بتن خود متراکم

بتن خود متراکم برای چیست؟

متراکم کردن بتن همیشه یکی از چالش هایی محسوب می شود که شرکت های ساختمان سازی و مهندسان با آن روبرو هستند. برای این کار باید از ابزارهای گوناگونی استفاده می شد؛ بهره گیری از ویبره برای خالی کردن حباب های بتن و متراکم کردن آن یکی از این روش ها است. اما در برخی از شرایط و پروژه ها امکان دسترسی به ابزارهای متراکم سازی وجود ندارد و نمی توان بتن را متراکم کرد؛ به همین دلیل در چنین شرایطی از بتن خود متراکم استفاده می کنند.

این نوع بتن که آن را با نام بتن خود تراکم نیز می شناسند نوعی بتن است که بدون نیاز به ابزارهای خاصی می تواند متراکم شود و مقاومت خاصی نیز دارد. کاربرد های بسیار زیادی برای این نوع بتن وجود دارد. از طرف دیگر مزایا و ویژگی های آن نیز بسیار کاربردی هستند. همراه ما باشید تا در ادامه این مقاله از شرکت بپتا بیشتر راجب این بتن صحبت کنیم.

در پاسخ به این سوال که بتن خود متراکم چیست باید گفت که این نوع بتن یکی از مدل هایی است که بسیار روان بوده و تحت وزن خود و بدون بهره گیری از هیچ گونه ارتعاش مکانیکی، می تواند درون قالب حرکت کرده و به خوبی شکل بگیرد. بتن خود تراکم را با نام SCC یا Self-Consolidating Concrete می نامند. مهم ترین ویژگی این نوع بتن دوام عالی آن است.

از طرف دیگر جدا نشدنی بوده و بافت آن به این راحتی ها آسیب نخواهد دید. بتن خود تراکم دارای قابلیت تغییر شکل بالا بوده و پایداری عالی دارد. مزیت های بسیاری برای این نوع بتن وجود دارد. به طور مثال زمان اجرای آن نیاز به استفاده از ابزارهای مکانیکی برای ایجاد ارتعاش و متراکم کردن نخواهید بود.

کاربرد بتن خود متراکم

شاید برایتان سوال باشد که کاربرد بتن خود متراکم شامل چه مواردی است؟ خبر خوش این است که به دلیل ویژگی های جذاب این نوع بتن، بهره گیری از مواد عالی برای ساخت آن و… ، کاربرد های گوناگونی به وجود آمده که از مهم ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

   استفاده برای بتن ریزی در سازه های زیرآبی

  بهره گیری در پروژه های ساخت برج ها و ساختمان های بلند

انجام انواع بتن ریزی بلوک های ساختمانی

  ساخت انواع ستون های بتن ریزی شده با کمک پمپ

  بتن ریزی برای کف ها و سطوح افقی

  و…

برای این که بتوانید دقیق تر کاربردهای این نوع بتن را درک کنید مثالی برای شما ارائه می کنیم. از مهم ترین نمونه هایی که این نوع بتن در آن استفاده شده می توان به پایه های ضربدری برج میلاد تهران،  موزه ملی سرخ پوستان در واشنگتن، دیوار عکس العمل در آزمایشگاه سازه دانشگاه شربورک کانادا و… اشاره کرد.

معایب بتن خودمتراکم

نکته ای که باید نظر خود را به آن جلب کنید این است که معایب بتن خود متراکم شامل اهمیت بالایی هستند. شاید فکر کنید که این نوع بتن عیبی درون خود نداشته و تنها مزیت و ویژگی است؛ اما باید گفت که تعدادی عیب در آن وجود دارد که بهتر است بررسی کنید. از مهم ترین این عیب ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  افزایش هزینه تهیه قالب های بتن ریزی

  افزایش ریسک اجرا در پروژه

    نیازمند الزامات کنترل کیفیت

  احتمال ایجاد برخی تغییرات عمده در خاصیت های بتن تازه

مزایای بتن خود متراکم

حال بهتر است پس از بررسی عیب ها سراغ مزایای Self-Consolidating Concret رفته و ببینیم که این نوع بتن چه مزیت هایی را دارد. شاید با بررسی این مزایا تصمیم بگیرید تا از این به بعد در پروژه های خود از بتن های خود تراکم استفاده کنید. مهم ترین مزایای این بتن عبارتند از:

    جاری شدن میان میلگرد های پیچیده به راحتی

  کاهش هزینه های کلی پروژه به دلیل بی نیاز شدن از ویبره بتن

    دوام عالی و بهبود خواص بتن به دلیل همگن بودن آن

    به حداقل رساندن ناخالصی بتن

    و…

آزمایشات بتن

همانطور که در بخش های قبلی هم اشاره شد برای پیاده سازی و استفاده از این نوع بتن نیازمند انجام انواع آزمایشات بتن بتن خود متراکم هستیم. این موضوع برای کنترل کیفیت بتن بوده و تاثیری عالی در عملکرد آن دارد. آزمایشات بتن خود تراکم شامل موارد زیر هستند:

آزمایش جریان اسلامپ یا Slump Flow Test

یکی از مهم ترین آزمایشاتی که برای  Self-Consolidating Concrete وجود دارد آزمایش جریان اسلامپ است. این نوع آزمایش برای سنجش میزان تراکم بتن بوده و اهمیت بالایی دارد. آزمایش جریان اسلامپ توسط آیین نامه ASTM C143- 90 JSCE مورد تایید قرار گرفته و از طرف دیگر توسط انجمن مهندسان عمران ژاپن پیاده سازی شده است.

 از مهم ترین معیار هایی که در این آزمایش بررسی می شود میزان تغییر پذیری بتن تحت اثر وزن خود و میزان غلبه بر اصطکاک داخلی هستند. این آزمایش برای بتن معمولی نیز به کار میرود.

آزمایش لزجت یا Viscosity

آزمایش دیگری که برای کنترل کیفیت بتن خود متراکم از آن بهره می گیرند آزمایش لزجت یا همان Viscosity است. در بتن هایی که خاصیت خود تراکمی دارند، باید لزجت بتن، توانایی تغییر مسیر در ذات سنگدانه و ملات، توانایی پخش شدن آن در مناطق محدود بدون جداشدگی و… بررسی شود.

تمامی این موارد توسط آزمایش ویسکوزیتی بررسی شده و معیارهای گوناگونی در آن سنجیده می شوند. آزمایش ویسکوزیتی در واقع میزان غلظت و تراکم بافت بتن را نیز اندازه گیری می کند. برای افزایش کیفیت پروژه حتما باید این آزمایش پیاده سازی شده و تایید آن وجود داشته باشد.

آزمایش ظرفیت پرکنندگی یا Filling Capacity

نوع دیگری آزمایش که برای بتن خود متراکم استفاده می شود، آزمایش ظرفیت پرکنندگی یا Filling Capacity است. شاید برایتان سوال باشد که این نوع آزمایش چگونه انجام می شود؛ در پاسخ باید این توضیح را ارائه داد. بتن های خود تراکم از طریق قیف درون جعبه ای ریخته شده و تا ارتفاع 220 میلی متری می رسند.

سپس هنگامی که جریان ورود قطع شود، مساحت ناحیه ای که بتن در داخل میله ها عبور کرده را با استفاده از رابطه مقدار ظرفیت پرکنندگی محاسبه می کنند. مساحت به دست آمده می تواند میزان قابلیت پرکنندگی یا همان Filing Capacity بتن را به شما ارائه دهد.

آزمایش نشست سطحی یا Surface Settlement

آزمایش نشست سطی یا Surface Settlement از دیگر آزمایشات مهم برای کنترل کیفی  SCCاست. برای انجام این آزمایش از یک لوله به قطر 200 میلی متری و ارتفاع 800 میلی متری استفاده می شود. لوله تا ارتفاع 700 میلی متری بدون تراکم پر شده و سپس یک صفحه پلکسی گلاس که ضخامت 2 و قطر 150 میلی متری دارد در قسمت رویین آن قرار می گیرد.

 پس از این کار ابزار سنجش تغییر مکان روی صفحه قرار می دهند تا در صورت نشست بتن آن را ثبت کنند. برای این که دقت بیشتر شود باید از نشت آب از طریق اتصالات جلوگیری شود.

آزمایش جدایش سنگدانه و ملات یا Segregation Test

برای این که بتوانید به طور کلی از مقاومت و کیفیت بتن خود متراکم مطمئن شوید می توانید از آزمایش جدایش سنگدانه و ملات یا همان Segregation Test بهره ببرید. همانطور که می دانید جدایش سنگدانه یکی از موارد بسیار مهم در بتن ها بوده و در صورتی که میزان آن بالا باشد، بتن مقاومت خود را از دست می دهد.

به همین دلیل متخصصان با استفاده از ابزار ها و روش هایی این میزان را اندازه گیری می کنند. با بهره گیری از نتایج این تست می توان مطمئن شد که آیا بتن در برابر جدایش مقاوم هست یا خیر.

آزمایش مقاومت فشاری یا Compressive Strength

مقاومت فشاری از معیار های مهمی است که در هر بتنی علی الخصوص SCC باید بررسی شود. آزمایش Compressive Strength نوعی تست است که مقاومت فشاری را برای بتن اندازه گیری می کند.

 برای این کار توصیه می شود از هر نمونه بتن 12 قالب استوانه ای تهیه کرده و آن ها را بر اساس SCC119 جهت تعیین مقاومت فشاری بتن استفاده کنید. این کار مراحل گوناگونی داشته و باید توسط متخصصان انجام بگیرد. نتایج آن نیز باید به دقت ثبت شده و کمی زمان برای آن در نظر گرفته شود.

آزمایش کارایی دو نقطه ای یا Two-Point Workability

یکی دیگر از آزمایشاتی که باید برای تعیین کیفیت بتن خود متراکم استفاده شود آزمایش کارایی دو نقطه ای یا همان Two-Point Workability است. باید این نکته را گفت که پارامتر های رئولوژیک بتن خود تراکم را می توان به کمک رئومتر کارایی دو نقطه ای که توسط تاترسال یا همان Tattersall فرانسه ارائه شده مقایسه کرد.

 می توان با بهره گیری از این دستگاه که با رئومتر دانشگاه UCL تعیین شده به راحتی کارایی را تست کرد. می توانید برای انواع بتن این تست را انجام دهید؛ اما کارایی آن برای بتن های خود متراکم بیشتر است.

آزمایش تعیین ثبات سیستم حفره های هوا یا Stability Of the Air – Void System

آخرین تست و آزمایشی که می خواهیم از انواع تست SCC به شما ارائه دهیم آزمایش تعیین ثبات سیستم حفره های هوا هستند. این تست که آن را با نام Stability of the Air-Void System نیز می شناسند نوعی تست است که برای ارزیابی ثبات سیستم حفره های هوا نسبت به حرکت بتن، لرزش و مخروط کردن آن بررسی می شود.

برای انجام این تست نمونه های 95  تا 50 دقیقه ای بعد از تماس سیمان و آب برداشته شده اند. فرمول های گوناگونی برای این تست وجود دارد؛ به همین دلیل پیشنهاد می شود از بهترین متخصص برای این تست بهره بگیرید.

بتن آماده نیز یکی از بتن هایی است که امروزه طرفدار های بسیار زیادی دارد و علاوه بر آن بسیار پر کار برد می باشد.

نکات بتن خود متراکم

جهت آشنایی بیشتر با بتن هایی که خاصیت خود تراکمی دارند، باید مهم ترین نکات SCC را بررسی کنید. این نکات بیشترین اهمیت را هم در اجرا و هم در تست بتن دارد. از مهم ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  اولین نکته این است که این نوع بتن تحت وزن خود متراکم می شود؛ این یعنی بدون انجام عمل خاصی، وزن بتن باعث پخش شدگی و متراکم شدن آن خواهد شد.

نکته دوم هم این است که به دلیل استفاده از ابزارآلات محدود نسبت به بتن های معمولی، سروصدا هنگام اجرای آن به شدت کاهش یافته است.

نتیجه گیری

اگر به دنبال یک بتن کم هزینه هستید که پیاده سازی آن راحت بوده و مقاومتی عالی از خود نشان دهد، پیشنهاد ما بهره گیری از بتن خود متراکم است. همانطور که از نام این بتن مشخص است، نوع آن به شکلی است که خودش تراکم یافته و نیازمند ابزارهای گوناگونی مانند ویبراتور بتن نیست. متراکم بودن این بتن بر اساس وزنش انجام می گیرد.

از آنجایی که کاربردهای این بتن عالی است، در پروژه های بسیار معروفی از آن بهره برده اند. همچنین از مزایای آن می‌توان به مواردی همچون جاری شدن میان میلگرد های پیچیده به راحتی، کاهش هزینه های کلی پروژه ، دوام عالی و بهبود خواص بتن، به حداقل رساندن ناخالصی بتن و… اشاره کرد. در این مقاله از بپتا تمامی نکاتی که باید در رابطه با این بتن می دانستید را بررسی کردیم.

سوالات متداول