا بتن همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند. روشهای بتن ریزی در زیر آب بشرح زیر می باشند:
۱) بتن ریزی با جام های زیر آبی:
در این روش جام حاوی بتن به کف قالب برده شده و دریچه آن به آهستگی و به نحوی باز می شود که بتن به آرامی تخلیه شده و تلاطمی در آب ایجاد نکند وبتن با آب مخلوط نشود، جام بعدی در بتن از قبل ریخته شده فرو رفته ودریچه ْآن باز می شود وبتن جدید داخل بتن مرحله اول تخلیه می شود و به این ترتیب بتن سایر جام ها با آب در تماس قرار نمی گیرند. اگر باز شدن دریچه جام با لوله های هوای فشرده انجام می شود باید جام دارای وسایلی باشد که هوای خروجی درآب ایجاد تلاطم نکرده ودر بالای سطح آب بیرون بیاید. سطح فوقانی جامهای زیر آبی ، به نحوی ساخته می شوند که دارای سقفی مجهز به قیف باشند و به این ترتیب آب کمترین تماس را با سطح فوقانی بتن درون جام پیدا نماید. بتن مناسب بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب سیمان و ۱۵ سانتیمتر اسلامپ دارد. حداکثر اندازه دانه های آن بین ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر و نسبت وزن ماسه به وزن کل سنگدانه ها در حدود ۴۰ در صد یا بیشتر است.
استفاده از جام مخصوص بتن ریزی در زیز آب برای شروع بتن ریزی باقیف و لوله نیز مناسب است وقتی ۶۰ تا ترجیحا ۹۰ سانتی متر از ضخامت عضو مورد نظر بتن ریزی شد، سر لوله قیف و لوله در بتن قرار گرفته و بقیه بتن ریزی با آن، با سرعت بیشتری انجام می پذیرد.
۲) قیف ولوله (ترمی):
بتن ریزی به روش قیف و لوله به این ترتیب انجام می شود که یک سر لوله در خارج از آب به یک قیف مخصوص متصل شده و بتن از درون یک قیف به داخل لوله رفته واز آنجا در قالب ریخته می شود. ترمی یا قیف و لوله متشکل است از یک لوله به قطر داخلی ۲۵ تا ۳۰ سانتی متر ( ۱۰ تا ۱۲ اینچ) و یک قیف در انتهای فوقانی لوله. این وسیله باید به نحوی روی برج ها سوار شود که بتوان آن را با بالا آمدن سطح بتن در قالب، بالا آورد.
لوله های ترمی ها نباید از یکدیگر بیش از ۳.۵ تا ۵ متر و از دیواره های قالب بیش از ۲.۵ متر فاصله داشته باشند. بتن توسط جام های حمل بتن، پمپ و یا تسمه نقاله به داخل قیف حمل می شود. حمل بتن باید بدون انقطاع صورت پذیرد زیرا در غیر این صورت ممکن است درز سرد بوجود آید و نیز حرکت مناسب بتن تازه به داخل بتن از قبل ریخته شده، مختل گردد. شروع بتن ریزی با ترمی بسیار مهم است. نخستین لایه های بتن باید بسیار کنترل شده و چسبنده و پر سیمان بوده و به آهستگی هر چه تمام تر وارد قالب شوند. دو روش اصلی شروع بتن ریزی عبارتند از روش لوله تر و روش لوله خشک.
روش لوله تر برای عمق آب کمتر از ۳۰ متر و حجم زیاد بتن ریزی قابل کاربرد است. در این روش در حالی که انتهای لوله در زیر آب به کف قالب چسبیده است، یک توپی از جنس پارچه کرباسی یا استوانه ازجنس پی وی سی و یا یک توپ کاملا جفت شده به لوله در داخل لوله در تراز آب قرار داده می شود. این توپ از قیف فاصله دارد و بنابراین بتن بالایی برای فرو بردن آن به سمت پایین کافی است. از روی حجم بتن داخل لوله می توان دریافت که در چه موقع توپی به انتهای لوله رسیده. پس از این زمان می توان با آهستگی لوله را به سمت بالا کشید تا توپی بتواند خارج شود. بمجرد خروج توپی مجددا لوله به سمت پایین فرستاده شده وبتن از داخل قیف به داخل لوله فرستاده می شود و بدون متلاطم کردن آب وارد قالب می شود. پس از اولین لایه بتن ریزی می توان سرعت ورود بتن به داخل لوله را افزایش داد.
روش لوله خشک برای عمق های بیشتر و قسمت های محدود مناسب می باشد. در این روش یک در به صورت آب بند به انتهای لوله متصل میشود. لوله باید نسبتاً سنگین باشد تا در اثر نیروی شناوری به سوی بالا نیاید، پایین فرستاده شده وبه قالب می چسبد. سپس یک مخلوط بسیار پر سیمان، خمیری و چسبنده بتن برای شروع بتن ریزی وارد لوله می شود و به مجرد رسیدن بتن به انتهای لوله ، لوله کمی به بالا کشیده می شود تا فشار بتن بندهای نگه دارنده در انتهایی را گسسته و بتن وارد قالب شود در این روش مقدار بالا کشیده شدن اولیه لوله بقدر روش لوله تر نبوده و بتن کمتر با آب مخلوط می شود. در صورتی که بتن به صورت دائم و بدون انقطاع وارد لوله نشود ولوله توسط بتن داخل قالب مسدود شود، معمولا با چند سانتیمتر
بالا آوردن سریع لوله می توان مانع را رفع نموده و بتن ریزی را ادامه داد. سریع پایین بردن (انداختن) لوله می تواند به انسداد بیشتر، منجر گردد. سرلوله بهتر است بین ۹۰ تا ۱۵۰ سانتیمتر داخل بتن قرار گیرد. لوله نباید هر بار بیش از ۱۵ تا ۲۰ سانتیمتر به سمت بالا کشیده شود. نمونه گیری از بتن در زمانهای مختلف و نیز کنترل ارتفاع بتن در قالب با علامت گذاری لوله ضروری است. جا دادن بتن برای حجم زیاد بتن باید از مرکز قالب به سمت خارج انجام گیرد. پمپ هایی که در لبه خارجی قالب قرار داده شده اند می توانند گلی را که کف قالب بوده و توسط بتن به سمت دیوار قالب رانده می شود به خارج از قالب تلمبه کنند. بتن ترمی باید کارایی زیادی داشته باشد. اسلامپ ۱۷ سانتیمتری و عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم برمتر مکعب بتن، سنگدانه هایی با حداکثر اندازه ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر ونسبت وزنی ماسه به کل سنگدانه حدود ۴۵ درصد مناسب هستند. استفاده کردن از عواملی از قبیل مواد حباب ساز و پوزولان ها ،سنگدانه های غلتیده بجای شکسته، افزایش مقدار ماسه که باعث افزایش کا رایی می شوند، مناسب است.
۳) روش بتن ریزی با سنگدانه پیش اکنده:
در بسیاری از پروژه های دریایی بتن ریزی زیر آب یک فناوری مورد تقاضا و دشوار بوده که عمدتاَ در برنامه زمان بندی پروژه یک مسیر بحرانی تلقی می شود، لذا مستلزم داشتن برنامه ریزی دقیق می باشد. بخش بتن ریزی زیر آب در یک پروژه در واقع جایی است که طراحی ماهرانه و برنامه ریزی دقیق و حساب شده در آن می تواند موجب کاهش احتمال بروز خطر و نیز قیمت تمام شده گردد. در کل در سدهای بتنی ، بتن ریزی با مشکلاتی نظیر بالا رفتن دمای هسته مرکزی و گرمازایی همراه می باشد که این دو عامل می توانند سبب ایجاد ترک و نفوذپذیری زیاد شوند. غالباً برای رفع مشکلات مذکور میتوان روش هایی نظیر افزایش حداکثر اندازه سنگدانه ها کاهش مصرف سیمان و آب مصرفی استفاده از پوزولان ها استفاده از افزودنی های روان ساز و کندگیرکننده بهره گیری از سیمان های کند گیر و استفاده از فنون پیش تبرید و پس تبرید را به خدمت گرفت. اما وجود مشکلاتی مانند کارآیی، متراکم ساختن بتن، جدایی سنگدانه ها و حمل و پخش و دیگر مسائل اجرایی سبب می گردند که روش های مشروحه در عمل با هزینه هایی سنگین همراه بوده و عدم دقت در هر یک از روش ها میتواند به کیفیت بتن نیز لطمه بزند. لذا روش نوینی در اجرای سد های بتنی که ضمن برطرف نمودن عیوب مشروحه سبب سرمایه گذاری کمتر درتجهیز کارگاه می شود معرفی می گردد که به روش بتن پیش آکنده معروف می باشد.
در این روش ابتدا سنگدانه درشت تک اندازه را در قالب ریخته و سپس از درون لوله هائی که درون سنگدانه قرار گرفته است ملات ریز دانه ای را به داخل سنگدانه های درشت پیش آکنده تزریق می نمائیم تا بتن مناسب حاصل گردد و جسم یکپارچه ای بوجود آید. ملات سیمانی که متشکل از ماسه ریز است به کمک روان کننده ها، روانی زیادی پیدا می کند و به راحتی می تواند بین سنگدانه ها رسوخ کند. در این نوع بتن جداشدگی اتفاق نمی افتد و در نتیجه یک بتن متراکم، آب بندی شده و با دوام تولید می شود. در ضمن هیچگونه ویبراتور داخلی به کار برده نمی شود ولی برای پرداخت سطح می توان از ویبراتورهای سطحی بهره برد.
بتن پیش آکنده از جمع شدگی ناچیزی برخوردار است و عیار سیمان مصرفی آن نیز کم می باشد. تامین نسبت آب به سیمان کم، نفوذ ناپذیری مطلوب و مقاومت زیاد با این روش کاملا"میسر است. همگنی بتن و عدم جداشدگی از ویژگیهای این نوع بتن ریزی است. حداکثر اندازه سنگدانه به حداقل بعد قطعه محدود می شود و حداکثر اندازه ماسه ملات باید به حدود حداقل اندازه اسمی سنگدانه درشت محدود گردد. ملات مصرفی بسیار پر عیار بوده و همچنین شل و آبکی می باشد و معمولا" از مواد پوزولانی مناسب و روان کننده ها در ملات استفاده میشود ضمن اینکه به کندگیر کننده ها نیز احتیاج مبرمی داریم.
۴) بتن ریزی با پمپ:
برای بتن ریزی با پمپ، باید طرح اختلاط بتن چنان انتخاب شود که نسبت آب به سیمان کمترین مقدار ممکن را داشته و مقدار آن از ۰.۶ تجاوز ننماید. مقدار سیمان باید نسبتا زباد باشد (در محدوده ۳۵۰ تا ۴۰۰ کیلو گرم در متر مکعب) تا چسبندگی کافی بتن تامین شود و خطر شسته شدن سیمان از بین برود. به منظور افزایش کارائی بتن می توان از سنگدانه های گردگوشه استفاده نمود. استفاده از دانه بندی پیوسته با حداکثر اندازه ۳۸ میلیمتر و همچنین مقدار کافی ریزدانه ضروری است. چنانچه سنگدانه ها حاوی مقدار کافی ریزدانه نباشد، می توان با افزودن مواد ریز چسبندگی کافی را در بتن ایجاد نمود.
بتنی که پمپ می شود باید تا حدی روان تر باشد تا از مسدود شدن لوله ها جلوگیری شود. به منظور آنکه آب به سیمان از حد مجاز بالاتر نرود باید برای تامین روانی از مواد افزودنی مناسب نظیر روان کننده ها و فوق روان کننده ها یا مواد افزودنی آب نگهدار استفاده شود. جز در مواردی که افزودنی های ویژه مصرف می شود، باید از سقوط آزاد بتن به داخل آب جلوگیری کرد تا پدیده جداشدگی ذرات رخ ندهد.
در این روش لوله پمپ، با یک توپی داخل قالب قرار داده میشود و فشار بتن پمپ شده توپی را خارج کرده (همانند روش لوله ی تر) و بتن داخل قالب ریخته میشود. با افزایش فشار بتن ریزی به دلیل افزایش عمقی که سر لوله در بتن قرار گرفته، لوله به آهستگی به بالا کشیده میشود. باید بتن، مقداری از بالای قالب سرریز کند تا لایه ی اولیه ی بتن که قدری با آب مخلوط شده است از قالب خارج شود. هنگام بتن ریزی باید اختلاف فشار هیدرولیکی داخل و خارج قالب از بین رفته و سطح آب در داخل و خارج قالب در یک تراز باشد.
۵) کار با کیسه (bag work):
کار با کیسه احتمالا یکی از قدیمی ترین و ساده ترین تکنیکهای قرار دادن بتن زیر آب است. این متد یک بسط طبیعی استفاده از مصالح بنایی است، اما دارای انعطاف پذیری است که بلوک های ساختمانی را قادر می سازد که به هم قالب بندی شوند، که در نتیجه قید خوبی پیدا می کنند. این روش ساخت متمرکز بر کار کارگر است اما توافق پذیری زیادی با نوع کار دارد. پروژه های قدیمی مهندسی از کیسه ها برای ساخت المان های بزرگ موقتی و کارهای دایم استفاده شده است. اگر چه پیشرفت های جدید در بتن ریزی زیر آب باعث شده این متد بی مصرف به نظر آید، اما نباید آن را تا این حد دست کم گرفت، بدلیل ۱) استفاده رایج از کیسه ها در ساخت دیوار های حایل برای عمل به عنوان کردن بتن پاشی. ۲) استفاده رایج آن در قراردهی سریع کیسه ها برای فرم دادن به حرکات غیر طبیعی و مکرر سیال. ۳) برای کار های ترمیمی کوچک کیسه ها به مهندسان راه حل ارزان، ساده و مورد استفاده در خیلی از موارد ارایه می دهند.
این تکنیک در مورد کارهای با دوام نباید با روش های مدرن مقایسه شود اما برای کارهای موقتی و یا کوتاه مدت این روش باید مد نظر قرارگیرد.
کیسه های مورد استفاده در این فرایند معمولا از پارچه مقاوم کنفی هستند و سایز آنها باید به صورتی باشد که برای انسان قابل حمل باشد. حداکثر اندازه دانه ها در حدود ۱۲ میلی متر است. نصف کیسه باید با یک بتن خیلی پلاستیک پر شود. کیسه ها قابل انعطاف خواهند بود، بنابراین آنها را قادر می سازد که در هم قفل شوند. خمیر سیمان از بین بافت های کنف تراوش می کند ووصل کردن کیسه ها به هم کمک می کند. زیاد پر کردن کیسه انعطاف پذیری مورد نیاز کیسه ها را برای قراردهی کاهش می دهد. کیسه ها با دست در جایشان گذاشته می شوند به همان نوع ارتباط دادنی که در کارهای آجری استفاده می شود. همان طور که کیسه قرار داده می شوند با کاری مانند میخ کوبی به وسیله طول کوتاهی از فولاد مسلح می شوند.
۶) (Placing non dispersible concrete (N.D.C:
این نوع بتن برای کمتر کردن جدایی به کار می رود، همچنین دارای خاصیت جاری شدن و خود تراز شدن را دارد. در نتیجه ، این ماده خیلی مرتجع ایت نسبت به تکنیکهای ضعیف قراردهی. چسپندگی بتن مرطوب به وسیله پلیمر از جدایی جلوگیری می کند حتی در شرایطی که بتن از بین آب ریخته می شود. خاصیت سیالیت آن باعث که بتن به صورت مناسبی قابل مسلح کردن باشد یا درشرایطی که بتن بتن باید متراکم شود به راحتی استفاده شود. بیشترین اثر این بتن در سهولت تولید بتن با کیفیت بالا در زیر آب است. خاصیت ذاتی چسبنده بتن اجازه می دهد از چند متر بالا تر، بتن از میان آب ریخته شود.
با استفاده از روشهای مرسوم و بتن های معمولی، سطح تماس بتن و آب در معرض فرسایش و مخلوط شدن قرار دارند، بنابراین ریختن بتن تازه در بالا بر روی بتن ریخته شده قبلی سبب به وجود آمدن لایه ضعیفی از مواد می شود. اما در مورد این نوع بتن خاصیت ویسکوزیته طبیعی مخلوط از این مشکل سطحی جلوگیری می کند، بنابراین قراردهی بر بتن قبلی را میسر می سازد.
پمپ کردن این نوع بتن احتمالا راحت ترین راه قراردهی است، کیفیت مواد یک سرعت حمل نسبتا سریع را اجازه خواهد داد به طوریکه نگهداری از پوشش بتن دیگر ضروری نیست. خاصیت ویسکوزیته طبیعی بتن در تولید افت های فشاری بالاتر در هنگام پمپ کردن موثر است. در کل افت فشار در هنگام استفاده از این بتن می تواند تا ۵۰ در صد بیشتر از افت فشار در بتن های معمولی باشد.
برای اندازه گیری توانایی خود ترازی این نوع بتن، بتن در یک لوله که ۲۰ متر طول دارد و از آب پر شده ریخته شد. بتن در قالب ریخته شد و اجازه داده شد در همان ترازی که به صورت راحت قرار می گیرد بایستد. در اتمام این آزمایش، مقاومت فشاری بتن به وسیله نمونه برداری اندازه کیری شد. بین آزمایش نشان می دهد که ابن نوع بتن کیفیت خود تراتزی بالایی دارد و مقدار از دست دادن مقاومت آن بر اثر جریان بتن خیلی کم است.
کنترل و نظارت:
کنترل کیفیت بتن دارای اهمیت بسیار زیادی است در فرایند بتن ریزی زیر آب می باشد. سد شدن در یک لوله و قیف سبب نتایج خیلی بدی خواهد شد. بنابراین تمام بتن هایی که وارد محل اجرا می شوند باید قبل از استفاده تست شوند. سرعت حمل و نقل نیز یک عامل بسیار مهم است. در فرایند قراردهی و حالت آماده نگهداشتن سطح ضروری است. در موارد استفاده از قیف و لوله در حجم بزرگ، یک برنامه دقیق باید برای مطمئن شدن از حمل و نقل صحیح و پیوسته بتن آماده شود.
دیده بانی فرایند قراردهی بتن در زیر آب اغلب غیر ممکن است. غواص ها می توانند برای دیده بانی فرایند پیشرفت بتن ریزی استفاده شوند ولی در اکثر موارد امکان دید زیر آب به حالتی است که غواصی به عنوان یک کنترل گر بی نتیجه خواهد بود. عموما، بر اساس بررسی انتهایی انجام می گیرد. بعد از ریختن بتن بازرسی های غواص باید انجام گیرد تا میزان حباب هایی که پس از بتن ریزی در سطح بتن ایجاد می گردند اندازه گیری شود و از بین بروند.
منابع:

مشخصات کلی بتن ریزی در زیر آب
در مواردی که بتن ریزی در زیر سطح آب مورد نظر باشد می توان از قیف و لوله ( ترمی ) یا پمپ برای بتن ریزی استفاده کرد .

روش اجرا بتن ریزی در زیر آب

برگرفته از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ( طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه )
منبع : http://iransaze.com/ftopict-4942.html

برچسب ها: بتن ریزی در آب بتن ریزی زیر آب بتن ریزی نحوه بتن ریزی در زیر آب بتن ریزی در زیر اب بتن ریزی زیر دریا روش های بتن ریزی در زیر آب
بتن ریز در زیر آب در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن :
کاربرد روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است ،
استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن ، تا بتن همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند .
1- روشهای مورد استفاده
برای بتن ریزی در زیر آب، چندین روش به کار برده می شود که تمام آنها حاصل یک اصل می باشند : به استثنای اولین بتنی که در زیر آب قرار داده می شود ، بقیه باید طوری ریخته شوند که در تماس با آب واقع نشوند ، بیشترین طرق مورد استفاده به شرح زیرند :
* روش پشته پیشرو
این روش در جاهایی به کار می رود که عمق آب کم بوده (حداکثر 8ر0متر9 و آب به حد کافی آرام باشد . روش این است که ابتدا مقداری بتن در آب ، روی شیب ساحل ، می ریزند، تا سطح بتن به بالای آب برسد ، سپس بتن ریزی را روی آن ادامه می دهند . بتن جدید مقداری را که اول ریخته شده به طرف آب می راند ، و این بتن است که در ادامه بتن ریزی ، در تماس با آب خواهد بود و بقیه محفوظ خواهد ماند .
* روش بتن ریزی با لوله در داخل آب
این روش به کار می رود و نتیجه بهتری دارد . طریقه عمل این است که لوله ای فلزی ، به قطر 25 تا 45 سانتی متر ، که به طور موقت پاین آن را بسته اند ، در آب فرو برده می شود و از داخل آن بتن را به پایین می فرستند ، و موقعی که وزن بتن ریخته شده از رانش آب روی دهانه بیشتر می شود ، بتن بیرون می ریزد و توده هایی به شکل حباب تشکیل می دهد که به تدریج که بتن اضافه می کنند ، بزرگتر می شود .
لازم است که انتهای لوله در داخل بتن ریخته شده باقی بماند تا اثر آب فقط بر رویه حباب محدود گردد . این روش ، به ویژه برای بتن ریزی در زیر آب پی پیاه های پلها (تحت حفاظت سیرهای فلزی یا سد موقتی) و برای بتن ریزی شمع ها و دیوارهای جدا کننده ، در زر گل بنتونیت ، به کار برده می شود .
2- مشخصات بتن ریخته شده در زیر آب
مشخصات بتن مورد استفاده در زیر آب را باید آزمایشگاه متخصص و با سابقه در این نوع کار تعیین کند ، و نکات زیر رعایت شود :
چون بتن را زیر آب نمی توان لرزش داد ، لذا باید سفتی بین 14 تا 16 سانتی متر داشته باشد که با اضافه کردن موادی که حالت خمیری به بتن بدهد و یا آن را روان تر نماید می توان تامین کرد .
مواد ریز کوچکتر از 80 میکرون (که ذرات سیمان هم جزو آن است) بیشتر از 400 کیلوگرم در متر مکعب بتن باشد ، تا در مقابل آب شستگی بهتر مقاومت کند .
غالباً افزودنی های کاهنده مقدار آب و دیر گیراننده به کار گرفته می شوند .
موسساتی که بتن آماده به کار تهیه می کنند ، در این موارد موادی از نوع کولوییدها به صورت گرد به بتن در حال مخلوط شدن اضافه می نمایند . این مواد با اجزای ریز بتن پوششی را به وجود می آورند ، که در برابر شسته شدن مقاوم است .

در زیر آب در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن : کاربرد روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است بتن ریزی در زیر آب در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن : کاربرد روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است ، استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن ، تا بتون همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند . 1-روشهای مورد استفاده برای بتن ریزی در زیر آب، چندین روش

بتن ریزی در زیر آب در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن :
کاربرد روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است

بتن ریزی در زیر آب در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن :

کاربرد روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است ،

استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن ، تا بتون همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند .

1-روشهای مورد استفاده

برای بتن ریزی در زیر آب، چندین روش به کار برده می شود که تمام آنها حاصل یک اصل می باشند : به استثنای اولین بتنی که در زیر آب قرار داده می شود ، بقیه باید طوری ریخته شوند که در تماس با آب واقع نشوند ، بیشترین طرق مورد استفاده به شرح زیرند :

* روش پشته پیشرو

این روش در جاهایی به کار می رود که عمق آب کم بوده (حداکثر 8ر0متر9 و آب به حد کافی آرام باشد . روش این است که ابتدا مقداری بتن در آب ، روی شیب ساحل ، می ریزند، تا سطح بتن به بالای آب برسد ، سپس بتن ریزی را روی آن ادامه می دهند . بتن جدید مقداری را که اول ریخته شده به طرف آب می راند ، و این بتن است که در ادامه بتن ریزی ، در تماس با آب خواهد بود و بقیه محفوظ خواهد ماند .

* روش بتن ریزی با لوله در داخل آب

این روش به کار می رود و نتیجه بهتری دارد . طریقه عمل این است که لوله ای فلزی ، به قطر 25 تا 45 سانتی متر ، که به طور موقت پاین آن را بسته اند ، در آب فرو برده می شود و از داخل آن بتن را به پایین می فرستند ، و موقعی که وزن بتن ریخته شده از رانش آب روی دهانه بیشتر می شود ، بتن بیرون می ریزد و توده هایی به شکل حباب تشکیل می دهد که به تدریج که بتن اضافه می کنند ، بزرگتر می شود .

لازم است که انتهای لوله در داخل بتن ریخته شده باقی بماند تا اثر آب فقط بر رویه حباب محدود گردد . این روش ، به ویژه برای بتن ریزی در زیر آب پی پیاه های پلها (تحت حفاظت سیرهای فلزی یا سد موقتی) و برای بتن ریزی شمع ها و دیوارهای جدا کننده ، در زر گل بنتونیت ، به کار برده می شود .

2-مشخصات بتن ریخته شده در زیر آب

مشخصات بتن مورد استفاده در زیر آب را باید آزمایشگاه متخصص و با سابقه در این نوع کار تعیین کند ، و نکات زیر رعایت شود :

چون بتن را زیر آب نمی توان لرزش داد ، لذا باید سفتی بین 14 تا 16 سانتی متر داشته باشد که با اضافه کردن موادی که حالت خمیری به بتن بدهد و یا آن را روان تر نماید می توان تامین کرد .

مواد ریز کوچکتر از 80 میکرون (که ذرات سیمان هم جزو آن است) بیشتر از 400 کیلوگرم در متر مکعب بتن باشد ، تا در مقابل آب شستگی بهتر مقاومت کند .

غالباً افزودنی های بتن کاهنده مقدار آب و دیر گیرکننده بتن به کار گرفته می شوند .

موسساتی که بتن آماده به کار تهیه می کنند ، در این موارد موادی از نوع کولوییدها به صورت گرد به بتن در حال مخلوط شدن اضافه می نمایند . این مواد با اجزای ریز بتن پوششی را به وجود می آورند ، که در برابر شسته شدن مقاوم است .

برقراری پناهگاه حفاظتی

این عمل در تکمیل روش هایی که ذکر شد و برای کاهش اثرات تشعشع آفتاب یا باران بر روی بتن تازه انجام می شود. ضمنا نباید برقرار کردن پرده هایی را در دو طرف ساختمان که جریان هوا را از روی بتن محدود می کند (جریان هوایی که سبب تسریع تبخیر می شود) فراموش کرد.

3-شرایط اجرایی عمل آوری بتن (کیورینگ)

عمل آوری بتن پس از قالب برداری و بر حسب طول مدتی که قالب بر قرار بوده انجام می شود.

اگر روی بتن قالب بندی نداشته باشد مانند کف ها ، سطوح بالای تیرها ، و سطوح از سرگیری بتن ریزی ، عمل آوری بتن بلافاصله پس از اینکه آب زیادی را از دست داد (سطح بتن مات شد)، انجام می شود :

طول مدت ادامه عمل آوری تابع چندین عامل است:

سرعت سخت شدن بتن که تابع طبقه مقاومت بتن است،

رطوبت نسبی هوا،

گرمای هوا،

باد،

تابندگی آفتاب،

از سرگیری بتن ریزی

کمتر اتفاق می افتد که یک سازه بتنی در یک مرحله بتن ریزی شود . لذا باید در پایان بتن ریزی مرحله اول، و در ابتدای مرحله بعدی، ترتیباتی اتخاذ گردد که ظاهر بتن قابل پسند شود، و به پیوستگی مکانیکی هم خدشه ای وارد نگردد .

برای تامین زیبایی منظر ، به هنگام تهیه طرح ، مقاطع از سرگیری بتن ریزی را مشخص می نمایند و برای حسن انجام کار باید:

روی قالب ها ، در نقاط تعیین شده قطعه چوبهای تراشیده ای قرار داد تا در سطح بتن یک خط صاف به وجود آورد ، و یا در خط از سرگیری بتن ریزی "فرو رفتگی ایجاد شود که جزیی از منظره بنا به چشم آید . ضمناً ضخامت پوششی میله های فولادی در مقطع فرو رفته باید کافی باشد .

نقشه آهن بندی باید طوری تهیه شود که از سرگیری بتن ریزی در مقطع پیش بینی شده میسر باشد ، البته آهنهای انتظاری که احیاناً لازم باشند ، در نقشه منظور شده باشد .

در از سرگیری بتن ریزی باید دو گونه آماده سازی ، هر دو روی بتن مرحله اول رعایت شود : یکی بعد از بتن ریزی مرحله اول و دوم قبل از شروع بتن ریزی مرحله دوم .

1-آماده سازی بعد از بتن ریزی مرحله اول

از سرگیری بتن ریزی ممکن است در سطحی افقی یا سطحی قائم انجام شود ، ولی در هر حال باید سطح بتن قبلی زبر و عاری از شیره سیمان و گردوخاک و برآمدگی و تیزی قابل خورد شدن و ضایعات بتن و هر نوع ماده خارجی باشد .

اگر سطح بتن ریزی افقی باشد ، ولو اینکه در آن آهنهای انتظار وجود داشته باشد ، بتن ریزی به سهولت انجام و سطح افقی به آسانی به دست می آید . ولی برای سطوح قائم لازم است قالبی قبلاً قرار داد تا کار به نتیجه برسد .

قالب برای از سرگیری بتن در سطح قائم ممکن است :

مانند سایر سطوح قسمت مورد عمل بنا باشد،

به ترتیب فوق ولی با نصب شبکه فولادی یا قطعه فلز گسترده ،

یا با شبکه فلزی ریز بافت که به وسیله گیره هایی کشیده شده و در جا نگهداری شده باشد .

آماده کردن محل از سرگیری بت ممکن است در زمانهای مختلف پس از بتن ریزی مرحله قبلی انجام شود:

– حالت بتن نسبتاً تازه و یا در حال گیرش (حدود 2 تا 3 ساعت پس از بتن ریزی)

آماده سازی محل از سرگیری بتن ، در این حالت تنها در سطوح افقی میسر است ، و عبارت است از شستن سطح بتن با آب تحت فشار خفیف (5 بار) که شیره سیمان را پاک کرده و سنگدانه های داخل بتن را آشکار می سازد .

– حالت بعد از پایان گیرش بتن (3 تا 24 ساعت پس از بتن ریزی)

در این حالت ، آماده سازی ممکن است هم در سطوح افقی و هم در سطوح قائم ، بلافاصله پس از قالب برداری و کندن شبکه فلزی انجام شود . طرز عمل این است که سطح بتن با آب تحت فشار تا حدی که مورد نظر است پاک شود .

– حالت پس از سخت شدن بتن
این روش که در تمام موارد قابل اجراست ، از سایر موارد گرانتر است و در آن چکش هوایی یا کلنگ حجاری به کار برده می شود و در پی آن ، با هوای تحت فشار سطح بتن را پاک می کنند . این روش تنها در صورتی که نتوانسته باشند در شرایط قبلی اقدام کرده باشند ، اجرا می شود .

– به تاخیر انداختن سخت شدن بتن

یک ماده تاخیر کننده گیرش روی سطح بتن می پاشند ، تا بتوانند بدون مشکلات اضافی ، کار از سرگیری بتن را به تاخیر اندازند . در این مورد باید حداکثر توجه به سطح مورد نظر معطوف گردد ، زیرا هر تجاوزی که به سطح مورد نظر بشود ، در موقع به کار برد هوا فشرده یا آب تحت فشار ، منجر به خسارت دیدن آن خواهد شد .

برای سطوح قائم ، بهتر است یک کاغذ مخصوص آغشته به ماده تاخیر کننده روی سطح مورد نظر چسبانده شود . در مواردی که آب تحت فشار به کار برده می شود ، باید آب یا شی به حد وفور انجام شود تا تمام آبهای آلوده به شیره سیمان تخلیه گردد .

2- آماده کردن محل قبل مرحله دوم بتن ریزی

برای اینکه بتن مرحله دوم بتواند گیرش را در شرایط مناسب انجام دهد ، و با بتن مرحله اول یک پارچه گردد ، کاری که معمولاً انجام می دهند ، اشباع کردن سطح بتن مرحله اول از آب است تا سطح خشک بتن مرحله ، آب بتن مرحله دوم را نکشد .

بررسیهای زیادی جهت تهیه چسبهایی خاص برای بتن انجام شده ، که از سرگیری بتن ریزی آسان گردد . این مواد گاهی "مواد چسبان" نامیده می شود . هر چند آنها گران قیمت هستند ، ولی نتیجه کاربردشان رضایت بخش است . با این وجود در هر مورد حساسیت آنها به آب باید بررسی شود .

کاربرد بتن در شرایط جوی سخت

هنگامی که در کارگاه ، درجه گرمای هوا کمتر از 5 درجه سانتی گراد ، و یا بالاتر از 25 درجه باشد ، باید ترتیبات خاصی هم در مرحله بتن سازی و هم در مرحله کاربرد آن اتخاذ شود .

انواع محصولات بتنی

با قرار دادن اعضای کششی در قطعات بتنی توان کششی آنها را بالا می برند. این تکنیک محصولات بتنی را به دو دسته اصلی قطعات بتنی غیر مسلح و قطعات بتنی مسلح تقسیم می نماید.

با بالا رفتن مهاجرت به شهر و گسترش جمعیت در آنها ، نیاز به ابنیه روز به روز افزایش می یابد. این مساله متخصصان دانش ساختمانی را بر آن داشت که در شرایط مطلوبی که در کارخانه ها فراهم می آورند در تمام طول سال قطعات بتنی را در مدت زمان کوتاه ریخته و آماده مصرف نمایند.این پیشرفت قطعات بتنی را به دو سته کلی محصولات بتنی در محل ریخته شده و محصولات بتنی پیش ساخته تقسیم می نماید.

بتن مسلح

بتن در برابر فشار مقاوم است ، مقاومت آن در برابر خورد شدگی بین N/mm2 20 – 40 است و این مقدار در بتن های محکم N/mm2 100 می باشد. با این حال مقاومت بتن در برابر کشش فقط 10 در صد مقاومت فشاری آن است. فولاد به عنوان یک ماده تقویت کننده در همه جا پذیرفته شده، چون مقاومت کششی بالایی دارد و ضریب انبساط حرارتی آن نزدیک به بتن است. قرار گیری فولاد در بتن مسلح بسیار مهم است. و باید اطمینان حاصل کرد که نیروه های کششی و برشی بر فولاد منتقل می شوند. میلگردهای طولی نیروهای کششی را تحمل می کنند در حالی که میلگرد های عرضی ( خاموت) نیروهای برشی را متحمل می شوند و همچنین فولا را در داخل بتن ثابت نگه می دارند . به همبن دلیل خاموت ها بیشتر در محل هایی که نیروی برشی زیاد است و جود دارند، هرجند می توان از خم کردن میلگرد نیز برای این منظور استفاده کرد.

فولاد مورد استفاده در بتن مسلح به صورت میلگرد ، میلگرد آجدار و یا میلگرد آجدار تاییده تولید می شود . فولاد با مقاومت بالا نیز با نورد گرم به میلگرد آج دار تبدیل می شود و همچنین با آهنکاری سرد به به میلگردهای تاییده آجدار تبدیل می شود.

حد اقل مقاومت متوسط فولاد با مقاومت بالا N/mm2 460 است ، تقریبا دو برابر فولاد معمولی . از فولاد ضد رنگ می توان در جاهایی که خطر خوردگی و جود دارد برای بتن مسلح استفاده کرد. شبکه های فولادی جوش کاری شده ( مش ) نیز برای تقویت دال های بتنی ، راه ها و بتن پاشیده شده به کار می رود.

پیوند بین بتن و فولاد

برای اینکه بتن مسلح بتواند به عنوان یک ماده مرکب عمل کند باید پیوند بین بتن و فولاد محکم باشد ، به این ترتیب همه نیروهای کششی به فولاد منتقل می شوند.

شکل و وضعیت سطح فولاد و کیفیت بتن همگی بر قدرت پیوند تاثیر می گذارند.

برای اینکه کارآتر ین پیوند ممکن به دست بیاید ، باید سطح فولاد پوسته به صورت زنگ نداشته و چرب نباشد ، ولی لایه نازک رنگی را که معمولا در نگه داری در کارگاه ایجاد می شود نباید برداشت. استفاده از انتهای قلاب شده در میلگرد معمولی خط بیرون آمدن میلگردها از بتن را تحت بار کاهش می دهد، ولی بهترین چسبندگی در میلگردها ی آجدار ، که در تمام طول خود با بتن با بتن درگیر می شوند ، به و جود می آید.گاهی تقویت بتن با استفاده از قفس های پیش ساخته ( که می توان آنها را به جای بست ها و با مفتول های آهنی با جوش کاری به هم متصل کرد) انجام می شود . البته باید دانست که جوش کاری خیلی به ندرت در کارگاه بر روی خاموت ها انجام می گیرد.

این اتصالات را می توان به راحتی با مفتول فولادی که با پیچاندن سفت می شود ، محکم کرد. از فاصله نگه دارها برای تامین فاصله مناسب بین تقویت کننده ها و سطح قالب بندی استفاده می شود.

بتن مرغوب چگال بهترین پیوند با فولاد را ایجاد می کند، باید بتن اطراف میلگردها را به خوبی متراکم کرد. بنا بر این اندازه دانه بندی سنگی در بتن نباید بیش از حد اقل فاصله قطعات فلز باشد.

خوردگی فولاد در بتن مسلح

فولاد در صورتی که بتن اطراف آن مرغوب باشد به خوبی متراکم شده و خود گیری آن کامل باشد ، خودگی ندارد محیط قوی قلیایی داخل بتن ( بر اثر سیمان هیدراته ) فولاد را حفظ می کند . اما ، اگر به دلیلی فضای خالی ایجاد شود یا پوشش کافی نباشد فولاد خراب می شود. ازدیاد حجمی که در اثر زنگ زدگی ایجاد می شود سطح فولاد را پوسته پوسته می کند و در نتیجه فولاد عریان می شود و زنگ زدگی پیشرفت می کند و در نهایت زنگ در به سطح بتن رسوب می کند. در بتن مسلح نباید از زود گیرهای کلرید کلسیم استفاده کرد.چون پس مانده آن باعث خوردگی سریع فولاد می شود.برای محافظت بیشتر در برابر خوردگی می توان از فولاد ضد زنگ یا فولاد گالوانیزه ، با پوشش اپوکسی استفاده کرد.

سطح بتن بر اثر عمل کربناسیون حالت قلیایی خود را از دست می دهد و این باعث عدم محافظت از فولاد می شود . عمق کربناسیون به نفوذ پذیری بتن ، مقدار رطوبت و ترک خوردگی در سطح آن بستگی دارد. به همین دلیل میزان اسمی پوشش محافظتی فولاد داخل بتن بر اساس میزان پیش بینی شده شرایط محیطی و درجه بندی مقاومت بتن محاسبه می شود.

میزان محافظت شده محاسبه شده برای همه نو مسلح کننده از جمله میلگرد ، مفتول و الیاف مسلح کننده ثابت اعتبار دارد . گاهی می توان میزان کربناسیون را با استفاده از پوشش های محافظتی کاهش داد.

در حالی که در مورد ضخامت بتن پوششی اطراف اجزای کششی شک داریم می توان با یک دستگاه پوشش سنج ضخامت بتن را اندازه گرفت. اگر فولاد در بتن در حال پوسیدگی باشد می توان از محافظت کاتدیک به

وسیله یک جریان پیوسته که به فولاد وارد می شود برای جلو گیری از پوسیدگی بعدی استفاده کرد، این کار بتن کربناته را دوباره قلیایی می کند.

بتن پیش فشرده

مقاومت بتن در برابر فشار بالا است ولی در مقابل کشش ضعیف است. ایجاد پیش فشردگی در بتن با کابل های فولادی باعث می شود بتن همواره در تنش فشاری باقی بماند و در نتیجه میزان بار بری آن افزایش خواهد یافت. چون کابل ها در حالت فشرده قرار دارند و هر نیرویی را به نیروی فشاری تبدیل می کند و هیچ ضعفی در مقطع بتنی ایجاد نمی کند و بتن فقط تحت بارهای بسیار زیاد به کشش می افتد و ترک می خورد.

برای پیش فشرده کردن بتن دو سیستم متفاوت وجود دارد . در پیش کشیدن ، کابل ها قبل از خود گیری بتن کشیده می شود و در پس کشیدن کابل ها پس از سخت شدن بتنکشیده می شوند.

پیش کشیدن

تعداد زیادی از قطعات بتن پیش فشرده ، از جمله دال ها ی کف با روش پیش کشیدن تولید می شوند. کابل ها را به صورت آزاد در داخل قالب قرار می دهند و با دستگاه مخصوص کشش لازم را وارد می کنند. بتن ریزی را انجام می دهند و به کمک لرزاندن ، هوای آن را تخلیه می کنند و شرایط لازم برای انجام خود گیری سریع تر را فراهم می کنند.طول اضافی کابل ها را که در دو انتها به کمک قطعات مخصوص صابت شده اند می برند و بتن را تحت فشار رها می کنند . مانند بتن مسلح پیش ساخته مقطع و محل قرار گیری کابل ها بر اساس بارها ی محاسبه شده مشخص و رعایت می شود .

پس کشیدن

در روش پس کشیدن ، کابل ها را در قالب کار، داخل غلاف هایی قرار می دهند ، بتن ریزی را انجام می دهند و وقتی به اندازه کافی خود را گرفت دو سر کابل ها را به طرف بیرون می کشند . این کار به وسیله گوه های مخصوصی که به دو سر سیم ها بسته می شوند و پس از قطع شدن کشش محکم می شوند انجام می گیرد.

معمولا بتن را به ویژه در نزدیکی گوه

ها ، مسلح می کنند . در یک روش پس از کشیدن فضاهای خالی داخل غلاف را با دوغاب مخصوص پر می کنند . این کار فشار بر قلاب ها را کاهش می دهد. البته در روش دیگر سیم ها رها می مانند تا در داخل بتن آزادانه حرکت کنند. غلاف ها از تسمه های گالوانیزه یا پلی تن سنگین ساخته می شوند. ضریب پس کشیدن بر پیش کشیدن این است که می توان آنها را خمیده کرد تا در مسیر تنش قرار گیرند. به این ترتیب می توا ن بتن را به شکلی ریخت که کمترین حجم ممکن را داشته باشد . در تخریب یا دوباره سازی بهتر است بتن های پیش فشرده نچسبیده را از فشار خلاص کرد. البته تجربه نشان داده است که در صورت آزاد نکردن قطعه از فشار خطری ایجاد نمی شود. در دوباره سازی و تعییرات، سیم های تحت فشار گاهی باید دوباره قلاب دار و فشرده شوند. البته استفاده از بتن پیش فشرده جلوی جا به جایی سازه ای را نمی گیرد

بتن در نما

در بتن نما ، چه پیش ساخته چه در کارگاه نه تنها به کنترل کیفیت بالایی نیاز است بلکه باید مشخصات و جزئیات مصالح را کاملا و با دقت در نظر گرفت . و یک سطح پایانی مرغوب که هوا زدگی شکل آن را به هم نریزد به دست آورد.

عوامل اصلی موثر در ظاهر بتن عبارتند از :

– ترکیب مخلوط اولیه ( نسبت ها ، نوع مواد )

بتن پیش ساخته

قطعات بتن پیش ساخته به صورت عمودی یا افقی هستند.البته نوع دوم فراوان است.به هر حال در قطعه نما دار و یا بدون نما رعایت مشخصات وکنترل کیفیت از اهمیت زیادی برخوردار است.قالب ها معمولا از تخته چند لا یا فولاد ساخته می شوند. هرچند قالب های فولادی با دوام ترند و برای استفاده مداوم منااسب می باشند، در کارهایی که فرم های پیچیده دارند از قالب های چوبی استفاده می شود. زیرا آنها را راحت تر می توان به شکل مورد نظر درآورد. قالب ها طوری طراحی می شوند که بتن به آنها نچسبد و اندازه های آنها دقیق باشد تا از کیفیت کاراطمینان حاصل شود.

از آنجایی که برای ساخت قالب ها قیمت بالایی پرداخت می شود ، در کارها ی اقتصادی باید تعداد طرح های مختلف را کاهش داد. این مضوع می تواند اثر محسوسی در زیبایی ساختمان بگذارد .اتصالات و نگاهدارنده ها باید در داخل بتن کارگزاشته شوند و معمولا به قطعات کششی داخل بتن وصل می شند.

بتن کارگاهی

کیفیت بتن کارگاهی بستگی زیادی به قالب کار دارد، چون هر نقصی در بتن منعکس می شود. قاب باید به اندازه کافی محکم باشد تا فشار بتن تازه را تحمل کند و اتصالات باید بتوانند جلوی نشت بتن یا دوغاب آن را بگیرند. که در غیر این صورت سطح بتن به هم می ریزد . برای ساخت قالب می توان از انواع چوب ، فلزات و پلاستیک ها بسته به سطح نهایی دلخواه استفاده کرد،بهتر است برای حفظ و نگهداری از قالب ها و مهمتر از همه سطح بتن مورد نظر بتن ریزی از روغن قالب استفاده گردد.

بتن ریزی در آب بتن ریزی در زیر آب بتن ریزی نحوه بتن ریزی در زیر آب بتن ریزی در زیر اب بتن ریزی زیر دریا روش های بتن ریزی در زیر آب
1

تعداد صفحات : 50 | فرمت فایل : WORD

بلافاصله بعد از پرداخت لینک دانلود فعال می شود