معرفی بتن خودمتراکم
مقدمهبتن به عنوان پر مصرفترین مصالح ساختمانی در تمامی دنیا شناخته میشود که استفاده از آن همچنان در حال افزایش است. با گسترش استفاده از بتن، اقتصاد و دوام و کیفیت آن اهمیت ویژهای مییابد. در سازههای بتنی برای رسیدن به مقاومت مورد نیاز و کاهش تخلخل و هوای درون بتن، همچنین حصول پایایی، بتن به روشهای مختلف لرزانده میشود. با استفاده روزافزون از بتن و کمبود کارگران ماهر ساختمانی و مشکلات عدیده در اجرا و متراکم سازی بتن، از جمله سروصدا و هزینه بالای امور اجرایی، بالأخص در موارد با تراکم بالای آرماتور، تراکم بتن به طور کامل و رضایت بخش صورت نگرفته و سبب ایجاد مشکلاتی در مقاومتهای مکانیکی بتن میگردد. لذا ساخت بتنی بدون نیاز به امور اجرایی برای متراکم کردن، رویای تکنولوژیستهای بتن بوده تا بتوانند با استفاده از مواد افزودنی مختلف و تغییر در درصدهای مصالح به کار رفته، به این مهم دست یابند و با ایجاد بتن خودمتراکم این نقیصه را رفع کنند [1].
ایده بتن خودمتراکم اولین بار در سال 1986 در ژاپن توسط شخصی به نام Okamura مطرح گردید [2] و به تدریج از ژاپن به اروپا و سایر نقاط جهان توسعه یافت. برای بهبود کارایی بتن خودمتراکم، ناگزیر از فوقروانکنندهها استفاده میشود. استفاده بیش از حد از مواد شیمیایی روانکننده برای روانی بتن میتواند سبب ایجاد جداشدگی در ذرات بتن و عدم کارایی آن شود. استفاده از فوقروانکنندههای نسل جدید و فیلر در بتن، ضمن ایجاد روانی لازم در بتن، از جداشدگی ذرات بتن جلوگیری کرده و بتنی کارا را به ارمغان میآورد.
از سویی هزینههای بالای ساخت و ساز، به خصوص هزینههای تحمیل شده از سوی بار مرده، طراحان و مجریان را به فکر کاهش بار مرده به کار رفته در سازهها، به خصوص سازههای مرتفع، و به تبع آن کاهش هزینههای ساخت و ساز انداخته است. ایجاد و استفاده از بتن سبک با استفاده از سنگدانههای سبک، راهی برای کاهش این بار مرده میباشد که تلفیق این خاصیت با خاصیت خودتراکمی، سبب ایجاد بتن سبک خودمتراکم میشود. از مزایای استفاده از بتن خودمتراکم میتوان به موارد زیر اشاره کرد [3]:
1- افزایش سرعت اجرای سازههای بتنی
2- اطمینان از تراکم کافی در مناطق با تراکم بالای آرماتور
3- کاهش آلودگی صوتی
4- بالا رفتن کیفیت محصول نهایی
5- صرفهجویی اقتصادی ناشی از کاهش نیروی انسانی اجرایی و کاهش بار مرده سازه
علیرغم تحقیقات انجام شده در مورد بتن خودمتراکم متأسفانه تاکنون استانداردی برای استفاده حداکثر از مزیت خودتراکمی بتن، تهیه نگردیده است [3]. هر چند در برخی مناطق جهان، آییننامههایی برای استفاده از این نوع بتن وجود دارد که از جمله عبارتند از EFNAC در اروپا، AFGC در فرانسه و NCS در نروژ. امروزه در بسیاری از پروژههای بزرگ دنیا از بتن [1]SCC استفاده میشود. به همین سبب حصول اطمینان از مقاومت بالای این نوع بتن بسیار حائز اهمیت میباشد. یکی از روشهای بالا بردن مقاومت بتنهای خودمتراکم، استفاده از مواد پوزولانی میباشد. یکی از مواد پوزولانی مورد استفاده در بتن SCC غبار حاصل از دودکشهای کارخانجات تولید فروسیلیسیم، تحت عنوان میکروسیلیس میباشد. استفاده از این غبار، علاوه بر جلوگیری از ورود این مواد مضر به محیط زیست، باعث افزایش چشمگیری در مقاومتهای مکانیکی بتن سخت شده و بهبود خواص بتن تازه، میگردد [3]. خواص کاربردی میکروسیلیس در سال 1940 شناخته شد. اما به علت ایجاد چسبندگی بالای آن در بتن، و نیاز به افزایش چشمگیر آب در مخلوط بتن، استفاده از این محصول تا عرضه روانکنندهها و فوقروانکنندهها به بازار، به تعویق افتاد [4].تحقیقات بسیاری توسط محققان پیرامون کاربرد و استفاده از میکروسیلیس در مخلوط بتن با سیمان صورت گرفته است که نتایج حاصله، این محصول را به عنوان یکی از بهترین مواد پوزولانی با خاصیت کاهش نفوذپذیری و افزایش دوام بتن، معرفی میکند. برای ساخت بتن خودمتراکم میتوان با استفاده از فوقروانکنندههای نسل جدید ضمن به دست آوردن روانی زیاد از جداشدگی نیز جلوگیری نمود. برای این منظور با استفاده از مقادیر مناسبی از پودرها و پر کنندههای معدنی میتوان لزجت را اصلاح و مخلوط بتن همگنی تهیه نمود.
دوام سازههای بتنی شدیداً وابسته به نفوذپذیری لایه سطح بتن است. استفاده از مواد پرکنندهای که اثرات مثبتی در خصوصیات مکانیکی بتن دارند در کنار استفاده از الیاف و مواد معدنی که خصوصیات فیزیکی بتن SCC را بهبود بخشد ضروری می باشد [3]. نتایج آزمونهای آتش، تفاوتهای عمدهای را در رفتار و مقاومت حرارتی، بین بتن خودمتراکم و بتن معمولی نشان میدهد که نتیجه مقدار تراکم، درصد آب به سیمان، پودرها و مواد افزودنی در این بتنها میباشد [5]. یکی از مهمترین معایب و نواقص بتن خودمتراکم، مقاومت کم آن در برابر آتش و حرارت میباشد و از اینرو تحقیق و پژوهش در این زمینه، با توجه به نقش تعیین کننده این مقاومت در عملکرد سازه، امری ضروری بوده و استفاده از سنگدانهها و مواد پرکننده برای بهبود خواص حرارتی بتن SCC امری مهم میباشد.
یکی از دلایل مهم شکست اجزای بتنی در آتش پدیده پوسته شدن[2] است. سه مکانسیم اصلی تنشهای حرارتی، فشار بخار و تغییرات ساختاری سنگدانهها را میتوان عوامل اصلی
سایت های دیگر :
|
[پنجشنبه 1399-03-01] [ 11:21:00 ق.ظ ]
|