Download
1 / 34
350 likes | 502 Views
تراكم بتن. به معناي فشرده سازي بتن تازه است تا در اطراف قالبها و نيز در اطراف ميلگردها دقيقاً شکل گرفته و دور آنها را بپوشاند. همچنين هواي محبوس را به ميزان زيادي از بتن خارج کرده و از کرمو شدن داخل و سطوح بتن جلوگيري نمايد، و ذرات جامد را به يکديگر نزديک کند.
E N D
به معناي فشرده سازي بتن تازه است تا در اطراف قالبها و نيز در اطراف ميلگردها دقيقاً شکل گرفته و دور آنها را بپوشاند. همچنين هواي محبوس را به ميزان زيادي از بتن خارج کرده و از کرمو شدن داخل و سطوح بتن جلوگيري نمايد، و ذرات جامد را به يکديگر نزديک کند. • مهمترين مسئله اين است که روش تراکم بايد به گونه اي اتخاذ و اجرا شود که از جداشدگي اجزا به هر صورت جلوگيري شود. بويژه آنکه عموماً جداشدگي اجزا قابل رؤيت نيست و لذا بايد روشهاي صحيح و غلط را دقيقاً شناخت و در اجرا از اين شناخت استفاده کرد.
در صورتي که از روشهاي تراکم استفاده نشود، امکان ساخت بتن هاي با اسلامپ کم، سيمان کم، و در عين حال مقاومت زياد ميسّر نخواهد بود. • روش هاي تراکم، به دليل ضربه يا ارتعاشي که عموماً در آنها به کار گرفته مي شود، موجب آن مي شود که به قالبهاي با مقاومت بيشتري نياز داشته باشيم. • انتخاب مناسب روش تراکم و در عين حال استفاده از نيروي انساني ماهر متناسب با روش انتخاب شده موجب آن مي شود که بتني با کيفيت خوب و با هزينة مناسب به دست آيد.
عدم اجراي صحيح تراکم در روش هاي دستي معمولاً موجب تراکم ناکافي بتن، و در روش هاي ماشيني، معمولاً موجب غير يکنواختي بتن خواهد بود. • بتن هاي خودتراز (SLC) و خودتراکم (SCC) نياز به تراکم ندارند. • بتن بايد در طول عمليات بتن ريزي با استفاده از وسايل مناسب کاملاً متراکم شود، به طوري که کاملاً ميلگردها را در بر گيرد و نيز حبابهاي هواي آن به حداقل برسد. بايد توجه داشت که هرچه اسلامپ بتن کمتر باشد درصد مقدار هواي موجود در آن بيشتر و ضرورت تراکم آن براي خارج کردن اين هوا بيشتر است.به ازاي هر يک درصد هواي محبوس شده در بتن، در حدود 5 تا 6 درصد از مقاومت آن کاسته مي شود. حباب هاي هوا، همچنين موجب کاهش چسبندگي بين ميلگرد و بتن مي شود.
انواع کلي روشهاي تراکم • دستي • ميله کوبي • وزنه کوبي بر روي بتن • بيل زني • ماشيني (مکانيکي) • دستگاههاي مبتني بر نيروي گريز از مرکز • دستگاههاي با کوبندة موتوري • ميزهاي سقوط کننده • دستگاههاي لرزاننده يا ويبراتورها • ويبراتورهاي دروني • ويبراتورهاي بيروني • ويبره هاي قالب • ويبراتورهاي سطحي • ميزهاي لرزان
عوامل مؤثر بر انتخاب روش تراکم • رواني بتن • ميزان آرماتورها، فاصلة بين آنها، و تراکم آنها • پيچيدگي قالب بندي و شکل هندسي عضو يا اعضا • حجم بتن ريزي • نوع بتن • نوع روش انتقال و جاي دادن بتن (نظير استفاده از پمپ بتن) • امکانات موجود
ميله کوبي • بتن از طريق فرو کردن پي در پي يک ميلة فولادي يا يک ابزار مناسب ديگر به داخل آن متراکم مي شود. • براي مخلوطهاي کارآ و روان مناسب است. • طول ميله بايد به اندازة کافي زياد باشد، و نيز قطر آن به اندازة کافي کم باشد که امکان تراکم مطلوب فراهم آيد و به راحتي از ميان قالبها عبور کرده و تا ته قالب برسد. • استفاده از مواد روان کننده يا فوق روان کننده در اين بتنها مي تواند نتيجة کار را تا حد زيادي بهبود بخشد. • براي کارهاي کوچک مناسب است. • در بتن هاي با رواني زياد و در عين حال با امکان بيشتر جداشدگي اجزاء، استفاده از روش دستي ممکن است نامناسب تر از روش ماشيني باشد، زيرا ارتعاش شديد موجب جداشدگي اجزاي آنها مي شود.
وزنه کوبي بر روي بتن - با استفاده از تخماق بر روي بتن مي کوبند و آن را متراکم مي کنند.
بيل زني • معمولاً به عنوان يک روش کمکي براي ساير روشهاي دستي به کار مي رود. • از جمله براي بهبود سطوح در تماس با قالب به کار مي رود. • فرو بردن مکرر بيل در بتن در نزديکي قالب، موجب مي شود که سنگدانه هاي درشت تر از سطح قالب دور شوند و به حبابهاي محبوسي که مي توانند رها شوند براي حرکت به سمت بالا ياري کنند.
دستگاههاي مبتني بر نيروي گريز از مرکز • از اين دستگاهها براي ريختن و تراکم بتن هايي با کارآيي متوسط تا زياد و در کارهاي پيش ساخته نظير لوله ها و شمعها استفاده مي شود.
دستگاههاي با کوبندة موتوري (Power Tampers) • از اين دستگاهها، که به صورت کمپکتور عمل مي کنند، براي تراکم بتن هاي بسيار سفت و در کارهاي پيش ساخته استفاده مي شود.
ميزهاي سقوط کننده يا ميزهاي سقوط يا ميزهاي ضربه زن (Drop Tables) • اين ميزها مرتباً بالا رفته و پس از رسيدن به يک ارتفاع معين سقوط مي کنند. اين کار مکرّراً تکرار مي شود. • از اين ميزها بيشتر براي تراکم بتن در کارهاي پيش ساختة نما استفاده مي شود.
ويبراتورها يا دستگاههاي لرزاننده • ويبراتورها، در هر نوع آنها، با توليد ارتعاش موجب آن مي شوند که اصطکاک داخلي بين سنگدانه ها موقتاً از بين برود و بتن مانند يک مايع رفتار کند. در نتيجه بتن تحت تأثير ثقل در قالب فرو مي نشيند و حبابهاي بزرگ هواي محبوس با سهولت بيشتري به سوي سطح بتن صعود مي کنند.بلافاصله پس از اتمام ارتعاش، اصطکاک داخلي بتن مجدداً برقرار مي شود.
دو پارامتر و مشخصة عمدة ويبراتورها عبارتند از فرکانس (بسامد) ارتعاش، که برحسب تعداد ارتعاشات در دقيقه (VPM) مشخص مي شود، و دامنة ارتعاش، يعني انحراف از نقطة ساکن، که بر حسب mm مشخص مي شود. • به دليل احتمال خرابي اين گونه دستگاهها در حين کار، اکيداً توصيه مي شود که يک دستگاه اضافي يدکي در تمام مدت کار در دسترس باشد. • مخلوط هاي با کارآيي بيشتر به فرکانس بيشتري نياز دارند. • افزايش تدريجي فرکانس و دامنة ارتعاش، تراکم را بهتر مي کند.
ويبره هاي دروني يا داخلي يا غوطه ور يا حجمي • متداول ترين روش تراکم ماشيني است. • ويبراتور در داخل بتن بايد به طور منظم و فواصل مشخص به نحوي فرو برده شود که دو قسمت لرزانيده شده با هم همپوشاني داشته باشند. قسمتي از ويبراتور بايد در لاية زيرين که هنوز حالت خميري دارد فرو رود. (بند 7-4-9 آبا) • ويبراتور بايد تا حد امکان به صورت قائم وارد بتن گردد و به آرامي بيرون کشيده شود تا حباب هوا در داخل بتن باقي نماند. (بند 7-4-10 آبا)
اين ويبراتورها داراي يک سر مرتعش شونده هستند که با يک فنر خرطومي انعطاف پذير به موتور محرک متصل مي شود. مکانيسم ارتعاش سر مرتعش شونده، يک وزنة نامتعادلِ متصل به فنر خرطومي است که با سرعت زياد در داخل محفظة لوله ايِ سر ارتعاشگر در يک مدار دايره اي مي چرخد. • نيروي محرکة موتور ارتعاشگر معمولاً برق، بنزين، يا هواي فشرده است. • سر مرتعش شوندة ارتعاشگر معمولاً استوانه اي است و قطر آن از 20 تا 180 ميليمتر تغيير مي کند.
در داخل سر برخي از ارتعاشگرها يک موتور برقي کار گذاشته شده است. قطر سر اينگونه ارتعاشگرها حداقل 50 ميليمتر است. • پارامترهاي مشخصة مهم اين نوع ارتعاشگرها عبارتند از فرکانس ارتعاش، دامنة ارتعاش، و ابعاد سر ارتعاشگر. • شعاع عمل (يا شعاع عملکرد) مؤثر ارتعاشگر با افزايش قطر آنها زياد مي شود. • ارتعاشگرهاي با قطر سر 20 تا 40 ميليمتر داراي شعاع عملي در حدود 75 تا 150 ميليمتر در بتن تازه هستند. • ارتعاشگرهاي با قطر سر 50 تا 90 ميليمتر داراي شعاع عملي در حدود180 تا 360 ميليمتر هستند. • فاصلة بين نقاطي که ارتعاشگر در بتن فرو مي رود بايد در حدود 5/1 برابر شعاع عمل ارتعاشگر باشد تا سطحي که به طور نمايان تحت تأثير ارتعاشگر قرار دارد به اندازة چندين سانتيمتر با ناحية مجاورش که قبلاً به ارتعاش درآمده است همپوشاني داشته باشد.
ارتعاشگرهاي با قطر سرِ کوچک، داراي فرکانسهاي زياد (Hz250 -170) (VPM15000-10000)، و دامنه هاي ارتعاش کم (mm76/0-38/0) هستند. • به طور کلي فرکانس ارتعاش ويبراتورهاي داخلي متعارف بين 70 تا 200 هرتز (VPM 12000-4000) و با شتابي بيش از g4 است. • با افزايش قطر ارتعاشگرها، فرکانس آنها کم و دامنة ارتعاششان زياد مي شود. • در دالهاي نازک، براي آنکه سر ارتعاشگر کاملاً در بتن قرار بگيرد لازم است که ارتعاشگر با يک زاويه يا به صورت افقي در بتن فرو برده شود.
در دالهاي روي زمين، ارتعاشگر نبايد با بستر تماس پيدا کند. • ارتعاشگر بايد به اندازة لازم ساکن نگه داشته شود تا تراکم کافي به دست آيد، و سپس به آرامي (با سرعت حدود 80 ميليمتر در ثانيه) از بتن بيرون آورده شود. معمولاً زمان فرو بردن بين 5 تا 15 ثانيه، تراکم کافي را فراهم مي آورد.
از جدول تقريبي زير مي توان براي انتخاب تقريبي اولية زمان لازم براي لرزانيدن بتن استفاده کرد:
در هنگام بيرون کشيدن ارتعاشگر، بتن بايد به طرف حفره اي که توسط ارتعاشگر برجا مانده است حرکت کند و آن را پر کند. چنانچه حفره پر نشود، فرو بردن دوبارة ارتعاشگر در نقطه اي نزديک به حفره، مشکل را حل مي کند.
کافي بودن ميزان ارتعاش داخلي از روي تجربه و نيز از روي تغييراتي که در سطح بتن پديد مي آيد، مشخص مي شود. تغييراتي که در حين کار در بتن پيش مي آيد به ترتيب وقوع عبارتند از: • فرو رفتن دانه هاي درشت سنگدانه به درون بتن • تراز شدن سطح بتن • ظاهر شدن لاية نازکي از خمير براق در اطراف سر ارتعاشگر • متوقف شدن خروج هواي محبوس از سطح بتن • خروج شيرة بتن از آن و ظاهر شدن غشاء نازکي از خمير شفاف • يکنواخت شدن صداي ويبراتور در اين مرحله است که مي بايد ويبراتور را به آرامي از درون بتن بيرون آورد.
دو نکتة مهم در کار با ويبراتورهاي دروني عبارتند از: • فرو بردن و بيرون کشيدن ويبراتور به صورت قائم (و نه مايل) • فرو بردن ويبراتور تا حدي در بتن خميري لاية قبلي • غوطه ور نگه داشتن ارتعاشگر در بتن پس از جمع شدن خمير سيمان در سطح بتن و در بالاي سر ارتعاشگر، بسيار اشتباه و راهکار بسيار نامناسبي است و نايکنواختي بتن را در پي دارد. • مدت زماني که يک ويبراتور بايد در بتن نگه داشته شود، به اسلامپ بتن، قدرت ارتعاشگر، و ماهيت مقطع عضو بتني متراکم شونده بستگي دارد.
ويبراتورهاي با قطر کم در حدود 20 ميليمتر يا کمي بيشتر براي قطعات با آرماتور انبوه و نيز براي ويبرة قسمتهايي که دسترسي به آنها مشکل است مناسب مي باشد. • در بتنهايي که ضخامت هر لايه بيش از 5/0 متر است ممکن است ويبراتور نتواند هواي محبوس را از قسمت پايين لايه به طور کامل خارج کند. • راندمان کار ويبراتورهاي داخلي، تراکم حدود 5/0 تا يک متر طول سطح بتن در ظرف 5ثانيه تا 2دقيقه است. • لرزاننده هاي دروني به دليل اعمال تمامي نيرو و کار بر روي بتن، از راندمان بالايي برخوردارند.
ارتعاش مجدد بتني که قبلاً متراکم شده است، به منظور بهبود چسبندگي بين ميلگرد فولادي و بتن، افزايش مقاومت بتن، حذف يا کاهش ترکها و نشست هاي ناشي از جمع شدگي خميري، آزاد کردن آب محبوس در زير ميلگردهاي افقي، و خارج کردن مقدار بيشتري از هواي محبوس به کار گرفته مي شود. به طور کلي، چنانچه بتن بر اثر ارتعاش مجدد کارآ و خميري شود، ارتعاش مجدد نه تنها زيان آور نيست بلکه ممکن است سودمند نيز باشد. (pca)ارتعاش مجدد بتني که ديگر خميري نمي شود، موجب موج دار شدن سطح بتن مجاور قالب شده و شکل نامطلوبي ايجاد مي کند. • ويبراتورهاي داخلي نبايد به قالب برخورد کنند زيرا موجب خرابي قالب و نيز سطح بتن مي شوند. • براي متراکم کردن بتن، به ويژه در مقاطع پرآرماتور و براي خروج آب و هواي محبوس در زير ميلگردها نبايد ويبره هاي دروني را به ميلگردها متصل کرد، زيرا اين کار موجب صدمه ديدن ويبره ها مي شود. براي اين منظور استفاده از ويبره هاي قالب مناسب است.
ويبره هاي قالب يا ارتعاشگرهاي قالب • از سمت خارج به بدنة قالب متصل مي شوند. • بايد محکم و بدون حرکت اضافي به قالب متصل شوند. • اتصال مستقيم ويبراتور به قالب مجاز نيست، بلکه ويبراتور بايد از طريق اين اتصالات ارتعاش را به آن منتقل کند.معمولاً ارتعاشگر به يک صفحة فولادي بسته مي شود و اين صفحة فولادي نيز به تيرهاي فولادي I شکل يا ناوداني متصل مي شود. تيرهاي I شکل يا ناوداني نيز با يکديگر يکپارچه شده و در فواصلي معين از ميانِ بست هاي سخت کنندة قالب عبور مي کند.اتصال سست ارتعاشگر به قالب موجب افت انرژي ارتعاشي و تراکم ناکافي بتن مي شود.
ويبره هاي قالب معمولاً با نيروي برق يا با هواي فشرده کار مي کنند. • ويبراتورها بايد در نقاطي نصب شوند که بتوانند ارتعاش را در سرتاسر قالب منتقل کنند. • ويبراتورها بايد مجهز به سيستم کنترل فرکانس و دامنة نوسان باشند تا بتوان مطابق نياز و دستورالعملها، فرکانس مناسبي را براي آن انتخاب کرد. • فرکانس لازم به ضخامت سازه، رواني بتن، و نظاير آن بستگي دارد. براي بتن هاي با رواني بيشتر، استفاده از فرکانس هاي بالاتر مناسب تر است.مدت زمان ارتعاش و شدت آن، به مشخصات سازه، نوع بتن و نظاير آن بستگي دارد.تجربة کارگاهي يکي از عوامل تعيين کنندة فرکانس، مدت زمان و شدت ارتعاش است.
زمان لازم براي ارتعاش در حدود 1 تا 2 دقيقه است. • در ستونها و ديوارها و نظاير آن، محل مناسب حدود 75 سانتيمتر پايين تر از بالاي قالب است. در اين صورت، بتن قسمت فوقاني قالب را بايد با ويبراتورهاي دروني لرزاند. • در موارد زير استفاده از ويبراتورهاي قالب مناسب تر است: • اعضاي بسيار نازک • اعضاي با تراکم زياد آرماتور • بتن هاي بسيار سفت • به عنوان مکمل ويبراتورهاي دروني • تونلهاي کوچک
ميزان ارتعاش مناسب اين نوع لرزاننده ها حداقل 8000 دور در دقيقه است. • در مقاطع پرآرماتور، که ويبره هاي داخلي نتوانند به داخل بتن فرو بروند، مي توان ويبرة قالب را مستقيماً به ميلگردها متصل کرد. اين کار موجب افزايش چسبندگي بين بتن و آرماتور، و خروج آب و هواي محبوس در زير ميلگردها به بيرون مي شود. شرط استفاده از اين روش آن است که بتن هنوز داراي کارآيي کافي باشد.
ويبراتورهاي سطحي • ازجملة اين ويبراتورها مي توان موارد زير را نام برد: • شمشه هاي مرتعش کننده • ويبراتورهاي صفحه اي • شمشه هاي غلتان ارتعاشي • ماله هاي آهني • تخته ماله هاي ارتعاشي • اين ويبراتورها براي تراکم بتن هاي با اسلامپ کمتر از 75 ميليمتر مناسبند. استفاده از آنها براي تراکم بتن هاي با اسلامپ بيشتر موجب جمع شدن ملات در بالاي بتن و کاهش مقاومت بتن مي شود.
به ويژه براي متراکم کردن بتن کف، دالهاي بدون آرماتور، بتن هاي پوششي روي سطوح شيبدار (liningها)، و اصولاً کارهاي بتني تخت توصيه مي شود. • در دالها زماني از اين ويبراتورها استفاده شود که يا دالها فاقد آرماتور و ضخامت آن تا 150 ميليمتر باشد، و يا فقط يک شبکة سيمي جوش شده در آن کار گذاشته شده باشد. • استفاده از اين ويبراتورها در دالهاي بتن آرمه، يا دالهاي غيرمسلّح با ضخامت بيش از 200ميليمتر، و دالهاي داراي قطعات مدفون در بتن توصيه نمي شود.
لرزانيدن بيش از حد بتن با ويبراتورهاي سطحي موجب بالا آمدن شيرة بتن مي شود.اين امر در بتن سبک باعث بالا آمدن دانه هاي درشت، و در بتن سنگين باعث ته نشين شدن دانه هاي درشت مي شود. • استفاده از اين وسايل براي لرزانيدن بتن سطوح شيبدار معمولاً فقط در صورت استفاده از قالب بندي موقت بر روي سطح فوقاني بتن ميسر است.
ميزهاي لرزان يا ميزهاي ويبره • عمدتاً در کارهاي پيش ساخته به کار مي رود. • در آزمايشگاهها براي تراکم آزمونه هاي بتني به کار مي رود. • مي بايد مجهز به سيستم کنترل فرکانس و دامنة ارتعاش باشند. • فرکانس لازم، به ضخامت سازه، رواني بتن، و نظاير آن بستگي دارد:براي بتن هاي با رواني بيشتر، استفاده از فرکانس هاي بالاتر مناسب تر است.مدت زمان ارتعاش و شدت آن، به مشخصات سازه، نوع بتن، و نظاير آن بستگي دارد.تجربة کارگاهي يکي از عوامل تعيين کنندة فرکانس، مدت زمان و شدت ارتعاش است.
