بتن خود متراکم چیست؟
از گذشته های دور تا امروزه بتن به عنوان یک ماده ساختمانی مهم در پروژه های ساخت و ساز مورد استفاده قرار گرفته است؛ معمولاً بتن را به عنوان ماده ای می شناسند که در برابر نیروهای فشاری مقاومت مطلوبی را از خود بروز میدهد.
پس از ابداع و استفاده های نوین از بتن های خود تراکم، تغییرات و تحولاتی در زمینه مواد افزودنی شیمیایی بتن ها و آزمایش های ارزیابی انواع بتن ایجاد شد. به طور کلی بتن های خود تراکم را می توان به پنج دسته کلی تقسیم بندی کرد که عبارتند از:
بتن خود تراکم توانمند
بتن خود تراکم الیافی
بتن خود تراکم سبک دانه
بتن خود تراکم کم سیمان
بتن خود تراکم ژئوپلیمری.
بتن خود تراکم توانمند ضمن تامین مقاومت، خواص دیگری نظیر پایایی، کارایی و دوام در برابر عوامل آتش زا را دارد؛ با این حال هزینه اجرای آن بالا خواهد بود. در بتن خود تراکم الیافی، الیاف هایی از جنس شیشه، فولاد، مواد طبیعی و پلیمر استفاده می شود. استفاده از بتن های خود تراکم سبک دانه یک مزیت بسیار مهم دارد و آن این است که بار مرده وارد به سازه را کاهش میدهد. در ساختار بتن خود تراکم کم سیمان همانطور که از نامش مشخص است مقداری کمی سیمان به کار رفته است که معمولا آن را با مواد پرکنندگی آهکی جبران می کنند.
گفتنی است که انواع بتن های خود تراکم ویژگی های منحصر به فردی دارند و هریک از آنها مزایا و معایب خواصی را در پی دارد؛ مصرف کننده می بایست متناسب با نیازی که دارد از انواع بتن های خود تراکم که برای کاربری های خاصی طراحی و تولید شده اند استفاده نماید.
مشخصات بتن خود تراکم
به طور کلی مشخصات بتن خود تراکم را میتوان به سه دسته زیر تقسیم بندی کرد:
مقاومت در برابر از هم گسیختگی و جدا شدن: ممکن است این خاصیت را تحت عنوان پایداری نیز بشناسید؛ یکی از اصلی ترین قابلیت های بتن اس سی سی یا همان بتن خود تراکم این است که در مدت بتن ریزی و انتقال به شکل کاملاً همگن و یکنواخت باقی می ماند.
قابلیت نفوذ و عبور کردن: این بتن ها همچنین از موانعی مانند میلگرد ها، قالب ها، مقاطع نازک و سطوح با فاصله کم عبور می کنند بدون اینکه مسیر به دلیل وجود سنگدانه ها مسدود شود.
خاصیت پرکنندگی: این خاصیت به مفهوم قابلیت جاری شدن نیز مرسوم است؛ بتن های اس سی سی تمامی فضای درون قالب را پر می کنند بدون اینکه روزنه ها و حباب هایی را ایجاد کند.
وجود سه مشخصه فوق در ساختار بتن های خود تراکم دلیل اصلی تفاوت و تمایز آن از بتن های معمولی است. نکته جالبی که در خصوص این بتن ها به چشم می خورد این است که با وزن خود در قالب های مخصوص جاری می شوند بدون اینکه نیازی به لرزاندن داشته باشند. به جرات می توان گفت که مهمترین امتیاز بتن های خود تراکم این است که سطح جریان پذیری بالایی دارد که حاصل از ایجاد تغییرات در طرح اختلاط بتن معمولی می باشد. منظور از ایجاد تغییر در طرح اختلاط این است که میزان سیمان، مواد افزودنی، پودر سنگ و روان کننده ها را تغییر میدهند.
نگهداری و عمل آوری بتن های خود تراکم
اصطلاح عمل آوری و یا کیورینگ به اقداماتی اطلاق می شود که با هدف تکمیل و پیشرفت هیدراسیون سیمان صورت می‌گیرند. در حقیقت هدف عمل آوری بتن های خود متراکم نیز این است که بتن را به شکل اشباع شده با آب نگهداری کند تا فضاهای اشغال شده در خمیر سیمان تا حد مطلوبی تحت فرآیند هیدراسیون مسدود شود. بر اساس نتایج تحقیقات زمانی که رطوبت میان بافتی بتن کم شود، واکنشهای هیدراسیون به حداقل می رسد؛ این مسئله نشان می دهد که عدم رطوبت علاوه بر اینکه تاثیر نا مطلوبی بر مقاومت بتن خود تراکم می گذارد بلکه پدیده ای به نام جمع شدگی خمیری رخ می دهد که عامل پیدایش ترک های ریز است.
به طور کلی کیورینگ را می توان به دو گروه عمل آوری غشایی و عمل آوری مرطوب تقسیم کرد؛ در روش عمل آوری مرطوب هدف فراهم کردن آبی است که بتن می تواند جذب کند. در عمل آوری غشایی اصلی ترین هدف پیشگیری از کاهش رطوبت سطح بتن است. در بتن خود تراکم مقادیر زیادی از سیمان پرتلند، خاکستر بادی، پودر سنگ آهک و غیره دیده می شود که وجود آنها باعث می شود در سطح بتن خود تراکم پدیده آب انداختگی رخ ندهد و یا اینکه بسیار جزئی باشد.
گاهی به علت کاهش زمان ساخت در راستای افزایش بازدهی، در صنعت پیش ساختگی معمولاً از روش های کیورینگ تسریع شده استفاده می گردد.
دلایل استفاده از بتن خود تراکم
کاربرد های بتن خود متراکم و خود تراکم
صرفه جویی در هزینه ها یکی از دلایل استفاده از بتن خود تراکم است؛ شما هنگام استفاده از این بتن در هزینه های مستقیم و غیرمستقیم اعم از عدم نیاز به تجهیزات و کاهش زمان بتن ریزی صرفه جویی به عمل می آورید. آسان تر بودن فرآیند پمپاژ بتن نیز می تواند یک دلیل دیگر برای استفاده از این بتن ها باشد؛ پمپاژ آسان این محصول به لطف وجود جریان پذیری عالی آن می باشد به همین خاطر می توان آن را تا ارتفاعات قابل توجهی پمپاژ کرد. علاوه بر آن کامیون میکسر سریعتر تخلیه می شود و از این طریق سرعت اجرای ساخت و ساز به طرز چشمگیری افزایش می یابد.
بهبود روند بتن ریزی نیز می تواند یکی دیگر از دلایل استفاده از بتن خود تراکم باشد؛ جریان پذیری این بتن ها باعث شده است فرایند بتن ریزی تقویت شده بدون اینکه هیچ گونه فشاری ایجاد شود. مثلاً این نوع بتن حتی در مناطق غیر قابل بتن ریزی و صعب العبور امکان پر کردن موفقیت آمیز را فراهم می کند. از آنجا که بتن خود تراکم نیازی به نیروی کار برای عمل ویبره کردن ندارد لذا باعث می شود که ایمنی کارگاه افزایش یابد ضمن اینکه هزینه های مربوط به تجهیزات مورد نیاز برای ویبره کردن و همچنین نگهداری نیز کاهش پیدا خواهد کرد.
نکاتی در استفاده از بتن خود تراکم
بدیهی است که فرایند تهیه و تولید بتن های خود تراکم در مقایسه با فرایند تهیه و تولید بتن های معمولی دقت و تجربه تخصصی تری را می طلبد لذا استفاده از آن نیز ملزم به دانستن نکات و دستورالعمل های متفاوت تری است. به عنوان مثال در محصولات بتنی پلیمری ساخته شده از بتن خود تراکم باید قالب هایی طراحی و استفاده شود که به نسبت بتن های معمولی فشار بیشتری را تحمل کند. نکته دیگری که در خصوص استفاده از بتن های خود تراکم وجود دارد این است که به دلیل خاصیت روان شوندگی بالای این بتن ها استفاده از میکسر توصیه نمی شود چرا که ممکن است در طول مسیر ریخته و آلودگی ایجاد کند.
همانطور که از نام بتن های خود تراکم مشخص است، این مصالح بافتی متراکم و پیوند مولکولی پر تراکم دارند به فرایند اجرا و سخت شدن آنها در مقایسه با بتن های معمولی سریعتر است ضمن اینکه طول عمر سازه را افزایش میدهند. لذا نکته دیگری که در استفاده از آن باید در نظر بگیرید این است که در حین اجرای این بتن ها باید سرعت عمل بالایی داشته باشید.
کاربرد های بتن خود تراکم
مزایای بیشمار و همچنین ویژگی های منحصر به فرد و مشخصه های بارز بتن های خود تراکم باعث شده است که در زمینه های متعدد و وسیعی کاربرد داشته باشد. از جمله موارد مصرف این نوع بتن در ساخت سازه های بتنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
استفاده از بتن های خود تراکم در سازه هایی که تراکم و تعداد میلگرد ها بالا است.
کاربرد بتن های خود متراکم در در پروژه هایی که نیاز به ظریف کاری دارند.
استفاده در ساخت و ساز هایی که در آنها امکان ویبره کردن بتن وجود ندارد نظیر سازه های زیر آب.
پیش از اینکه از بتن های خود تراکم استفاده کنید شما ملزم به شناخت معایب و مزایای آن هستید تا بتوانید رفتار این مصالح ساختمانی را پیش بینی کرده و در زمینه اجرای سازه با هیچ مشکل احتمالی مواجه نشوید. با توجه به اینکه بتن های خود متراکم از مواد پرکننده تشکیل شده اند از این رو در برابر آتش سوزی مقاومت چندان مطلوبی را از خود نشان نمی دهند بنابراین باید در نظر داشت که کاربرد آن در مکان هایی که احتمال احتراق و آتش سوزی وجود دارد کار چندان درستی نیست.
نکته دیگری که در خصوص کاربردهای این نوع از بتن ها وجود دارد این است که بهتر است در فصول سرد سال از آنها استفاده نشود و یا در صورت استفاده از مواد افزودنی در راستای رفع این محدودیت ها استفاده کرد.