7148
شناسه خبر: 7148
بازدید: 6

اگر سنگدانه های درشت و تک اندازه را با سیمان و آب مخلوط کنیم و بدون تراکم در قالب بریزیم بتنی فاقد ریزدانه و متخلخل به نام بتن بدون ریزدانه (No Fines Concrete) به دست می آید که از وزن مخصوص کمتری نسبت به بتن معمولی برخوردار خواهد بود. اگر چگالی سنگدانه ها در حد معمولی باشد وزن مخصوص بتن فاقد ریزدانه حدود 1600 تا 2000 کیلوگرم در متر مکعب به دست می آید. اما اگر از مصالح درشت دانه سبک استفاده شده باشد ممکن است وزن مخصوص بتن حاصله از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب نیز کمتر شود (حتی تا حدود 650 کیلوگرم بر متر مکعب). شکل ظاهری سنگدانه ها مانند سنگ دانه بتن معمولی می باشد و بهتر است سنگدانه های گرد گوشه یا نیمه شکسته برای تولید این بتن استفاده شود.

بتن بدون ریزدانه

طرح اختلاط بتن بدون ریزدانه

نسبت حجمی سیمان به سنگدانه در این نوع بتن عموماً 1 به 8 تا 1 به 10 مورد استفاده قرار می گیرد. نمونه ای از طرح اختلاط بتن بدون ریزدانه در جدول 1 آورده شده است :

جدول 1 . مشخصات نسبت های مختلف طرح اختلاط در بتن بدون ریزدانه

طرح اختلاط بتن بدون ریزدانه

ساختار بتن فاقد ریزدانه دارای تخلخل ظاهری است و حفرات موجود در بتن با چشم به راحتی دیده می شوند که در این مجموعه خمیر سیمان باید صرفاً تا حد امکان سنگ دانه ها را به هم بچسباند و از پر کردن فضاها با خمیر سیمان پرهیز شود زیرا در این صورت وزن مخصوص بالا خواهد رفت. وجود خمیر سیمان با ضخامت حدود 1 میلیمتر روی سنگ دانه ها کاملاً مناسب است.

اگر از سنگدانه های معمولی استفاده شود معمولاً مقدار وزن مخصوص شن اشباع تک اندازه بین 1400 تا 1750 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. حجم اشغالی ذرات شن در حدود 550 تا 700 لیتر در هر متر مکعب است. وزن سیمان مصرفی بین 75 تا 150 کیلوگرم در متر مکعب یا بیشتر است که حجم آن حدود 25 تا 50 لیتر می باشد. معمولاً نسبت آب به سیمان مصرفی 0/4 تا 0/5 می باشد که افزایش آن می تواند به شلی خمیر سیمان و روانی آن منجر شود که موجب جدا شدگی و پر شدن خلل و فرج می شود و بتن مورد نظر حاصل نمی شود. با کاهش نسبت آب به سیمان چسبندگی لازم به وجود نمی آید و از نظر اجرایی مشکل ایجاد می شود.

از جمع و تفریق احجام ذکر شده ملاحظه می شود که فضای خالی این بتن (پوکی) بین 25 تا 40 درصد می باشد. درصد جذب آب به صورت وزنی حدود 15 تا 25 درصد است. طبیعتاً با افزایش مقدار سیمان و آب و یا مصرف شن با دانه بندی پیوسته وزن مخصوص بتن بیشتر خواهد شد.

طرح اختلاط بتن بدون ریزدانه به صورت آزمون و خطا می باشد و به شدت تابع شرایط ساخت بتن است. بتن فاقد ریزدانه معمولاً بدون تراکم تولید می شود و اگر مرتعش یا متراکم شود بسیار جزیی خواهد بود، زیرا خمیر سیمان تمایل به پر کردن فضای خالی بین سنگدانه ها را خواهد داشت و چسبندگی سنگدانه ها به یکدیگر به حداقل خواهد رسید.

معمولاً انجام آزمایش کارایی یا اسلامپ برای این نوع بتن لزومی ندارد. از آنجا که سنگدانه های تک اندازه مصرف می شود جداشدگی سنگدانه ریز یا درشت دیگر معنایی ندارد و می توان آن را از ارتفاع قابل ملاحظه ای ریخت.

بتن فاقد ریزدانه

مقاومت فشاری بتن فاقد ریزدانه

طبق تحقیقات انجام شده که بخشی از نتایج آن در جدول 2 آورده شده است به علت محدودیت دامنه نسبت آب به سیمان و وجود فضای خالی قابل توجه در این نوع بتن، مقاومت فشاری 28 روزه این نوع بتن اغلب در حدود 5 تا 15 مگاپاسکال کمتر از بتن معمولی می باشد. این نوع بتن کمتر به صورت مسلح مصرف می شود با این وجود در صورت مسلح کردن بتن بدون ریزدانه بهتر است میلگردها را با یک لایه ضد خوردگی (پوشش مناسب) آغشته کرد و سپس در بتن فاقد ریزدانه به کار برد.

اگر از سبک دانه برای ساخت این نوع بتن استفاده شود مقاومت فشاری آن در محدوده 2 تا 8 مگاپاسکال می باشد. مدول الاستیسیته این نوع بتن بین 5 تا 20 گیگا پاسکال است. نسبت مقاومت خمشی به فشاری حدود 30 درصد است که از نسبت مقاومت خمشی به فشاری بتن های معمولی بیشتر می باشد.

جدول 2 . نتایج آزمایش مقاومت فشاری نمونه های مکعبی بتن معمولی با بتن بدون ریزدانه

مقاومت فشاری بتن بدون ریزدانه

مقایسه مقاومت کششی بتن معمولی و بتن بدون ریزدانه

نتایج آزمایش مقاومت کششی بتن معمولی و همچنین بتن بدون ریزدانه در جدول 3 آورده شده است.

جدول 3 . نتایج آزمایش مقاومت کششی بتن معمولی با بتن بدون ریزدانه

مقاومت کششی بتن بدون ریزدانه

نکات حائز اهمیت در رابطه با بتن فاقد ریزدانه

جمع شدگی بتن های فاقد ریزدانه به مراتب کمتر از بتن معمولی است زیرا مقدار سنگ دانه در مقایسه با خمیر سیمان زیاد است. از طرفی بتن فاقد ریزدانه سریعاً خشک می شود زیرا خمیر سیمان در مجاورت هوا و فضای خالی است و بنابراین در ابتدا از جمع شدگی بیشتری نسبت به بتن معمولی برخوردار می باشد و عمل آوری آن از اهمیت زیادی برخوردار است.

پیشنهاد مطالعه : انواع جمع شدگی بتن و روش های جلوگیری از آن

قابلیت انتقال حرارتی آن به مراتب از بتن معمولی با سنگدانه مشابه، کمتر است که با افزایش رطوبت و اشباع شدن این بتن، قابلیت انتقال حرارت افزایش می یابد. نفوذپذیری زیاد از مزایا و شاید معایب این نوع بتن است، همچنین خاصیت موئینگی در این نوع بتن کم و ناچیز می باشد. اگر بتن بدون ریزدانه کاملاً اشباع نشود در برابر یخبندان مقاوم است.

این نوع بتن مانند بسیاری از بتن های سبک می تواند جاذب صوت باشد (نه عایق صوت) و برای این منظور نباید سطح این بتن با اندودی پوشانده شود. اگر چه اندود کردن این بتن بسیار خوب و ساده انجام می شود. استفاده از این بتن برای روسازی و پیاده رو سازی اطراف درختان و یا پارکینگ ها بسیار مفید است (به دلیل نفوذپذیری). در دیوارهای باربر با طبقات کم می توان از این نوع بتن استفاده نمود. برای ایجاد نفوذپذیری در جاده سازی به عنوان لایه اساس یا زیر اساس بتن بدون ریزدانه می تواند به طور مؤثری کارایی داشته باشد. همچنین به عنوان یک لایه بتن مگر نفوذپذیر در زیر دال کف یا شالوده منابع آب بتنی قابل استفاده است.

پیشنهاد مطالعه : آشنایی با بتن مگر و نکات اجرایی آن

مزایا و موارد کاربرد بتن بدون ریزدانه

بتن فاقد ریزدانه دارای مزایای اقتصادی و زیست محیطی فراوانی است، که البته مزایای زیست محیطی آن بیشتر مد نظر است. از مزایای اقتصادی آن می توان به پایین آمدن هزینه های موجود به منظور هدایت آب باران و فاضلاب اشاره داشت. در واقع می توان گفت با وجود بتن بدون ریزدانه نیازی به ساختن جوی های آب فراوان در سطح شهر، کنار خیابان و کوچه ها و همچنین کانال های بزرگ آب نیست. زیرا این بتن هر گونه بارندگی را مستقیماً به زمین و سفره های آب زیرزمینی منتقل می کند و در واقع یک مزیت زیست محیطی نیز محسوب می شود. از دیگر مزایای زیست محیطی آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1 . جلوگیری از بروز آب گرفتگی در معابر و مکان ها به هنگام بارندگی

2 . جلوگیری از آلوده شدن آب حاصل از بارندگی، زیرا اگر زمین غیرقابل نفوذ باشد، آب باران و برف در سطح زمین که آلودگی فراوان دارد جریان می یابد و منجر به آلوده شدن آب حاصل از بارندگی می شود.

3 . پر شدن ذخایر آب زیرزمینی

4 . در نقاط سرد که ماندن برف و باران روی زمین منجر به سردتر شدن آن مناطق می شود می توان با استفاده از این بتن آب باران و برف را به داخل زمین هدایت کرد و از سردتر شدن آن ناحیه جلوگیری کرد.

5 . می توان از این نوع بتن در مکان هایی که نیاز به زمین خشک است استفاده کرد مثلاً در زیر سازی چمن های استادیوم های فوتبال.

6 . همچنین در مناطق سردسیر، به دلیل عبور آب از این بتن از یخ زدگی سطح معابر جلوگیری می کند که شهرداری ها می توانند از این بتن در پیاده روها و محوطه پارک ها، پارکینگ ها و معابری که مشکل آب گیری دارند استفاده نمایند.

بتن بدون ریزدانه

منابع :

1 . جزوه دوره ارتقاء پایه نظام مهندسی 2 به 1 از مهندس حمید رضا فرشچی

2 . مقاله بررسی بتن بدون ریزدانه NFC از مرضیه حیدری (مدیر فنی آزمایشگاه زرین بتن اکباتان)، چاپ شده در پنجمین کنفرانس ملی سالیانه بتن ایران (تهران، 15 مهرماه 1392)

نویسنده

محمد حسن دانشور
در دوران دانشجویی در دانشگاه شیراز آرزو داشتم بستری وجود داشته باشد تا هم با تولید محتوا تخصصی، به ابهامات درون ذهنم پاسخ دهد و هم اینکه بتوانم سوالات خود را در رابطه با نرم افزارهای مختلف با متخصصین امر مطرح نمایم. آن ارزو هم اکنون با همراهی تیمی مجرب با "گروه مهندسی فراعمران" محقق شده است. | بنیان گذار گروه مهندسی فراعمران

مشاوره از طریق واتساپ