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)، يک نوع بتن جديد با کارايي بالا با مقاومت در برابر جداشدگي و تغيير شکل پذيري بالا است. بتن خود تراکم، بدون نياز به ويبره، تحت وزن خود متراکم مي شود و تمام فضاي خالي قالب و بين آرماتورها را بدون اينکه حباب هوا ايجاد گردد، مي پوشاند و بتني نسبتاً همگن توليد مي نمايد. حتي در جاهايي که امکان دسترسي وجود نداشته باشد و يا تراکم آرماتورها زياد باشد با طراحي صحيح بتن خود تراکم مي توان به بتني متراکم و يکنواخت دست یافت.
بتن خود تراکم عموماً براي کاربردهاي بتن ريزي در محل و کارهاي پيش ساخته مي تواند استفاده شود در سال هاي اخير استفاده از اين نوع بتن در پروژه هاي شهري به دليل کاهش چشمگير سروصداي تراکم، امکان اجراي آسان در مقاطع با تراکم آرماتور بالا و امکان ايجاد سطوح صاف و نمايان و پياده کردن طرح هاي متفاوت معماري، رواج مناسبي يافته است. همچنين استفاده از بتن خود تراکم خصوصاً به دليل عدم نياز به لرزاننده جهت ايجاد تراکم، باعث صرفه جويي در نيروي کار ماهر شده است.
به طورکلي، بتن خود تراکم داراي مؤلفه هاي اساسي مشابه با بتن معمولي و بتن با کارايي بالا است. اگرچه به علت ميزان بالاي پرکننده ها نظير پودر سنگ آهک و خاکستر بادي، ريزساختار آن متفاوت خواهد بود. عموماً، بتن خود تراکم شامل ميزان بالاي مواد سيماني و نسبت آب به سيمان پايين تر از بتن هاي معمولي است و مي تواند مقاومت بالايي را ايجاد نمايد. در شکل 1 یک نمونه بتن خود تراکم نشان داده شده است.
شکل 1 . بررسی بتن خود تراکم
انواع بتن خود تراکم
بتن هاي خود تراکم به سه گروه به شرح زير تقسيم مي شوند :
نوع پودري : بتن خود تراکم به نحوي نسبت بندي مي شود که نياز خود تراکم بودن را بدون استفاده از مواد اصلاح کننده ويسکوزيته و با بهره گيري از پودر تأمين مي کند. با استفاده از پودر، مقاومت مناسب در مقابل جداشدگي ذرات در مخلوط بتن ايجاد مي شود و با بکار گرفتن مواد افزودني کاهنده آب و هوا زا، تغيير شکل زياد تأمين مي شود.
نوع داراي مواد اصلاح کننده ويسکوزيته : در اين گروه بتن خود تراکم، از مواد اصلاح کننده ويسکوزيته براي ايجاد مقاومت در برابر جداشدگي ذرات استفاده مي شود و مواد افزودني کاهنده آب و هوا زا براي ايجاد تغيير شکل زياد استفاده مي شود.
نوع ترکيبي : در اين گروه از بتن خود تراکم از پودر همزمان با مواد اصلاح کننده ويسکوزيته استفاده مي شود و مواد اصلاح کننده ويسکوزيته براي کاهش تغييرات کيفيت بتن تازه استفاده مي شود.
پیشنهاد مطالعه : بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های بتنی
مزايا و معايب بتن خود تراکم
1 . توسعه بتن خود تراکم، در دهه هاي اخير به علت مزاياي اقتصادي و صرفه جويي در نيروي کار گسترش یافته است. بتن خود تراکم باعث کاهش هزينه نيروي کار و بهبود کارايي سازه ها در کارگاه و افزايش سرعت ساخت سازه ها مي شود. استفاده از بتن خود تراکم باعث بتن ريزي آسان تر و بهبود دوام بتن و سطح کار تمام شده بهتر براي سازه ها مي شود. در شکل 2 یک نمونه بتن خود تراکم نشان داده شده است.
شکل 2 . بررسی بتن خود تراکم
2 . قابليت جاري شدن از ميان ميلگردهاي متراکم و در قالب هايي با شکل پيچيده و انعطاف پذيري بيشتر در پخش شدن در قالب ها و در نتيجه نياز کمتر به تعدد نقاط بتن ريزي نيز از مزاياي استفاده از بتن هاي خود تراکم مي باشد.
3 . با استفاده از بتن خود تراکم به دليل کاهش ويبره در عمليات بتن ريزي، سر و صداي ناشي از عمليات تراکم و صداي مزاحم کاهش می یابد. بتن خود تراکم آزادي بيشتري در حين طراحي سازه ها به محاسب می دهد و از آن براي مقاطع نازک بتني مي توان استفاده کرد.
در کنار مزاياي گفته شده، بتن خود تراکم داراي محدوديت ها و ضعف هاي مشخصي است که از جمله آن ها مي توان به موارد زير اشاره کرد :
1 . افزايش ريسک و عدم قطعيت به دليل تغيير ماهيت مواد جدید مانند نسل جديد فوق روان کننده، ماده اصلاح کننده ويسکوزيته و پودر سنگ و احتمال تغييرات عمده در خواص بتن تازه و سخت شده به دليل تغييرات جزئي در نوع و مقدار مواد مصرفي.
2 . نياز به منابع انساني ماهر و متخصص در هنگام انتخاب مصالح، طرح مخلوط، انجام دادن آزمايش ها و طرح مخلوط
3 . افزايش هزينه قالب ها به دليل افزايش احتمالي فشار بر روي قالب و نياز به درزبندي مناسب تر
4 . کاهش مقاومت در برابر آتش سوزي : بتن خود تراکم به دليل استفاده از مقدار بيشتر مواد پرکننده نسبت به بتن سنتي، مقاومت کمتري در برابر موارد آتش سوزي از خود نشان مي دهد.
5 . مقاومت کمتر در مقابل سولفات ها : بتن خود تراکم در صورت استفاده از پودر سنگ به عنوان پرکننده، مقاومت کمتري نسبت به بتن هاي معمولي در برابر سولفات ها از خود نشان خواهد داد.
6 . مشکلات ساخت بتن خود تراکم : ساخت بتن خود تراکم در مقايسه با بتن معمولي نياز به دقت و مهارت بيشتري دارد. لذا در صورت عدم نظارت دقيق در ساخت اين بتن، مشکلاتي را به همراه خواهد داشت و بتن به کيفيت مطلوب نخواهد رسيد .
خصوصيات بتن خود تراکم تازه
رفتار رئولوژي بتن تازه خود تراکم و مکانيزم آن در مقايسه با بتن تازه معمولي بيانگر ويژگي هاي اين بتن مي باشد. بتن خود تراکم طوري طراحي مي شود تا بتواند تحت وزن خود، بدون ويبره داخلي يا خارجي با سرعت کافي جريان يابد و از توانايي بالايي براي پر کردن و همچنين عدم جدا شدن دانه ها در حين بتن ريزي و بعد از آن کارايي زياد در صورت وجود آرماتورهاي متراکم و موانع ديگر از قبيل قطعات مدفون در بتن برخوردار باشد.
بتن تازه را مي توان مانند ذره اي معلق در نظر گرفت که داراي پراکندگي بسيار وسيعي در اندازه ذرات بوده و خواص آن وابسته به زمان به دليل واکنش هاي شيميايي تغيير مي کند. جريان و تغيير شکل بتن (رئولوژي) خاصيت اصلي تأثيرگذار بر عملکرد بتن تازه در هنگام بتن ريزي و در حين متراکم شدن آن مي باشد. تئوري رواني به عنوان مهم ترين و مؤثرترين پارامتر براي ارزيابي بتن تازه خود تراکم و روش آساني براي بهينه يابي آن مي باشد؛ بنابراين، ارزيابي رفتار رئولوژي وابسته به اندازه ذرات نيز مي باشد. شکل و هندسه سطح پرکننده ها و واکنش پذيري آن ها و نسبت آب به پودر از فاکتورهاي مهمي هستند که در تحقق خواص گفته شده تأثير مي گذارند. مکانيزم هاي اصلي مؤثر بر رفتار رئولوژي بتن، اصطکاک بين دانه اي و ميزان آب آزاد که بستگي به کشش سطحي و پراکندگي ذرات دارند، مي باشد. با استفاده از فوق روان کننده به ميزان مناسب و استفاده از مواد پودري و همچنين عامل لزج کننده مي توان خصوصيات رئولوژي بتن خود تراکم را که شامل تنش تسليم پايين (منظور نزديک شدن به جريان نيوتن) و از جهت خميري مناسب مي باشد، تأمين نمود. شاخص اخير به مقدار زيادي به نوع مصالح مصرفي، تکنولوژي ساخت، نوع و شکل سازه هايي که بايد ساخته شوند بستگي دارد.
قابليت عبور و جريان
عامل تأثيرگذار در قابليت جريان ميزان تنش جاري شدگي است. حداکثر تنشي که بايد به بتن وارد شود تا در آستانه جريان قرار گيرد را تنش جاري شدگي گويند. هر چه ميزان تنش تسليم بتن تازه کم باشد، بتن بهتر مي تواند جريان يابد. تنش تسليم بتن نيز تحت تأثير اصطکاک بين اجزاي تشکيل دهنده بتن و ويژگي هاي خمير سيمان قرار دارد. ازاينرو با کاهش اصطکاک دروني اجزاي تشکيل دهنده، ميزان تنش تسليم نيز کاهش میا‌بد. قابليت عبور بتن تازه تابعي از هر دو پارامتر اساسي تنش تسليم و لزجت مي باشد. لزجت، عامل مقاومت کننده در برابر جريان است. ميزان تنش تسليم و لزجت بايد در محدوده اي باشد که بتن توانايي حرکت تحت اثر وزن خود را داشته باشد تا امکان عبور از ميان آرماتورهاي متراکم را داشته باشد.
قابليت پرکنندگي
قابليتي در بتن خود تراکم وجود دارد که به واسطه آن مي تواند در برخورد با تراکم آرماتورها توانايي تغيير شکل عالي داشته باشد و تمام سطح قالب را به صورت يکنواخت پر کند و در نهايت سطحي که مي سازد هم تراز با افق باشد. براي دستيابي به توانايي پرکنندگي مناسب بتن خود تراکم، بايد بتوان تا حد امکان، اصطکاک بين ذرات تشکيل دهنده بتن را کاهش داد. اين امر با افزايش فاصله بين ذره ها توسط کاهش ميزان سنگدانه و افزايش حجم خمير سيمان به عمل مي آيد که در نتيجه احتمال برخورد سنگدانه ها با يکديگر کاهش میا‌بد و به تبع آن از اصطکاک بين ذرات تشکيل دهنده بتن کاسته مي شود. براي داشتن خمير سيمان با توانايي تغيير شکل عالي استفاده از فوق روان کننده ها ضروري است. استفاده از فوق روان کننده باعث کاهش بيشتر تنش تسليم (قابليت رواني بهتر) و کاهش محدود در لزجت مي گردد. در اين صورت بتني با رواني بالا بدون کاهش قابل توجه در قوام قابل دستيابي است.
منبع :
گزارش کاربرد بتن خود تراکم در پروژه های عمرانی شهری از پویا شکیبا
