بتن زیر آب
بتن زیر آب نوعی بتن است که بدون تماس مستقیم با هوا و در محیط غوطهور ریخته و متراکم میشود، بدون اینکه دچار شستهشدن سیمان، جداشدگی یا کاهش مقاومت شود.
این بتن برای سازههایی استفاده میشود که امکان پمپاژ یا بتنریزی در فضای خشک ندارند، مانند فونداسیونهای دریایی، اسکلهها، پایه پلها و مخازن.
بتن زیر آب همان بتن ویژهای است که برای ریختن و سخت شدن در محیط آبی طراحی میشود.
تفاوت اصلی آن با بتن معمولی
۱. طرح اختلاط آن منسجمتر است
۲. افزودنیهای خاص دارد
۳. روش اجرای آن کنترلشدهتر است
۴. هدف اصلی آن جلوگیری از شستهشدن و حفظ کیفیت بتن در آب است
ویژگیهای فنی بتن زیر آب
● چسبندگی بالا و مقاومت در برابر شستهشدن خمیر سیمان
● روانی مناسب برای عبور از لوله ترمی یا پمپ
● جداشدگی بسیار کم
● مقاومت فشاری استاندارد حتی در صورت گیرش در محیط آب
● استفاده از افزودنیهای ضد شستگی یا فوق روانکنندهها برای یکنواختی
روشهای بتن ریزی زیر آب
سه روش اصلی در مهندسی بتن وجود دارد.
● روش ترمی
در این روش بتن از طریق لولهای بلند (ترمی) در زیر آب تخلیه میشود و بتن تازه جای بتن قبلی را با فشار هیدرواستاتیک میگیرد، بدون آنکه با آب مخلوط شود.
● روش پمپ
در برخی پروژهها بتن با پمپ مستقیم وارد محیط اشباع یا زیر آب میشود، اما نیاز به مخلوط بسیار پایدار دارد.
● روش کیسهگذاری (Bagwork)
برای کارهای ترمیمی یا سازههای کوچک، بتن در کیسه ریخته شده و در محل چیدمان میشود.
تعریف فنی
وقتی بتن در آب ریخته میشود، اگر طرح اختلاط و روش اجرا مناسب نباشد، خمیر سیمان از بین میرود، دانهبندی به هم میریزد و مقاومت نهایی افت میکند. بتن زیر آب باید طوری ساخته شود که:
۱. کارایی کافی برای ریختن داشته باشد
۲. در برابر آبشستگی مقاوم باشد
۳. دچار جداشدگی نشود
۴. پس از گیرش، دوام مناسب در محیط آبی داشته باشد
اجزای اصلی بتن زیر آب
۱. سیمان
مهمترین ماده چسباننده بتن است. معمولاً از سیمان پرتلند یا در برخی شرایط از سیمانهای آمیخته با دوام بیشتر استفاده میشود.
نقش سیمان:
● ایجاد چسبندگی بین اجزا
● تأمین مقاومت فشاری
● کمک به دوام در محیط مرطوب و خورنده
۲. آب
آب برای انجام واکنش هیدراتاسیون سیمان ضروری است.
در بتن زیر آب، نسبت آب به سیمان باید با دقت کنترل شود، چون افزایش بیش از حد آب باعث کاهش مقاومت و افزایش شستهشدن میشود.
۳. سنگدانه ریز
منظور همان ماسه است.
نقش:
● پر کردن فضای خالی بین ذرات
● کمک به انسجام مخلوط
● کاهش جداشدگی
۴. سنگدانه درشت
منظور شن یا مصالح درشتدانه است.
نقش:
● ایجاد اسکلت مقاوم بتن
● افزایش مقاومت مکانیکی
● کاهش جمعشدگی
۵. مواد افزودنی
در بتن زیر آب، افزودنیها نقش بسیار مهمی دارند و تقریباً جزء کلیدی طرح اختلاط محسوب میشوند.
مهمترین افزودنیها:
○ فوق روانکننده
برای افزایش روانی بدون بالا بردن آب مخلوط
○ مواد ضد شستهشدن
برای جلوگیری از جدا شدن سیمان و ریزدانهها هنگام تماس با آب
○ کندگیرکننده یا تنظیمکننده زمان گیرش
برای کنترل زمان بتنریزی در شرایط خاص
○ مواد معدنی مانند میکروسیلیس
برای افزایش چسبندگی، کاهش نفوذپذیری و بهبود دوام
کاربردها
● پایه و فونداسیون پل
● اسکله و بندر
● شمعهای درجا
● سدها و سازههای هیدرولیکی
● دیوارهای حائل در مجاورت آب
● تعمیر سازههای غوطهور
■ مشکلات احتمالی در صورت اجرای نادرست
● شسته شدن سیمان
● کاهش مقاومت
● ایجاد کرموشدگی
● جداشدگی دانهها
● افزایش نفوذپذیری
● افت دوام
■ جمعبندی ساده