بتن خودمتراکم؛ مشخصات و کاربردهای آن

بتن متداول ترین ماده ساخته شده توسط انسان است. تقریباً در همه جا می‌ توان سازه های ساخته شده از بتن را دید زیرا این ماده به طور گسترده در ساخت ساختمان، پل، جاده و غیره استفاده می شود.

بتن عمدتاً از مخلوط سیمان پرتلند، آب و سنگدانه (شن، ماسه یا سنگ) تشکیل می شود. پس از ترکیب این مواد با یکدیگر، خمیری تشکیل شده که به مرور زمان سفت می شود. در حال حاضر انواع مختلفی از بتن وجود دارد که عبارتند از: بتن معمولی، سبک، پیش ساخته، هوشمند، خود متراکم و غیره.

در ادامه به شرح اختصاصی بتن خودمتراکم پرداخته ایم. همراه‌ ما بمانید؛ در این نوشته قرار است به طور اختصاصی با بتن خود تراکم، خواص و کاربردهای ویژه آن آشنا شوید.

تاریخچه بتن خود متراکم

نخستین بار ایده بتنی که بدون لرزش و با وزن خود در قالب پخش شود، توسط اوکامورا در سال ۱۹۸۶ مطرح شد. با پیشرفت تکنولوژی روز به روز کیفیت بتن خود متراکم افزایش یافت و سرانجام در اوایل دهه ۷۰ این نوع از بتن وارد ایران شد.

شما عزیزان می توانید برای آشنایی بیشتر با انواع بتن و نحوه بتن ریزی به مطلب “اصول بتن ریزی” مراجعه نمایید.

بتن خود متراکم چیست؟

بتن خود تراکم که با اختصار در زبان لاتین به آن Self Consolidating Concrete و (SSC) می گویند، بتنی است که بدون افزودن آب، با وزن خود در سطح قالب ها پخش شده و همه قسمت های خالی قالب را پر می کند. در واقع این محصول نیازی به ویبراتورهای مکانیکی نداشته و همین ویژگی باعث شده در فضاهایی که امکان ویبره کردن بتن وجود ندارد، مانند زیر آب، بسیار کاربردی باشد.

همچنین برخلاف بتن معمولی، امکان ساخت بتن خودمتراکم برای اشکال مختلف آسان است؛ اما در اصل دسترسی به تکنولوژی تولید انبوه این نوع بتن محدود بوده و به دانش تخصصی نیاز می باشد.

خواص بتن خود متراکم

بتن خودتراکم با استفاده از پرکننده های معدنی و افزودنی های خاص، در برابر جدا شدگی مقاومت دارد و برای جاری شدن و پر کردن قالب ‌ها باید به اندازه ‌کافی روان باشد. این محصول در مقایسه با بتن معمولی در برابر خوردگی و عوامل شیمیایی، همچنین در مقابل ترک های حرارتی از مقاومت بالاتری برخوردار است.

مواد تشکیل دهنده بتن خودمتراکم

مواد تشکیل دهنده بتن خودمتراکم شامل سیمان، سنگدانه، اصلاح کننده لزجت و ماده روان کننده هستند.
سیمان: در حقیقت انواع سیمان های پرتلند برای تولید بتن خودمتراکم مناسب است. نوع و مقدار سیمان بر اساس دوام و ویژگی های بتن تعیین می شود. مقدار سیمان در بتن خود تراکم تقریبا بین kg/m3 350 – 450 است.
سنگدانه درشت و ریز: سایز سنگدانه های درشت بین ۱۶ تا ۲۰ میلیمتر می باشند؛ اما در کل مقدار استفاده از درشت دانه ها در بتن خودمتراکم کم است و فقط برای کاهش جاری شدن بتن بکار می رود.
بهتر است از سنگدانه های درشت گردگوشه با حداکثر قطر ۲۰ میلیمتر استفاده کرد زیرا به پایداری و روانی مخلوط بتنی کمک بالایی می کند. سنگدانه های شکسته با درگیری بین ذرات مقاومت بتن را افزایش می دهند.

آب: آب مصرفی در بتن خودمتراکم می تواند کمتر از بتن سنتی باشد ولی به طور کلی نسبت زیاد آب باعث ناپایداری و کاهش بیش از حد آن، سبب لزجت بتن می شود. بنابراین نسبت آب به سیمان از مهم ترین مواردی است که مقدار آن کیفیت بتن را تحت تاثیر قرار می دهد.
خاکستر بادی: افزودن خاکستر بادی باعث کاهش منافذ، کاهش نفوذ پذیری و بهبود کیفیت سازه می شود.

نانو سیلیس: برای بهبود خواص مکانیکی سازه استفاده می شود.

ماده تامین کننده گرانوی: این ماده از پودرهایی از جنس آهک، بازالت و کوارتز تشکیل شده که در هر سایز، ریز دانه و درشت دانه قابل استفاده است. این ماده برای ایجاد ویژگی روانی و کاهش جداشدگی ذرات بتن خودمتراکم کاربرد دارد.

ذرات نانو در بتن خودمتراکم

از نانوها به علت افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن، بهبود خواص مکانیکی، مقاومت در برابر نفوذ آب، افزایش خاصیت الاستیسیته و غیره استفاده می شود. از جمله نانوهای قابل استفاده در بتن خود متراکم شامل موارد زیر است:

• نانو سیلیس ها
• نانو رس ها
• نانو اکسید تیتانیوم
• نانو ذرات اکسید آهن
• نانو رشته ها و نانو لوله های کربنی
• نانو اکسید آلومینیوم

مزایای بتن خودمتراکم

این نوع بتن با افزودن موادی که در ادامه به آن ها اشاره شد، مزیت هایی زیادی نسبت به بتن سنتی دارند که عبارت است از:

• اجرا و بتن ریزی سریع تر نسبت به بتن معمولی
• خشک شدن سریع
• نداشتن آلودگی صوتی به علت نیاز نداشتن به ویبراتور
• ایجاد یکپارچگی و تراکم به علت خاصیت تراکم خودکار
• ارتقا کیفیت سطوح بتنی
• طول عمر بالا در نتیجه پوشش کامل سطوح به ویژه میلگردها
• پایداری زیاد در برابر جداشدگی دانه ها
• استفاده در ساخت سازه های سنگین

معایب بتن خودمتراکم

• به دلیل اینکه بتن خودمتراکم نسبت به بتن معمولی از مواد پرکننده تشکیل شده است، در برابر آتش سوزی مقاومت بالایی ندارد.

• به علت اینکه فشار زیادی به قالب ها وارد می شود، لازم است درزبندی به دقت صورت گیرد. بنابراین هزینه قالب ها افزایش می یابد.

• اجرا و تولید بتن خودمتراکم و تست آن نیازمند افراد متخصص است که مسلما هزینه کار با آن ها بالاتر می باشد. لذا در صورت نبود کارگران ماهر و نظارت دقیق در ساخت، مشکلاتی به‌ وجود خواهد آمد و بتن به کیفیت مطلوب نمی رسد. لازم به ذکر است ساخت بتن خودمتراکم به علت حساسیتی که دارد زمانبرتر از بتن معمولی می باشد.

• بهتر است از بتن خودمتراکم در فصول سرد استفاده نشود یا با استفاده از مواد افزودنی مانند هوازا و حباب ساز این محدودیت را برطرف کرد.

کاربردهای بتن خودمتراکم

مزیت های بسیار بتن خودمتراکم باعث کاربردهای زیاد آن در ساخت سازه های بتنی شده است. از موارد مصرف این نوع بتن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

بتن های خودمتراکم معمولا در محل هایی که تراکم میلگرد بالا است، در سازه هایی که نیاز به ظریف کاری دارد، در سازه هایی که امکان ویبره کردن بتن وجود ندارد مانند سازه های زیر آب، استفاده می شوند.

نکاتی در استفاده از بتن خود متراکم

• تولید بتن خود تراکم نیاز به تجربه و دقت بیشتری نسبت به بتن معمولی دارد.

• قالب مورد استفاده باید طوری طراحی شود که فشار بیشتری نسبت به بتن معمولی تحمل کند.

• استفاده از میکسر به دلیل ایجاد خاصیت روانی زیاد بتن خود تراکم توصیه نمی شود و ممکن است در طول جاده ریخته و باعث آلودگی شود.

کلام آخر

بتن خودمتراکم یا خودتراکم نوعی از بتن است که با توجه به وزن خود و بدون افزودن مواد اضافی به آسانی در قالب پخش شده و همه جای آن را پر می کند.

اجرا، بتن ریزی و سخت شدن بتن خودمتراکم سریع تر از بتن معمولی می باشد و به دلیل نیاز نداشتن به ویبراتور، آلودگی صوتی ایجاد نمی کند. همچنین به علت پوشش کامل میلگردها باعث عمر بالای سازه می شود. در واقع امروزه تولید بتن خود متراکم به پیشرفت شایانی رسیده است، اما به دلیل نیاز به متخصصان، تولید آن در بعضی از جاها گستردش نیافته است.

سوالات متداول بتن خود متراکم؛ مشخصات و کاربردها