کارکردهای گروت ریزی

کارکردهای گروت گریزی و خصوصیات آب انداختگی گروت‌های سیمانی خالص به‌خوبی شناخته‌شده است. با اختلاط معمولی و افزودنی‌های گروت، انتظار می رود که جدایش آبی به علت رسوب گذاری ذرات معلق سیمان در آب رخ دهد. این مورد به طور خاص در کاربردهای پس کشیدگی با تاندون‌های نوع استرید (رشته ای) خود را بسیار نشان می دهد و سیستم های گروت تعلیق، مقاومت به آب انداختگی و کنترل افت سیال را از طریق استریدهای فولادی بدون نادیده گرفتن کارایی، تامین نمایند. در ادامه این مقاله با انواع گروت‌ آشنا خواهید شد.

گروت های پس کشیده

ترکیبات فوق روان کننده پلیمری با پایه آبی، مانند روان کننده بتن می‌تواند تا اندازه محسوسی خصوصیات آب نگه دارندگی گروت‌های سیمانی خالص با w/c 4/0 را که حاوی ترکیبات فوق روان‌کننده و صمغ و یک سلولز با وزن مولکولی بالاست را به تصویر بکشد. کاربرد این پلیمرها به اندازه زیادی، آب‌انداختگی استاتیک را کاهش می‌دهد و افت آب از گروت را به %۵/۱ میزان آب کل استفاده شده در اختلاط پایین می‌آورد.
گروت‌های کاملاً سیال که مقابل جدایش و فیلتر ناشی از فشار آب از طریق استرندهای فولادی مقاومت می‌کنند، با استفاده از تکنولوژی پلیمر با پایه آبی توسعه یافته است. چنین ترکیباتی در حال حاضر در گروت کردن پس‌کشیده سازه‌ها به منظور کنترل انسدادهای گروت که به علت آب زدایی گروت می‌باشد، استفاده می‌شود.
بسته به نوع ترکیب فوق روان کننده VEA مورد استفاده در گروت، زمان گیرش، میزان هوای موجود در حالت سخت شده و مقاومت، تنها اندکی به هنگامی که با گروت‌هایی که حاوی چنین ترکیبات افزودنی نیستند، تحت‌تأثیر قرار می‌گیرند.

گروت های تزریقی

یک گروت تزریقی ایده‌آل باید ویسکوزیته کمی در نرخ برشی تزریق از خود نشان دهد تا نفوذ را تسهیل کند، رطوبت را هم‌زمان با اینکه از طریق سطوح جاذب عبور می کند نگه دارد و هنگامی که تزریق متوقف می‌شود ذرات سیمان را به حالت تعلیق نگه می‌دارد. یک فوق روان‌کننده به تنهایی به اندازه چشمگیری ویسکوزیته‌های برشی متوسط و کم گروت را کاهش می دهد؛ اما فقط اندکی روی افت سیال اثر می‌گذارد.
اگرچه آب انداختگی کاسته می‌شود، گروت تزریقی، رسوب‌گذاری بیشتری را تولید می‌کند. ترکیب‌های یک VEA و فوق روان کننده گروتی با پایداری عالی، ویسکوزیته قابل تزریق ساده و افت سیال بسیار کاهش یافته ایجاد می کند.

شکل ۷ – ۲۷ خصوصیات آب انداختگی بتن مقاوم به آب شستگی، آب انداختگی کل = mlcm2 0145/0

گروت کردن بتن با سنگدانه های از پیش جای گرفته شده

بتن با سنگدانه‌های از پیش جای گرفته (PAC) ابتدا با جای دادن درشت دانه‌ها در قالب‌ها و سپس پر کردن فضاهای خالی در توده سنگدانه‌ها با مخلوط گروت تولید می‌شوند. این بتن‌های معمولی در شیوه تولید، نسبت سنگدانه‌های مورد استفاده در اختلاط و الزامات سیمان متفاوت است. مقادیر مقاومت فشاری معمولی در بازه ۱۷ تا MPa 48 (lb/ft 155 تا ۱۴۲) تولید می‌شود.

PAC در اصل برای تعمیرات سازه‌ای توسعه پیدا کرد، به علت جمع شدگی گیرش پایین آن، کاهش جمع شدگی ناشی از خشک شدن به دلیل تماس نقطه به نقطه ذرات سنگدانه‌های از پیش جای گرفته و پیوند خوب با بتن موجود است. این بتن در بسیاری کاربردهای مختلف همچون بتن‌ریزی در زیر آب، سازه‌های بتنی حجیم، تعمیر آسترهای تونل، دیوارچینی فونداسیون‌ها، روکشی مجدد سطح سدها، تعمیر پایه‌های پل، سرریزها و برای وارد کردن سنگدانه‌های با چگالی بالا برای حفاظت پرتوهای رادیویی استفاده شده است.

این روش به استفاده در سازه‌های عمودی و بالاسری اختصاص دارد، می‌تواند به سهولت در زیر آب یا بالای آب و در مقاطع نازک یا ضخیم تولید شود. این روش بخصوص برای تعمیرات در مناطقی که تنها تجهیزات حداقلی ساخت و ساز می‌تواند استفاده شود یا جایی که حجم تغییرات کمی مورد نیاز باشد، کاربرد دارد. از آنجایی که ساخت و ساز به این روش تخصصی است، باید پرسنل با صلاحیت کافی و با تجربه در این روش ساخت و ساز، کار را به انجام برسانند.

عملکرد اصلی گروت پر کردن فضاهای خالی در درشت دانه‌ها، متصل کردن به یکدیگر به هنگام سخت شدن و تحکیم کل توده بتنی می باشد. کیفیت بتن PAC وابسته به کاربرد یک مخلوط گروت که چسبنده و با کارایی است و مقاومت کافی را در حالت سخت‌شده توسعه ببخشد. مخلوط‌های گروت متشکل از سیمان، ماسه (نسبت ۶/۱ جرم توده)، مواد سیمانی مکمل (خاکستر بادی، فوم سیلیکا و سرباره) آب و VEA ها است. خاکستر بادی و سرباره برای جایگزین کردن ٪۵۰ – ۳۰ سیمان استفاده شده است و این مواد به تکامل حرارتی کاهش یافته، نفوذ ناپذیری، مقاومت نهایی بالاتر و مقاومت به خوردگی کمک می نمایند. افزودنی‌های شیمیایی هوای محبوس، گیرش با تأخیر، روانی افزایش‌یافته، همگنی گروت، نسبت‌های آب به سیمان پایین‌تر، کاهش در جمع‌شدگی گیرشی و انبساط گروت را تأمین می‌کنند.

گروت کردن چاه های نفت

دوغاب‌های سیمانی با روانی بالا با خصوصیات نگه داشت آبی خوب برای گروت کردن فضای میان سازند و لوله فلزی در ساخت چاه‌های نفت استفاده می‌شود. گروت باید کاملاً سیال باشد تا از اصطکاک اضافی در طی بتن ریزی ممانعت کند. نباید آب را از دست دهد تا به سازند برسد و همچنین باید ویسکوزیته برشی کمی را تأمین کند که از تولید آب آزاد و رسوب گذاری ممانعت نماید.

نسبت‌های آب به سیمان معمول در بازه ۳۸/۰ تا ۶/۰ است، VEA ها و فوق روان کننده‌ها اضافه می‌شوند تا فشار اصطکاک را بکاهند و آب آزاد را برطرف نمایند و از رسوب گذاری ممانعت کنند. گروت های حاوی این افزودنی‌ها برای اختلاط و پمپاژ ساده‌تر هستند. وقتی گروت صورت گرفت، فشار هیدرواستاتیک ستون سیمان تنها ابزار ممانعت گازها و سیالات از ورود به چاه است. رسوب‌گذاری ذره‌ای چگالی دوغاب را کاهش می‌دهد و موجب افت متناظر فشار هیدرواستاتیک می‌شود. در نتیجه، جلوگیری از رسوب‌گذاری دوغاب سیمان شکل‌پذیر حیاتی است. VEA ها ویژگی‌های افت سیال را بهبود می‌بخشد و تعلیق مناسب سنگدانه‌ها در گروت شکل پذیر (پلاستیک) را فراهم می‌کند.

ارائه خدمات مهندسی بتن در کشور در کلینیک بتن ایران

در این گزارش سعی کردیم تا شما عزیزان را با کارکردهای گروت ریزی آشنا کنیم. برای اطلاعات بیشتر می توانید به مجموعه کلینیک بتن (www.clinicbeton.ir) مراجعه کنید.

تولید و استفاده از مواد افزودنی بتن، بخش مهمی از تکنولوژی بتن و مخلوط‌های بتنی است. نوآوری و فناوری در زمینه بتن، مواد افزودنی بتن، شیمی بتن، فرآورده‌های شیمیایی بتن، فرآورده های ساختمانی بتن و نهایتاً شیمی ساختمان، فرآورده‌های شیمیایی ساختمان و مواد مهندسی ساختمان، جزئی از سیاست‌های زیربنایی تحقیقاتی کلینیک بتن ایران هستند.