استفاده از فوم بتن برای کوله‌های پل
کوله‌های سنتی پل شامل استفاده از سنگدانه‌های فشرده، معمولا شن و ماسه هستند. این باعث اعمال فشار بیش از حد به سمت دیوارهای پل می‌شود که باید به منظور مقاومت در برابر نیروهای جانبی که توسط وزن شن و ماسه اعمال می‌شود، ضخامت کافی داشته باشد.
علاوه بر این، لازم است که از فونداسیون‌های قدرتمندی برای حمایت از این دیوارهای ضخیم استفاده شود. مشکل اصلی در این زمینه هزینه است. دیوارهای ضخیم و فونداسیون‌های عظیم گران بوده و زمان زیادی برای ساخت احتیاج دارند.
در هنگام ساخت پل‌ها با مصالح سنتی مشکلات زیادی مربوط به نشست وجود خواهد داشت. دو زمینه اصلی برای نگرانی وجود دارد: نشست سنگدانه‌ها به علت وزن ترافیک و فرورفتن سازه پل در زمین نرم. اولین مورد زمانی رخ می‌دهد که حتی پل بر روی زمین نرم ساخته نشده است و در نتیجه ترک خوردگی و سقوط سطح جاده به وقوع می‌پیوندد. هنگام ساخت پل بر روی زمین نرم، این مشکلات تشدید می‌شوند.
فوم بتن جایگزینی مناسب
هزینه‌های ساخت به هنگام استفاده از فوم بتن ایرانیان برای کوله‌ها می‌تواند به شدت کاهش یابد. فوم بتن یک ماده بسیار متنوع است که می‌تواند متناسب با الزامات خاص هر پروژه تهیه شود. با انتخاب یک مخلوط مناسب، می‌توانید یک طراحی ایده آل مطابق با شرایط محلی انجام دهید.
- اول از همه، فوم بتن که به خوبی ساخته شده باشد مانند سنگدانه‌های شل نشست نمی‌کند. علاوه بر این، با استفاده از اجرای فوم بتن با یک چگالی مناسب، هر گونه نشست کلی می‌تواند به طور قابل توجهی کاهش یابد. وزن کوله را می‌توانید به گونه‌ای تنظیم کنید تا مانع از این اتفاق در مناطق با زمین نرم شود.
- با میزان نشست کم و یا افت سطح جاده، فرو رفتن جاده یک مشکل اصلی نیست، از این رو پس از ساخت پل به عملیات نگهداری بسیار کمتری نیاز خواهید داشت.
- ثانیا، فشار جانبی بیش از حد بر روی دیواره‌های جانبی حذف می‌شود، بنابراین می‌توان آنها را با ضخامت کمتر ساخت و فونداسیون آنها کوچکتر خواهد بود. به این دلیل، می‌توانید صرفه جویی زیادی در هزینه‌ها داشته باشید.
- علاوه بر این، ویژگی‌های بارگیری فوم بتن به این معنی است که مواد در قسمت پایین کوله را می‌توان از مخلوط ضعیف‌تر از لایه‌های بالاتر ساخت، بنابراین در میزان مصرف سیمان نیز صرفه جویی می‌شود. این موارد هزینه‌های کلی ساخت پل را کاهش می‌دهد.
مزایای دیگری نیز برای استفاده از فوم بتن برای ساخت کوله پل وجود دارد:
- بر خلاف سنگدانه‌های سنتی، فوم بتن، نیازی به فشرده سازی ندارد.
- جانمایی آن بسیار آسان است، زیرا می‌تواند از طریق یک پمپ بتن معمولی آن را به داخل سازه پل بریزد.
- در حالت مایع، عمدتا به طور خودکار تراز می‌شود، بنابراین به هیچ گونه اقدامات اضافی برای اطمینان از تراز بودن سطح آن نیاز نیست.
- آزمایش‌ها نشان داده‌اند که فوم بتن بطور قابل توجهی تحت تاثیر چرخه یخ زدگی قرار نمی‌گیرد.
- به طور متوالی، فوم بتن قابل بازیابی است و از این رو کنترل کیفیت آن آسان‌تر است. این کار با سنگدانه‌های صلب پرکننده ممکن نیست، که ممکن است برای هر نوع بارگذاری متفاوت باشد که به دلیل تغییرات در محتوای آب رخ می‌دهد.
استفاده از دستگاه فوم بتن در کوله پل‌ها تا به امروز گسترش چندانی نداشته است، اما در چندین پروژه بزرگ در انگلستان و ایالات متحده آمریکا استفاده شده است. در اولین استفاده از این نوع در انگلستان، در کلچستر، مشکل اضافی ناشی از زمین نرم وجود داشت.
پل دارای هفت متر ارتفاع بود؛ شش متر اول دارای مقاومت 7 روزه N / mm2 3 و چگالی خشک حدود 1125 کیلوگرم در متر مکعب بود و یک متر بالاتر دارای مقاومت 7 روزه N / mm2 4.5 بود و چگالی خشک حدود 1300 کیلوگرم در متر مکعب است.
این در واقع بیش از یک مشخصات فنی بود، مهندسان در اصل از بتن سبک وزن با سنگدانه‌های سبک، به جای ترکیبات فوم بتن استفاده می‌کنند. آنها به دنبال یک مقاومت نهایی به میزان N / mm2 4.5 بودند، با این حال هنگامی که تصمیم به استفاده از فوم بتن گرفتند، آنها نمی‌دانستند که فوم بتن در طول زمان بسیار طولانی‌تری مقاومت خود را به دست می‌آورد. بنابراین یک مقاومت نهایی 7 روزه پایین‌تر کافی است.
مراحل ریختن فوم بتن
فوم بتن در چند مرحله به عمق نیم متر در هر روز ریخته می‌شود. این کار حدود هشت ساعت در روز طول می‌کشد که در آن به طور متوسط حدود 240 متر مکعب بتن ریخته می‌شود.
دوغاب ملات سیمان به وسیله یک ناوگان متشکل از پنج کامیون میکسر به سایت تحویل داده می‌شوند که در طول روز هشت بار تحویل انجام می‌دهند. به محض ورود به سایت، فوم به هر کامیون اضافه می‌شود تا فوم بتن ایجاد شود. سپس به منطقه کوله ریخته می‌شود. (منطقه مربوط به بتن ریزی برای هر روز آماده می‌شود.)
در کل، 4500 متر مکعب فوم بتن برای این کار کنار گذاشته شده است و این دومین استفاده فوم بتن در انگلستان برای یک قرارداد کاری بود. تقریبا 40 شمع کمتر از مقدار مورد نیاز در کنار مصالح صلب سنتی مورد استفاده قرار گرفتند و ضخامت دیواره کوله در حدود 500 میلی متر کاهش یافت. همچنین میزان نشست پروژه به میزان 50٪ کاهش یافت.
واضح است که فوم بتن نه تنها به عنوان یک ماده پر کننده برای کوله‌های پل بهتر عمل می‌کند، بلکه از مصالح مصنوعی سنتی نیز مقرون به صرفه‌تر است. اگر این موفقیت ادامه یابد، پل‌های بیشتر و بیشتری با فوم بتن ساخته خواهد شد.