منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 55
از: George Briley
ماخذ: ASHRAE
سدها به سه دلیل بر رودهای بزرگ بسته می شوند:
آبیاری، کنترل سیلاب و تولید نیرو
زمانی که بتن برای سازه های بزرگ مانند سدها فونداسیون ها و یا بعضی بزرگراه ها به کار برده میشود باید برای به حداقل رساندن خطر ترک خوردن آن را سرد کرد.
گرمای هیدراتاسیون سیمان پس از ریخته شدن گاه چنان زیاد است که برای مقابله با آن باید از سیستم های خنک کننده بهره برد سرمایش باعث خواهد شد تا بتن در حالت نیمه مایع جمع شود و همین امر موجب میشود تا خطر ترک خوردن کاهش یابد.
گرمای هیدراته شدن سیمان ۱۸۰Btu/lb میباشد. البته میتوان با افزودن برخی مواد مانند ساروج این مقدار را تا ۹۰ الی ۱۰۰Btu/lb کاهش داد. کنترل گرمای هیدراتاسیون به روشهای مختلفی میسر است.
یک روش قرار دادن کویل ها و یا دسته لوله هایی در داخل جرم و توده بتن و سیرکوله کردن آب خنک از درون آنها توسط یک سیستم حلقه بسته میباشد. نگارنده شخصاً از سدی مجهز به چنین سیستمی در آمریکا بازدید و در کمال تعجب مشاهده نمود که حتی با وجود گذشت زمانی معادل پنجاه سال از احداث سد و کار کردن سیستم خنک کننده، دمای آب خروجی سیستم تقریباً 0/3 بالاتر از دمای ورودی بود. چنین سازه های عظیمی هرگز به راحتی بدون استفاده از کویل های مدفون در بتن و با خنک کردن بستن پیش از ریخته شدن گرما از دست نمی دهند. هنگامی که بتن قبل از ریخته شدن خنک میشود دمای آن بسته به مشخصات و ترکیبات باید به ۴ الی ۱۰ درجه کاهش یابد.
دانه های بتن در سازه های بزرگ دارای قطرهای مختلف بین ۰/۷۵ تا ۶ اینچ میباشند. هر چه اندازه سازه کوچک تر باشد ابعاد دانه بندی بتن نیز به همان نسبت کاهش می یابد. اگر دمای هوای محیط بالا باشد باید دانه ها را خنک نمود روش های مختلفی برای این کار وجود دارد که استفاده از آب ساده ترین آنهاست البته نکته منفی استفاده از آب این است که شاید میزان آبی که بدین ترتیب وارد ساختار بتن میشود بیش از حد نیاز باشد در روش خنک کردن با هوا هوا با دمای ۳۲ تا ۳۷C- مستقیماً بر روی دانه ها که در مخازن بزرگ قرار دارند دمیده و سیرکوله میشود. این روش برای دانه های درشت بتن بهترین خواهد بود دانه های ریزتر معمولاً در حین انتقال توسط نقاله به بخش مخلوط سازی با پاشش اسپری آب خنک میشوند. مخازن دانه های بزرگ بتن را با فاصله عمودی قابل توجهی بالاتر از مخلوط کن قرار میدهند. سایر اجزاء مخلوط (سیمان شن و خاکستر) همراه با دانه های بتن در مخلوط کن ریخته میشوند. خنک کردن تمام این اجزاء شاید سخت باشد و حتی در برخی موارد باید تعدادی از آنها از حد معمول خنک تر شوند تا بتن دمایی مناسب بیابد. ظرفیت مخلوط کن ها ممکن است به 17m سیمان و یا بیشتر هم برسد تا پاسخ گوی نیازهای سازه های بزرگ باشد.
موادی که در مراحل نهایی به بتن اضافه میشوند آب در دمای نزدیک به صفر و ذرات یخ هستند. در بعضی از پروژه ها و بویژه آنهایی که در شرایط صحرایی اجرا میشوند باید تنها یخ به بتن وارد نمود چون تعادل گرمایی بتن باید طوری برقرار گردد که کلیه اجزاء آن خنک شده و گرمای هیدراتاسیون سیمان را خنثی سازند. سدهای عظیم معمولاً از سیستم های تبرید بزرگ با مبرد آمونیاکی بهره میبرند. این سیستمها آب را خنک کرده و
یخ تولید میکنند هر چه برنامه زمانی اجرای پروژه سدسازی فشرده تر باشد، سیستم تبرید بزرگتری مورد نیاز خواهد بود. یکی از سدهای بزرگ آمریکای شمالی دارای سیستم تبریدی با ظرفیت تولید هفتصد تن یخ در روز بود که با توانی معادل چهل هزار اسب بخار یخ و آب سرد تولید میکرد. سازه های کوچک تر بتنی به دلیل آنکه سریع تر خنک میشوند نیاز به چنین سیستم های عظیمی ندارند. سدها و سازه های کوچک تنها با آب سرد خنک می شوند.
اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.
