• Info@pce.ir
  • آدرس کارخانه:اصفهان، شهرک صنعتی بزرگ شرق، خ هفتم، صنایع شیمیایی ساختمان پارتاک
  • اکنون تماس بگیرید: 09131135803

بتن خودتراکم

بتن خودتراکم چیست؟

یکی از نکات بسیار مهم و ضروری در اجرای سازه بتنی تراکم کامل بتن و جاگیری مناسب آن در قالب است. متراکم نمودن بتن با استفاده از روشهای معمول یعنی استفاده از ویبراتورها مشکلات متعددی از جمله جداشدگی دانه ها، شن نماشدن بعضی نقاط را به همراه دارد.

بتن خودتراکم بتنی است که بدون اعمال هیچگونه انرژی خارجی و تحت اثر وزن خود متراکم گردد. این بتن که ماده ای بسیار سیال و روان و مخلوطی همگن است، بسیاری از مشکلات بتن معمولی نظیر جا شدگی ، آب انداختن، جذب آب، نفوذپذیری و .... را رفع نموده و علاوه بر این بدون نیاز به هیچ لرزننده (ویبره) داخلی یا ویبره بدنه قالب تحت اثر وزن خود متراکم شود.

این بتن به راحتی توانایی پر کردن قالب د رمحل شبکه های آرماتور فشرده را دارا می باشد و حتی در جاهایی که دسترسی به آنها دشوار است به راحتی عبور می کند. بتن خود تراکم در طرح اختلاط و ساختارش تفاوت عمده ای با بتن معمولی ندارد. البته مواد خاصی جهت نیل به مشخصات ویژه این بتن درتولید آن مورد مصرف قرار میگیرد. این مواد عمدتاً شامل فوق روان کننده ها، مواد مضاف پوزولانی و فیلرها (پودر سنگ با قطر دانه های ریزتر از 125 میکرون) می باشند. همچنین ملاحظات خاصی در مورد دانه بندی سنگدانه های مورد مصرف در این نوع بتن در نظر گرفته می شود.

نظریه بتن خود تراکم که انقلابی در زمینه تکنولوژی بتن نامیده شده است اولین بار توسط پروفسور حجیم اکمورا از دانشگاه کوجی ژاپن در سال 1986 مطرح گردید. در سال 1988 این نظر تکمیل و برای اولین بار بتن خود تراکم ساخته شد. در سال 1989 اولین مقاله درباره بتن خود تراکم در دومین کنفرانس مهندسی سازه و ساختمان آسیای شرقی ارائه شد.

 

 

چالش های استفاده از ویبراتور جهت متراکم کردن بتن

استفاده از ویبراتور جهت متراکم کردن بتن، مشکلات زیادی به همراه دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  1. جدا شدگی دانه بندی بتن به علت ویبره زیاد در بعضی مناطق
  2. تراکم  ناهمگن درنقاط مختلف سازه و در نتیجه مقاومت فشاری متفاوت درمقاطع مختلف سازه
  3. گیر کردن شیلنگ ویبره بین آرماتورها در حین اجرا
  4. کرمو شدن بعضی مناطق به علت غیر قابل دسترس بودن
  5. کرمو شدن نقاطی از سطح بتن به علت ویبره بیش از حد و فرار شیره بتن

 

مزایای بتن خودتراکم

  1. اطمینان از تراکم بخصوص در مقاطعی که کاربرد لرزاننده دشوار است.
  2. افزایش سرعت اجرا و کاهش نیروی انسانی مورد نیاز برای اجرا
  3. جاگیری آسانتر در قالب
  4. سطح تمام شده بهتر
  5. کاهش نیروی انسانی
  6. اجرای سریعتر خصوصاً در مورد مقاطع دیوار و ستون
  7. آزادی عمل بیشتر در طراحی (امکان ایجاد مقاطع نازک تر)
  8. کاهش آلودگی صوتی ناشی از عملیات ویبره
  9. سطح تمام شده بتن خود تراکم در مقایسه با بتن معمولی

 

مواد تشکیل دهنده بتن خود تراکم

ماسه (ریزدانه ها)

تمامی ماسه های متداول در تولید بتن معمولی دراین صنعت نیز به کار می رود. هر دو نوع ماسه شکسته و یا گرد گوشه اعم از سیلیسی و یا آهکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. ذرات ریز تر از 125 میکرون که به عنوان (پودر)تلقی می شوند ، بر خواص روانی بتن خود تراکم بسیار موثر بوده و به منظور تولید بتن یکنواخت، رطوبت آن باید دقیقاً کنترل شود. حداقل میزان ریزدانه ها (ازماسه تا مواد چسباننده پودری)به منظور جلوگیری از جداشدگی دانه بندی از مقدار مشخصی نباید کمتر باشد.

شن (درشت دانه ها)

تمامی انواع درشت دانه در این نوع  بتن به کار میرود، ولی حداکثر اندازه معمولی دانه ها 16 تا 20 میلیمتر میباشد. به هر حال سنگدانهای تا حدود 40 میلیمتر نیر می تواند دربتن خودتراکم به کار رود. استفاد از سنگدانه های شکسته سبب افزایش مقاومت بتن خود تراکم (بدلیل افزایش قفل و بست بین ذرات )می شود در حالیکه سنگدانه های گرد گوشه بدلیل کاهش اصطکاک داخلی روانی شان را بهبود می بخشد.

سیمان

به طور کلی تمامی انواع سیمان های استاندارد می تواند در بتن خود تراکم به کار رود. انتخاب نوع سیمان بستگی به پارامترهای مورد انتظار بتن مثل مقاومت ، دوام و... دارد. دامنه عمومی میزان مصرف سیمان در اینجا 350 تا 450 کیلوگرم در متر مکعب می باشد.میزان بیشتر از 500 می تواند سبب افزایش خطر جمع شدگی شود. میزان کمتر از350 نیز فقط در صورتی قابل قبول می باشد که به همراه مواد پوزولانی، خاکسترهای بادی، دوده سیلیسی و ... به کار رود.

حضور بیش از 10% میزان در سیمان میتواند سبب کاهش نگهداشت کارایی بتن گردد.

مواد مضاف

مصالح بسیار ریز آلی هستند که به منظور بهبود و ایجاد خواص مشخص در بتن به آن افزوده می شوند. این مواد باعث بهبود  کارایی،کاهش حرارت هیدراتاسیون و عملکرد بهتر بتن در دراز مدت میگردند.

مواد مضاف عمومی مورد استفاده عبارتند از:

پودر سنگ

ذرات شکسته بسیار ریز (کوچکتر از 125 میکرون) سنگ آهک ، دولومیت و یا گرانیت است که به منظور افزایش مواد پودری به کار می رود. استفاده از پودر های دولومیتی، بدلیل واکنش های کربنات قلیایی میتواند دوام بتن را با مشکل مواجه نماید.

خاکستر بادی

ماده ای است که از سوختن زغال سنگ حاصل می شود و دارای خصوصیات پوزولانی است که در بهبود بتن خیلی موثر می باشد.

میکروسیلیس

میکروسیلیس در بتن خود تراکم باعث سیالیت بالای بتن شده و دوام بتن را افرایش می دهد و نقش مهمی در چسندگی و پرکندگی بتن با عملکرد بالا دارد. میکروسیلیس دارای حدود 90% دی اکسید سیلیس می باشد.

ذکر این نکته ضروری می باشد که استفاده از پرکننده در هر کشوری با توجه به ذخائر همان کشور تعیین می شود. برای مثال درکشوهای اروپایی که هنوز از ذغال سنگ به عنوان سوخت کربنی استفاده می شنود به کاربردن خاکستربادی امری بهینه نو مفید است، در کشوهایی که به لخاظ صنعت ذوب آهن درمرحله  صنعتی قرار دارند،می توان از سرباره کارخانجات ذوب آهن استفاده نمود در کشور ما نیز با توجه به در دسترس بودن و همچنین کارآیی آن پرکننده، باید به دنبال ماده ای مناسب و مقرون به صرفه برای جایگزنی فیلرهای مرسوم در صنعت بتن خود تراکم اروپایی باشیم.

مواد افزودنی

موادی هستند که به منظور ایجاد و یا بهبود خواص مشخصی به بتن تازه و یا سخت شده در حین ساخت بتن به آن افزوده می شوند. استفاده از فوق روان کننده ها برای تولید بتن خود تراکم به منظور ایجاد کارایی مناسب ، ضروری می باشد.

از انواع دیگر مواد افزودنی می توان به :

عامل اصلاح لزجت (V.M.A) به منظور اصلاح لزجت

مواد افزودنی حباب زا (A.E.A) به منظور بهبود مقاومت در برابر یخ زدگی و آب شدن

کندگیر کننده ها به منظور کنترل گیرش و .... اشاره نمود.

استفاده از V.M.Aدر حضور پودر ها  امکان جداشدگی دانه بندی راکاهش داده و مخلوط یکنواخت تر میکند ولی در استفاده از آن باید به اثرات آنها بر روی عملکرد بلند مدت بتن توجه داشت. استفاده از فوق روان کننده ها می تواند تا حدود 20% مصرف آب را کاهش دهند.

آب مخلوط

مطابق استاندارد بتن های معمولی به کار می رود.

خصوصیات ویژه بتن خود تراکم

این بتن می تواند برای ساخت هرنوع سازه با ویژگهای مطلوب دوام ، مقاومت و .... به کار رود. به لحاظ مقاومت فشاری ،کششی ، مدول الاستیسیته و .... با بتن های معمولی فرق نمی کند و تمامی پارامتر ها و فرمول های 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 می رود. لذا سرعت در شروع عملیات عمل آوری در بتن خود تراکم یک امر ضروری است. جهت بررسی خواص بتن تازه مهمترین فاکتور مطرح، روانی بتن می باشد که عموماً بوسیله آزمایش اسلامپ سنجیده می شود ولی درمورد بتن خود تراکم باید فاکتورهای بیشتری مورد برسی قرار گیرد تا ازتوانایی بتن ساخته شده جهت تراکم خودکار اطمینان حاصل شود، این پارامتر ها به شرح ذیل می باشد:

روانی: به قابلیت جریان یابی روان و آسان بتن تازه وقتی مانعی برسر راه آن نباشد، روانی گویند این ویژگی با آزمایش جریان اسلامپ سنجیده می شود.

توان عبور: به توانای بتن خود تراکم در جاری شدن و عبو ار بین فضای کوچک شبکه آرماتور بدون توقف یا جداشدگی توان عبو رگویند. این ویژگی با آزمایش Lجعبه سنجیده می شود.

 

 

مقاومت در برابر جداشدگی: به توانایی بتن خود تراکم برای یکنواخت و همگن ماندن، طی مراحل حمل و بتن ریزی گویند. مقاومت در برابر جداشدگی به وسیله آزمایش پایایی الک سنجیده می شود.

لزجت(ویسکوزیته): به خاصیتی که باعث مقاومت در برابر جاری شدن سریع بتن می گرددگویند. بتن دارای لزجت پایین به سرعت جریان می بابد و توقف می کند ولی بتن با لزجت زیاد مدت زمان بیشتری حرکت می کند تا متوقف شود.

برای رده بندی بتن خود تحکیم سه الزام اساسی شامل قابلیت جریان، قابلیت عبور از بین آرماتورهای نزدیک به هم و پایداری در برابر جدا شدگی وجود دارد. شرایط لازم برای حصول خاصیت خود تحکیمی عبارت از مصرف ریزدانه  بیشتر کوچک ترا ز 600 میکرون، لزجت مناسب به دست آمده با عامل

کنترل کننده، نسبت آب به سیمان حدود 4/0 ، استفاده از یک فوق روان کننده، مصالح سنگی درشت دانه کمتر از معمول (50 درصد حجم کل جامدات شکل و بافت مناسب مصالح سنگی درشت دانه هستند . این شرایط میکروساختار یکنواخت تر و فصل مشترک)تخلخل کمتری را تولید می کنند. بدیهی است،توسعه و پیشرفت در تمامی زمینه های بتن ویژه ادامه دارد.