ساخت سازه ها بتی

تعریف سازه های بتی

مخازن بتنی آب و فاضلاب

 یکی از پرکاربردترین تاسیسات مورد استفاده در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب مخازن بتنی هستند. همچنین تقریبا تمامی سازه های موجود در تصفیه خانه های بزرگ آب و فاضلاب را مخازن بتنی تشکیل می دهند. وجود ملاحظات غیرسازه ای مربوط به کاربرد این مخازن در سیستم های تصفیه مانند خوردگی، آب بندی، پایداری شیمیایی و دوام سبب شده است که ساخت مخازن بتنی برای کاربرد در صنعت آب و فاضلاب به تخصصی ویژه در طراحی و اجرا تبدیل شود.

زیگورات جنوب شرق کویر با دانش فنی و تجربه کارشناسان خود هم اکنون می تواند بهترین خدمات را در زمینه طراحی و ساخت مخازن بتنی ارائه نموده و از اتلاف هزینه های مالی و زمان ناشی از اشکالات طراحی و ساخت جلوگیری کند

طراحی مخازن بتنی

 به عنوان اولین گام در اجرای مخازن بتنی، طراحی نقش بسیار مهمی را در کارایی، ایمنی، دوام و ملاحظات اقتصادی دارد. چنانکه طراحی مخزن به درستی انجام نشده باشد، یا ایمنی و دوام آن به خطر می افتد و یا اینکه صرف هزینه های اضافی باعث اتلاف منابع مالی می شود. دانش فنی و استفاده از آیین نامه های معتبر طراحی، بهترین ابزار برای انجام یک طراحی دقیق و حرفه ای است.

 مراحل انجام تحلیل و طراحی مخازن بتنی به شرح زیر است:

طراحی اولیه براساس فرآیند و معماری مخزن

مدلسازی مخزن در نرم افزارهای تحلیل سازه ای

بارگذاری و اعمال ترکیبات بار استاندارد

تحلیل و تعیین نیروها و تنش ها

طراحی سازه ای براساس تحلیل انجام گرفته

تهیه نقشه های اجرایی

طرح معماری

طرح معماری مخزن شامل طراحی ابعادی و طراحی تمامی لوله کشی ها، اتصالات، بازشوها و دیگر تاسیسات مورد نیاز است. طرح معماری مخزن آب براساس ظرفیت مخزن و در مخازن تصفیه خانه های آب و فاضلاب عموما براساس فرآیند طرح شده انجام می شود

مخازن آب

      مخازن آب معمولا به دو شکل استوانه ای یا مستطیلی ساخته می شوند که هرکدام دارای مزایای خاص خود هستند که در تصویر مقابل نمونه ای از یک مخزن استوانه ای دیده می شود. اما در عمل بیشتر برای ساخت مخازن آب از مخازن مستطیلی استفاده می شود. همچنین به لحاظ ملاحظات بهره برداری و نگهداری توصیه می شود که این مخازن بصورت دو قلو ساخته شوند. به عنوان مثال به جای ساخت یک مخزن 500 مترمکعبی می توان از دو مخزن 250 مترمکعبی دوقلو (چسبیده به هم) استفاده کرد. بهینه ترین ابعاد مخازن دوقلو در حالتی است که نسبت طول به عرض مخزن معادل 3 به 2 باشد. البته باید توجه داشت که هزینه ساخت مخازن دوقلو همواره بیشتر از ساخت مخزن یکپارچه است چراکه وجود دیوار جداکننده باعث افزایش حجم مصالح مصرفی خواهد شد. در جدول مقابل ابعاد معمول مخازن بتنی آب بصورت نمونه وار آمده است.

طرح سازه ای

    طراحی سازه ای مخازن بتنی تصفیه خانه ها براساس نشریه 123 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور به انجام می رسد. مطابق این نشریه کلیه بارهای استاتیکی و دینامیکی از قبیل فشاراستاتیکی فاضلاب، فشار دینامیکی فاضلاب در زمان زلزله، فشار استاتیکی خاک، فشار ناشی از لرزش دیوارها در هنگام زلزله، تغییرات درجه حرارت و … بر روی سازه اعمال خواهد شد.

اجرا

به هنگام ساخت یک مخزن بتنی، علاوه بر ملاحظات عمومی سازه های بتنی لازم است که نکات ویژه دیگری نیز مد نظر قرار گیرد. رعایت این نکات باعث افزایش کارایی، دوام و عمر مخزن خواهد گردید. اگر چه برای رعایت آنها در هنگام ساخت هزینه چندانی صرف نمی شود، اما همین هزینه کم از تحمیل هزینه های گزاف ناشی از تعمیر و نگهداری و تخریب مخزن جلوگیری می کند. برخی از این نکات عبارتند از:

– کنترل نسبت آب به سیمان جهت کاهش نفوذپذیری و خوردگی آرماتورها

– تعبیه صحیح درزهای اجرایی، انقباضی و انبساطی جهت کنترل تنش های حرارتی

– رعایت حداقل پوشش بتنی روی آرماتورها جهت جلوگیری از خوردگی زودرس

– استفاده از مواد افزودنی جهت افزایش مقاومت و کارایی و کاهش نفوذپذیری

– کاربرد صحیح آب بند (واتر استاپ) به منظور جلوگیری از عبور سیال از درزها

بتن ریزی در دمای استاندارد جهت کنترل ترک های ناشی از جمع شدگی بتن-

    نحوه ي مبارزه با خوردگي در فاضلاب

به منظور اطلاع از وضع خوردگي در شبكه هاي فاضلاب و احيانا”بررسي هاي آينده اين خوردگي ها لازم است نقاطي كه احتمال خوردگي درآنهابه علت H2Sو H2SO4 زياداست برروي نقشه فاضلابروي هرمنطقه علامتگذاري شود.به طوركلي نقاط براي جلوگيري ازاحتمال خوردگي بايدعلامتگذاري شوند:

به عنوان مثال لوله هاي بتني غيرمسلح كمترازلوله هاي  بتن مسلح درغلظت معيني از   H2S و  H2SO4 خورده مي شودواين به علت وجود لايه هاي قليايي درجدار لوله هاي بتني غيرمسلح است كه دربرابرحملات اسيدي مقاومت مي نمايد.دربازرسي هاي اوليه لازم است بعضي پارامترهاي موثردر خوردگي كه ازناحيه درجه حرارت فاضلاب متاثر مي شود

تعيين گردد وتوصيه مي شوداين پارامترهاو بازرسيهادرتابستان كه H2S دربيشترين مقدارخودتوليد و متصاعد مي گردد به عمل آيد. دربازرسي هاي اوليه لازم است اندازه گيري شود:

 .     نفوذپديري بتن:

نفوذپذيري يكي ازعواملي است كه براي مقاومت و دوام بتن دربرابر عوامل تخريبي موثر است زيراهمانطوركه ميدانيم تركيبات   شيميايي خارجي مي توانندبانفوذبه داخل بتن وواكنشهاي شيميايي برروي خمير سيمان ونيز برروي آرماتورهاي درون بتن اثربگذارند.كم دوامي وگسيختگي بتن به عوامل مختلف ومتعدد بستگي دارد،بنحوي كه عليرغم برخي ازكيفيتهاي نامناسب ممكن است عملكرديك يتن رضايت بخش باشدامانفوذپذيري از پارامترهايي است كه مي تواند به تنهايي سبب تخريب بتن گردد. نفوذپذيري شامل نفوذمايع ياگازهاازخارج به داخل ياازداخل به خارج بتن ميشود،مثلا”نفوذهيدروكسيدكلسيم ازبتن به خارج ازآن وبانفوذ آب به داخل بتن كه مي تواند باعث بروز يخ زدگي و آسيب بتن گردد ازجمله موارديست كه نفوذپذيري برآن موثر است.ضمن آنكه اين پديده برخواص انتقال حرارت بتن نيز تاثير مي گذارد.

عمدتا”نفوذپذيري خميرسيمان بيشترين تاثير رابرنفوذپذيري بتن دارد،ليكن درسنگدانه ها منافذي وجود دارد كه تشديدكننده اين پديده است.

نمونه اي ازمقاديرنفوذپذيري بتن هايي كه در بعضي ازسدهاي ايالات متحده امريكا بكاربرده شده اند درجدول(1)داده شده است.دراين نوع سازه هانفوذپذيري ازاهميت خاصي برخورداراست زيراممكن است برنيروهاي هيدروليك وبافشارحفره اي تاثير بگذارد ودربعضي موارد سبب حل شدن مواددرآبهاي اسيدي و به خارج راه يافتن آنهاگردد،امابايدتوجه داشت كه نفوذپذيري درسدها ممكن است بطوركلي بيشترتحت تاثير تركها ومجاري ديگر آب واقع شود لذا ميتوان متذكر شد كه نفوذپذيري بتن انبوه وخوب طراحي شده حتي وقتي سيمان آن به كمي 112 كيلوگرم برمترمكعب بتن باشد بقدري كم است كه احتمال نمي روددرطول عمرمعمولي سدها فشار حفره اي حالت تعادل حاصل شود.ذكراين نكته مفيد است كه استانداردACI301 پيشنهاد مي نمايد براي آنكه بتن ساختماني آب بندباشد نسبت آب به سيمان آن براي مواردي كه درمعرض آب تازه قرارميگيرد نبايدبيش از 0.48 باشدوبراي موارد آب دريا نسبت نبايداز 0.44 تجاوز نمايد.

 

English