بتن خود متراکم، کاربرد و ویژگی های آن

آخرین بروزرسانی: 22 اسفند 1402
بتن خود متراکم، کاربرد و ویژگی های آن

بتن خود متراکم، کاربرد و ویژگی های آن

مقدمه

بتن خود متراکم SCC نوعی بتن بسیار روان است که می‌تواند تحت وزن خود و بدون هیچ‌گونه ارتعاش مکانیکی درون قالب حرکت کرده و به‌خوبی شکل بگیرد. از این بتن در سازه‌هایی که امکان دسترسی مستقیم برای متراکم‌کردن بتن وجود ندارد استفاده می‌شود.

بتن خود متراکم از آنجایی دارای اهمیت است که می‌تواند دوام خود را به‌خوبی حفظ کند. بتنی که جدا می‌شود مقاومت خود را از دست می‌دهد و باعث ایجاد نواحی لانه‌زنبوری در کنار قالب می‌شود. مخلوط SCC دارای طراحی خوبی است و جدا نمی‌شود؛ از سوی دیگر این بتن دارای قابلیت تغییر شکل بالا و پایداری عالی است. در این مقاله در مورد کاربردها و خواص بتن خود متراکم، مزایا‌ و معایب بتن خود متراکم صحبت می‌کنیم. تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.

1. تاریخچه

بتن یکی از مسائل مهم است که دهه‌ها توجه و تحقیقات را به خود اختصاص داده است. در ژاپن نیز سالهای متمادی بر روی این موضوع پژوهش صورت گرفته است. یکی از معیارهای مهم برای رسیدن به بتن با دوام مناسب، متراکم کردن بتن است. اما کاهش تعداد کارگران فنی و حرفه ای که بتوانند این کار را به نحو مناسب انجام دهند، مشکلات زیادی را در سالهای قبل بوجود آورده بود. یکی از راههای اساسی برای رفع این مشکل، استفاده از بتن هایی بود که بتوانند تحت وزن خود در قالب و در تمام زوایا و گوشه‌ها متراکم شوند. بدون اینکه نیاز به لرزش و  نیروی خارجی داشته باشند. به این علت بتن خود تراکم نخست در سال 1986 توسط اوکامورا (okamura) در ژاپن پیشنهاد شد. در پی آن مطالعات و آزمایش‌های اساسی در دانشگاه توکیو توسط اوزاوا (ozawa) و میکاوا (meakawa) برای توسعه این بتن صورت گرفت. اولین نمونه این نوع بتن در سال 1988 با استفاده از مواد  و مصالح موجود در بازار ساخته شد و نتایج مناسبی از نظر جمع شدگی ناشی از خشک‌شدن و سخت‌شدن، گرمای هیدراسیون، سختی و سایر خواص به دست آمد که در مقاله ای منتشر شد. در ابتدا این بتن، بتن توانمند[1] (HPC) نامگذاری شد و سه خاصیت اصلی برای تعریف آن در نظر گرفته شد:

1.بتن تازه : تراکم پذیر
2.سنین اولیه: جلوگیری از معایب اولیه
3.بتن سخت شده: محافظت در برابر عوامل خارجی

اما همزمان، آیتسین و همکارانش، بتن HPC را به‌عنوان بتنی معرفی کردند که دارای مقاومت و دوم بالا در اثر نسبت آب به سیمان پایین باشد. بنابراین نام این نوع بتن توسط اوکامورا و همکارانش تغییر یافت و تحت عنوان «بتن خود تراکم توانمند» یا به طور خلاصه «بتن خود تراکم» نامگذاری شد. تفاوت بتن SCC با بتن HPC در این است که در بتن توانمند، جریان پذیری تنها تا حدودی بهبود یافته است، اما این بتن نمی‌تواند تحت وزن خود، قالب و یا فواصل بین تقویت کننده ها را پر کند، به عبارت دیگر بتن HPC کماکان به عملیات لرزش نیاز دارد.

در سال 1989 پروفسور اوکامورا و همکارانش، یک کارگاه تخصصی در زمینه بتن SCC در دانشگاه توکیو ارائه کردند، بیش از 100 متخصص از مراکز تحقیقاتی و شرکت های بزرگ در این کارگاه شرکت داشتند، که باعث گسترش تحقیقات روی این موضوع در مراکز مختلف شد.

در اوایل دهه 1990، استفاده از بتن خود تراکم در برخی پلها و سازه‌ها در ژاپن آغاز شد. ارائه مقالات تخصصی در کنفرانس بین المللی CANMET & ACI در سال 1992 و به دنبال آن کارگاه تخصصی بانکوک در 1994 و کنفرانس ACI در سال 1996 توجه به بتن خود تراکم را در سطح دنیا افزایش داد. در سال 1996 کشورهای اروپایی یک کنسرسیوم تشکیل داده و پروژه‌ای را با عنوان «تولید و محیط کاری بهبود یافته با استفاده از بتن خود تراکم» آغاز کردند.

موفقیت این پروژه باعث گسترش سریع‌تر SCC در پروژه‌های مختلف ساختمانی اعم از پیش ساخته یا بتن‌ریزی در جا شد. امروزه بتن خود تراکم همزمان با کشور ژاپن، در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشورهای اروپایی، کانادا و آمریکا موضوع بحث بررسی و اجرای ترمیم سازه‌های بتنی است. دستورالعمل‌هایی مانند ( EFNARC ) برای این بتن تهیه شده و استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا رو به توسعه است.

در ایران نیز استفاده از بتن خود تراکم از چند سال قبل آغاز شده و از مزایای آن بهره گرفته شده است. برای مثال می‌توان از مصرف بتن خود تراکم در لاینینگ تونل رسالت تهران، کتیبه‌ها و عناصر تزئینی در طرح توسعه حرم حضرت معصومه و قطعات پیش ساخته‌ برای عبور دستگاههای حفاری متروی شیراز را نام برد.

مواد تشکیل‌دهنده بتن خود تراکم

مواد تشکیل‌دهنده بتن خود تراکم

2. مواد تشکیل‌دهنده بتن خود تراکم

اجزای تشکیل‌دهنده بتن خود متراکم مشابه همان بتن معمولی است؛ اما نسبت مصالح در ترکیب تغییر کرده است. مواد لازم برای بتن  SCC به شرح زیر است:

  • سیمان
  • سنگ‌دانه‌های ریزودرشت
  • آب
  • مواد افزودنی معدنی مانند میکروسیلیس، سرباره و روباره
  • فوق کاهنده آب
  • مواد اصلاح‌کننده ویسکوزیته
  • فیلرهایی مانند پودر سنگ گرانیت
  • مواد افزودنی شیمیایی مانند مواد فوق روان‌کننده و یا مواد قوام‌آور

3. مزایای بتن خود تراکم یا بتن خود متراکم

اندر مزایای بتن خود متراکم می‌توان موارد زیادی را بر شمرد. مهم‌ترین مزایای آن به شرح زیر است:

  • سروصدای ناشی از عملیات متراکم‌سازی بتن به‌صورت چشمگیری کاهش‌یافته است.
  • اجرای این نوع بتن در مقاطع با تراکم آرماتور بالا، بسیار آسان است و کیفیت ساخت هم‌بالاست.
  • با استفاده از این نوع بتن، می‌توان سطوحی صاف و نمایان داشت.
  • با استفاده از بتن خود تراکم، به دلیل شکل‌پذیری و روانی بالا، می‌توان طرح‌های مختلف معماری را پیاده‌سازی کرد.
  • چون بتن خود متراکم نیاز به ویبراتور برای ایجاد تراکم ندارد، در نتیجه نیاز به نیروی کار ماهر هم ندارد.
  • بتن SCC همگنی بالایی دارد. مسئله کم‌شدن دوام بتن به دلیل ناهمگنی اجزای آن، یکی از نگرانی‌ها در مورداستفاده از بتن بوده که با این نوع بتن، چون خودش متراکم می‌شود و نیاز به نیروی انسانی برای نظارت بر روند متراکم‌سازی نیست، این نگرانی برطرف شده است.
  • سرعت اجرای سازه‌های بتنی با استفاده از بتن خود تراکم بسیار بالاست که باعث می‌شود در زمان کمتری عملیات بتن‌ریزی انجام شود و کار سریع‌تر پیش برود.
  • درست است که بتن خود متراکم از نظر قیمتی هزینه بالاتری دارد، ولی در مجموع به دلیل این‌که زمان انجام پروژه را کاهش می‌دهد و نیاز به تجهیزات و نیروی انسانی کمتری برای تراکم، تسطیح و نظارت دارد، در کل باعث صرفه‌جویی اقتصادی می‌شود.

در کل، بتن خود تراکم مانند بتن معمولی کارایی بالا دارد. البته چون میزان پرکننده‌هایی مانند پودر سنگ‌آهک و خاکستر بادی در آن بالاست، ریزساختار متفاوت‌تری از آن‌ها دارد. بتن خود متراکم نسبت آب به سیمان پایین‌تری در مقایسه با بتن معمولی دارد و توانایی ایجاد مقاومت بالا را نیز داراست.

معایب بتن خود متراکم

معایب بتن خود متراکم

3. معایب بتن خود متراکم

این نکته را هم باید در نظر داشته باشید که به دلایلی از جمله: هزینه بالاتر مصالح، حساسیت زیاد این بتن در برابر تغییرات در ویژگی‌های مواد و مصالح، نیاز به کنترل دقیق بتن در حالت تازه، افزایش هزینهٔ قالب‌بندی به دلیل فشار وارد شده بر قالب و نیاز به مهارت زیاد برای تهیه، کنترل و آزمون مخلوط‌های بتنی، در هر پروژه‌ای استفاده از این بتن توصیه نمی‌شود. برای استفاده درست و بهره‌مندی از مزایای این بتن، باید مسائل اجرایی و اقتصادی تجزیه‌وتحلیل شده و شرایط هر پروژه به‌دقت بررسی و در نهایت تصمیم گرفته شود.

4. کاربرد بتن خود تراکم

بتن خود تراکم را در هر پروژه‌ای استفاده نمی‌کنند. معمولاً کاربرد بتن خود متراکم در موارد زیر است:

  • ساخت سازه‌های بتنی معماری – هنری که ظرافت خاصی نیاز دارد پیشنهاد می‌شود.
  • ساخت پل‌های با دهانه‌های بزرگ، تونل‌های شهری و آبی که به دلیل مسافت زیاد خط انتقال بتن، اجرای آن‌ها با بتن معمولی امکان‌پذیر نیست و حفظ کیفیت و تراکم آن از جمله مشکلات اجرایی است.
  • انجام بتن‌ریزی در سازه‌های زیرآبی
  • ساخت ساختمان‌های بلند و برج‌ها
  • انجام بتن‌ریزی بلوک‌های بتنی
  • ساخت ستون‌های بتن‌ریزی شده با پمپ
  • انجام بتن‌ریزی کف‌ها و سطوح افقی
  • ساخت ستون‌ها و دیوارهای بلند با میل‌گردهای متراکم
خواص بتن خود متراکم

خواص بتن خود متراکم

5. خواص بتن خود متراکم

این بتن از خواص بسیاری مانند عایق بودن در مقابل گرما، سرما، صدا، مقاومت در برابر یخ‌زدگی و… بهره‌مند است. به همین دلیل در صنایع مختلفی مورداستفاده قرار گرفته و برای بسیاری حائز است. در ادامه به شرح هرکدام از آنها می‌پردازیم.

1.5. عامل اقتصادی

بتن خود متراکم با داشتن وزنی سبک و مقاومت مطلوب مخارج ساختمان را به میزان قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد؛ زیرا با استفاده از این بتن وزن اسکلت فلزی ساختمان، دیواره‌ها و سقف کاهش می‌یابد. البته مزایای اسکلت فلزی نیز قابل‌انکار نیست. باتوجه‌به خواص گفته شده و با سبک‌تر شدن ساختمان، نیروی زلزله خسارت کمتری را متوجه این ساختمان می‌کند.

2.5. عایق بودن در مقابل گرما، سرما و صدا

این بتن به علت داشتن وزن پایین یک عایق مؤثر در برابر گرما، سرما و صدا به‌حساب می‌آید. ضریب انتقال حرارتی بتن خود متراکم می‌تواند تا کمتر از 0.5 W/m.K باشد؛ این در حالی است که ضریب هدایت حرارتی بتن معمولی بین 0.7 تا 1.3 و برخی موارد تا 1.7 W/m.K برآورد می‌شود. در نتیجه استفاده از این بتن‌ها سبب صرفه‌جویی در استفاده از وسایل گرمایشی و سرمایشی می‌شود. از سوی دیگر بتن خود متراکم عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب به‌حساب می‌آید؛ بنابراین از این محصول می‌توان به‌عنوان فاکتور رفاهی برای جلوگیری از ورود صدا‌های اضافی استفاده کرد.

3.5. مقاومت در برابر یخ‌زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب

برخی از انواع این بتن نظیر فوم بتن در لایه‌های سطحی خود تخلخل‌های فراوانی دارند. در نتیجه درز‌های کمتری در سطح ایجاد می‌شوند و اگر فوم بتن در ضخامت مناسب مورداستفاده قرار گیرد؛ مقاومت خوبی در برابر باران و رطوبت از خود نشان می‌دهند. امروزه پس از آب، بتن پرمصرف‌ترین ماده‌ای است که توسط بشر مورداستفاده قرار می‌گیرد.

باتوجه‌به رونق‌گرفتن ساخت‌وساز در ایران، صنعت بتن جز صنایع مهم کشور شناخته می‌شود. البته توجه داشته باشید هر چه بتن شما کیفیت بالایی داشته باشد؛ نباید آب‌بندی بتن را فراموش کنید. آب‌بندی موجب افزایش کیفیت سازهٔ شما می‌شود.

کاربردهای بتن خود متراکم

کاربردهای بتن خود متراکم

6. کاربردهای بتن خود متراکم

بتن خود متراکم در هر پروژه‌ای استفاده نمی‌شود. این بتن معمولاً در ساخت سازه‌های بتنی معماری – هنری که نیازمند ظرافت خاصی هستند؛ مورداستفاده قرار می‌گیرند. از دیگر کاربرد‌های این بتن ساخت پل‌هایی با دهانه‌های بزرگ، آسمان‌خراش، تونل‌های شهری و در ساخت لوله‌های انتقال آب؛ ازآنجایی‌که اجرای این پروژه‌ها به دلیل سخت بودن حفظ کیفیت و تراکم بتن معمولی در مسافت زیاد ممکن نیست از بتن خود متراکم استفاده می‌کنیم. موارد دیگر کاربرد‌های این بتن به شرح زیر هستند.

  • بتن‌ریزی در سازه‌های زیرآبی
  • ساخت ساختمان‌های بلند و برج‌ها
  • انجام بتن‌ریزی بلوک‌های بتنی
  • ساخت ستون‌های بتن‌ریزی شده با پمپ
  • انجام بتن‌ریزی کف‌ها و سطوح افقی
  • ساخت ستون‌ها و دیوارهای بلند با میل‌گردهای متراکم

همچنین از بتن خود متراکم در بناهای مشهوری مانند موزه ملی سرخ‌پوستان در واشنگتن ایالات متحده، پایه‌های ضربدری برج میلاد، دیوار عکس‌العمل در آزمایشگاه سازه دانشگاه شربورک کانادا، بازار بزرگ Midsummer Place در لندن، تونل رسالت تهران، هتل و برج Trump در شیکاگو، فرودگاه بین‌المللی پیرسون در تورنتو، پل Ritto ژاپن و بزرگراه طبقاتی شهید صدر تهران استفاده شده است.

7. مزایای بتن خود متراکم

بتن خود متراکم از مزیت‌های متعددی بهره‌مند است. از جمله این مزایا می‌توانیم به عواملی همچون قابلیت جاری‌شدن بتن در میان میل‌گردهای متراکم و قالب‌هایی با شکل پیچیده، کاهش هزینه‌های پروژه به دلیل بی‌نیازی به ویبره کردن بتن، دوام و بهبود خواص بتن به دلیل همگن بودن اشاره کنیم.

هر چند این بتن از مزایای متعددی برخوردار است؛ اما معایبی هم دارد. البته می‌توان با انتخاب مناسب مصالح، مواد و طرح مخلوط معایب را به حداقل رساند. برای معایب این ماده می‌توان به مواردی مانند افزایش هزینه قالب‌ها، نیازمندی به افراد ماهر و متخصص در هنگام انتخاب مصالح و طرح مخلوط، افزایش ریسک، افزایش الزامات کنترل کیفیت و احتمال تغییرات عمده در خواص بتن تازه و سخت شده به دلیل کوچک‌ترین تغییر در نوع و مقدار مواد مصرفی اشاره کرد.

عوامل مؤثر بر بتن خود متراکم

عوامل مؤثر بر بتن خود متراکم

8. عوامل مؤثر بر بتن خود متراکم

عواملی هستند که تراکم و استحکام بتن خود متراکم را تحت‌تأثیر قرار می‌دهند؛ برای مثال در آب‌وهوای گرم سرعت تبخیر آب بیشتر شده در نتیجه تراکم بتن کم می‌شود؛ البته افزودن آب به بتن خود متراکم ممکن است مشکلات پایداری ایجاد کند. مسافت‌های طولانی که جریان‌پذیری بتن خود متراکم را کاهش می‌دهند و تأخیر در هنگام بتن‌ریزی می‌تواند بر عملکرد طراحی مخلوط بتن تأثیرگذار باشد.

1.8. ملاحظات خاص بتن خود متراکم

بتن خود متراکم به دلیل مزایا‌یی که دارد زمان ساخت سازه شما را کاهش می‌دهد. بااین‌حال رعایت برخی از نکات مانند اینکه قالب باید طوری باشد که فشار بتن سیال را بیشتر از بتن معمولی تحمل کند، بتن مستحکم ممکن است مجبور باشد در آسانسورهایی با عناصر بلندتر قرار گیرد، تولید SCC نیاز به تجربه و مراقبت بیشتری نسبت به بتن ارتعاشی معمولی دارد خالی‌ازلطف نیست.

بتن خود متراکم SCC نوعی بتن بسیار روان است که می‌تواند تحت وزن خود و بدون هیچ‌گونه ارتعاش مکانیکی درون قالب حرکت کرده و به‌خوبی شکل بگیرد. این ماده از آنجایی دارای اهمیت است که می‌تواند دوام خود را به‌خوبی حفظ کند و همچنین در ساخت سازه‌هایی که نیاز به ظرافت دارند، پل‌ها و… مورداستفاده قرار می‌گیرد. همچنین این بتن عایق مناسبی در برابر سرما، گرما و صدا به‌حساب می‌آید. با همه این‌ها بازهم استفاده از میل‌گرد امری اجتناب‌ناپذیر است. برای معایب این ماده می‌توان به مواردی مانند افزایش هزینه قالب‌ها، افزایش ریسک و… اشاره کرد. اگر شما نیز تجربه استفاده از بتن خود متراکم را دارید با ما در میان بگذارید.

آزمایش‌های بتن خود متراکم

آزمایش‌های بتن خود متراکم

9. آزمایش‌های بتن خود متراکم

1.9. آزمایش جریان اسلامپ (Slump Flow Test) برای سنجش تراکم بتن خود تراکم

این آزمایش توسط آیین‌نامه (ASTM C143- 90 JSCE) مورد تأیید قرار گرفته است. این آزمایش توسط انجمن مهندسان عمران ژاپن است. این آزمایش برای سنجش میزان تغییرشکل‌پذیری بتن تحت اثر وزن خود و میزان غلبه بر اصطکاک داخلی بکار می‌رود. این آزمایش نیز شناخته می‌شود. برای انجام این آزمایش از همان مخروط Deformability تحت عنوان آزمایش تغییرشکل‌پذیری یا اسلامپ که برای بتن معمولی کاربرد دارد، استفاده می‌شود. با این تفاوت که بعد از برداشتن مخروط، مقدار اسلامپ برابر است با متوسط قطر بتن پخش شده در طی دو بار تکرار آزمایش شکل 1 و 2 جمعی از محققان معتقدند که برای سنجش بهتر اسلامپ در بتن خود تراکم باید از تعدادی میله در اطراف مخروط اسلامپ استفاده شود.(Self Compact ability) اگر ارتفاع بتن در طرف دوم لوله بیش از 300 میلی مترباشد، بتن خود تراکم محسوب می‌گردد. از این آزمایش برای سنجش میزان خود متراکم شوندگی استفاده می‌شود.

2.9. آزمایش لزجت (Viscosity)

در بتن خود تراکم از این آزمایش برای تعیین لزجت بتن، سنجش توانایی تغییر مسیر در ذرات سنگ‌دانه و ملات و همچنین توانایی پخش‌شدن آن‌ها در مناطق محدود بدون جداشدگی سنگ‌دانه‌ها، استفاده می‌شود.

3.9. آزمایش ظرفیت پرکنندگی (Filling Capacity)

در بتن خود تراکم بتن از طریق قیف در جعبه ریخته می‌شود تا ارتفاع بتن به 220 میلی‌متر برسد. هنگامی که جریان بتن از ورودی قطع شود، مساحت ناحیه‌ای که بتن در داخل میله‌ها عبور نموده است (Filling Ability) با استفاده از رابطه مقدار ظرفیت پرکنندگی محاسبه می‌گردد. این آزمایش به نام آزمایش قابلیت پرکنندگی نیز خوانده می‌شود.

4.9. آزمایش نشست سطحی (Surface Settlement)

بتن خود تراکم: از یک لوله به قطر 200 میلی‌متر و ارتفاع 800 میلی‌متر استفاده می‌شود و لوله تا ارتفاع 700 میلی‌متر بدون هرگونه تراکم پر می‌شود. سپس یک صفحه پلکسی گلاس به ضخامت 3 و قطر 150 میلیمتر که سه پیچ به طول 75 میلی‌متر در قسمت زیر آن قرار دارد، روی بتن قرار می‌گیرد. سپس یک ابزار سنجش تغییر مکان روی صفحه قرار می‌گیرد و نشست بتن را تا زمان سخت‌شدن به طور خودکار ثبت می‌کند. برای‌آنکه دقت آزمایش به حداکثر برسد باید از نشت آب از طریق اتصالات لوله جلوگیری گردد. این آزمایش برای تعیین مقدار نشست بتن تر تا زمان خشک‌شدن استفاده می‌شود.

5.9. آزمایش جدایش سنگ‌دانه و ملات (Segregation Test)

برای تعیین میزان جدایش سنگ‌دانه و ملات در بتن خود متراکم توسط فوجیوارا میلی‌متری قرار می‌گیرد. بعد از 5 دقیقه بدون هیچ‌گونه لرزشی، جرم ملاتی که از l 5* آزمایش 2 لیتر بتن تازه به‌آرامی بر روی یک شبکه 5 به‌صورت درصد ملاتی که از شبکه عبور Segregation Index (SI) روزنه‌های شبکه می‌گذرد اندازه‌گیری می‌شود. اندیس جدایش کرده به کل ملات تعریف می‌شود. اگر مقدار این پارامتر کمتر از 5 درصد باشد، بتن در مقابل جدایش مقاوم است و در غیر این صورت، بتن در برابر جدایش مقاوم نخواهد بود.

6.9. آزمایش کارایی دونقطه‌ای (Two – Point Workability)

پارامترهای رئولوژیک بتن خود تراکم می‌توان به کمک رئومت کارایی دونقطه‌ای که توسط تاتر سال (Tattersall) فرانسه ارائه شده است، مقایسه گردیده است. این دستگاه Nante ساخته شده و با رئومتر دانشگاه UCL تعیین نمود. این دستگاه در دانشگاه انجام شده است. از این دستگاه هم برای ملات و هم برای بتن SCC نیست؛ ولی تلاش‌هایی در جهت اصلاح آن برای SCC مختص استفاده می‌شود با این تفاوت که اندازه‌های آن برای ملات و بتن متفاوت است شکل. بتن یا ملات در ظرف مخصوص ریخته می‌شود و سپس یک میله حلزونی شکل داخل ظرف می‌شود سپس میله توسط دستگاه مخصوص حول محور خود می‌چرخد و سرعت آن به‌تدریج 0/7 برسد در همین حال سرعت و گشتاور لازم برای چرخش میله ثبت می‌گردد. سپس سرعت rps زیاد می‌گردد تا به‌سرعت حداکثر میله کاهش می‌یابد. مراحل افزایش و کاهش سرعت به‌صورت پله‌ای انجام می‌شود. در هر مرحله 15 ثانیه پس از تثبیت سرعت، گشتاور قرائت است. شیب‌خط و گشتاور Bingham می‌گردد. اگر رابطه بین سرعت و گشتاور یک رابطه خطی باشد بتن دارای خواص سیال بینگهام خواهد بود . (g) و تنش تسلیم ظاهری (h) لازم در برش صفر به ترتیب لزجت گشتاور پلاستیک

7.9. آزمایش تعیین ثبات سیستم حفره‌های هوا (Stability Of the Air – Void System)

برای ارزیابی ثبات سیستم حفره‌های هوا نسبت به حرکت، لرزش و مخروط کردن K.H.Khayat – J. Assad این آزمایش توسط بتن ارائه گردید. در این آزمایش نمونه‌ها 95 و 50 دقیقه بعد از تماس سیمان و آب برداشته شدند. برای مدل کردن حرکت و لرزش ها بتن پس از 3 دقیقه مخلوط شدن 7 دقیقه استراحت می‌کند برای جلوگیری از تبخیر در طی استراحت سطح بتن با یک پارچه مرطوب پوشیده برای ارزیابی هوای از دست رفته در حین مخروط کردن Pigeon – Saucier – Plante می‌شود این روش مشابه روشی است که تعیین می‌گردد. برای تعیین سیستم حفره‌های هوای آزاد ASTMC و یا حمل و نقل استفاده کردند. مقدار هوای آزاد در بتن براساس 231 100 میلی‌متر از بتن برداشته می‌شود و پس از آنکه 24 ساعت در آب آهک ×200× در بتن سخت نمونه های استوانه ای به ابعاد 25 اشباع و در دمای 20 درجه سانتی گراد نگهداری شدند.

توسط اره در امتداد طول بریده می‌شوند. سطح نمونه‌ها پولیش شده و به‌صورت میکروسکوپیک مورد بررسی قرار می‌گیرند 4 ASTMC 457 Modified Point – Count Method بر اساس استاندارد آزمایش خود متراکم شوندگی در سایت ضعف در خود متراکم شوندگی اصلاح‌پذیر نیست در هنگام اجرا روش‌های نمونه‌برداری کاربرد زیادی ندارد و SCC ازآنجایی‌که در بتن پیشنهاد می‌کند که دستگاه شامل قیف و مفتول‌های فلزی به Ouchi باید تمام حجم بتن مورد آزمایش قرار گیرد با چنین استدلالی عنوان مانع بین کامیون میکسر و پمپ در سایت قرار گیرد. اگر بتن به‌سهولت از داخل این ابزار عبور کند مناسب است و در غیر این صورت باید قبل از ریخته‌شدن در قالب یا مردود شمرده شود.

بحث و تجزیه‌وتحلیل از بتن خود متراکم در پروژه‌های حساس مانند آب‌بندی سدهای بتنی و بتن غلتکی، اجرای سکوهای دریایی و یا به طور خلاصه در هر محلی که امکان متراکم نمودن و ویبرهٔ بتن وجود نداشته باشد، استفاده می‌گردد. مزایای ذیل در صورت استفاده از حاصل می‌گردد. نیاز به وسایل لرزاننده ندارد. SCC باتوجه‌به روانی زیاد این بتن قابلیت پرکنندگی آن بسیار بالا است و بنابراین حذف لیبراسیون در اجرای بتن باعث کم‌شدن سروصدا و فشارهای اضافی وارد بر قالب می‌گردد.

این مسئله به‌خصوص در کارخانه‌های تولید قطعات بتنی حائز اهمیت است. علاوه بر این حذف لیبراسیون باعث کم‌شدن هزینه‌های مربوط به وسایل و کارگر متخصص نیز می‌گردد. تراکم‌پذیری بالای این بتن باعث کارایی بهتر در بتن مرطوب و بهبود خواص بتن سخت شده از جمله افزایش مقاومت در برابر سایش و فرسایش، کاهش جذب آب و… می‌باشد. ازآنجایی‌که سرعت اجرای قطعات بتنی با استفاده از بتن خود متراکم شونده بیشتر است، زمان ساخت سازه‌های بتنی کاهش می‌یابد وجود ندارد. همچنین سطح فینیش در این finishing نیاز به‌صرف زمان، ابزار و کارگر برای SCC با استفاده از بتن بسیار صاف‌تر و هموارتر از بتن عادی است. اطمینان از تراکم بتن، بخصوص در مناطقی که محدودیت فضای وجود دارد و یا تراکم آرماتور SCC با استفاده از زیاد است، به‌شدت افزایش می‌یابد. نسبت به بتن‌های عادی بیشتر است.

ازاین‌رو استفاده از آن فقط در پروژه‌های باارزش SCC هزینه تولید بتن افزوده بالا توجیه اقتصادی دارد؛ ولی گاهی صرفه‌جویی در مسائلی مثل زمان، هزینه وسایل و دستگاه‌ها، دستمزد در برخی پروژه‌ها دارای توجیه اقتصادی باشد. علاوه بر این SCC کارگران و غیره می‌تواند باعث شود که استفاده از ممکن است این نقیصه به‌زودی،SCC باتوجه‌به تلاش‌های روزافزون در جهت ارائه راهکارهای تولید اقتصادی مطلق نیست و گاهی SCC برطرف شود.

درهرحال آنچه مهم است این است که اقتصادی یا غیراقتصادی بودن اوقات سرعت اجرا، صرفه‌جویی‌ها و تسهیلاتی که با استفاده از این بتن امکان‌پذیر می‌گردد، باعث می‌شود که استفاده از آن در برخی پروژه‌ها دارای توجیه اقتصادی گردد. باعث کم‌شدن سروصدا در کارگاه‌ها شده و باعث می‌گردد که کارگران بهتر بتوانند SCC حذف لیبراسیون در صدای یکدیگر را بشنوند.

از طرف دیگر حذف لیبراسیون باعث می‌شود که کارگران مجبور به جابه‌جایی و حرکت از روی قالب‌ها و شبکه آرماتورها نباشد. این مطلب باعث ایمنی بیشتر کارگاه است. در صنعت ساختمان هنوز استانداردهای مدرن و جامعی برای این بتن تدوین نشده است SCC باتوجه‌به جوان بودن وجود داشته است عبارت‌اند از: ابداع روش‌های نوین آزمایش بتن .SCC مشکلاتی که بر سر راه استانداردسازی را اندازه‌گیری کنند و تغییر روش‌های اجرای سازه‌ها و تأیید SCC بخصوص در حالت تر که بتوانند ویژگی‌های استفاده کرد، می‌بایست روش‌های SSC این نوع بتن در سایت. علاوه بر این برای‌آنکه بتوان از مشخصات خاص اجرا نیز تغییر کنند. نتیجه‌گیری دریچه جدیدی به‌سوی صنعت ساختمان گشوده شده است که از طریق آن می‌توان به SCC می‌توان ابراز نظر نمود که با ابداع روش‌های اجرای نوین سازه‌های بتنی دست‌یافت و سازه‌هایی را به کمک بتن اجرا کرد که تاکنون امکان آن وجود نداشته است.

تحقق این امر به استانداردهای جدید، به‌خصوص در زمینه شکل و ابعاد قالب و فواصل آرماتور و محدودیت‌های فضا نیازمند است.

جمع‌بندی ونتیجه‌گیری

در بالا توضیح دادیم که بتن خود تراکم چیست. بتن خود تراکم نمونه‌ای از پیشرفت‌های اخیر در فناوری بتن است که با ویژگی‌های خاص خود، امکانات جدیدی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد تا از آنها برای حل مشکلات ناشی از عدم تراکم مناسب در سازه‌های بتنی از جمله کاهش عمر مفید و دوام سازه‌ها استفاده کنند. بتن‌ریزی با استفاده از بتن خود تراکم نسبت به دیگر انواع بتن بسیار آسان‌تر است و به لیبراسیون و فشرده کردن بتن نیازی ندارد. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های بتن‌ریزی می‌شود و بدون نیاز به هیچ‌گونه عملیات خاصی، سطوح خارجی این نوع بتن صاف و صیقلی رقم می‌خورد. همچنین روانی و کارایی بالای بتن خود تراکم باعث شده تا بتوان اشکال هندسی مختلف که ساخت آن‌ها با بتن معمولی ممکن نیست را شکل داد.

جهت آشنایی کامل با  “بتن خود متراکم، کاربرد و ویژگی های آن” به پکیج “جزوات کاربردی” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید.

اشتراک‌گزاری در شبکه‌های اجتماعی

دیدگاه خود را بنویسید

دوره جامع متره و برآورد پروژه

آخرین مقالات:

  • مصالح پای کار و نحوه محاسبه آن طبق فهرست‌بها

  • بررسی کامل دستورالعمل تجهیز و برچیدن کارگاه

آخرین فایل‌های گنجینه فایل:

  • ضوابط کاربردی نظام فنی و اجرایی

  • فایل‌های کاربردی دفتر فنی

آخرین فایل‌های هایپر فایل:

  • جزوه مبحث دهم (ویژه آزمون‌های نظارت و اجرا)

  • جزوه تکنولوژی بتن