بتن خودتراکم چیست ؟

بتن خودتراکم (Self-Consolidating Concrete / SCC)، گونه ای از بتن با خاصیت روانی بالا می باشد که بدون نیاز به عملیات تراکم مکانیکی، تحت وزن خود درون قالب جاری شده و شکل می گیرد. اهمیت استفاده از این نوع بتن در این می باشد که در عین حفظ الزامات عملکردی موردنیاز برای بتن تازه، دوام و پایایی مورد انتظار تامین شده و حتی بهبود بخشیده می شود.

جهت حفظ انسجام بتن خودتراکم و عدم جداشدگی سنگدانه‌ها و اجزای تشکیل دهنده آن، باید از دانه بندی مناسب با ریزدانه کافی و همچنین مواد افزودنی معدنی و شیمیایی مورد تایید واحد کنترل کیفیت استفاده گردد که نیازمند دانش، تخصص و تجربه کافی می باشد.

مشخصات بتن خودتراکم

یکی از ویژگی­‌های منحصربه­‌فرد بتن خودتراکم، کارایی و عدم نیاز به استفاده از ویبره داخلی است. کارایی، خصوصیات جریان و تغییر شکل بتن تازه را شرح می­دهد. به­ منظور دستیابی به کارایی موردنیاز برای تولید بتن خودتراکم، لازم است تا این بتن از نظر خصوصیات بتن تازه، به‌طور همزمان سه ویژگی زیر را داشته باشد:

• قابلیت جریان (جریان در حالت آزاد) : روانی بتن خودتراکم در حدی باشد که بتواند تحت وزن خود جاری شود.
• قابلیت عبور (جریان در حالت محبوس) : بتن خودتراکم باید بتواند از فضای بین آرماتورها و موانع عبور کند.
• مقاومت در برابر جداشدگی (پایداری) : با توجه به لزوم همگنی در بتن خودتراکم، دو انتخاب فوق باید در شرایطی باشد که جداشدگی رخ ندهد.

با توجه به اینکه طراحی و ساخت بتن خودتراکم با بتن معمولی متفاوت است، خواص مکانیکی آن­ها نیز متفاوت خواهد بود. حجم بیشتر استفاده از مصالح سیمانی و ریزدانه، همگنی و ساختار میکروسکوپی بهتر باعث بهبود مشخصات مکانیکی بتن خودتراکم نسبت به بتن معمولی می­‌شود. با توجه به کاربرد پروژه، بتن خودتراکم می­‌تواند رده‌­های مختلف مقاومتی C40، C50 و … را به خود اختصاص دهد. با درنظرگرفتن بهبود ریزساختار بتن خودتراکم نسبت به بتن معمولی، مطابق تحقیقات انجام‌شده بتن خودتراکم ازنظر مقاومت فشاری، کششی به روش دونیم شدن، مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته نتایج بهتری نسبت به بتن معمولی دارد.

استفاده از پرکننده‌­های ریز باعث کاهش تخلخل بتن خودتراکم می­‌شود. این کاهش در تخلخل ماتریس بتن خودتراکم باعث کاهش نفوذپذیری و در نتیجه افزایش دوام بتن خودتراکم در برابر شرایط محیطی مخرب فیزیکی و شیمیایی می­‌گردد. این بتن عملکرد بهتری نسبت به بتن معمولی در برابر عوامل مخربی مانند کربناتاسیون، نفوذ یون کلر و مقاومت در برابر یخ­زدگی دارد. مطابق تحقیقات انجام‌شده با استفاده از پوزولان­‌های مختلف جایگزین سیمان مانند میکروسیلیس، زئولیت، سرباره و …، دوام بتن خودتراکم ازنظر حملات سولفاتی و واکنش قلیایی- سیلیسی نسبت به بتن معمولی بهبود می­‌یابد.

طرح مخلوط بتن خودتراکم

برای طراحی مخلوط بتن خودتراکم، قابلیت جریان‌پذیری و مقاومت در برابر جداشدگی دو موردی هستند که باید مورد توجه قرار گیرد. برای دستیابی به قابلیت جریان­‌پذیری، تنش تسلیم کم و برای پیدایش مقاومت در برابر جداشدگی، افزایش لزجت مورد نیاز است. بنابراین باید تلاش شود تا تعادلی بین این دو پارامتر در طراحی مخلوط بتن خودتراکم حاصل شود. به طور خلاصه روند طراحی مخلوط بر اساس کمیته ۲۳۷ انجمن بتن آمریکا (ACI 237R-07) به شرح زیر است:

• انتخاب میزان پخش‌­شدگی جریان بر اساس مشخصات اجرایی پروژه
• انتخاب اندازه و حجم سنگدانه درشت بر اساس فاصله بین آرماتورها، بافت و دانه‌­بندی سنگدانه­‌ها
• تخمین عیار مواد سیمانی و آب مصرفی
• محاسبه حجم خمیر و ملات
• انتخاب افزودنی
• ساخت مخلوط آزمون
• انجام آزمایش‌­های لازم برای بررسی کارایی بتن تازه
• اصلاح نسبت­‌های اختلاط بر اساس نتایج آزمایش­‌ها و تکرار روند تا رسیدن به نتایج مطلوب

در جدول زیر مثال­‌هایی از طرح مخلوط­‌های بتن خودتراکم مشاهده می­‌شود:

مزایای بتن خودتراکم :

۱.اقدامات پیش از تولید :