بتن خودتراکم (SCC)

 بتن خودترا کم (SCC)

SELF Compacting Concrete

بتن خودتراکم اولین بار برای دستیابی به ساختار بتن پایدار در سال 1988 مطرح گردید.از آن زمان تحقیقات متنوعی برای ارائه یک طرح اختلاط معقول وروشهای مناسب برای کنترل آزمایش خودتراکمی وبر آوردن ویژگی های منحصر به فرد بتن خود تراکم به جهت ترویج این بتن همانند بتن معمولی انجام گرفت.ایجاد ساختار پایداردربتن نیازبه فشردگی کافی توسط کارگر ماهر و استفاده از لرزاننده دارد. کاهش تدریجی کارگرماهر در کشور ما، اغلب موجب نقص و خطا در اجرا انواع سازه،بویژه سازه های بتنی شده است.یک راه حل مناسب برای کاهش دخالت نیروی انسانی و عدم نیاز به کارگر ماهر در ساختمان جهت دستیابی به پایداری و قوام مناسب که سبب افزایش کیفیت و سرعت کار سازه ای می شود،بکارگیری بتن خود تراکم است که می تواند در هر گوشه قالب نفوذ کرده ومتراکم شود.

SCC این عمل تراکم را تنها با نیروی وزن خود انجام می دهد و نیاز به فشرده سازی با لرزاننده ندارد.

هنوز تعریف رسمی از SCC وجود ندارد ولی نظریه ای به شکل زیر مطرح است.

بتن خود تراکم شونده،بتنی است که:

1.دارای سیالیتی باشد که باعث خود تراکمی بدون نیاز به انرژی خارجی شود.

2.در حین و پس از اتمام بتن ریزی بصورت یکپارچه باقی بماند و براحتی در بین آرماتور ها حرکت کند.

SCC بتنی است که مثل عسل جریان می یابد و پس از قرار گیری، سطحی نزدیک به افق می سازد.در اصل خواصSCC تازه و سخت شده به طرح اختلاط بستگی دارد.

مطالعات اولیه پیرامون کارایی بتن خود متراکم توسط Ozawa (سال 1989)وOkamura (سال 1993) در دانشگاه توکیو انجام گرفت.

مکانیسم دستیابی به خاصیت خود تراکم شوندگی:

متدهای دسترسی به خود تراکم شوندگی نه تنها به تغییر شکل پذیری بالا در ملات و خمیر،به مقابله با جدا شدگی بین درشت دانه ها و ملات وقتی که بتن در نواحی با تراکم زیاد آرماتور جریان می یابد نیز می پردازد، او کاموار(Okamura) و اوزاو(Ozawa) روشهای زیر را برای دستیابی به خاصیت خود تراکمی بکار بستند.

روال طرح اختلاط او کامورا(Okamura) بر 3 اصل است زیر تکیه دارد:

  1. کاهش محتوی سنگدانه های درشت به جهت کاهش اصطکاک یا زیادی چسبندگی بین آنها و افزایش سیالیت کلی بتن.
  2. افزایش محتوی خمیری به منظور افزایش سیالیت.
  3. ترتیب دادن لزجت خمیر به نحوی که موجب کاهش خطر بلوک شدن سنگدانه در هنگام بتن ریزی درمیان موانع گردد.

در حقیقت میزان انرژی بکار رفته درآینده تراکم،برابر با جبران نمودن خاصیت پلاستیک ویبراسیون است. بسامد برخورد و تماس بین اجزاء سنگی هنگامی که بتن تغییر شکل می یابد،میتواند سبب افزایش تنش درونی(اصطکاک)شود.تحقیقات نشان می دهد که انرژی لازم برای جریان یابی با افزایش تنش درونی،زیاد می شود و این حقیقت را که با افزایش اندازه درشت دانه ها از روانی و سیالسیت بتن کاسته می شود،نشان می دهد.در نتیجه محدود کردن درشت دانه هایی که مصرف انرژی را بطور علمی افزایش می دهند به مرتبه ای پائین تر از این مقدار در بتن نرمال، میتوان به نحو موثری  از این انسداد حرکتی جلوگیری نماید.خمیر با لزجت زیاد هم از انسداد درشت دانه ها وقتی که از خلال موانع جریان میابد،لازم است.وقتی بتن تغییرحالت می دهد، خمیر بالزجت بالا سبب جلوگیری از افزایش تنش داخلی( اصطکاک ) به نحوی متمرکز شده و موجب نزدیکی اجزای درشت دانه بتن می گردد. نحوه رفتار ملات بین اجزاء سنگی در شکل  1 قابل مشاهده است.

تغییر شکل پذیری زیاد هم ، با استفاده از فوق روان کننده و بدلیل کاهش نسبت آب به نرمدانه (پودر) (w/p)حاصل می شود. محتوای سنگدانه درSCC، نسبت به بتن نرمال که نیاز به فشرده شدن از طریق لرزاننده دارد،کمتر است. در شکل 2 نسبتهای اختلاط بتن خود تراکم SCC، بتن متداول (Normal) و بتن RCD ( بتن متراکم شده با دستگاههای تراکم برای استفاده در سد سازی) نشان داده شده اند. نسبت حجمی درشت دانه در حجم جامد (G/G LIM) و نسبت حجمی ریزدانه حجمی ریزدانه ها به حجم کل (G/G LIM) در ملات هر نوع از بتن ها، در شکل 3 قابل دسترسی می باشد.

      شکل 2 نسبت های اختلاط                 شکل 3 نسبت حجمی درشت دانه و ریزدانه به کل

از سوی دیگر لزجت خمیردر SCC بیشترین مقدار در بین انواع مختلف بتن است و این بدلیل کوچکی نسبت آب به نرمدانه در آن است که این ویژگی در ممانعت از جدا شدگی موثر می باشد.

انتشار مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.

گردآوری: الهام قوپرانلو