تاريخچه ساخت و مصرف گروت‌های بدون انقباض

 

مدتها قبل از آنكه برادران رايت اولين پرواز خود را انجام داده و نحوه سفر انسانها را تغيير دهند٬ در فضاي دود گرفته و كثيف كارخانجات صنعتی آمريكا تحول ديگري در رابطه با نصب و مونتاژ ماشين آلات در حال شكل گرفتن بود. اين تحول٬ روشی بود كه با آن می‌شد ماشين‌آلات و تجهيزات سنگين را با دقت چند صدم ميليمتری نصب كرد. كاري كه قبلاً به هيچ وجه امكان پذير نبود. نصابان زحمتكش آن دوران با يك ماله، مقداری سيمان و ماسه و آب اصول اوليه و زيربنای آنچه ما امروزه گروت‌های منبسط شونده يا گروت‌های بدون انقباض می‌ناميم بنا نمودند. 

 

مهندسين بهره‌بردار كارخانجات نياز دارند كه تجهيزات و ماشين آلات به طور محكم و استوار و تراز در جای خود قرار گيرند تا ايمن و مطمئن كار كنند. لذا هميشه نياز به ماده‌ای داشتند تا فاصله بين پايه دستگاه‌ها و فونداسيون بتنی آن را كاملاً پر كرده و بارهای استاتيكی و ديناميكی دستگاه را به طور كامل به فونداسيون انتقال دهد.

در اوايل دوران صنعتی مهندسان قادر به ارائه تعريف مشخصی از اين ماده نبودند ولی چگونگی آزمايش آن را می‌دانستند. لذا به جای مشخص كردن خصوصيات گروت ، خود عمل گروت‌ريزی را آزمايش می‌كردند٬ به اين صورت كه پس از سخت شدن ملات ريخته شده در زير دستگاه به وسيله يك ميله آهني ضرباتی به پايه دستگاه می‌زدند. اگر صدا طنين داشت متوجه می‌شدند كه ملات كاملاً زير دستگاه را پر كرده است ولي اگر صدای خفه‌ای میداد نشان دهنده آن بود كه ملات جمع شده و كاملاً زير پايه دستگاه را پر نكرده است و صحت نصب دستگاه را تأييد نمی‌كردند كه اين امر هميشه موجب ايجاد گرفتاری و دردسر٬ ما بين آنها و پيمانكارانشان می‌شد.

در اوايل سال‌هاي 1900 گروت‌ها با نسبت آب به سيمان بسيار پايين ريخته می‌شدند تا مقاومت بالائی داشته باشند. اين گروت ها تنها حاوی سيمان، ماسه و آب بوده و عامل اصلی حصول مقاومت و عدم انقباض آنها تنها نسبت تركيب مواد بود. اين گروت‌ها با ميزان آب بسيار كم و خيلی خشک در زير دستگاه ريخته می‌شد و با ضربه و فشار زياد در جای خود قرار می‌گرفت. لذا براي ايجاد چسبندگی لازم می‌بايست مقدار سيمان آن بسيار زياد می‌بود تا دانه‌های شن و ماسه به هم بچسبند. درصد بالای سيمان و نسبت آب به سيمان كم موجب ايجاد مقاومت بالا و انقباض ناچيز اين ملات می‌گرديد. غير از نسبت آب به سيمان عامل مهم ديگر در جلوگيری از انقباض طبيعی ملات٬ نحوه اجرا و ضربه زدن به ملات بود زيرا برخلاف گروت هاي سيماني امروزي اجرای گروت های خشک نياز به كار فيزيكی زيادی داشت چون در حين اجرا بايد آنقدر به آن ضربه زده می‌شد تا به خوبی فشرده شده و تمام هوای آن خالی می‌شد٬ در غير اين صورت وجود فضاهای خالی مانع از رسيدن آن به مقاومت مطلوب می‌شد.

به علاوه در تمام ملاتهای سيمانی٬ وزن حجمی بالاتر از عوامل مهم در دستيابی به مقاومت بالاتر است. گروت ‌های خشك آن دوران فاقد مواد لازم برای جبران انقباض ذاتی ملات‌های سيمانی بودند بنابراين احتمال جمع شدگی در آنها زياد بود.

اكنون ممكن است اين سؤال مطرح شود كه چگونه در آن زمان انبساط لازم برای حفظ پيوستگي بين فونداسيون و دستگاه ايجاد مي‌شد؟

در آن دوران به علت اينكه گروت بسيار خشک و با فشار و ضربه زياد در محفظه‌های مربوطه قرار می‌گرفت لذا به طور جزئی فشرده می‌شد. بنابراين پس از گيرش و سخت شدن، ملات نه تنها منقبض نمی‌شد بلكه به علت از بين رفتن فشردگی اوليه، ابعاد آن افزايش يافته و با فونداسيون و پايه دستگاه درگير می‌شد. درست مانند فنري كه تحت فشار زياد فشرده شده و در محفظه‌ای قرار گيرد. به اين ترتيب نصابان قديمی با سطل و ماله و گروت‌های سفت خود روشی را ابداع كرده و با دقت بسيار ماشين آلات را به گونه‌ای نصب مي‌كردند كه سال‌ها با صلابت در جای خود مانده و كار می‌كردند. در اين روش هر چند دانش انجام كار بسيار مهم بود ولی رمز اصلی موفقيت، دقت در اجراي لايه به لايه و كوبيدن و فشردن دقيق لايه‌ها بود زيرا كوچكترين بي‌دقتی و كم‌توجهی در انجام دقيق آن موجب خراب شدن كار می‌گرديد٬ لذا نياز به ابداع ماده‌ای كم دردسرتر شديداً احساس می‌شد. اين ماده می‌بايست داراي خواص رواني زياد، چسبندگی خوب ذرات به يكديگر، عدم آب افتادگی، عدم جدا شدن و ته‌نشينی ذرات و عدم انقباض می‌بود تا بتوان نام گروت بدون انقباض را بر آن نهاد. جدا از نداشتن انقباض، ميزان انبساط و زمان ايجاد انبساط نيز از عوامل بسيار مهم ديگر در كارآيی اين ملات بود. عواملی كه به عنوان انبساط در حالت پلاستيک و در حالت خشک مورد توجه و بررسی بيشتر قرار گرفتند به علاوه مسائل ديگری مانند زمان كاركرد و عمر مفيد محصول بسيار حائز اهميت بودند.

 

استاندارد گروت ASTM – C1107  نتيجه تلاش‌ طولانی جهت تدوين مشخصات جامع برای گروت‌های بدون انقباض

 

براي ارائه تعريفی جامع و كامل از گروت های بدون انقباض مؤسسه ASTM  وارد عمل شده و پس از بيش از 15 سال كار مداوم و تحقيقات و بحث‌های مفصل و بيشمار و گاه بسيار سخت و پرتنش و براساس تجربيات و مشاهدات افراد و مؤسسات باتجربه و صاحب صلاحيت در اين زمينه، در نهايت سه سند را در اين رابطه تهيه و منتشر نمود: 

ASTM – C1090  روش اندازه‌گيری تغييرات حجمی گروت در حالت سخت شده

ASTM – C827  روش اندازه‌گيری تغييرات حجمی گروت در حالت پلاستيک

ASTM – C1107  مشخصات جامع گروت‌های بدون انقباض (كه به زودی به عنوان تعريف جهانی گروت‌های بدون انقباض شناخته شد).  

حتی قبل از تصويب نهايی استاندارد ASTM C1107 در سال 1989 بسياری از سازندگان اين نوع گروتها از اطلاعات اين استاندارد به عنوان اساس توليد محصولات جديد خود استفاده می‌كردند كه با نهايی شدن اين استاندارد بسياري از سؤالات مطرح شده در رابطه با اين فن‌آوری جديد پاسخ داده شد و نهادينه گرديد. به اين سبب واحد مهندسي ارتش آمريكا نيز آئين‌نامه CRD C621  و ساير مشخصات استانداردهای قديمی خود را ملغی و استاندارد ASTM C1107  را جايگزين آنها نمود.

نسل جديد گروت ها ديگر نياز به براده آهن و مواد حباب‌زا جهت ايجاد انبساط نداشته بلكه با استفاده از شيمي سيمان انبساط لازم در بخش سيمانی ملات ايجاد گرديده و آب اضافي ملات و سنگدانه‌ها به وسيله افزودنی‌های جديد و جاذب در جاي خود قرار می‌گيرند. با استفاده از فن‌آوری جديد شيمی ساختمان گروت‌های بدون انقباضی توليد می‌شود كه به راحتی و با هزينه بسيار كم در محل مورد نظر ريخته و به سرعت سخت شده و به مقاومت بالا دست يافته و در تماس كامل با فونداسيون و پايه دستگاهها قرار می‌گيرند. عليرغم سياليت اوليه بسيار زياد اين ملاتها، بسياری از گروت های نسل جديد دو برابر مقاومت مورد نياز فونداسيون توانائی تحمل بار دارند. اين گروت‌‌های پايه سيمانی٬ ملاتهائی با چسبندگی زياد و خاصيت انبساط می‌باشند كه ضمن پاسخگویی به تمام انتظارات نصابان سخت كوش قديمی نياز به كار سخت و مهارت زياد نداشته و بسيار قابل اطمينان‌تر هستند.

 

 

 

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    Main Menu