بتن خود متراکم (SCC) – مزایا و معایب

انواع خاصی از بتن برای استفاده در شرایطی که نیاز به ملاحظات خاصی دارد اختراع شده است. بتن خود تراکم یکی از این نوع بتن است. بتن خود تراکم بتن جدیدی است که زیر وزن خود جریان دارد و برای تراکم نیازی به لرزش خارجی ندارد.

در ساخت و سازهایی که نمی توان از ویبره برای تحکیم بتن استفاده کرد استفاده می شود. در این مقاله به تفصیل در مورد بتن خود تراکم، مواد مورد استفاده در ساخت آن، خواص، مزایا و معایب و کاربردهای آن در ساخت و ساز خواهیم پرداخت. در ادامه با مجله پله همراه باشید.

بتن خود متراکم چیست؟

بتن خود تراکم (SCC) که گاهی اوقات به عنوان بتن خود تراکم شناخته می شود، یکی از محبوب ترین فرم های بتن است. SCC دارای قابلیت جریان فوق العاده ای در حالت تازه خود است که بدون نگرانی از جداسازی، خود تراکم و یکپارچه سازی مواد را انجام می دهد.

بتن خود تراکم نوعی بتن بدون جداسازی است که می تواند در قالب ته نشین شود و قسمت های به شدت تقویت شده، باریک و عمیق را با وزن خود در بر بگیرد.

بر خلاف بتن معمولی که از تجهیزات مکانیکی مانند ویبراتورهای غوطه ور استفاده می کند، بتن خود تراکم برای متراکم شدن به نیروی خارجی یا ارتعاش نیاز ندارد. در مواقعی که تلفیقی بتن با ویبراتور غیرممکن باشد، از بتن خود تراکم استفاده می شود.

برای کاهش خونریزی و جداسازی، برخی از مخلوط‌های بتن خود متراکم از مواد افزودنی مانند فوق روان‌کننده‌ها و اصلاح‌کننده‌های ویسکوزیته استفاده می‌کنند. بتن با جدا شدن استحکام خود را از دست می دهد و در نتیجه مناطق لانه زنبوری روی سطح ایجاد می شود. با این حال، بتن خود متراکم که به خوبی طراحی شده است، به دلیل انعطاف پذیری و پایداری، جدا نمی شود.

مواد مورد استفاده برای ساخت بتن خود متراکم:

مواد اولیه مورد استفاده در تولید بتن خود متراکم عبارتند از:

1. سیمان

بتن خود تراکم را می توان با سیمان پرتلند معمولی/معمولی در گریدهای 43 یا 53 ساخت.

2. مصالح

اندازه مصالح مورد استفاده در طراحی SCC به 20 میلی متر محدود شده است. اگر آرماتور سازه شلوغ باشد، اندازه سنگدانه می تواند 10 تا 12 میلی متر باشد. انتخاب بهینه، سنگدانه های با درجه بندی خوب در شکل های گرد یا مکعبی است.

سنگدانه های ریز مورد استفاده در SCC می توانند سنگدانه های طبیعی یا سنگدانه های تولید شده با درجه بندی یکنواخت (M-Sand) باشند. معمولاً از سنگدانه های ریز با اندازه ذرات کمتر از 0.125 میلی متر استفاده می شود.

3. آب

کیفیت آب مانند بتن مسلح و بتن پیش تنیده است.

4. ترکیبات معدنی

افزودنی های معدنی مورد استفاده بسته به طرح مخلوط و کیفیت های مورد نیاز می تواند متفاوت باشد. بسیاری از افزودنی های معدنی را می توان استفاده کرد و خواصی که آنها ارائه می دهند در زیر ذکر شده است.

• GGBS (سرباره کوره بلند دانه بندی شده زمینی): افزودن GGBS خواص روانی بتن خود متراکم را بهبود می بخشد.

• خاکستر بادی: ذرات ریز خاکستر به پر کردن ماتریس بتن داخلی کمک می کنند و در نتیجه منافذ کمتری ایجاد می شود. این امر کیفیت و دوام سازه های ساخته شده از بتن خود متراکم را افزایش می دهد.

• دود سیلیس: افزودن دود سیلیس به سازه بتن خود متراکم، کیفیت مکانیکی آن را بهبود می بخشد.

• پودر سنگ: پودر سنگ در SCC برای افزایش محتوای پودر مخلوط استفاده می شود.

5. ترکیبات شیمیایی

فوق روان کننده های نسل جدید اغلب در طراحی مخلوط های بتن خود متراکم استفاده می شوند. برای تقویت مقاومت یخ زدگی و ذوب سازه بتن از عوامل حباب کننده هوا استفاده می شود. از کندکننده ها برای کنترل زمان تنظیم استفاده می شود.

جهت تامین مصالح خود اینجا کلیک کنید

خواص بتن خود متراکم:

بتن خود تراکم و بتن مرتعش سنتی با مقاومت فشاری قابل مقایسه کیفیت های مشابهی دارند. از این رو SCC را می توان در بیشتر کاربردهایی که در آن بتن مرتعش سنتی به کار می رود، استفاده کرد.

با این حال، ترکیب SCC با بتن معمولی متفاوت است و تفاوت در عملکرد در حالت تازه وجود دارد. از نظر ویژگی های حالت سخت شده زیاد نیست.

بتن خود تراکم با همان نسبت سیمان آب یا چسب سیمان دارای مقاومت کمی بالاتر از بتن مرتعش معمولی است که به دلیل رابط بهبود یافته بین سنگدانه و خمیر جامد به دلیل عدم وجود ارتعاش است.

SCC از بتن معمولی متفاوت است زیرا کیفیت تازه آن در تعیین اینکه آیا می توان آن را با موفقیت انجام داد یا خیر، بسیار مهم است. برای تضمین رضایت‌بخش بودن قابلیت قرارگیری، جنبه‌های کارپذیری که بر توانایی پر شدن، توانایی عبور و مقاومت جداسازی آن تأثیر می‌گذارد، همگی باید به درستی تنظیم شوند.

قابلیت پر کردن:

این ویژگی بتن به توانایی آن در جریان زیر وزن خود بدون هیچ گونه لرزش هدفمند اشاره دارد.

قابلیت عبور:

به توانایی بتن در حفظ همگنی خود، قابلیت عبور آن گفته می شود. SCC به اندازه‌ای انعطاف‌پذیر است که بدون لانه زنبوری از میان مناطق تقویت‌شده متراکم ساختمان‌ها عبور کند.

مقاومت جداسازی:

این مقاومت بتن در برابر جداسازی است که در طول فرآیند خود تراکم جریان دارد. بتن خود تراکم (SCC) به دلیل مواد افزودنی خاص و پرکننده های معدنی، در برابر جداسازی مقاوم است.

خواص فوق الذکر بتن خود تراکم باید هنگام ریختن آن رعایت شود.

مزایای بتن خود متراکم:

مزایای اولیه بتن خود تراکم به شرح زیر است:

• نفوذپذیری سازه بتنی کاهش می یابد، زیرا بتن خود تراکم قابلیت پر شدن بالایی دارد.

• ابن بتن به دلیل جریان پذیری بالا، انعطاف پذیری بیشتری را هنگام توسعه سازه های بتنی فراهم می کند.

• ساخت SCC در مقایسه با بتن سنتی سریعتر است.

• مسائل مربوط به ارتعاش حل شده است. نویز ارتعاشی کاهش می یابد.

• این بتن به راحتی گذاشته می شود که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه می شود.

• کیفیت ساخت و ساز در حال بهبود است.

• سازه بتنی در مقایسه با سازه های بتنی استاندارد از دوام و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است.

• می تواند سازه های بتنی معماری خلاقانه ایجاد کند.

• SCC سطوح صاف تر و از نظر زیبایی شناسی جذاب تری تولید می کند.

• هزینه نیروی انسانی کاهش می یابد زیرا نیازی به ارتعاش بتن برای کارگران وجود ندارد.

• استفاده از این بتن باعث کاهش حفره ها در بخش های به شدت تقویت شده سازه می شود.

• این امکان را برای پمپاژ آسان تر و طیف وسیعی از روش های موقعیت یابی فراهم می کند. SCC نیاز به فشار پمپاژ کمتری دارد. در نتیجه، در مقایسه با بتن استاندارد، SCC را می توان در فواصل و ارتفاعات بیشتر پمپاژ کرد.

معایب بتن خود تراکم:

• بتن خود متراکم مانند هر مصالح ساختمانی دیگری دارای محدودیت های زیر است:

• مواد مورد استفاده برای ساخت SCC باید با دقت انتخاب شوند. از این رو فرآیند انتخاب مواد سخت تر می شود.

• استفاده از یک ترکیب برنامه ریزی شده مستلزم چندین دسته آزمایشی و آزمایش های آزمایشگاهی است.

• سرعت جریان بیشتر SCC، بر خلاف بتن معمولی، ممکن است علاوه بر فشار هیدرواستاتیکی بتن ریخته شده برای طراحی قالب، منجر به فشار دینامیکی شود.

• هیچ استاندارد بین المللی شناخته شده ای برای آزمایش مخلوط بتن خود متراکم وجود ندارد. از این رو حفظ استانداردهای کیفیت می تواند در هنگام استفاده از SCC چالش برانگیز باشد.

 کاربردها:

موارد زیر کاربردهای اصلی بتن خود تراکم هستند:

• بتن خود متراکم اغلب در ساخت و سازهایی که تقویت کننده های پیچیده مورد نیاز است استفاده می شود.

• SCC در ساخت و ساز برای تعمیر، ترمیم و جوان سازی استفاده می شود.

• برای ساخت دیوارهای حائل بسیار محکم و بادوام استفاده می شود.

• در ساخت پایه های رافت و شمع استفاده می شود.

• همچنین در شفت ها و ستون های حفاری شده کاربرد خود را پیدا می کند.

ملاحظات ویژه هنگام استفاده از بتن خود متراکم:

بتن خود متراکم مزایایی دارد و باعث افزایش سرعت ساخت می شود. هنگام استفاده از این نوع بتن برای دستیابی به بهترین نتایج، ملاحظات منحصر به فردی وجود دارد:

• تولید این بتن نیاز به تجربه و توجه بیشتری نسبت به بتن ارتعاشی معمولی دارد.

• قالب باید طوری ساخته شود که فشار بتن سیال را تحمل کند که از فشار بتن معمولی بیشتر خواهد بود.

• به دلیل سیالیت زیاد این بتن، استفاده از میکسرها با حداکثر ظرفیت پیشنهاد نمی شود زیرا ممکن است در طول جاده جریان داشته باشد و آلودگی ایجاد کند.

• ممکن است نیاز به ریختن و بلند کردن بتن خود در عناصر بلندتر باشد.

• ساخت SCC به مهارت و مراقبت بیشتری نسبت به بتن معمولی نیاز دارد

نتیجه گیری:

توجه به این نکته حائز اهمیت است که طراحی و تولید بتن خود تراکم مستلزم بررسی دقیق نسبت های مخلوط، از جمله انتخاب مواد سیمانی مناسب، سنگدانه ها و افزودنی های شیمیایی است.

تست مناسب و روش های کنترل کیفیت برای اطمینان از عملکرد ثابت و برآورده کردن الزامات خاص پروژه ضروری است.

به طور کلی، بتن خود تراکم مزایای قابل توجهی از نظر کارایی، دوام، یکپارچگی سازه و زیبایی دارد و آن را به انتخابی ارجح در کاربردهای مختلف ساختمانی تبدیل می کند.

منابع: dailycilvil