بتن خود متراکم
بتن خود متراکم، بتنی است که توانایی جریان تحت اثر وزن خویش را دارد و به طور کامل و بدون نیاز به ویبره و حتی در مجاورت تراکم شدید آرماتور در قالب جای گرفته به طوری که در تمامی مراحل، یکنواختی خود را حفظ کند. يکی از انواع بسيار جالب بتن‌ها، که برای کاربرد در قطعات بتن آرمه پر آرماتور، ساخته شده است. امروزه بتن خود متراکم يکی از مشکلات عمده اجرای کارهای بتنی در محيط‌های شهری را حل می‌کند که شامل آلودگی صوتی ناشی از کاربرد ويبراتور برای لرزاندن و جادادن بتن است.
بتن خود متراکم، بتنی که به خودی خود و بدون صرف هیچگونه انرژی خارجی و تحت اثر وزن، اتفاق می‌افتد یا جمع میشود. این بتن با روانی و کارایی بسیار بالا به راحتی در لابه‌لای سازه قرار می‌گیرد در واقع نیازی به ویبره کردن ندارد. در طرح مخلوط بتن خود متراکم میزان آب به سیمان حذف شده و با استفاده از مواد افزودنی دیگر به بتن با روانی بالا رسیده‌ایم.
بتن خود متراکم در مواردی که شبکه بندی آرماتور‌ها فشرده است، گزینه‌ای مطلوب است. هم چنين عدم نياز به لرزاننده، آلودگی صوتی محيط را به نحو قابل ملاحظه‌ای کاهش میدهد. علی رغم ویژگی‌های مطلوب، طرح اختلاط و اجرای این نوع بتن به عوامل متعد‌دی از قبيل دانه بندی مصالح سنگی، نوع مواد افزودنی و همچنين فيلرهای مورد استفاده بستگی دارد. در نظر گرفتن هر یک از معيارهای فوق، کيفيت بتن سخت شده و کار پذیری بتن تازه را تحت تاثير قرار میدهد.
کاربرد بتن خود متراکم
کاربرد تکنولوژی بتن خود متراکم به لحاظ ملاحظات اقتصادی و سهولت اجرائی ارجحیت دارد. بدلیل عدم نیاز به ویبره و به سبب روانی زیاد استفاده از آن می‌تواند ضعف سازههای بتنی را در ایران که تا حدود زیادی متاثر از عدم ویبره مناسب (بخصوص در تراکم شدید آرماتور) و غیر یکنواختی بتن است کاهش دهد ولی باید در استفاده از آن ملاحظات خاصی را به کار بر‌د. تمامی فرمول‌ها و پارامترهای مورد استفاده در ساخت و طراحی سازههای بتن آرمه در اینجا نیز عیناً به کار می‌رود.
- سازههای بتنی معماری
- تونل‌های شهری و آبی که در آنها مسافت طولانی انتقال بتن معمولی و حفظ کيفيت و تراکم آن از مشکلات اجرایی است.
- ساختمان‌های بلند و برج‌ها
- ستون‌ها و دیوارهای بلند یا ميلگردهای متراکم
- ستون‌های بتن ریزی شده با پمپ
- بتن ریزی بلوک‌های بتنی
- بتن ریزی کف‌ها و سطوح افقی
- بتن ریزی در سازههای زیر آبی
مزایای استفاده از بتن خود متراکم
- توسعه سازههای بتنی در دنيا و نياز به بتن‌های با خواص ویژه
- کمبود کارگران ماهر بتن ریزی به ویژه کارگران ویبره زن
- افزایش سرعت اجرای سازههای بتنی در سهولت بتن ریزی
- امکان بهبود کيفيت مکانيکی بتن
- امکان اجرای سازههای بتنی ظریف و سنگين و انتخاب مقاطع کوچک یا ميلگردهای فشرده
- توسعه صنایع پيش ساخته بتنی
- صرفه جویی اقتصادی با توجه به کاهش نيروی انسانی لازم و زمان ساخت
- توجه به سطوح تمام شده زیبا و مرغوب سازههای بتنی
- کاهش سر و صدا و آلودگی صوتی محيط کار به ویژه در صنایع پيش ساخته بتنی
خواص و پارامترهای ویژه بتن خود متراکم
- توانائی پر کنندگی
- جاری شدن بتن خود تراکم در تمام فضاهای قالب‌ها تحت وزن خود.
- توانايی عبور
- امکان عبور از فواصل تنگ ميلگردها و قالب‌ها تحت وزن خود.
- مقاوم در مقابل جدا شدگی
- بتن خود تراکم ضمن دارا بودن خواص (الف) و (ب) بايد شکل و ترکيب يکنواخت خود را در جريان حمل و بتن ريزی حفظ نمايد.
این بتن می تواند برای ساخت هر نوع سازه با ویژگی‌های مطلوب دوام، مقاومت و … به کار رود. به لحاظ مقاومت فشاری، کششی، مدول الاستیسیته و … با بتن‌های معمولی فرق نمی‌کند و تمامی پارامترها و فرمول‌های طراحی بتن معمولی اینجا نیز کاربرد دارد.بدلیل استفاده از مقادیر زیاد مواد پودری، انقباض خمیری و خزش بیشتری را نسبت به بتن معمولی انتظار داریم لذا سرعت در شروع عملیات کیورینگ در بتن خود متراکم امر ضروری است. کارایی بتن خود متراکم با سه پارامتر زیر تعریف میشود.
- قابلیت پرکنندگی
- قابلیت عبور (عدم توقف)
- مقاومت در برابر جداشدگی
مشخصات بتن خود متراکم
کارآئی (Workability)
از نظر کارآئی يک بتن خود تراکم مناسب دارای خواص زير خواهد بود.
- در حالت معمولی دارای جريان اسلامپی بيش از ۶۰۰ ميلی متر و بدون جدا شدگی.
- حفظ روانی به مدت حداقل ۹۰ دقيقه (در صورت نياز).
- توانائی مقاومت در شيب ۳% در سطح افقی آزاد (در صورت نياز).
- قابليت پمپ شدن در لوله‌ها به طول حداقل ۱۰۰ متر و به مدت حداقل ۹۰ دقيقه (در صورت نياز).
دوام (Durability)
از نظر دوام برای بتن خود تراکم سخت شده نکات زير قابل ذکر است.
- مقاومت در مقابل خوردگی، تهاجم سولفات‌ها – کلريدها و ديگر عوامل شيميايی.
- مقاومت در مقابل انجماد – ذوب مطابق استانداردها.
- کاهش خطر ترک‌های حرارتی در مقايسه با بتن معمولی لرزانده شده
روانی بتن خود متراکم
روانی عمدتاً توسط فوق روان کننده‌ها کنترل میشود ولی استفاده بیش از حد آنها می‌تواند منجر به خطر جدا شدگی دانه بندی یا توقف بتن شود. بدلیل خواص روانی زیاد بتن خود متراکم خطر جداشدگی دانه بندی و توقف زیاد بوده و توجهات خاصی را می‌طلبد. این خطر می‌تواند با استفاده مناسب و کافی از ریز دانه‌ها (ذرات کوچکتر از ۰/۱۲۵ میلیمتر) کاهش می‌یابد.
دلايل گسترش بتن خود تراکم در دنيا
- توسعه سازههای بتنی در دنيا و نياز به بتن‌های با خواص ويژه
- کمبود کارگران ماهر بتن ريزی به ويژه کارگران ويبره زن
- افزايش سرعت اجرای سازههای بتنی در سهولت بتن ريزی
- امکان بهبود کيفيت مکانيکی بتن
- امکان اجرای سازههای بتنی ظريف و سنگين و انتخاب مقاطه کوچک با ميلگردهای فشرده (آزادی عمل بيشتر در طراحی)
- صرفه جوئی اقتصادی با توجه به کاهش نيروی انسانی لازم و زمان ساخت
اجرای سازههای بتنی ويژه مانند بتن ريزی در زير آب
- توجه به سطح تمام شده زيبا و مرغوب سازههای بتنی
- کاهش سر و صدا و آلودگی صوتی محيط کار به ويژه در صنايع پيش ساخته بتنی
کاربردهای اجرائی ويژه با بتن خود متراکم
- سازههای بتنی معماری – هنری که نياز به ظرافت خاصی با ميلگرد گذاری فشرده دارند.
- پل‌های با دهانه‌های بزرگ که به دليل طولانی بودن خط انتقال بتن اجرای آنها با بتن معمولی امکان پذير نیست و در ضمن استفاده از بتن معمولی موجب قطورتر شدن اندازه پايه‌ها و نازيبايی سازه میشود.
- تونل‌های شهری و آبی که در آنها مسافت طولانی انتقال بتن معمولی و حفظ کيفيت و تراکم آن از مشکلات مهم اجرايی است.
- ساختمان‌های بلند و برج‌ها
- ستون‌ها و ديوارهای بلند با ميلگردهای متراکم
- ستون‌های بتن ريزی شده با پمپ
- بتن ريزی بلوک‌های بتنی
دلایل اقتصادی پیشرفت بتن خود متراکم (scc) کاربردی
- اجرای سریعتر
- کاهش نیروی انسانی
- پرداخت بهتر سطوح
- قالب ریزی مطلوبتر
- مقاطع نازکتر بتنی
- آزادی بیشتر طراحی
- کاهش امواج صوتی به دلیل عدم عملیات ویبره
خزش در بتن خود تراکم
رابطه بین تنش و تغییر شکل نسبی بتن تابعی از زمان است که افزایش تغییر شکل نسبی به مرور زمان تحت اثر بار ثابت خزش نامیده میشود. از آنجا که این افزایش می‌تواند چندین برابر بزرگتر از تغییر شکل نسبی هنگام بارگذاری باشد، لذا پدیده خزش نقش نسبتاً مهمی در رفتار سازه‌ها خواهد داشت. بزرگی خزش و نرخ پیشرفت آن تحت تأثیر فاکتورهای زیادی هستند، بعضی از این فاکتورها ناشی از خواص مخلوط سیمان بوده و برخی به شرایط بارگذاری و محیطی بستگی دارند. با توجه به اینکه خزش به میزان تنش نیز بستگی دارد، هنگامی که تنش تحمل شده کمتر از حدوداً نیمی از مقاومت فشاری بتن باشد، کرنش خزشی تقریباً متناسب با میزان تنش بوده و خزش خطی خوانده میشود. در سطوح بالاتر تنش، خزش با نرخ سریعتری افزایش می‌یابد و نسبت به تنش غیرخطی میشود. این رفتار غیرخطی خزش در سطوح بالای تنش، مرتبط با افزایش میکروترک‌ها تلقی میشود. تنش‌های فشاری به ندرت در سازههای بتنی در بارهای سرویس از نصف مقاومت فشاری فراتر می‌روند و لذا اثرات خزش غیرخطی از اهمیت کمتری نسبت به خزش خطی برخوردار است.
منبع : omransoft.ir
