بتن‌ریزی زیر آب
بتن‌ریزی زیر آب یکی از پیچیده‌ترین و حساس‌ترین اجراهای سازه‌ای دریایی می باشد. معمولاً برای ساخت پایه‌های خطوط انتقال انرژی، بخش‌های زیرین بسیاری از انواع سکوها و پلتفرم‌های دریایی و همچنین پایه‌های پل‌های معلق، نیاز به قالب بندی و بتن‌ریزی زیر آب است. همان طور که می‌دانید، جنس بستر دریا ها به صورت ماسه‌ای است و اجرای فونداسیون و بر روی این بسترها تابع یک سری روش‌های خاصی می‌باشد.
بتن‌ریزی زیر آب یکی از پیچیده‌ترین و حساس‌ترین اجراهای سازه‌ای دریایی می باشد. معمولاً برای ساخت پایه‌های خطوط انتقال انرژی، بخش‌های زیرین بسیاری از انواع سکوها و پلتفرم‌های دریایی و همچنین پایه‌های پل‌های معلق، نیاز به قالب بندی و بتن‌ریزی زیر آب است. همان طور که می‌دانید، جنس بستر دریا ها به صورت ماسه‌ای است و اجرای فونداسیون و بر روی این بسترها تابع یک سری روش‌های خاصی می‌باشد.
برای این منظور ابتدا پس از کوبیدن کیسون و نفوذ قالب به عمق مناسب در بستر دریا، آب داخل محیط کارگاه بتن‌ریزی با استفاده از پمپ‌های قوی به بیرون هدایت می‌شود تا فرآیند بتن‌ریزی فراهم شود. کیسون، یک سازۀ نگه‌دارنده و ضد آب است که به شیوه‌ای ساخته شده که بتواند آب را به بیرون پمپاژ کند و محیط کاری را خشک نگه دارد.
ویژگی‌های بتن در محیط های آبی
مهم ترین موضوع برای بتن‌ریزی زیر آب، جلوگیری از خطر آب شستگی بتن است. نخستین اقدام برای این منظور این است که فرمول بتن به گونه‌ای تنظیم شود تا بتواند یکنواختی و همگنی خود را در زمان فرو رفتن در آب هم حفظ کند. لذا از بتن با کارایی بالا استفاده می‌شود که در آن، دست کم ۳۵۰ کیلوگرم در متر مکعب مواد سیمانی به کار رفته است. در این روش نسبت آب به سیمان نباید بیش از ۴۵ به 100 باشد. همچنین سیستم قیف و لوله باید کاملاً ضد آب و بدون درز باشند تا بتن به سادگی در آنها حرکت کند. این سیستم باید در طول مدت بتن‌ریزی پر از بتن باشد. طول لولۀ ترمی نیز باید دست‌کم هشت برابر قطر بزرگ‌ترین اندازۀ سنگدانه‌های مصرفی باشد. اسلامپ بتن نیز باید در بازۀ ۱۷۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر در نظر گرفته شده باشد. برای افزایش کارایی بتن بهتر است از سنگدانه‌های بدون گوشه یا گرد گوشه استفاده شود. حجم ریزدانه‌ها نیز باید حداکثر ۳۸ میلی‌متر تعیین شده باشد. اگر سنگدانه‌ها دارای مقدار کافی ریزدانه نباشند، می‌توان با اضافه کردن مواد ریز، چسبندگی کافی در بتن ایجاد کرد. بتنی که در حال پمپاژ شدن است باید به حدی روان باشد که موجب بسته شدن لوله‌ها نشود. در این روش، به جز در مواردی که از مواد افزودنی خاص استفاده می‌شود، باید از سقوط آزاد بتن به داخل آب جلوگیری شود تا پدیدۀ جداشدگی ذرات رخ ندهد.
تهیه و انتقال بتن برای بتن‌ریزی زیر آب
- تهیۀ بتن زیر آب نیاز به انتقال مواد زیادی به روی آب دارد.
- استقرار یک واحد ساخت برای برنامه ریزی در زمینه پروژه در نزدیک ترین نقطۀ خشکی الزامی است.
- فاصلۀ زمانی بین تولید و اجرای بتن باید تا حد امکان کم باشد.
- یک واحد ساخت شناور باید همواره برای انبار کردن و انتقال مواد مورد استفاده قرار بگیرد.
- تهیه مواد و نگهداری و تعمیرات تجهیزات نیازمند برنامه‌ریزی دقیق هستند.
- بتن‌ریزی پیوسته در زیر آب به فراهم آوردن تجهیزات نیاز دارد.
- برای حفظ روانی بتن، باید از افزودنی‌های دیرگیر کننده استفاده شود.
در روش دیگر تولید و حمل بتن برای بتن‌ریزی زیر آب، بدین ترتیب عمل می‌شود که بتن توسط کامیون‌های میکسر به سمت ساحل انتقال داده می‌شود و سپس از طریق خط لوله حفاظت شده به محل پروژه حمل می‌شود. در این روش، حساس‌ترین پارامتر، زمان اختلاط مورد نیاز و آهنگ مناسب بتن‌ریزی برای تعیین بیشترین ظرفیت تولید محصولات بتنی می‌باشد.
روش‌های بتن‌ریزی در زیر آب
- بتن‌ریزی زیر آب به روش قیف و لوله. این روش مبتنی بر استفاده از قیف و لوله است که یک سر لوله در خارج آب به قیف مخصوص وصل است و بتن از داخل آن به داخل لوله ریخته شده و از آنجا راهی قالب می‌شود.لایه‌های اولیه بتن بسیار کنترل شده و چسبنده و پر سیمان هستند و با آهستگی وارد قالب می‌شوند تا از ایجاد لایه سطحی ضعیف جلوگیری کنند.
- بتن‌ریزی زیر آب با استفاده از سنگدانه‌های پیش آکنده. از این روش برای ترمیم سازه‌های بتنی استفاده می‌شود؛ به طوری که این بتن ترکیبی از سنگدانه‌های درشت و دانه بندی شده است که از طریق تزریق ملات به صورت یکپارچه و سخت در‌می‌آید. این ملات سیمانی دارای ماسه‌های ریزی است که به کمک روان‌کننده‌ها به روانی زیادی می‌رسند و به سادگی بین سنگدانه‌ها نفوذ می‌کنند. این بتن هیچ جدا شدگی نخواهد داشت و در نتیجه بسیار متراکم، بادوام و آب بندی شده می‌باشد. همچنین به دلیل روانی بالا، نیاز به ویبراتور داخلی هم ندارد.
- بتن‌ریزی زیر آب به روش جام زیر آب. در روش جام، یک جام حاوی بتن به کف قالب برده می‌شود و دریچۀ آن به آهستگی باز می‌گردد و بتون به آرامی از آن تخلیه می‌شود و هیچ تلاطمی در آب ایجاد نمی‌شود. این جام‌ها بلافاصله پس از جام قبلی به داخل آب فرو می‌روند و به همین ترتیب عمل می‌کنند. بتن مناسب برای این روش بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب سیمان دارد و اسلامپ آن 15سانتی‌متر می‌باشد. همچنین بیشینه ابعاد دانه‌های آن در بازه ۴۰ تا ۵۰ میلی‌متر و نسبت وزن ماسه به سنگدانه‌ها معادل۴۰ درصد یا بیشتر در نظر گرفته می‌شود.
- بتن‌ریزی زیر آب به روش پمپاژ. بتنی که پمپاژ می‌شود، باید تا حد امکان روان باشد. برای این روان بودن، نسبت آب به سیمان آن نباید از حد مجازی بالاتر برود. باید برای تأمین روان بودن بتن، از مواد افزودنی روان کننده یا فوق روان کننده استفاده کرد. در مواردی که از افزودنی‌های بتن استفاده نمی‌شود، باید از سقوط آزاد بتن به داخل آب جلوگیری شود تا جداشدگی ذرات رخ ندهد. برای بتن‌ریزی به روش پمپاژی، باید طرح اختلاط بتن به گونه‌ای باشد که نسبت آب به سیمان، کمترین مقدار ممکن را داشته باشد و از ۶ درصد تجاوز نکند. مقدار سیمان هم باید تقریباً زیاد باشد (۳۵۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) تا بتن از چسبندگی کافی برخوردار شود.
- بتن‌ریزی زیر آب با روش کار با کیسه (bag work). این روش قدیمی‌ترین و ساده‌ترین روش قرار دادن بتن در زیر آب است و از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. در این روش از کیسه برای ساخت اِلمان‌های بزرگ موقتی و کارهای دائم استفاده می‌شود. یکی از موارد استفاده از این روش، قرار دادن سریع کیسه‌ها برای شکل دادن به حرکات غیر طبیعی و مکرّر سیال برای کارهای تعمیمی خرده‌پا است. شاید این روش در کارهای حجیم و پیشرفته امروزی کارآیی چندانی نداشته باشد، ولی برای پروژه‌های موقت و کوتاه مدت روش مناسبی است. کیسه‌های مورد استفاده در این فرآیند از جنس کنف هستند و سایز آنها به گونه‌ای است که یک کارگر بتواند آنها را حل کند. بیشترین ابعاد دانه بندی در این بتن حدود ۱۲ میلی‌متر است.
- بتن‌ریزی زیر آب به روش NDC. روش NDC (Non Dispersible Concrete) برای کاهش احتمال جدایی بتن به کار می‌رود همچنین ویژگی جاری شدن و خود تراز شدن را نیز دارد. زمانی که بتن از بین آب ریخته می‌شود، بیشترین تأثیر آن در سهولت تولید بتن با کیفیت بالا در زیر آب است. این روش اجازه می‌دهد که بتن از چند متر بالاتر از میان آب ریخته شود. پمپ کردن این نوع بتن راحت ترین راه قرار دادن آن است و از سرعت نسبتاً بالایی برخوردار می‌باشد.
قالب بندی برای بتن‌ریزی زیر آب
محاسبات مربوط به قالب برای بتن‌ریزی زیر آب تابع ملاحظات و الزاماتی است که باید با دقت انجام شوند. تنها مورد تفاوت در طراحی این قالب‌ها این است که وزن بتن در زیر آب به اندازۀ وزن آب جابجا شده کاهش پیدا می‌کند (طبق قانون ارشمیدس). قالب‌های زیر آبی باید تا حد امکان به صورت قطعات بزرگ و در بالای سطح آب ساخته شوند و سپس در جای خود در زیر آب مستقر شوند. در این نوع قالب بندی، قالب‌ها باید به دقت به یکدیگر کلاف شوند؛ به گونه‌ای که در کنار مصالح و قسمت‌های ساخته شدۀ پیشین قرار بگیرند که دوغاب و ملات تحت فشار از درز‌های آنها خارج نشود. اگر غالب در معرض عبور شدید جریان آب قرار داشته باشد، باید منافذ کوچکی در قالب وجود داشته باشند تا امکان شسته شدن ذرات بتن تازه را فراهم آورند.
نظری ثبت نشده است.
پاسخ خود را بگذارید