ΜΑΖΙΚΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ ΕΞΥΓΙΑΝΣΗΣ ΥΠΕ ΑΦΟΥΣ & ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕΓΑΛΟΡΕΜΑΤΟΣ ΒΟΤΟΝΟΣΙΟΥ ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΟΥ

Transcript

1 ΜΑΖΙΚΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ ΕΞΥΓΙΑΝΣΗΣ ΥΠΕ ΑΦΟΥΣ & ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕΓΑΛΟΡΕΜΑΤΟΣ ΒΟΤΟΝΟΣΙΟΥ ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΟΥ Ι. Βακάλης ρ. Πολιτικός Μηχανικός, Υπεύθυνος ιασφάλισης Ποιότητας και Ποιοτικού Ελέγχου του Συµβούλου Επίβλεψης υτικού Τοµέα της Εγνατίας Οδού Ε. Αποστολοπούλου Χηµικός Μηχανικός, Υπεύθυνη Ποιοτικού Ελέγχου της εταιρίας ΜΗΧΑΝΙΚΗ Α.Ε. στο έργο Ανθοχώρι Α/Κ Μετσόβου της Εγνατίας Οδού Ε. Γιώτης Χηµικός Μηχανικός, Μηχανικός Ποιοτικού Ελέγχου του Συµβούλου Επίβλεψης στο έργο Ανθοχώρι Α/Κ Μετσόβου της Εγνατίας Οδού. Γκίκας Μηχανικός Μεταλλείων και Ορυκτών Πόρων, Υπεύθυνος Ποιοτικού Ελέγχου της εταιρίας ΜΟΧΛΟΣ Α.Ε. στο έργο Ανθοχώρι Α/Κ Μετσόβου της Εγνατίας Οδού Λέξεις κλειδιά: Μαζικό σκυρόδεµα, θερµότητα ενυδάτωσης, θερµοκρασία σκυροδέµατος, ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η εξυγίανση υπεδάφους και η θεµελίωση των Μεσοβάθρων των Γεφυρών Μεγαλορέµατος και Βοτονοσίου της Εγνατίας Οδού ( υτικός Τοµέας), απαίτησε χρήση µαζικού σκυροδέµατος, µε συνέπεια τη λήψη µέτρων για περιορισµό ανάπτυξης της θερµότητας ενυδάτωσης. Για το σκοπό αυτό αναπτύχθηκαν µελέτες σύνθεσης σκυροδέµατος µε χρήση τσιµέντου χαµηλής περιεκτικότητας σε Αργιλικό Τριασβέστιο (C 3 A), ελέγχθηκε η συµπεριφορά του σκυροδέµατος σε δοκιµαστικά φρέατα και καταγράφηκαν οι θερµοκρασίες που αναπτυσσόταν σε διάφορες θέσεις, σε συνάρτηση του πάχους του στοιχείου και του χρόνου ωρίµανσης του σκυροδέµατος. Από τη διαδικασία αυτή εξήχθησαν συµπεράσµατα για τον τρόπο ανάπτυξης και διάχυσης της θερµότητας ενυδάτωσης που µπορούν να βοηθήσουν σηµαντικά σε ανάπτυξη Ελληνικής Προδιαγραφής για το Μαζικό Σκυρόδεµα. 1. ΓΕΝΙΚΑ Ο περιορισµός ανάπτυξης των θερµοκρασιών στη µάζα του σκυροδέµατος είναι σηµαντικό κριτήριο σε σειρά σύγχρονων κατασκευαστικών στοιχείων σκυροδέµατος. Μαζικό σκυρόδεµα στη διεθνή βιβλιογραφία αναφέρεται γενικά εκτός των φραγµάτων σκυροδέµατος και σε κατασκευαστικά στοιχεία σκυροδέµατος τα οποία έχουν πάχος άνω του 1.0 µ. Ανάµεσα σε αυτές τις περιπτώσεις µπορούν να

2 αναφερθούν ογκώδεις θεµελιώσεις για ψηλά κτίρια ή σταθµούς παραγωγής ενέργειας ή µεγάλους πυλώνες γεφυρών. Η διαφορά των κατασκευαστικών στοιχείων µαζικού σκυροδέµατος µε το σκυρόδεµα των φραγµάτων έγκειται στο ότι στην πρώτη περίπτωση απαιτείται και επίτευξη αντοχών σε θλίψη µεγαλύτερων αυτών που απαιτείται για την περίπτωση των φραγµάτων. Συνήθως αυτές οι αντοχές πρέπει να επιτυγχάνονται σε δοκίµια ηλικίας 28 ηµερών σε τιµές ανάλογα µε την προδιαγραφόµενη στη µελέτη κατηγορία σκυροδέµατος. Ο µέγιστος κόκκος των αδρανών ποικίλει από 1 ½ in έως ¾ in. Η κάθιση του σκυροδέµατος συνήθως προδιαγράφεται σε cm, η δε περιεκτικότητα σε αέρα καθορίζεται στις τιµές 4-6%. Η ανάπτυξη των θερµοκρασιών στη µάζα του σκυροδέµατος οφείλεται στη θερµότητα που εκλύεται κατά τη διάρκεια της πήξεως ή όπως συνηθίζεται στη βιβλιογραφία να αναφέρεται στη θερµότητα ενυδάτωσης. Στα ογκώδη έργα σκυροδέµατος η θερµότητα αυτή δεν µπορεί να αποµακρυνθεί εύκολα µε κίνδυνο ανάπτυξης εφελκυστικών τάσεων ή και ρηγµατώσεων από την ανοµοιόµορφη κατανοµή της θερµότητας και τις ανοµοιόµορφες συστολοδιαστολές. Αιτία της έκλυσης θερµότητας (εξώθερµη αντίδραση) είναι οι χηµικές αντιδράσεις µεταξύ τσιµέντου και νερού. Η συνολική θερµότητα που εκλύεται από καθένα από τα τέσσερα συστατικά του τσιµέντου είναι περίπου: Πυριτικό τριασβέστιο (C 3 S) 120 Cal/gr Πυριτικό διασβέστιο (C 2 S) 62 Cal/gr Αργιλικό τριασβέστιο (C 3 A) 207 Cal/gr Αργιλοσιδηρικό τετρασβέστιο (C 4 AF) 100 Cal/gr Είναι φανερό ότι µε περιορισµό του αργιλικού τριασβεστίου µπορεί να ελαττωθεί η θερµότητα που εκλύεται στο σκυρόδεµα, εφόσον αυτό είναι ανάγκη για την κατασκευή. Στη διαδικασία της ενυδάτωσης του τσιµέντου για το µαζικό σκυρόδεµα, ο ρυθµός έκλυσης της θερµότητας είναι πιο σηµαντικός παράγοντας από τη συνολικά εκλυόµενη θερµότητα. Χαµηλότερος ρυθµός σηµαίνει µεγαλύτερες απώλειες και ως εκ τούτου χαµηλότερη θερµοκρασία λόγω ενυδάτωσης. Σύµφωνα µε τη διεθνή βιβλιογραφία το 50% της θερµότητας εκλύεται στο διάστηµα 1-3 ηµέρες, το 75% εκλύεται σε 7 ηµέρες και το 90% εκλύεται σε 6 µήνες, 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Η απαίτηση για κατασκευή σκυροδέµατος πάχους από 1,50 µ. έως 8,0 µ. και µεγάλων όγκων ( κ.µ. ανά παρτίδα) το οποίο θα χρησιµοποιούταν για πλήρωση φρεατίων αντικατάστασης βραχόµαζας καθώς και για τη θεµελίωση των µεσοβάθρων των Γεφυρών Βοτονοσίου και Μεγαλορέµατος της περιοχής Μετσόβου της Εγνατίας Οδού, δηµιούργησε την ανάγκη λήψης

3 ειδικών µέτρων τόσο πριν όσο και κατά την παραγωγή - διάστρωση του σκυροδέµατος καθώς και στην µετά την κατασκευή περίοδο για παρακολούθηση της ανάπτυξης των θερµοκρασιών ενυδάτωσης του σκυροδέµατος. Τυχόν ανάπτυξη υψηλών θερµοκρασιών ενυδάτωσης, µπορεί να προκαλέσει δηµιουργία ανεπιθύµητων εφελκυστικών τάσεων και ρηγµατώσεων στη µάζα του σκυροδέµατος από την ανοµοιόµορφη κατανοµή της θερµότητας και τις ανοµοιόµορφες συστολοδιαστολές, µε αποτέλεσµα την απώλεια της οµοιογένειας και της µονολιθικότητας της κατασκευής. Στα πλαίσια αυτά, και λαµβάνοντας υπόψη την παγκόσµια εµπειρία σε συνδυασµό µε τις τοπικές συνθήκες, ακολουθήθηκαν οι ακόλουθες πρακτικές και µέθοδοι: - ιαµορφώθηκαν ειδικές µελέτες σύνθεσης σκυροδέµατος µε χαρακτηριστικά που δεν ευνοούν µεγάλη ανάπτυξη της θερµοκρασίας ενυδάτωσης - Ελέγχθηκε και καθορίστηκε για την ακρίβειά του ο τρόπος µέτρησης της θερµοκρασίας στη µάζα του σκυροδέµατος µε αντιστοίχηση πραγµατικών συνθηκών και τρόπου µέτρησής της - Στα πλαίσια των δοκιµαστικών αναµιγµάτων δηµιουργήθηκαν τάφροι µικρής κλίµακας όπου έγινε προσπάθεια προσοµοίωσης των συνθηκών της κανονικής σκυροδέτησης. Στο σκυρόδεµα των δοκιµαστικών τάφρων παρακολουθήθηκε η ανάπτυξη της εκλυόµενης θερµότητας ενυδάτωσης του σκυροδέµατος, καθώς και οι χρόνοι εργασιµότητας, έτσι ώστε να µπορεί να αποφασιστεί το σχέδιο διάστρωσης - Αποφασίστηκαν οι τρόποι παραγωγής- διάστρωσης- συµπύκνωσης του σκυροδέµατος. Πιο συγκεκριµένα: Α) Οι συνθέσεις του σκυροδέµατος που χρησιµοποιήθηκαν είναι οι ακόλουθες: Πίνακας 1. Μελέτες Σύνθεσης Σκυροδεµάτων Γέφυρας Μεγαλορέµατος και Βοτονοσίου Γέφυρα Μεγαλορέµατος (Σκυρόδεµα C20/25 εξυγίανσης υπεδάφους) Αναλογία Κατά Βάρος Ξηρών Αδρανών Υλικών : Χαλίκι 45% 830 Κg/m 3 Ψηφίδα 5% 92 Κg/m 3 Άµµος 50% 920 Κg/m 3 Τσιµέντο: 310Κg/m 3 (CEM IΙ/B-M 32.5 N) Νερό: 202Κg/m 3 Πρόσµικτα : Rheobuild Κg/m 3 Γέφυρα Βοτονοσίου (Σκυρόδεµα C20/25 εξυγίανσης υπεδάφους µεσοβάθρων Μ1α & Μ1δ) Αναλογία Κατά Βάρος Ξηρών Αδρανών Υλικών : Χαλίκι 35% 645Κg/m 3 Ψηφίδα 13% 240Κg/m 3 Άµµος 52% 958 Κg/m 3 Τσιµέντο: 310Κg/m 3 (CEM IV/B(P.W.) 32,5 N) Νερό: 222Κg/m 3 Πρόσµικτα : Sikament 240

4 5.8 Κg/m 3 και Plastiment 20R 1.0 Κg/m 3 Γέφυρα Βοτονοσίου (Σκυρόδεµα C20/25 εξυγίανσης υπεδάφους µεσοβάθρων Μ2α & Μ2δ) Αναλογίες όπως και παραπάνω µε τη διαφορά ότι το τσιµέντο ήταν τύπου CEM ΙΙ/B-M 42,5 σε αναλογία 300 Κg/m 3. Γέφυρα Βοτονοσίου (Σκυρόδεµα C30/37 θεµελίωσης υπεδάφους µεσοβάθρων Μ1α, Μ1δ, Μ2α, Μ2δ) Αναλογία Κατά Βάρος Ξηρών Αδρανών Υλικών : Χαλίκι 33% 572Κg/m 3 Ψηφίδα 14% 246Κg/m 3 Άµµος 53% 911 Κg/m 3 Τσιµέντο: 360Κg/m 3 (CEM ΙΙ/B-M 42,5) Νερό: 190Κg/m 3 Πρόσµικτα : Sikament Κg/m 3 και Plastiment 20R 1.5 Κg/m 3 Η επιδιωκόµενη κάθιση σκυροδέµατος για την περίπτωση της αντικατάστασης βραχόµαζας ήταν 18-20cm, ενώ για την περίπτωση της θεµελίωσης ήταν cm. εν υπήρξαν ειδικές απαιτήσεις περιεκτικότητας σε αέρα λόγω του ότι οι κατασκευές ήταν εγκιβωτισµένες στο έδαφος. Β) Ο τρόπος µέτρησης της θερµοκρασίας που επιλέχθηκε ήταν η έµπηξη πλαστικού σωλήνα στο σκυρόδεµα, η πλήρωσή του µε νερό και η καταγραφή της θερµοκρασίας του νερού µε ηλεκτρονικό θερµόµετρο. Έτσι διευκολύνθηκε η παρακολούθηση των θερµοκρασιών που αναπτυσσόταν και σε προγενέστερες παρτίδες σκυροδέµατος, διότι το καλώδιο του θερµοµέτρου µπορούσε να διεισδύσει σε οποιοδήποτε βάθος χωρίς να υπάρχει κίνδυνος καταστροφής του λόγω των εξελισσόµενων εργασιών. Για τη βαθµονόµηση του συστήµατος µέτρησης της θερµοκρασίας ακολουθήθηκαν τα κάτωθι βήµατα: - Παράχθηκε σκυρόδεµα της ειδικής σύνθεσης της µελέτης σύνθεσης - Συµπυκνώθηκε το σκυρόδεµα σε βαρέλι 50 lt. - Τοποθετήθηκε στη µέση του νωπού σκυροδέµατος σωλήνας από PVC Φ63, ο οποίος δηµιουργούσε δίοδο για τη χρήση θερµοµέτρου - Τοποθετήθηκε στο νωπό σκυρόδεµα θερµόµετρο αναφοράς που µετρούσε άµεσα τη θερµοκρασία του σκυροδέµατος - Μετά από επανειληµµένες µετρήσεις βρέθηκε ότι το νερό που περιεχόταν στο σωλήνα PVC είχε την ίδια θερµοκρασία µε αυτή του σκυροδέµατος µε µέγιστη απόκλιση 0,5 ο C Γ) Σε ειδικά διαµορφωµένη τάφρο βάθους 2 µ. και πλάτους 2 µ. συµπυκνώθηκε δοκιµαστικά σκυρόδεµα C20/25 στο οποίο τοποθετήθηκαν σωλήνες µε νερό. Στόχος αυτής της εφαρµογής ήταν, αφενός η δοκιµαστική εφαρµογή της µεθόδου µέτρησης της θερµοκρασίας, αφετέρου δε η καταγραφή της ανάπτυξης των θερµοκρασιών σε συνάρτηση µε το χρόνο του σκυροδετηθέντος

5 στοιχείου που είναι εγκιβωτισµένο στο έδαφος. Από τις δοκιµές εξήχθηκε ότι η µέγιστη θερµότητα που αναπτύχθηκε στο σκυρόδεµα ήταν 37 ο C. ) Η διάστρωση σκυροδέµατος πραγµατοποιήθηκε µε συµβατικές µεθόδους άντλησης και συµπύκνωσης. Ιδιαίτερη µέριµνα δόθηκε στην αποφυγή δηµιουργίας ψυχρών αρµών, ενώ οι κατασκευαστικοί αρµοί του σκυροδέµατος αντικατάστασης βραχόµαζας καθαρίστηκαν επιµελώς πριν την επόµενη σκυροδέτηση. Στο τέλος κάθε σκυροδέτησης καλυπτόταν η επιφάνεια µε στρώµα νερού για τη συντήρησή της. Σηµαντικό στοιχείο που καθόρισε τις ενέργειες ήταν και η αδυναµία παραγωγής ψυχρού νερού στο εργοτάξιο. Παρόλα αυτά η αρχική θερµοκρασία του νερού ανάµιξης θεωρήθηκε ότι ήταν σε αποδεκτά επίπεδα (12 ο C). 3. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Με την παρουσίαση των αποτελεσµάτων µέτρησης των αναπτυχθέντων θερµοκρασιών ενυδάτωσης του σκυροδέµατος επιδιώκονται τα ακόλουθα: - Η διαµόρφωση συνάρτησης χρόνου και αναπτυσσόµενης θερµοκρασίας ενυδάτωσης στο σκυρόδεµα. - Η διαµόρφωση συνάρτησης πάχους στοιχείων και µέγιστης θερµοκρασίας ενυδάτωσης. - Ο εντοπισµός της διαφορετικότητας της συµπεριφοράς σκυροδεµάτων διαφορετικής κατηγορίας ή/ και διαφορετικής προέλευσης πρώτων υλών. - Ο εντοπισµός της συµπεριφοράς του µαζικού σκυροδέµατος λόγω επίδρασης εξωτερικών παραγόντων (θερµοκρασία περιβάλλοντος και στοιχείων επαφής) - Η συσχέτιση των αποτελεσµάτων µε τις τελικώς επιτευχθείσες αντοχές Γέφυρα Μεγαλορέµατος Στη Γέφυρα Μεγαλορέµατος παρακολουθήθηκε ελεγχόµενα η ανάπτυξη της θερµοκρασίας ενυδάτωσης σε στοιχεία σκυροδέµατος που είχαν ύψος άνω των 2,0 µ. Η ιδιαιτερότητα της συγκεκριµένης περίπτωσης είναι το γεγονός ότι η ανάπτυξη των θερµοκρασιών δεν επηρεάστηκε από άµεσες µεταγενέστερες σκυροδετήσεις που επικάλυπταν κάθε στοιχείο του Πίνακα 2. Οι χρόνοι τυχόν επόµενων σκυροδετήσεων ήταν τέτοιοι που άφηναν τη θερµοκρασία του προηγούµενου στοιχείου να αναπτυχθεί και εκτονωθεί κατά ένα µεγάλο ποσοστό. Συνολικά ελέγχθηκε η ανάπτυξη των θερµοκρασιών ενυδάτωσης σε πέντε κρίσιµες από άποψη πάχους στοιχείου περιπτώσεις.

6 Πίνακας 2: Παρτίδες µαζικού σκυροδέµατος κατηγορίας C20/25 ( f a =f ck =25Μpa) στη Γέφυρα Μεγαλορέµατος της Εγνατίας Οδού Αριθµός Ύψος Επιτευχθείσες Παρτίδας Τοποθεσία Ηµεροµηνία στοιχείου ιάµετρος αντοχές σε Σκυροδ. διάστρωσης (µ.) Φρέατος (µ.) θλίψη Φρέαρ 31 Mpa 1 Μεσοβάθρου Μ ,0 7,0 2 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ ,0 7,0 33 Mpa 3 Φρέαρ 31.5 Mpa Μεσοβάθρου Μ ,0 7,0 4 Φρέαρ 7,0 30 Mpa Μεσοβάθρου Μ ,0 5 Φρέαρ 4,5*6,5 Ακροβάθρου Α ,0 Ορθογωνικής ιατοµής 27 Mpa Από τις σχέσεις ανάπτυξης θερµοκρασίας ενυδάτωσης - χρόνου, πάχους στοιχείου (Σχήµατα 1, 2, 3) συµπεραίνονται τα κάτωθι: α. Με δεδοµένο ότι το δοκιµαστικό ανάµιγµα που µετρήθηκε είχε µικρότερο πάχος (2 µ. έναντι 3 µ., 5µ. και 8 µ.) από τα αντίστοιχα των παρτίδων, είναι εµφανές ότι η ανάπτυξη της θερµοκρασίας ενυδάτωσης επηρεάζεται σηµαντικά από το πάχος του στοιχείου. β. Από τα διαγράµµατα των παρτίδων όπου είχαµε σταθερή σύνθεση σκυροδέµατος και σταθερή επιφάνεια στοιχείου σε κάτοψη, αποδεικνύεται ότι (βλ. Σχήµα 1) η µέγιστη θερµοκρασία αναπτύσσεται σε µεγαλύτερο χρόνο όσο πιο µικρό είναι το πάχος του στοιχείου. Πιο συγκεκριµένα: για πάχος στοιχείου 3 µ. έχουµε χρόνο ανάπτυξης µέγιστης θερµοκρασίας στις 77 ώρες για πάχος στοιχείου 5 µ. έχουµε χρόνο ανάπτυξης µέγιστης θερµοκρασίας στις 72 ώρες για πάχος στοιχείου 8 µ. έχουµε χρόνο ανάπτυξης µέγιστης θερµοκρασίας στις 60 ώρες γ. Υπάρχει τάση ισορρόπησης των θερµοκρασιών σε ίδια επίπεδα ανεξάρτητα πάχους στοιχείου µετά την επίτευξη της µέγιστης θερµοκρασίας σε αντίθεση µε ότι συµβαίνει πριν την ανάπτυξή της δ. Μικρότερη οριζόντια επιφάνεια στοιχείου δίνει γρηγορότερη ανάπτυξη της µέγιστης θερµότητας ενυδάτωσης (βλ. Σχήµα 3). Έτσι στο δοκιµαστικό ανάµιγµα ο χρόνος ανάπτυξης της µέγιστης

7 θερµοκρασίας είναι οι 24 ώρες παρά το γεγονός ότι το πάχος στοιχείου είναι 2 µ. και ο αναµενόµενος χρόνος µε βάση το β) ανωτέρω θα ήταν άνω των 77 ωρών ε. Η θερµοκρασία περιβάλλοντος ελάχιστα επηρεάζει την ανάπτυξη της θερµότητας ενυδάτωσης τουλάχιστον όταν το στοιχείο µαζικού σκυροδέµατος είναι εγκιβωτισµένο (βλ. Πίνακα 3) Πίνακας 3: Ανάπτυξη θερµοκρασιών ενυδάτωσης Παρτίδα Θερµ. Περιβ Θερµ. 24 ωρών Θερµ. Περιβ Θερµ. 48 ωρών Θερµ. Περιβ Θερµ. 72 ωρών Θερµ. Περιβ Θερµ. 96 ωρών 1-33,2 15, ,2 46,3 17,3-2 13,8 35,3 14,5 44,3 15,6 47,2 16,8 42, ,0 47,2 9,5 48,4 8,5 43,3 4 18,2 36,9 22,3 43,7 19,5 48,2 23,1 45,1 5 26,2 28,9 23,7 40,5 17,5 43,6 28,5 41,9 στ. Από την εµπειρία των µετρήσεων η µέγιστη θερµοκρασία αναπτύσσεται στο µέσο του πάχους του στοιχείου Γέφυρα Βοτονοσίου Στη γέφυρα Βοτονοσίου υπήρξαν συνεχείς µαζικές σκυροδετήσεις, που επικάλυπταν προηγούµενες. Για την ευχερέστερη παρακολούθηση των αποτελεσµάτων παρουσιάζεται στο Σκαρίφηµα 1 και στους Πίνακες 4 και 5 η ανάπτυξη της εργασίας. Η αρίθµηση που εµφανίζεται αφορά την κάθε παρτίδα µαζικού σκυροδέµατος που διαστρώθηκε µε αύξουσα κατεύθυνση ανάλογα µε την ηµεροµηνία σκυροδέτησης. Όλα τα φρέατα των Μεσοβάθρων της Γέφυρας Βοτονοσίου είχαν διάµετρο 10 µ. ήτοι επιφάνεια κάτοψης 78,5 τ.µ. που σηµαίνει κάθε µέτρο ύψους σκυροδέµατος καταλαµβάνει 78,5 κ.µ.

8 Σκαρίφηµα 1: Ανάπτυξη παρτίδων σκυροδέµατος στη θεµελίωση της Γέφυρας Βοτονοσίου Φρέαρ Μεσοβάθρου 1 αριστερά (Μ1α) Φρέαρ Μεσοβάθρου 1 δεξιά (Μ1δ) Φρέαρ Μεσοβάθρου 2 αριστερά (Μ2α) Πίνακας 4: Παρτίδες µαζικού σκυροδέµατος κατηγορίας C20/25 ( f a =f ck =25Μpa) στη Γέφυρα Βοτονοσίου της Εγνατίας Οδού Αριθµός Παρτίδας Σκυροδ. Τοποθεσία Ηµεροµηνία διάστρωσης Ύψος στοιχείου (µ.) 1 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 δεξιά ,0 3 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 δεξιά ,5 5 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 δεξιά ,0 8 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 δεξιά ,5 2 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 αριστερά ,0 4 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 αριστερά 4& ,0 6 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 αριστερά ,5 7 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 αριστερά ,0 9 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 αριστερά ,5 12 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ2 αριστερά ,0 13 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ2 αριστερά ,5 14 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ2 αριστερά ,0 15 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ2 αριστερά ,5 Επιτευχθείσες αντοχές σε θλίψη 24Μpa 27Mpa 30Mpa 28Mpa 26Mpa 31Mpa 30Mpa 32Mpa 28Mpa 36 Mpa 35 Mpa 36 Mpa 36 Mpa

9 Πίνακας 5: Παρτίδες µαζικού σκυροδέµατος κατηγορίας C30/37 στη Γέφυρα Βοτονοσίου της Εγνατίας Οδού Αριθµός Παρτίδας Τοποθεσία Σκυροδ. 10 Φρέαρ Μεσοβάθρου Ηµεροµηνία διάστρωσης Ύψος στοιχείου (µ.) Μ1 δεξιά ,0 11 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ1 αριστερά ,0 16 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ2 αριστερά ,0 22 Φρέαρ Μεσοβάθρου Μ2 δεξιά ,0 Επιτευχθείσες αντοχές σε θλίψη 50Mpa 46Mpa 49Mpa 48Mpa Οι συνεχείς σκυροδετήσεις στη Γέφυρα Βοτονοσίου αποδείχθηκε ότι επηρεάζουν την ανάπτυξη θερµοκρασιών σε προγενέστερες στρώσεις ιδιαίτερα όταν δεν επαρκεί ο χρόνος για την εκτόνωση της εκλυόµενης θερµότητας ενυδάτωσης προηγούµενων στρώσεων. Από τα διαγράµµατα που αναπτύχθηκαν εξάγονται τα ακόλουθα συµπεράσµατα: α. Η χρήση τσιµέντου τύπου CEM ΙΙ στην παρτίδα αρ. 12, εµφάνισε µεγάλη ανάπτυξη θερµοκρασίας ενυδάτωσης (βλ. Σχήµα 4). Από τις µετρήσεις αυτής της παρτίδας φαίνεται ότι το τσιµέντο υψηλής αντοχής αναπτύσσει γρηγορότερα τη µέγιστη θερµοκρασία ενυδάτωσης. Στο ίδιο σχήµα όπως και στα επόµενα (Σχήµα 5,6,7 και 8) εµφανίζεται άµεση επιρροή των επόµενων καθ ύψος σκυροδετήσεων στην ανάπτυξη των θερµοκρασιών προγενέστερων στρώσεων σκληρυµένου σκυροδέµατος. Η ανάπτυξη αυτών των θερµοκρασιών είναι αποτέλεσµα αφ ενός της διαφυγής θερµότητας ενυδάτωσης της νέας στρώσης προς τον περιβάλλοντα χώρο και αφ ετέρου της αδυναµίας απαγωγής της θερµότητας που εκλύεται στην προηγούµενη στρώση β. Υπάρχει σαφώς διαφορετική συµπεριφορά της επιρροής της θερµοκρασίας ενυδάτωσης της νέας παρτίδας προς τις παλαιότερες ανάλογα µε το χρόνο που µεσολάβησε και έδωσε τη δυνατότητα εκτόνωσης. Έτσι στις περιπτώσεις των Σχηµάτων 7 και 8 όπου υπήρξε επαρκής χρόνος ανάµεσα στις δύο παρτίδες (25 ηµέρες), η ανάπτυξη της µέγιστης θερµοκρασίας γίνεται στην έσω επιφάνεια των δύο παρτίδων και λίγο προς την πλευρά της νέας. Αντίθετα στις περιπτώσεις των Σχηµάτων 5 και 6 όπου δεν υπήρξε επαρκής χρόνος ανάµεσα στις δύο παρτίδες (4 ηµέρες), η ανάπτυξη της µέγιστης θερµοκρασίας γίνεται στην προηγούµενη στρώση γ. Συγκρίνοντας τις µετρήσεις που έγιναν στο κέντρο του φρέατος (Σχ. 8) και τις µετρήσεις που έγιναν στην άκρη του φρέατος (Σχ. 7), συνάγεται το συµπέρασµα ότι απαιτείται µεγαλύτερος χρόνος για την ανάπτυξη της µέγιστης θερµοκρασίας σε θέσεις πέραν του κέντρου και πιο κοντά στην επιφάνεια εκτόνωσης

10 δ. Από τα προαναφερθέντα Σχήµατα εµφανίζεται το αυτονόητο ότι οι αναπτυχθείσες θερµοκρασίες του C30/37 είναι σαφώς µεγαλύτερες από την κατηγορία C20/25 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ο Μηχανικός που κατασκευάζει ή επιβλέπει έργα µαζικού σκυροδέµατος θα πρέπει να έχει υπόψη του τις κάτωθι παρατηρήσεις που εξάγονται σαν συµπεράσµατα από τα ανωτέρω: 1. Η θερµότητα ενυδάτωσης του σκυροδέµατος επηρεάζεται όχι µόνον από το πάχος του στοιχείου κατά την κατακόρυφο, αλλά και από το ελάχιστο πάχος του στοιχείου κατά την οριζόντια διεύθυνση. Ως εκ τούτου σκυρόδεµα που εµφανίζει µεγάλη ανάπτυξη θερµότητας ενυδάτωσης έχει όλες τις διαστάσεις του στο χώρο άνω του ενός (1) µέτρου. Αυτό σηµαίνει ότι οι απαιτήσεις που υπάρχουν για το µαζικό σκυρόδεµα σε σχέση µε την ανάπτυξη της θερµότητας ενυδάτωσης έχουν εφαρµογή και σε στοιχεία µικρότερου όγκου 2. Θα πρέπει να αποφεύγονται σκυροδετήσεις επόµενων στρώσεων µαζικού σκυροδέµατος πριν την παρέλευση ικανού διαστήµατος για την εκτόνωση της θερµότητας ενυδάτωσης της προηγούµενης στρώσης. Το χρονικό διάστηµα αυτό µπορεί να καθορίζεται ανάλογα µε το ύψος του στοιχείου, τη µικρότερη διάσταση κάτοψης του στοιχείου, τον τύπο και τη ποσότητα του τσιµέντου και το βαθµό εγκιβωτισµού της κατασκευής 3. Σε περιπτώσεις µαζικού σκυροδέµατος η χρήση τσιµέντου τύπου CEM IV/B σε ποσότητα 300 kg/m 3 είναι ενδεδειγµένη για ταυτόχρονη επίτευξη επιθυµητών αντοχών για την κατηγορία σκυροδέµατος C20/25 4. Για τις περιπτώσεις των µαζικών σκυροδετήσεων συνιστάται η χρήση επιβραδυντικού προσµίκτου µε ταυτόχρονο συντηρητικό σχέδιο διάστρωσης. Αυτό µπορεί να προφυλάξει τις µαζικές σκυροδετήσεις από τυχόν δηµιουργία ψυχρών αρµών 5. ΑΝΑΦΟΡΕΣ Οικονόµου Χρίστος, Τεχνολογία του Σκυροδέµατος, εύτερη Έκδοση Neville & Brooks, P. E Concrete Technology, Revised Edition