R.C.C DAM

1. سد بتنی کوبیده غلطکی R.C.C DAM Earth Dam Dr Baziar

2. معرفی بتن کوبیده غلطکی: استفادهازبتنکوبیدهغلطکییابهاختصارRCCدرسالهایاخیردراغلبنقاطجهانمقبولیتخاصییافتهاست. طبقتعریفکمیتهفنیشماره 207 انجمنبتنامریکاACIبتنکوبیدهغلطکیRCCنوعیبتناستکهاسلامپانمعادلصفراستوعملیاتحملوپخشوتراکمانبااستفادهازماشینالاتخاکیصورتمیپذیرد. بنابراین RCCبایدبتواندوزنماشینالاتمتراکمکنندهرابرایایجادتراکممناسبتحملنماید. ازنظرظاهریدرحالتمتراکمنشدهتفاوتفاحشیبابتنمعمولیداردوهیچگونهاثریازشیرهبتندرمخلوطنمایاننیست. Earth Dam Dr Baziar

3. : خواص بتن غلطکی یاRCC بستگی به دانه بندی ومواد سیمانی و نحوه ساخت ودرصد تراکم وکنترل اجراء دارد. در این سدها به منظور کاهش حرارت هیدراسیون از مواد پوزولانی استفاده میکنند. سرعت در انجام کار بتن ریزی وامکان فشرده سازی ان توسط غلطکهای ارتعاشی بعنوان بهترین امتیاز این مصالح شناخته میشوند. برای کوبیدن از غلطکهای 10تنی بدلیل قابلیت فشرده سازی بالا و ارتعاش کم استفاده میشود.معمولا این بتن بصورت منقطع ساخته و به محل حمل وتوسط بولدوزر پخش شده و سپس کوبیده می شوند. Earth Dam Dr Baziar

4. تاریخچه استفاده از بتن غلطکی: سالهای زیادی بتن غلطکی RCC بعنوان زیراساس جادها وروسازی باند فرودگاهها استفاده میشد. از اواخر دهه 1940این مصالح تحت عنوان بتن خشک در انگلیس در زیر قشراسفالت بکار میرفت. در سال 1970 در مقاله ای بیان شد که افزودن سیمان به مصالح خاکی درشت دانه مقاومت برشی این مصالح را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش میدهد.این امر موجب کاهش قابل توجهی در مقطع عرضی سد و زمان اجراء وهزینه هامیشود. بنابراین سد بتنی غلطکی اقتصادی ترین راه حل میان سدهای خاکی با حجم زیاد و سدهای وزنی بتنی معرفی شد. Earth Dam Dr Baziar

5. به پایان رسید. (Shimajigawa)جهان RCD در سال 1980 اولین سد ولی اولینکاربرد مهم بتن غلطکی ترمیم سد تاربلا در پاکستان سال1975 بود که 350000 متر مکعب بتن غلطکی بکار برده شد. بطور کلی بتن غلطکی تحت عناوین مختلفی در کشورها مورد بررسی و اجراقرار گرفته است : .(Roller compacted concrete)و(Rollcrete)در امریکا و کانادا.الف . RCDو یا به اختصار(Roller compacted dam)در ژاپن.ب . DLCبه اختصاریا(Dry lean concrete)و در انگلستان.ج Earth Dam Dr Baziar

6. سرانجامدرسال 1980 انجمنبتنامریکابتنغلطکیرابهاینصورتتعریفکرد : RCCنوعیملاتسیمانیبااسلامپصفراستکهبااستفادهازروشهایمعمولدرساختسدهایخاکیاجرامیگردد. از RCC برایساختنسایرسازههاهممیتواناستفادهنمود: .1ساختپوششرویسدهایخاکی )بهمنظورحفاظتشیروانیبالادست(. .2 درقشرهایاساسوزیراساسوحتیپوششسطحیراهها. .3 ساختسرریزهاوفرازبندوهستهسدموقتودیوارهایساحلی. Earth Dam Dr Baziar

7. موارداستفادهاز:RCC درجداولبعدیلیستبعضیسدهایوسریزهاوسایرموارداستفادهازRCCرانشانمیدهد. ازنظراماریتاسال1997 امریکابا25سدژاپنبا25سدچینبا24 سدواسپانیابا18سددرمقامهایاولتاچهارمقراردارند. بلندترینسدRCCحدود155مترارتفاعداردوطولانیترینسد4.3 کیلومترمیباشد. جداول در صفحات بعد Earth Dam Dr Baziar

8. جایگاه RCCدرسدسازی: تاسال1960نسبتسدهایبتنیبهکلسدها37% بودندولیبعدازانبه23%رسید ) بعلتکاهشهزینههایسدهایخاکی.( درسدهایبتنیازبلوکهایبتنیکهتوسطدرزهایاجرائیازهمجدامیشونداستفادهمیشودوبدلیلبکارگیریلولههایخنککنندهوتزریقدرزهاهزینههانسبتبهسدهایخاکیافزایشمییابد . عیبدیگرسدهایبتنیمحدودیتدراستفادهازماشینالاتبزرگمیباشدکهدرسدهایخاکیبکارمیرود. ازطرفیسدهایخاکیدارایمعایبیازلحاظسازهاینسبتبهسدهایبتنیهستندکهمهمترینانهاعدممقاومتکافیمصالحبدنهسددرمقابلسرریزکردنمیباشد. سد RCC دارایهردومزیتاقتصادیبودنوسرعتاجراوایمنیسازهایمناسبمیباشد. Earth Dam Dr Baziar

9. انتخابساختگاه : برایاجراییکسدبتنیRCCبایدیکپیسنگیمناسبقرارداشتهباشد)همانندیکسدبتنیمعمولی(. روشهایانحرافآبهمشبیهسدهایبتنیمیباشد. ازآنجائیکهعبورآبازبالایسدبتنیغلطکیآسیبجدیبهآنواردنمیکندبنابراینفرازبندودیگرملزوماتسیستمانحرافآبراتحتتاثیرقراردادهوباکوتاهکردندورهاجراخطرسیلابهایشدیدراکاهشمیدهد. توجه: ازبتنغلطکیبرایسازههاییکهدارایشکلسازهایغیرمعمولهستندوقطعاتمدفونزیادمیباشندویاشدیدامسلحشدهاندمناسبنیست. Earth Dam Dr Baziar

10. توجیهپذیریاقتصادیاجرایسدهای :RCC ) الف(کوتاهکردندورهاجرا: حجمبالایبتنریزیدرمدتکوتاهدورهاجراراپایینمیاورد. اجرایسریعسدبخصوصدرمواقعیکهاتمامبتنریزیقبلازبارندگیمهممیباشددارایاهمیتاست . احتمالوقوعسیلدردورهساختکاهشمییابد)کاهشابعادسیستمانحرافاب.( ) ب(افزایشسرعتاجرا: اجرایسدRCCامکاناستفادهازماشینالاتیازقبیلبولدوزروغلطکهایلرزندهرافراهممیسازد. تعدادکارگرانماهرکاهشیافتهوروشساختتکراریرافراهممیکند. یکسدRCC میتواندپیشرفتعمودی 60 سانتیمتردرروزداشتهباشد ) سدGrindstonباارتفاع42 مترطی 8 هفتهکاملگردید.( Earth Dam Dr Baziar

11. ج(صرفهجوئیدرمصرفسیمان: درسدRCCامکاناستفادهازپوزولانبجایقسمتیازسیمانوجودداردوکاهشسیمانباعثکاهشحرارتهیدراسیونشدهواینباعثحذفلولههایخنککنندهبتنمیشود. ) د(سایرموارد: دراجرایاینسدهاسطحکارافقیبودهوبهکارگرانوماشینالاتامکانمیدهدبطورایمنجابجاشوندوارتباطوهدایتکارگرانسادهترمیشودوباعثکاهشغالببندیوخطراتانمیشود. استفادهازسرریزدررویبدنهسدازمزایایاینسدهامیباشد. Earth Dam Dr Baziar

12. -مقایسهاقتصادیبینسدهایRCCوسایرسدها:-مقایسهاقتصادیبینسدهایRCCوسایرسدها: سدwillow creekبا 52 ارتفاعو543 طولبا 330000 مترمکعببتنریزیدرحدود1/3زمانتخمینیوهزینهمعادلنصفدیگرسدهابهاتمامرسید . مقایسهاقتصادیسدهایRCCباسدهایخاکی: مقاطعیکسدساختهشدهازسدهایخاکیوسنگریزهایوRCCجهتمقایسهامدهاست. شکلهای مختلف اجرای سد Earth Dam Dr Baziar

13. ارتباطحجممصالحمصرفیباارتفاعسدبرایمقاطععرضیدرنمودارزیرنشاندادهشدهاست. همانطورکهمشاهدهمیشودباافزایشارتفاعسدحجممصالحمصرفیدرسدخاکیدرمقایسهباسدRCC بصورتنماییافزایشمییابد. Earth Dam Dr Baziar

14. -مقایسهاقتصادیسدهای RCC باسدهایوزنیبتنمعمولی: درسدهایRCCقیمتواحدمقادیربتنبهمیزانچشمگیریپایینامدهاست. باتوجهبهشکلبرایبتنریزیتقریبایکمیلیونمترمکعببتنکوبیدهیاکمترحداقل50%صرفهجوئیاقتصادیدرمقایسهباسدهایوزنیبتنمعمولیایجادخواهدشد. Earth Dam Dr Baziar

15. محدودیتسدهای :RCC درکنارمزایایزیادیکهبرایسدهای RCC گفتهشدچنداشکالنیزبراینگونهسدهاوارداست: -درسدهایاولیهRCCمقادیرقابلتوجهیتراوشدرانهادیدهشد. بههمینجهتبایدپایداریسدومیزانکاهشابوکنترلانبدقتموردبررسیقراربگیرد. -بدلیلکمبودتجربهدراینسدهاکوششزیادیبایدیرایپیداکردنبهترینترکیببتنبامصالحموجوددرمحلبکاررود. -بعلتسرعتبالایعملیاتاجراییامکاناتپیمانکارودستگاهکنترلکارقابلتوجهوکافیباشد. Earth Dam Dr Baziar

16. دستهبندیسدهایبتنغلطکی: )الف(سدهایRCCباسیمانکمکهمبنایطراحیانهانگرشبهRCCبهعنوانیکخاکاصلاحشدهمیباشد. )ب(سدهایRCCباسیمانزیادکهمبنایطراحیانهانگرشبهRCCبهعنوانیکنوعبتنمیباشد. )ج(سدهایRCDژاپنیها. Earth Dam Dr Baziar

17. حالبهتوضیحدربارههریکمیپردازیم: )الف(سدهایRCC باسیمانکم: اینسدهاداراییکمخلوطفوقالعادهکمعیاروبدوناسلامپمیباشدکهمیتوانانرایکخاکریزشنیباسیمانقلمدادکرد. طراحیبراساسرسیدنبهحداکثروزنمخصوصخشکباازمایشتراکمخاک ) پروکتور( میباشد . دراینروشمقدارموادسیمانیبهاندازهایاستکهبرایچسباندنمصالحورسیدنبهمقاومتفشاریموردنظرکافیباشدولیبعدازتراکمتمامخللبتنبهخوبیپرنمیشود. Earth Dam Dr Baziar

18. مقدارسیمانیدرحدود45الی100کیلوگرمدرمترمکعببتنمیباشد.مقدارسیمانیدرحدود45الی100کیلوگرمدرمترمکعببتنمیباشد. بزرگتریناندازهدانههایمصالحسنگیدرحدود7سانتیمتراست . مزایایاینروشعبارتنداز: -حرارتهیدراسیونپایینبودهونیازیبهتاسیساتخاصنمیباشد. -بدلیلکوچکبودنضریبالاستیسیتهقابلیتترکخوردنانهاکماست. توجه: بعلتنفوذپذیریزیادوکمیمقاومتبرشیدرزههاوکمبودنوزنمخصوصاینسدهاحجمانهانسبتبهسایرسدهابالامیرود. Earth Dam Dr Baziar

19. )ب(سدهای RCC باسیمانزیاد: مخلوطدراینحالتنیزاسلامپصفردارد . میزانسیماندراینروشبیشتربودهپسمقاومتافزایشمییابد . طراحیدراینروشبگونهایاستکهمخلوطبیشترینوزنمخصوصوکمتریننفوذپذیریراداشتهباشد . میزانسیمانبیشاز120کیلوگرمبرمترمکعباستومیتوان 50% موادسیمانیراباپوزولانجایگزینکرد. معایب : بدلیلبالابودنضریبالاستیسیتهاحتمالترکخوردنبیشتریدارد. وباتوجهبهانالیزحرارتیبدنهسدازدرزهایحرارتیاستفادهمیشود. Earth Dam Dr Baziar

20. )ج(سدهای RCD ژاپنیها: • اینسدهاباتوجهبهزلزلهخیزیوزمینشناسیوهیدرولوژیژاپنگسترشیافتهاست. دراینسدهاضخامتلایههایبتنریزی0.5 تا1.0 مترمیباشد. • برایکنترلحرارتحاصلازهیدراسیونضمنپیشسردکردنمصالحسرعتبتنریزیراکاهشدادهوازهرلایهبهمدتچهارروزمحافظتمیکنند. میزانسیمان125کیلوگرمدرمترمکعبمیباشد. دراینسدهامخلوطداخلیازهمهطرفباپوستهبتنیاحاطهشدهاست. ازلحاظسازهایرفتار RCDهمانندسدهایبتنیمعمولیاست. معایب: شیوهطرحمحافظهکارانهوپرزحمتتروپرهزینهترمیباشد. Earth Dam Dr Baziar

21. خصوصیاتبتن :RCC • ویژگیهایبتن RCC عبارتنداز: مقاومتومدولالاستیسیتهوضریبپواسنوضریبنفوذپذیریوخزشودواموتغییراتحجمیودانسیته. بطورکلی RCC درمقایسهبابتنمعمولیدارایسیمانکمتروشیرهکمتروابکمترمیباشد. Earth Dam Dr Baziar

22. مقاومتفشاری: بتنغلطکیباسیمانزیادازنظرمقاومتفشاریشباهتزیادیبابتنمعمولیداردولیبتنغلطکیباسیمانکمدارایمقاومتکمتریاست. مقاومتفشاری RCC بستگیبهنسبتاببهسیماندارد. • مقاومتکششی: معمولابین7تا10درصدمقاومتفشاریبیانمیشود. • مقاومتبرشی: بستگیبهمقاومتچسبندگیوضریباصطکاکبتنونیرویعمودیمتوسطدارد. مقاومتبرشیRCCبین20تا40درصدمقاومتفشاریبیانمیشود. Earth Dam Dr Baziar

23. مدولالاستیسیته: مهمترینعواملموثرعمربتنوموادسیمانیمیباشد. دربتنریزیهایحجیمبهضریبالاستیسیتهکمتریبرایعملکردبهترسددرمقابلترکخوردگیلازماست. هرچهسیمانکمترضریبالاستیسیتهکمتراست. • ضریبپواسن: دربتنRCCاینضریبرا0.2درنظرمیگیرند. • تغییرحجم: ناشیازجمعشدگیدراثرخشکشدنوخزشمیشود. Earth Dam Dr Baziar

24. خزش: هرچهضریبالاستیسیتهکمترباشدخزشبیشتراست . • تغییراتحرارتی: بتنحینسختشدنحرارتزیادیتولیدکردهوتنشهایحرارتیدرسدایجادمیشود. راههایبهحداقلرساندنتنشهایحرارتی: جایگزینیپوزولانبجایبخشیازسیمان کنترلزمانبندیبتنریزی افزایشسطحمقطعسد مدلهایدوبعدیبرایبررسیتوزیعدماوتنشدرسدموجوداست. Earth Dam Dr Baziar

25. کارایی :RCC غلطکهایلرزندهنمیتوانندبررویبتنباروانیبالاعملکنندوازطرفدیگرکوبیدنبتنخیلیخشکدشوارمیباشد. • دوام: بتنRCC ازدوامومقاومتسایشیخوبیبرخورداراست. • دانسیته: وزنواحدRCC عمومابیشترازبتنمعمولیاستووزنمخصوصحدود2300کیلوگرمدرمترمکعبمقداریمتداولاست. Earth Dam Dr Baziar

26. نفوذپذیریوتراوشدرسدهای :RCC تراوشیکیازعمدهترینمسائلپیرامونسدهای RCC میباشد. تراوشعلاوهبرضررهایاقتصادیدرایمنیکلیسدنیزموثراست. بطورکلیتراوشدرسدهای RCC بهطرقزیرصورتمیگیرد: تراوشازپیسد تراوشازبینلایهها تراوشدرتودهبتن)نفوذپذیری RCC بین 10^-5تا (10^-13 تراوشازمیانترکهایحرارتی Earth Dam Dr Baziar

27. مسائلتراوشدرسدهای RCC بهدوصورتبررسیمیشود: - الف(جمعاوریوکنترلتراوش: شکل Earth Dam Dr Baziar

28. -ب (روشهایجلوگیریوکاهشتراوشدرسدهای: RCC -طرحمخلوطبانفوذپذیریمطلوب -ملاتلایهبندی)درنزدیکیبالادستودردرزهابکارمیرود ( -پانلهایپیشساخته) دروجهبالادست( -پوششبتنمعمولی)جلوگیریازنشتوتضمیندوام( شکل سطحتماسپوششخارجیبتنمعمولیو RCC بایدبدقتمتراکمگردد. Earth Dam Dr Baziar

29. مصالحتشکیلدهندهونسبتهایاختلاطبتن:RCCمصالحتشکیلدهندهونسبتهایاختلاطبتن:RCC • مصالحتشکیلدهندهبتنغلطکیعبارتنداز: سیمان: سیمانباحرارتزائیپایینمانندسیماننوعدووسیمانسربارهای. پوزولان: برایکاهشحرارتزائیسیمانوکاهشهزینهها . یکمادهسیلیسیکهبخودیخودارزشچسبندگینداردامابصورتپودرودرحضوررطوبتودردمایمعمولیباهیدروکسیدکلسیمواکنشدادهوسیلیکاتکلسیمچسبندهتولیدمیکند. آب: آببایدعاریازمقادیربیشازحدموادقلیائیواسیدهاباشد. Earth Dam Dr Baziar

30. موادمضاف : مهمترینموادافزودنیموادهوازاهستندکهتولیدحبابهایهوا2)تا(6 میکنند. موادمضافیکهمیتواندزمانگرفتنبتندردمایزیادمحیطرابهتاخیربیاندازد. سنگدانهها: اندازهسنگدانههادرقابلیتتراکموجدائیدانههاموثرمیباشد . معمولااندازهسنگدانههابهلحاظضخامتلایهوکوبیدنمشکلیندارد. حداکثراندازهسنگدانههادربتنRCCمعمولا 80mmمیباشد. Earth Dam Dr Baziar

31. روشهایطرحاختلاط: )الف( طرحباتوجهبهمفاهیمژئوتکنیکی: طبقاینفلسفهبتن: RCCخاکتقویتشدهباسیمانبودهومبتنیبرروابطرطوبتودانسیتهواصولتراکممیباشد. هدف:براییکدانهبندیودرصدسیمانمشخصبدستاوردنیکدرصدرطوبتبهینهباانرژیتراکمآزمایشگاهیمتناظرباانرژیتراکمغلطکهایکارگاهکهحداکثردانسیتهرامیدهد. مقاومتفشاریبتن RCC باوزنمخصوصخشک مرتبطاست. دراینروشدانسیتهخشکبهعنوانیکشاخصطراحیشناختهمیشود. Earth Dam Dr Baziar

32. )ب( طرحباتوجهبهمفاهیمتهیهبتن: طبقاینفلسفهبتن: RCCیکبتنحقیقیدرنظرگرفتهشدهکهمقاومتودیگرخواصآنازروابطآببهسیمانتبعیتمیکنند. دارایشیرهکافیبرایپرکردنمنافذولیدارایاسلامپصفراست. Earth Dam Dr Baziar

33. Earth Dam Dr Baziar

34. درروشهایاجرائیRCDوRCCبتندرلایههایوسیعریختهشدهوباغلطکهایویبرهیاغیرویبرهکوبیدهمیشوددرحالیکهدرسدهایبتنیبصورتبلوکهاییکپارچهریختهشدهوتوسطویبراتورهایفروروندهمتراکممیشود.درروشهایاجرائیRCDوRCCبتندرلایههایوسیعریختهشدهوباغلطکهایویبرهیاغیرویبرهکوبیدهمیشوددرحالیکهدرسدهایبتنیبصورتبلوکهاییکپارچهریختهشدهوتوسطویبراتورهایفروروندهمتراکممیشود. توجه:دراینسدهابایدتنشهایحرارتیبدقتکنترلگردد. سدهایبتنغلطکیبایدهمانندسدهایبتنیمعمولیدارایایمنیسازهای )ازقبیلمقاومتوعدمنفوذابودواموپیوستگیاجرا (باشدواینخصوصیاتنبایدبخاطرصرفهجوئیدرهزینههاکماهمیتشمردهشوند. Earth Dam Dr Baziar