رفتن به محتوای اصلی
گروه مهندسی امین بنابن 

 بیش از یک دهه تجربه با در اختیار داشتن تجربیات حاصل از ارائه خدمات مشاوره در کنار تجربیات پیمانکاری هم اکنون با بهره گیری از پرسنل فنی کارآمد و مسلط به دانش فنی روز، ماشین آلات و تجهیزات کامل کارگاهی و با بهره گیری از آزمایشگاه مجهز ژئوتکنیک و مقاومت مصالح آمادگی ارائه خدمات در زمینه های مختلف ژئوتکنیک، ساختمان وغیره دارد.

موقعیت مکانی

آدرس : تهران ،خیابان ظفر ، خیابان فرید افشار ، خیابان بابک شرقی ، پلاک 23 ، طبقه اول ، واحد 3

تلفن ثابت : 02126401293 - 02126420558 - 02126421343
تلفن همراه : 09121889396 - 09123369668
Aminbanaboncollection@Gmail.Com
Aminbanabon@Gmail.Com
Aminbanabon@yahoo.Com
09121889396 / 09123369668 Aminbanabon@gmail.com / Aminbanabon@yahoo.com/ aminbanaboncollection@gmail.com

 

1- مقدمه

پیشرفت در تکنولوژی بتن منجر به توسعه نوع جدیدی از بتن به نام خودمتراکم (Self Consolidating Concrete) شده است. در گذشته در قسمت‌هایی از سازه که قالب‌ها و شکل‌های پیچیده و یا با آرماتوربندی زیاد وجود داشت، بتن‌ریزی با مشکل مواجه می‌شد؛ چرا که عملیات تراکم و ویبره به صورت دقیق قابل اجرا نبود. از همین‌رو محققین در جستجوی بتنی درآمدند که مشکل ذکر شده تا حد امکان در آن مرتفع شده باشد. نتیجتاً بتن خودتراکم SCC در سال 1986 توسط اوکامورا در ژاپن معرفی شد.

شکل 2  نمونه ای از بتن خود تراکم با اسلامپ مطلوب(سمت راست) و اسلامپ نامطلوب(سمت چپ)

2- تعریف

بتن خودتراکم شاخه جدید بتن با مقاومت متوسط به بالا و یک فن‌آوری نوپا در عرصه ساخت و ساز دنیا است که بدون ویبره کردن، تحت وزن خود در میان انبوه اجزای سازه‌ای جریان یافته و داخل قالب را پر می‌کند (روانی بالا)، بدون اینکه سنگ‌دانه‌های درشت از ملات جدا شوند (همگن و بدون جداشدگی). در آئین‌نامه EFNARC، یک ترکیب بتن تنها به این دلیل خودمتراکم نامیده می‌شود که قابلیت عبور و پرکنندگی و مقاومت دربرابر جداشدن را داشته باشد. مقدار اسلامپ این بتن بین 650 تا 800 میلیمتر است. اسلامپ بالا را می‌توان شرط لازم خودمتراکمی دانست اما به تنهایی گواه بر خودتراکم بودن بتن نیست؛ چرا که ممکن است بتن با اسلامپ بالا، پارامترهای دیگری مانند قابلیت عبور و پرکنندگی کافی را نداشته باشد.

 

شکل 2  نمونه ای از بتن خود تراکم با اسلامپ مطلوب(سمت راست) و اسلامپ نامطلوب(سمت چپ)

جدول 1  ضوابط پذیرش بتن خودمتراکم

    در حقیقت در بتن خودمتراکم، هدف اصلی دست یافتن به خصوصیات رئولوژیکی مناسب است؛ اما مقاومت فشاری نیز موضوعی کلیدی به شمار می‌رود. آزمایش‌های قیف V شکل، جعبه L و U شکل به ترتیب پرکنندگی، توانایی عبور و مقاومت دربرابر جداشدگی را مورد ارزیابی قرار می‌دهند و پس از آن، آزمایش مقاومت بر روی بتن انجام می‌شود.

3- مزایا و معایب

از جمله مزایای این بتن به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

  • پر کردن تمام زوایای قالب، تحت وزن خود و بدون نیاز به ویبراتور
  • شکل‌پذیری بیشتر و حفظ شرایط اولیه (خواص بتن تازه) در مدت زمان اجرا
  • بالابردن دوام سازه‌های بتنی
  • کاهش نیاز به کارگر و درنتیجه کاهش هزینه
  • کیفیت پرداخت بیشتر، آلودگی صوتی کمتر، کاهش زمان، کیفیت اجرای بالاتر در اعضای پیش‌ساخته
  • قابلیت ساخت مقاطع با میلگردگذاری متراکم
  • دست‌یابی به کیفیت مناسب سطح تمام شده بتن
  • کاهش زمان ساخت
  • افزایش همگنی

از جمله معایب آن نیز می‌توان موارد زیر را برشمرد:

  • افزایش استفاده از سیمان، فوق‌روان‌کننده و مواده قوام‌آور و درنتیجه افزایش هزینه‌های ساخت
  • کاهش مقاومت برشی به دلیل خمیر بیشتر و کاهش قفل و بست میان ستگ‌دانه ها
  • پتانسیل آب انداختگی و کاهش مقاومت پیوستگی
  • مستعد جداشدگی
  • مدول الاستیسیته کمتر از بتن معمولی
  • احتیاج به نیروی کار با مهارت بیشتر و کنترل کیفیت دقیق‌تر
  • حساسیت زیاد دربرابر تغییرات ویژگی‌های مواد و مصالح

4- طرح اختلاط

ترکیب عناصر سازنده بتن، جهت حصول نتیجه مورد نظر، از اهمیت بالایی برخوردار است. از این منظر، بتن‌های خودمتراکم‌شونده نیز برای تامین کارایی هدف، از ترکیب متفاوتی نسبت به بتن‌های معمولی برخوردار هستند. در ادامه تلاش بر این است که طرح اختلاط این نوع بتن مورد بررسی قرار گیرد. طرح مخلوط بتن خودمتراکم نوعی بهینه‌سازی مواد و مصالح اولیه بوده که به طرز قابل‌توجهی به خصوصیات تمام مصالح وابسته است و هدف

در آن رسیدن به خصوصیت رئولوژیک کافی، همزمان با مقاومت فشاری مطلوب می‌باشد.

4-1- سنگ‌دانه‌ها

از عناصر اصلی تشکیل دهنده بتن خودتراکم می‌باشندکه بیش از 60 % حجم بتن را شامل می‌شوند . برای صرفه اقتصادي بیشتر کافی است میزان سنگدانه را افزایش داده و میزان فضاي خالی و در نهایت مصرف سیمان، را کاهش داد. این بتن نسبت به بتن معمولی داراي مقدار کمتري از درشت‌دانه است؛ انتخاب حداکثر اندازه مناسب سنگ‌دانه، می‌تواند علاوه بر افزایش کارایی، هزینه را نیز کاهش دهد. افزایش حداکثر اندازه سنگدانه‌ها باعث آب انداختن سطحی و پخش‌شدگی همگن کمتر می‌شود.

    نتایج آزمایش‌های انجام گرفته روی توزیع سنگ‌دانه‌ها نشان می‌دهد که دانه‌ها با اندازه بین 25/0 الی 5/0 میلیمتر دارای بیشترین مساحت سطح سنگ‌دانه هستند. سنگ‌دانه با تراکم انباشتگی (پارامتری که  ظاهر، زاویه‌داری، بافت و … سنگ‌دانه را شامل می‌شود.) بالا دارای فضای خالی کمتر و کمینه شدن خمیر سیمان جهت پر کردن فضاهای خالی است؛ همچنین خصوصیات بتن سخت‌شده و مقاومت آن را بالا می‌برد. حداکثر اندازه دانه‌ها در این نوع بتن به 20 میلیمتر محدود می‌گردد.

شکل 3  محدوده و میانگین نسبت ماسه به سنگ‌دانه

4-2- سیمان

حداقل خمیر سیمان لازم (سیمان+آب+افزودنی چسبنده) باید به اندازه‌ای باشد که فضای خالی بتن را پر کند. مقدار خمیر سیمانی مازاد باتوجه به کارایی بتن بدست می‌آید و سطح سنگ‌دانه‌ها را روغن‌کاری می‌کند. جایگزینی بخشی از سیمان با مواد افزودنی صنعتی و معدنی، راه‌حلی عملی در راستای توسعه پایدار است؛ چرا که برای تولید سیمان انرژی زیادی صرف می‌شود و هشت درصد گاز کربنیک در جهان توسط آن بوجود می‌آید. خاکستر بادی می‌تواند به عنوان بخشی از سیمان به کار رود که این افزودنی با تامین چسبندگی کافی، سبب کاهش هزینه‌ها و اقتصادی‌تر شدن طرح می‌گردد. معمولا مقدار سیمان به 350 تا 450 کیلوگرم محدود می‌شود.

شکل 4  محدوده و میانگین میزان خاکستر بادی (درصد جایگزین شده سیمان)

4-3- نسبت آب به سیمان

در اغلب طرح‌ها، نسبت آب به سیمان برابر با 4/0 به دست می‌آید. هم‌چنین مصرف آب به 200 الی 230 کیلوگرم محدود می‌گردد.

 

شکل 5  محدوده و میانگین نسبت آب به سیمان (سمت راست) و میزان آب (سمت چپ)

4-4- افزودنی‌ها

مواد افزودنی معدنی مانند خاکستر بادی، روباره کوره آهن‌گدازی و دوده سیلیس به طور موفقیت‌آمیزی در بتن خودمتراکم استفاده شده است. یکی از افزودنی‌های بسیار متدوال خاکستر بادی است که فقط در برخی کشورها قابل تولید بوده و هزینه تهیه آن زیاد است. بنابراین یافتن افزودنی‌های معدنی ارزانتری که به طور محلی در دسترس باشند، ضروری است. یکی از این افزودنی‌های معدنی زئولیت می‌باشد که در ایران به وفور یافت شده و قیمت آن بسیار کمتر از خاکستر بادی و دوده سیلیس است. گزارش شده که فعالیت پوزولانی زئولیت مابین فعالیت پوزولانی دوده سیلیس و خاکستر بادی است. این ماده می‌تواند از آب‌انداختگی و جداشدگی بتن تازه جلوگیری کند، نفوذپذیری بتن سخت شده را کاهش دهد و سبب افزایش مقاومت و پایایی بتن گردد. از دیگر پوزولان‌ها متاکائولن است که یک ماده آلومیناسیلیکاتی با فعالیت بسیار بالاست؛ با افزودن آن به بتن مقاومت افزایش یافته و وضعیت تخلخل خمیر سیمان بهبود پیدا می‌کند.

    استفاده از فوق‌روان‌کننده‌ها برای حصول روانی مورد نظر و اسلامپ کافی نیز ضروری است. غالبا از فوق‌روان‌کننده‌های برپایه کربوکسیلیت استفاده می‌شود. باید توجه داشت استفاده زیاد (بیشتر از 5/4%) از این ماده زمان گیرش بتن را افزایش داده و عمل‌آوری بتن را در شرایط نامناسب قرار می‌دهـد که نتیجه آن ایجاد

خصوصیات مکانیکی نامطلوب است.

    افزودنی‌های اصلاح کننده لزجت (VMA) نیز برای بهبود رئولوژی مصالح سیمانی در حالت خمیری و کاهش خطر جداشدگی در این نوع بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

5- نتیجه‌گیری

طرح اختلاط بتن خودتراکم به صورت خلاصه در جدول 2 ذکر شده است.

جدول 2  طرح اختلاط بتن خودتراکم

تماس بگیرید برگشت به بالا