با بتن خود تراکم و کاربردهای آن آشنا شوید

با بتن خود تراکم و کاربردهای آن آشنا شوید

در این پست تصمیم داریم در مورد بتن خود تراکم و کاربردهای آن مطالبی را در اختیار شما بازدیدکنندگان قرار دهیم. با ما همراه باشید.

مقدمه

بتن خود تراکم (SCC)، یک نوع بتن جدید با کارایی بالا با مقاومت در برابر جداشدگی و تغییر شکل پذیری بالا است. بتن خود تراکم، بدون نیاز به ویبره، تحت وزن خود متراکم می شود و تمام فضای خالی قالب و بین آرماتورها را بدون اینکه حباب هوا ایجاد گردد، می پوشاند و بتنی نسبتاً همگن تولید می نماید. حتی در جاهایی که امکان دسترسی وجود نداشته باشد و یا تراکم آرماتورها زیاد باشد با طراحی صحیح بتن خود تراکم می توان به بتنی متراکم و یکنواخت دست‌ یافت.

بتن خود تراکم عموماً برای کاربردهای بتن ریزی در محل و کارهای پیش ساخته می تواند استفاده شود در سال های اخیر استفاده از این نوع بتن در پروژه های شهری به دلیل کاهش چشمگیر سروصدای تراکم، امکان اجرای آسان در مقاطع با تراکم آرماتور بالا و امکان ایجاد سطوح صاف و نمایان و پیاده کردن طرح های متفاوت معماری، رواج مناسبی یافته است. همچنین استفاده از بتن خود تراکم خصوصاً به دلیل عدم نیاز به لرزاننده جهت ایجاد تراکم، باعث صرفه جویی در نیروی کار ماهر شده است.

به طورکلی، بتن خود تراکم دارای مؤلفه های اساسی مشابه با بتن معمولی و بتن با کارایی بالا است. اگرچه به علت میزان بالای پرکننده ها نظیر پودر سنگ آهک و خاکستر بادی، ریزساختار آن متفاوت خواهد بود. عموماً، بتن خود تراکم شامل میزان بالای مواد سیمانی و نسبت آب به سیمان پایین تر از بتن های معمولی است و می تواند مقاومت بالایی را ایجاد نماید. در شکل ۱ یک نمونه بتن خود تراکم نشان داده شده است.

بتن خود تراکم

شکل ۱ . بررسی بتن خود تراکم

انواع بتن خود تراکم

بتن های خود تراکم به سه گروه به شرح زیر تقسیم می شوند :

نوع پودری : بتن خود تراکم به نحوی نسبت بندی می شود که نیاز خود تراکم بودن را بدون استفاده از مواد اصلاح کننده ویسکوزیته و با بهره گیری از پودر تأمین می کند. با استفاده از پودر، مقاومت مناسب در مقابل جداشدگی ذرات در مخلوط بتن ایجاد می شود و با بکار گرفتن مواد افزودنی کاهنده آب و هوا زا، تغییر شکل زیاد تأمین می شود.

نوع دارای مواد اصلاح کننده ویسکوزیته : در این گروه بتن خود تراکم، از مواد اصلاح کننده ویسکوزیته برای ایجاد مقاومت در برابر جداشدگی ذرات استفاده می شود و مواد افزودنی کاهنده آب و هوا زا برای ایجاد تغییر شکل زیاد استفاده می شود.

نوع ترکیبی : در این گروه از بتن خود تراکم از پودر همزمان با مواد اصلاح کننده ویسکوزیته استفاده می شود و مواد اصلاح کننده ویسکوزیته برای کاهش تغییرات کیفیت بتن تازه استفاده می شود.

پیشنهاد مطالعه : بهسازی و مقاوم ‌سازی لرزه ‌ای ساختمان ‌های بتنی

مزایا و معایب بتن خود تراکم

۱ . توسعه بتن خود تراکم، در دهه های اخیر به علت مزایای اقتصادی و صرفه جویی در نیروی کار گسترش یافته است. بتن خود تراکم باعث کاهش هزینه نیروی کار و بهبود کارایی سازه ها در کارگاه و افزایش سرعت ساخت سازه ها می شود. استفاده از بتن خود تراکم باعث بتن ریزی آسان تر و بهبود دوام بتن و سطح کار تمام شده بهتر برای سازه ها می شود. در شکل ۲  یک نمونه بتن خود تراکم نشان داده شده است.

بررسی بتن خود تراکم

شکل ۲ . بررسی بتن خود تراکم

۲ . قابلیت جاری شدن از میان میلگردهای متراکم و در قالب هایی با شکل پیچیده و انعطاف پذیری بیشتر در پخش شدن در قالب ها و در نتیجه نیاز کمتر به تعدد نقاط بتن ریزی نیز از مزایای استفاده از بتن های خود تراکم می باشد.

۳ . با استفاده از بتن خود تراکم به دلیل کاهش ویبره در عملیات بتن ریزی، سر و صدای ناشی از عملیات تراکم و صدای مزاحم کاهش می یابد‌. بتن خود تراکم آزادی بیشتری در حین طراحی سازه ها به محاسب می دهد و از آن برای مقاطع نازک بتنی می توان استفاده کرد.

در کنار مزایای گفته شده، بتن خود تراکم دارای محدودیت ها و ضعف های مشخصی است که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

۱ . افزایش ریسک و عدم قطعیت به دلیل تغییر ماهیت مواد جدید‌ مانند نسل جدید فوق روان کننده، ماده اصلاح کننده ویسکوزیته و پودر سنگ و احتمال تغییرات عمده در خواص بتن تازه و سخت شده به دلیل تغییرات جزئی در نوع و مقدار مواد مصرفی.

۲ . نیاز به منابع انسانی ماهر و متخصص در هنگام انتخاب مصالح، طرح مخلوط، انجام دادن آزمایش ها و طرح مخلوط

۳ . افزایش هزینه قالب ها به دلیل افزایش احتمالی فشار بر روی قالب و نیاز به درزبندی مناسب تر

۴ . کاهش مقاومت در برابر آتش سوزی : بتن خود تراکم به دلیل استفاده از مقدار بیشتر مواد پرکننده نسبت به بتن سنتی، مقاومت کمتری در برابر موارد آتش سوزی از خود نشان می دهد.

۵ . مقاومت کمتر در مقابل سولفات ها : بتن خود تراکم در صورت استفاده از پودر سنگ به عنوان پرکننده، مقاومت کمتری  نسبت به بتن های معمولی در برابر سولفات ها از خود نشان خواهد داد.

۶ . مشکلات ساخت بتن خود تراکم : ساخت بتن خود تراکم در مقایسه با بتن معمولی نیاز به دقت و مهارت بیشتری دارد. لذا در صورت عدم نظارت دقیق در ساخت این بتن، مشکلاتی را به همراه خواهد داشت و بتن به کیفیت مطلوب نخواهد رسید .

خصوصیات بتن خود تراکم تازه

رفتار رئولوژی بتن تازه خود تراکم و مکانیزم آن در مقایسه با بتن تازه معمولی بیانگر ویژگی های این بتن می باشد. بتن خود تراکم طوری طراحی می شود تا بتواند تحت وزن خود، بدون ویبره داخلی یا خارجی با سرعت کافی جریان یابد و از توانایی بالایی برای پر کردن و همچنین عدم جدا شدن دانه ها در حین بتن ریزی و بعد از آن کارایی زیاد در صورت وجود آرماتورهای متراکم و موانع دیگر از قبیل قطعات مدفون در بتن برخوردار باشد.

بتن تازه را می توان مانند ذره ای معلق در نظر گرفت که دارای پراکندگی بسیار وسیعی در اندازه ذرات بوده و خواص آن وابسته به زمان به دلیل واکنش های شیمیایی تغییر می کند. جریان و تغییر شکل بتن (رئولوژی) خاصیت اصلی تأثیرگذار بر عملکرد بتن تازه در هنگام بتن ریزی و در حین متراکم شدن آن می باشد. تئوری روانی به عنوان مهم ترین و مؤثرترین پارامتر برای ارزیابی بتن تازه خود تراکم و روش آسانی برای بهینه یابی آن می باشد؛ بنابراین، ارزیابی رفتار رئولوژی وابسته به اندازه ذرات نیز می باشد. شکل و هندسه سطح پرکننده ها و واکنش پذیری آن ها و نسبت آب به پودر از فاکتورهای مهمی هستند که در تحقق خواص گفته شده تأثیر می گذارند. مکانیزم های اصلی مؤثر بر رفتار رئولوژی بتن، اصطکاک بین دانه ای و میزان آب آزاد که بستگی به کشش سطحی و پراکندگی ذرات دارند، می باشد. با استفاده از فوق روان کننده به میزان مناسب و استفاده از مواد پودری و همچنین عامل لزج کننده می توان خصوصیات رئولوژی بتن خود تراکم را که شامل تنش تسلیم پایین (منظور نزدیک شدن به جریان نیوتن) و از جهت خمیری مناسب می باشد، تأمین نمود. شاخص اخیر به مقدار زیادی به نوع مصالح مصرفی، تکنولوژی ساخت، نوع و شکل سازه هایی که باید ساخته شوند بستگی دارد.

قابلیت عبور و جریان

عامل تأثیرگذار در قابلیت جریان میزان تنش جاری شدگی است. حداکثر تنشی که باید به بتن وارد شود تا در آستانه جریان قرار گیرد را تنش جاری شدگی گویند. هر چه میزان تنش تسلیم بتن تازه کم باشد، بتن بهتر می تواند جریان یابد. تنش تسلیم بتن نیز تحت تأثیر اصطکاک بین اجزای تشکیل دهنده بتن و ویژگی های خمیر سیمان قرار دارد. ازاینرو با کاهش اصطکاک درونی اجزای تشکیل دهنده، میزان تنش تسلیم نیز کاهش میا‌بد. قابلیت عبور بتن تازه تابعی از هر دو پارامتر اساسی تنش تسلیم و لزجت می باشد. لزجت، عامل مقاومت کننده در برابر جریان است. میزان تنش تسلیم و لزجت باید در محدوده ای باشد که بتن توانایی حرکت تحت اثر وزن خود را داشته باشد تا امکان عبور از میان آرماتورهای متراکم را داشته باشد.

قابلیت پرکنندگی

قابلیتی در بتن خود تراکم وجود دارد که به واسطه آن می تواند در برخورد با تراکم آرماتورها توانایی تغییر شکل عالی داشته باشد و تمام سطح قالب را به صورت یکنواخت پر کند و در نهایت سطحی که می سازد هم تراز با افق باشد. برای دستیابی به توانایی پرکنندگی مناسب بتن خود تراکم، باید بتوان تا حد امکان، اصطکاک بین ذرات تشکیل دهنده بتن را کاهش داد. این امر با افزایش فاصله بین ذره ها توسط کاهش میزان سنگدانه و افزایش حجم خمیر سیمان به عمل می آید که در نتیجه احتمال برخورد سنگدانه ها با یکدیگر کاهش میا‌بد و به تبع آن از اصطکاک بین ذرات تشکیل دهنده بتن کاسته می شود. برای داشتن خمیر سیمان با توانایی تغییر شکل عالی استفاده از فوق روان کننده ها ضروری است. استفاده از فوق روان کننده باعث کاهش بیشتر تنش تسلیم (قابلیت روانی بهتر) و کاهش محدود در لزجت می گردد. در این صورت بتنی با روانی بالا بدون کاهش قابل توجه در قوام قابل دستیابی است.

منبع :

گزارش کاربرد بتن خود تراکم در پروژه های عمرانی شهری از پویا شکیبا

دیدگاه‌ها ۰


ارسال تیکت جدید