بتن خود متراکم یا خود تحکیم این بتن به دلیل روانی بالا، قابلیت جریان پذیری و مقاومت در برابر جداشدگی مواد تشکیلدهنده اش (مانند سنگدانهها و سیمان) شناخته می شود. معمولا از افزودنی های خاص مثل فوق روانکننده ها برای دستیابی به این ویژگیها استفاده می شود. کاربرد بتن خودمتراکم برای سازه های پیچیده با آرماتور متراکم یا قالب های باریک بسیار مناسب است.
بتن خود تحکیم چیست؟
بتن خودمتراکم، که گاهی به آن بتن خودتحکیم نیز گفته می شود، نوعی بتن با کارایی بسیار بالا است که بدون نیاز به لرزاندن یا تراکم مکانیکی (ویبره)، تحت وزن خود به راحتی در قالب جریان یافته و تمام فضاهای خالی را پر میکند. این ویژگی موجب میشود که بتن خودمتراکم برای سازه های پیچیده یا قسمت هایی با آرماتورگذاری فشرده، بسیار مناسب باشد. علاوه بر سهولت اجرا، این نوع بتن از مقاومت و دوام بالایی نیز برخوردار است.
اجزای اصلی ومراحل تولید بتن خود متراکم
مواد تشکیل دهنده بتن خود متراکم شونده برحسب نسبت های اختلاط، نوع دانه بندی بتن خود متراکم (شن و ماسه)، وافزودنی ها مورد بررسی قرار میگیرد.
مواد پودری از قبیل (خاکستر بادی، دوده سیلیس یا پودر سنگ آهک) در ترکیبات بتن خود متراکم شونده نقش دارند. این مواد باعث بهبود خواص مکانیکی وکاهش هزینه می شود.
موارد استفاده از بتن خود متراکم در ساخت و ساز، حجم و وزن مواد به طور دقیق و مرتب کنترل شود. اگر مقدار قید شده در طرح اختلاط کم یا زیاد شود،محصول بی کیفیت و نا مناسبی بدست می آید. مراحل ساخت بتن خود تحکیم به شرح زیر می باشد.
| مراحل تولید | نحوه ساخت بتن خود متراکم |
| انتخاب وآماده سازی مواد اولیه | انتخاب سنگدانه های مناسب ومواد افزودنی باکیفیت |
| مخلوط کردن خشک | ترکیب سیمان، سنگدانه و مواد پرکننده در میکسر بصورت خشک |
| افزودن آب و مواد افزودنی بتن خود متراکم | افزودن تدریجی آب به همراه فوق روان کننده ها وسایر افزودنی ها |
| مخلوط کردن نهایی | هم زدن مخلوط به مدت 5 تا 10 دقیقه برای یکنواخت و روان شدن |
| کنترل کیفیت | آزمایش بتن خود متراکم برای اطمینان از روانی وپایداری |
| انتقال و ریختن | انتقال به محل مورد نظر و ریختن در قالب بدون نیاز به ویبره |
این فرآیند باید با دقت انجام شود تا بتن خودتحکیم خواص مطلوب خود مانند: روانی، پایداری و مقاومت را حفظ کند.
انواع بتن خود متراکم و کاربرد هرکدام
دراین مقاله بتن خود متراکم (Self-Compacting Concrete یا SCC) به انواع مختلفی تقسیم میشود که بر اساس ترکیبات و کاربردها متفاوت هستند. به طور مختصر، انواع اصلی آن عبارتند از:
- بتن خود متراکم توانمند
- بتن خود متراکم الیافی
- بتن خود متراکم سبکدانه
- بتن خود متراکم کم سیمان
- بتن خود متراکم ژئو پلیمری
- بتن خودمتراکم توانمند
نوعی بتن است که علاوه بر ویژگیهای اصلی SCC (سیالیت بالا، عدم نیاز به ویبره، و پر کردن کامل قالب)، دارای خواص مکانیکی و دوام بیشتری است. این بتن با مقاومت فشاری بالا (معمولاً بیش از 50 مگاپاسکال)، پایداری بهتر در برابر عوامل محیطی (مثل خوردگی و ترکخوردگی)، و کارایی عالی طراحی میشود. از افزودنی های خاص (مثل فوق روانکننده ها) و مواد پودری ریز برای دستیابی به این ویژگیها استفاده میشود. کاربرد بتن خود متراکم توانمند در پروژههای پیچیده و سازههای با طول عمر بالا می باشد.
- بتن خود متراکم الیافی
نوعی بتن خودمتراکم است که با افزودن الیاف (مانند الیاف فلزی، پلیمری، شیشهای یا طبیعی) تقویت شده است. این الیاف باعث افزایش مقاومت کششی، کنترل ترکخوردگی، و بهبود دوام بتن میشوند، در حالی که ویژگیهای اصلی SCC مثل سیالیت و عدم نیاز به ویبره حفظ میشود. این نوع بتن برای سازههایی که نیاز به مقاومت بیشتر در برابر بارهای دینامیکی یا ترکخوردگی دارند، مناسب است.
- بتن خودمتراکم سبکدانه
نوعی بتن خودمتراکم است که در آن از سنگدانههای سبک (مانند پرلیت، رس منبسطشده یا پوکه) به جای سنگدانههای معمولی استفاده میشود. این بتن ضمن حفظ ویژگیهای SCC (سیالیت بالا و عدم نیاز به ویبره)، وزن کمتری دارد. مقاومت بتن خود متراکم ممکن است کمتر از بتن معمولی باشد، اما با طراحی مناسب قابل بهینهسازی است.
- بتن خودمتراکم کمسیمان
نوعی بتن خود متراکم شونده است که در آن مقدار سیمان به طور قابلتوجهی کاهش یافته و جای آن با مواد پودری جایگزین (مانند خاکستر بادی، سرباره یا پودر سنگ) پر میشود. این نوع بتن ضمن حفظ سیالیت و کارایی SCC، هزینهها و اثرات زیستمحیطی (ناشی از تولید سیمان) را کاهش میدهد. مقاومت بتن خود متراکم و دوام آن با تنظیم دقیق افزودنیها و مواد جایگزین بهینه میشود و برای پروژههای اقتصادی و پایدار مناسب است.
- بتن خودمتراکم ژئوپلیمری
نوعی بتن خودمتراکم است که به جای سیمان پرتلند از مواد ژئوپلیمری (مانند خاکستر بادی یا سرباره فعالشده با قلیاییها) به عنوان چسباننده استفاده میکند. این بتن ضمن داشتن سیالیت و کارایی SCC، اثرات زیستمحیطی کمتری دارد (به دلیل حذف سیمان)، مقاومت شیمیایی بالا و دوام خوبی در برابر حرارت و خوردگی ارائه میدهد. برای سازههای پایدار و مقاوم در شرایط سخت مناسب است.
مشخصات محاسباتی بتن خودمتراکم یا خود تحکیم
مشخصات بتن خود متراکم بر حسب چگالی وعیار بتن به ترتیب مورد بررسی قرار می گیرد:
چگالی بتن خودتحکیم (SCC) به ترکیب مواد اولیه آن بستگی دارد، اما به طور کلی در محدوده 2300 تا 2500 کیلوگرم بر متر مکعب قرار دارد. این مقدار مشابه بتن معمولی است، زیرا تفاوت اصلی SCC در روانی و کارایی آن است، نه در جرم حجمی. استفاده از پرکنندهها یا سنگدانههای خاص ممکن است این چگالی را کمی تغییر دهد.
عیار بتن خود متراکم یا خود تحکیم (SCC) به مقدار سیمان در واحد حجم بتن اشاره دارد و معمولا بین 350 تا 450 کیلوگرم بر متر مکعب است. این مقدار بسته به نیاز پروژه، مقاومت مورد نظر و نوع مواد افزودنی متغیر است.
مزایا ومعایب بتن خود متراکم
در جدول زیر مزایا ومعایب بتن خود تحکیم به طور مختصر مورد بررسی قرار گرفته است.
| مزایای بتن خود متراکم | معایب بتن خود متراکم |
| سیالیت بالا ( پر کردن قالب ها بدون نیاز به ویبره ) | هزینه اولیه بالاتر (نیاز به افزودنی های خاص) |
| کیفیت سطحی بهتر ( سطح صاف تر وبدون حفره ) | حساسیت به ترکیب (نیاز به طراحی دقیق مخلوط وکنترل کیفیت) |
| کاهش زمان وهزینه اجرا ( به دلیل حذف عملیات تراکم ) | جدا شدگی احتمالی (جدا شدن سنگدانه ها در صورت عدم تناسب مواد) |
| مناسب برای سازه های پیچیده ( جریان راحت در مقاطع پر آرماتور ) | مقاومت کمتر در برخی موارد (کاهش مقاومت در صورت بهینه سازی نشدن) |
| کاهش سروصدا (عدم استفاده از ویبراتور ) | نیاز به تخصص (اجرای آن نیازمند دانش فنی بالاست) |
بتن خود متراکم شونده در کنار کاربردهای فوق العاده و مزایایی که دارد، معایبی هم دارد. خواص و مزایای بتن خود متراکم باعث شده است این بتن به یکی از پرفروشترین بتنها تبدیل شود. و مهندسین صنعت ساختمانی به تحقیق در مورد بتن خود متراکم بپردازند.
استاندارد بتن خود متراکم
استاندارد بتن خود متراکم برای تضمین کیفیت، کارایی ودوام آن تدوین شده اند. این استاندارد ها دارای انواع مختلفی می باشد.
- ASTM C1611 آزمایش جریان اسلامپ برای سنجش سیالیت معمولا 550 تا850 میلی متر می باشد.
- EN 206 آزمایش الزامات عمومی برای مقاومت ودوام بتن
- EFNARCراهنمای طراحی مخلوط وآزمایش ها مثل (L-Box _V-Funnel)
- ACI 237R دستور العمل طراحی واجرای SCC
استانداردها های فوق سیالیت، پایداری (عدم جداشدگی)، و مقاومت بتن خود متراکم را بررسی میکنند. در ایران، معمولا از استانداردهای بینالمللی یا آییننامههای بومی (مثل مبحث نهم مقررات ملی) با تطبیق استفاده میشود.
بتن خود متراکم شونده با ویژگی سیالیت بالا عدم نیاز به ویبره وتوانایی پر کردن قالب های پیچیده گزینه ایی کار آمد برای سازه های مدرن است. همین امر باعث شده است که مهندسین در صنعت ساختمان سازی به تحقیق در مورد بتن خود متراکم بپردازند.
انواع بتن خود تحکیم مانند: الیافی، سبک دانه، کم سیمان و ژئوپلیمری با توجه به نیاز پروژه انتخاب می شوند. بتن خود تحکیم با توجه به مزایا ومعایبی که دارد، می تواند راه حلی پایدار وپیشرفته در صنعت ساخت وساز باشد. از کاربرد بتن خود متراکم میتوان سازه های سبک، سازه های پیچیده، سازه های با طول عمر بالا مثال زد. ما سعی کردیم در مقاله بتن خود متراکم تمام جزییات را بصورت کامل شرح دهیم.
نظرات کاربران