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 

ادامه مطلب

سایت های دیگر :