پایان نامه مهندسی عمران با عنوان توصیف بتون پلاستیک و روشهای اجرایی دیواره آب بند
چکیده:
فرارآب ذخیره شده در پشت سدهای خاکی از پی سد در صورتیکه کنترل کافی وجود نداشته باشد میتواند باعث خرابی سد شود.تجربه نشان داده است که نشست آب وخوردگی داخلی در پی وبدنه سد بیشترین دلیل ایجاد اشکال وتخریب سدهای خاکی بوده است.
در بیشتر از 70% حالت های نارسا در سدهای خاکی مشکل به نبودن کنترل تراوش یا کافی نبودن آن نسبت داده شده است.بیشترین حالت تخریب ناشی از نشست آب در اثر گردایان خروجی آب بوده است که سبب شناوری ذرات خاک درپاشنه سد ودر نتیجه آغاز حرکت ذرات خاک میشود.
برای کنتر ل تراوش از پی سد روش هایی برای کاهش تراوش آب از پی با تلفیق روش هایی جهت هدایت آب وزهکشی بکار میرود.روش های کاهش تراوش شامل این موارد است:
جداکننده ها-یا دیواره های ترانشه ای، بتون نفوذ ناپذیر بالادست،دیافراگم ها ی بتونی جداکننده هایی از جنس گل و پرده های تزریق.روش های زهکشی وهدایت آب که به همراه فیلتر(صافی) بکار میرودو شامل این موارد هستند:
پتوهای زهکشی ،
چاه های فشارشکن و
ترانشه های زهکشی
شرایطی که نوع وسیله کنترل تراوش را تعیین میکند به قرار زیر هستند:
عمق پی ، طبیعت لایه های پی و مواد تشکیل دهنده آن شامل نفوذ پذیری لایه ها وکاهش تراوش مورد نیاز مزیت نسبی روش ها از نظر اقتصادی و میزان خطر پذیری(RISK) که تحت تاثیر عواملی نظیر ارتفاع سد و خطرات پس از شکسته شدن سد است.
کلمات کلیدی:
سدهای خاکی
بتون پلاستیک
دیواره آب بند
سد و سد سازی
بتون ریزی
سدكرخه
مقدمه:
همانگونه که گفته شد یکی از روش های کلی کاهش تراوش از پی آنست که خندقی -ترانشه ای را در پی سد تا لایه نفوذ ناپذیر حفر کرد وآنرا با مواد نفوذ ناپذیر پر کرد این مواد نفوذ پذیر میتواند مخلوط خاک و بنتونیت یا مخلوط سیمان و بنتونیت یا بتون پلاستیک باشد. بتون پلاستیک از سیمان،بنتونیت مصالح دانه ای وآب تشکیل شده است.بتون پلاستیک ناتراوایی خوبی دارد ومقاومت چندین مرتبه بیشتر از خاک دارد واین خصوصیات رفتاری ویژه ای به بتون پلاستیک میدهد.
شکل پذیری بالا که با بتون معمولی نمیتوان به آن رسید و مقاومتی که با دیواره از جنس خاک نمیتوان به این رسید و این نتایج موفق بدون کاهش آب بندی بدست میآید. بطور مثال برای جاهایی که اضافه بار زیادی وجود دارد.مانند وزن یک سد یا وقتی که فشار هیدرولیکی زیادی ایجاد میشود(بتون پلاستیک انتخاب خوبی است وبطور کلی میتوان گفت در جایی که مقاومت زیادی مورد انتظار باشد یا به عکس در جائیکه مواد نرم اطراف دیواره فشرده میشوند و به تغییر شکل مقاوم بماند وترک نخورد.
امروز با توسعه تکنیک حفاری هزینه های ساخت دیواره آب بند از جنس بتون پلاستیک کاهش یافته است و مشکلات اجرایی نظیر انحراف دیواره ها نیز کم شده اند.
دو فصل اول رساله شامل بررسی ادبیات موضوع است.
فصل سوم: به روشهای طرح اختلاط و شرح آزمایشات انجام شده می پردازد.
فصل چهارم: به بررسی ویژگیهای طرح کرخه می‌پردازد.
فهرست
مقدمه:1
فصل اول:توصیف بتون پلاستیک و روشهای اجرایی دیواره آب بند3
1-1 عمومی5
1-2- توصیف مواد تشکیل دهنده بتون پلاستیک6
1-2-1- سیمان7
1- 2-2- بنتونیت7
1- 2-3-مصالح دانه‌ای9
1-2-4- آب مصرفی10
1-2-6- پرکننده ها11
1-3 روشهای اجرایی دیواره آب بند بتون پلاستیک12
1-3-1- عمومی12
1- 3-2-روش اجرایی پیوسته دیواره آب بند13
1-3-3- روش اجرایی ناپیوسته دیوار آب بند بتون پلاستیک14
1-3-3-1- آماده سازی محل اجرا(Siteprepration)14
1-3-3-2- دیوارهای راهنما(Guide Wall)15
شکل3-1 نمای عمومی اجرای دیواره آب بند به روش پیوسته16
1-3-3-3-2- ماسه زدایی(یا تعویض گل) (Desanding)17
1- 3-3-3-4-بتون ریزی (Concreting)18
فصل دوم:ویژگیها وخصوصیات بتون پلاستیک20
2-1- بتون تازه21
2-1-1- چگالی دوغاب و چگالی بتون پلاستیک تازه22
2-1-2- کارایی بتون پلاستیک22
2-1-3- دمای بتون پلاستیک:23
2-2 خصوصیات رفتاری بتون پلاستیک:24
منحنی - (1-2)25
شکل عمومی منحنی رفتاری بتون معمولی28
کرنش منحنی 5-230
2-2-1- مقاومت فشاری بتون پلاستیک ومحلول الاستیسته32
شکل 8-2 منحنی توسعه مقاومت بتون پلاستیک دیوار38
شکل2-9 رابطه بین میزان رس- بنتونیت وتنش محدود کننده مقاومت39
شکل 2-10 رابطه بین میزان رس پنتونیت وتنش محدود کننده مقاومت در حالت5kg/cm240
نرخ كرنش43
2-2-3- نفوذ پذیری :43
- منافذ وتخلخل در بتون:45
جدول 2-1 مدت زمان لازم برای قطع ارتباط منافذ موئین بتون با تستهای مختلف آب به سیمان48
جدول 2-2 کاهش نفوذ پذیری سیمان(با نسبت آب به سیمان7%)50
3- نسبت آب به سیمان50
شکل 13-2 رابطه بین نفوذپذیری ونسبت آب به سیمان خمیرسیمان 93 درصد هیدراته شده.51
- اثربنتونیت بر نفوذ پذیری بتون پلاستیک:52
2-2-4- پدیده جوشش53
الف- مشاهدات پدیده جوشش در حین اجرا53
ب -بررسی پدیده جوشش وکنترل عوامل متعدد53
ج- زمان جوشش آب54
د- میزان جوشش آب از پانل:54
ه- موقعیت جوشش در پانل:54
ذ- تحلیل پدیده جوشش:56
2-2-5- شکست هیدرولیکی59
شکل 14-2 تغیرات آب خروجی در اثر افزایش گرادیان هیدرولیکی61
2-2-6- سرعت بارگذاری63
فصل سوم :روشهای طرح اختلاط و شرح آزمایشات انجام شده68
3-1- روشهای طرح اختلاط69
3-1-1- مقدمه:69
3-1-2- هدف:69
3-1-3- اسلامپ:70
3-1-4- مصالح مصرفی71
3-1-5- طریقه ساخت نمونه ها72
3-2-2- آزمایش سرعت بارگذاری:77
3-2-3-آزمایش مقاومت فشاری و ملول الاستیسیته:78
3-3-1- نتایج آزمایش تعیین زمان بهینه عمل آوری دوغاب بنتونیت85
شكل 3-1 اثر زمان عمل آوری دوغاب بنتونیت برمقاومت فشاری بتن پلاستیك86
شكل 3-2 اثر سرعت بارگذاری برمقاومت فشاری بتن پلاستیك در دو نسبت مختلف B/C88
شكل 3-3اثر سرعت بارگذاری برمدول الا ستیسیته بتن پلاستیك در دونسبت مختلف B/C88
شكل 3-4)رابطه لگاریتم سرعت بارگذاری و مقاومت فشاری بتن پلاستیك در دونسبت مختلف B/C88
3-3-3- نتایج آزمایش مقاومت فشاری مدول الا ستیسیته90
شكل 3-7 نسبت بنتونیت به سیمان برمقاومت فشاری بتن پلاستیك با نسبت 2/0=B/C91
B/C=0.392
شكل 3-8 نسبت آ به سیمان برمقاومت فشاری بتن پلاستیك با نسبت 3/0=B/C92
شكل 3-9 نسبت آب به سیمان برمقاومت فشاری بتن پلاستیك با نسبت 4/0=B/C92
شكل 3-10 نسبت آب به سیمان برمقاومت فشاری بتن پلاستیك با نسبت 5/0=B/C92
شكل 3-11 نسبت آب به سیمان برمقاومت فشاری بتن پلاستیك با نسبت 6/0=B/C93
B/C=0.293
شكل 3-12 اثر نسبت آب به سیمان مدول الا ستیسیته بتن پلاستیك با نسبت 2/0=B/C93
شكل 3-13 اثر مقدار سیمان برمقاومت فشاری بتن پلاستیك با نسبت 1/0=B/C94
- روند توسعه مقاومت بتن پلاسیتك95
توسعه مقاومت بتن در طول زمان96
3-3-4- نتایج آزمایش نفوذپذیری97
شكل 3-16 )اثر نسبت B/C برنفوذپذیری بتن پلاستیك kg/cm2 150=مقدار سیمان98
شكل 4-17اثر مقدار بر نفوذپذیری بتن پلاستیك با نسبت 6/0= B/C100
3-4-2- بررسی روش ACI برای طرح مخلوط بتن معمولی101
شكل 3-18 روندتعیین طرح اختلاط بتن معمولی به روش ACI102
شكل 3-19 روند تعیین طرح اختلاط بتن پلاستیك103
فصل چهارم :ویژگیهای طرح كرخه و دیوار آب بند آن120
4-1- مقدمه:121
4-2-وضعیت زمین شناسی پی ساختگاه سدكرخه:122
I)كنلگومرای بختیاری پائینی:123
II) كنلگومرای بختیاری بالائی:123
4-3- مشخصات مكانیكی توده سنگ وتكیه گاههای سد كرخه124
4-4- ویژگیهای بتن پلاستیك دیواره آب بند سدكرخه124
نتایج آزمایش های سه محوری روی گل سنگ شماره (2-) [5]126
- استفاده از بنتونیت تازه (غیراشباع)127
استفاده از سیمان خشك:128
دانلود طرح توجیهی پوشال کولر