⏰ زمان تقریبی لازم برای مطالعه: ⏳ 5 دقیقه
بتن فوق توانمند UHPC

بتن فوق توانمند UHPC


 

بتن یکی از مصالح ساختمانی است که در ساخت سازه های مختلف کاربرد دارد. برای ساخت سازه های مقاوم, بتن کاربردی باید از مقاومت فشاری بالایی برخوردار باشد. امروزه مقاومت فشاری بتن از جمله مواردی است که همواره مورد توجه کارشناسان ساختمانی قرار گرفته و تلاش های بسیاری بدین منظور صورت گرفته است. با پیشرفت تکنولوژی در کشورهای توسعه یافته, همواره ساخت بتن و استفاده از آن در سازه های مختلف در حال گسترش است. این بتن ها از مقاومت کششی و فشاری بسیار بالایی برخوردار هستند و نفوذپذیری پایینی دارند.

تست بتن مقاومت بالا

تست بتن مقاومت بالا

 از جمله مواردی که مقاومت کششی بتن را بالا میبرند شامل موارد زیر هستند:

  • استفاده از شن و ماسه مقاوم در ساخت بتن
  • رعایت نمودن نسبت مناسب ماسه به سیمان
  • استفاده از سیمان با مدول نرمی مناسب
  • استفاده از پوزولان هایی مانند دوده سیلیس برای افزایش تراکم و کاهش تخلخل
  • حداكثر استفاده از مصالح سنگي

برای افزایش مقاومت بتن باید نسبت آب به سیمان کمتر باشد. انجام این کار مانع از هیدراته شدن بعضی از دانه های سیمان شده, این ریزدانه ها دانسیته را افزایش داده و مقاومت بتن را بالا میبرند. علاوه بر کاهش آب مصرفی باید میزان سیمان را نیز کاهش داد و به جای آن مواد پوزولانی مانند خاکستر بادی, دوده سیلیس و سرباره كوره آهن گدازي را به آن افزود. با بالا رفتن مقاومت بتن احتمال شکنندگی و ترک خوردگی آن بیشتر میشود بنابراین برای نرم نمودن بتن میتوان در ساخت آن از الیاف کوتاه استفاده نمود.

💡 مطالعه بیشتر 👈🏻  FibraGrid چیست و چه کاربردی دارد؟

 

مهمترین معیار برای ارزیابی کیفیت بتن مقاومت فشاری آن میباشد. مقاومت بتن به میزان تراکم آن بستگی دارد, بر همین اساس میزان روانی مخلوط باید به گونه ای باشد که بتوان به یک تراکم مناسب دست پیدا کرد. عدم تراکم در بتن باعث کاهش مقاومت بتن و ایجاد ترک خوردگی در آن میشود و پیوستگی بین میلگرد و بتن به صورت کامل انجام نمیگیرد. اگر در مخلوط به اندازه مناسب از موادی مانند فوق روان کننده ها و میکروسیلیس استفاده شود مخلوطی با تراکم بالا تولید خواهد شد.

 

از بتن با مقاومت بالا اصولا در ساخت ستون های ساختمان مرتفع, سازه های فرا ساحلی, روسازی راه ها, سازه های بتنی با هدف خاص و پل های بتنی پیش تنیده استفاده میشود. استفاده از این نوع بتن در ستون های ساختمان های مرتفع باعث کاهش ابعاد ستون و افزایش طبقات میشود. همچنین در ساخت سازه هایی مانند پایه های پل, سقف جایگاه تماشاگران در میدان های ورزشی و خود میدان های ورزشی از بتن با مقاومت بالا استفاده میشود.

 

مزایای استفاده از بتن با مقاومت بالا

  • کاهش نفوذپذیری در برابر عوامل شیمیایی
  • افزایش خواص مکانیکی بتن
  • بهینه سازی فضا با کاهش ابعاد هندسی سازه مورد نظر
  • استفاده از رده های مختلف بتن با توجه به مقاومت مورد نیاز در طبقات مختلف ساختمان های بلند
  • افزایش سرعت اجرا با کاهش حجم عملیات
  • موارد استفاده از بتن با مقاومت بالا

 

با توجه به ویژگی های منحصر به فرد بتن های مقاومت بالا، از این بتن ها می توان در موارد مختلف استفاده کرد. در ادامه چند نمونه از سازه هایی که بتن با مقاومت بالا ساخته می شوند را معرفی خواهیم کرد:

 

سازه های مرتفع: استفاده از بتن های HSC در سازه های مرتفع باعث کاهش ابعاد ستون ها و افزایش طبقات خواهد شد.

سازه های ساحلی: این نوع بتن ها به دلیل نفوذ ناپذیری در مقابل عوامل مهاجم مانند یون ها و سولفات های موجود در آب دریا، گزینه مناسبی در سازه های ساحلی می باشند.

💡 مطالعه بیشتر 👈🏻  عیار بتن چیست؟

پل های بتنی: از این بتن با توجه به مقاومت بالا می توان در ساخت پل های بتنی پیش تنیده و پایه های پل استفاده کرد.

استادیوم ورزشی: با توجه به مشخصات منحصر به فرد بتن مقاومت بالا، از آن می توان در ساخت سازه های خاص مانند سقف و جایگاه تماشاگران استادیوم های ورزشی استفاده کرد.

 

معرفی چند نمونه بتن با مقاومت بالا

با پیشرفت تکنولوژی در کشورهای توسعه یافته، بتن مقاومت بالا به شیوه های مختلفی ساخته می شوند. در ادامه چند نمونه بتن مقاومت بالا را معرفی خواهیم کرد:

 

بتن های الیافی با مقاومت بالا

برای بهبود خواص بتن از جمله افزایش مقاومت بتن می توان از الیاف های مختلف در بتن استفاده کرد. بتن الیافی نوعی کامپوزیت می باشد که با استفاده از الیاف هایی از جنس شیشه و فولاد، می توان بتن با مقاومت بالا تولید کرد.

 

بتن سبک مقاومت بالا

در ساخت این بتن از سنگدانه های سبک مانند لیکا و پومیس برای سبک سازی استفاده می شود و از افزودنی های معدنی و شیمیایی برای افزایش مقاومت بهره می گیرند.

 

بتن خود متراکم

بتن خود متراکم شونده

بتن خود متراکم نوعی از بتن های مقاومت بالا می باشد که تحت اثر وزن خود جاری می شود و از آن می توان در شبکه بندی فشرده آرماتور استفاده کرد زیرا به ویبره نیاز نخواهند داشت. از این بتن با توجه به خواص مکانیکی عالی، می توان در بخش های مختلف سازه و سازه های بلند استفاده نمود.

 

 

پارامترهای موثر در ساخت بتن با مقاومت بالا

هریک از اجزای تشکیل دهنده بتن از جمله سیمان، سنگدانه، آب و دیگر مواد افزودنی بتن در تولید بتن های HSC به نوعی نقش دارند. در این بخش قصد داریم هریک از این پارامترها را مورد بررسی قرار دهیم:

 

۱- نوع سیمان مصرفی و مقدار آن

یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده بتن، سیمان می باشد. نوع سیمان مصرفی و مقدار آن تاثیر بسزایی در کاهش و افزایش مقاومت بتن خواهد داشت. طبق تحقیقات انجام شده، استفاده از سیمان پرتلند معمولی(تیپ یک) با عیار مناسب در بیشتر موارد باعث ساخت بتن با مقاومت بالا می شود.

💡 مطالعه بیشتر 👈🏻  بارهای وارد بر سازه

 

۲- نقش سنگدانه ها در بتن

دانه بندی سنگدانه ها یکی دیگر از مهمترین فاکتورهای تاثیرگذار در تولید بتن با مقاومت بالا می باشد. کیفیت مناسب سنگدانه ها و اندازه بزرگترین سنگدانه تاثیر عمده ای در ساخت این نوع بتن ها دارد.

 

۳- نقش مواد افزودنی در بتن

همانطور که گفته شد، کاهش نسبت آب به سیمان در ساخت بتن با مقاومت بالا نقش مهمی دارد. به منظور کاهش آب به سیمان از روان کننده ها و فوق روان کننده ها به مقدار مجاز تعیین شده در آیین نامه استفاده می شود. استفاده از این مواد افزودنی علاوه بر کاهش نسبت آب به سیمان در بتن، کارایی بتن را افزایش می دهند.

 

۴- مواد جایگزین سیمان

مواد بسیار ریزدانه که باعث افزایش تراکم بتن خواهند شد و فضاهای خالی را پر می کنند، پوزولان نامیده می شوند. پوزولان ها مواد سیلیسی یا سیلیسی آلومیناتی هستند که به تنهایی خاصیت چسبندگی ندارند اما در کنار رطوبت و فعالسازهای قلیایی واکنش شیمیایی دارند و خاصیت سیمانی پیدا می کنند. از جمله مهمترین پوزولان های پرکاربرد می توان به خاکستر بادی، سرباره و میکروسیلیس اشاره کرد.

 

 

با مهندس ابزار به روز باشید!