بتن خود تراکم چیست؟

خود تراکم (SSC) چیست و چه استفاده ای دارد؟ پیشرفت در صنعت ساخت و ساز یکی از دغدغه های اصلی زندگی شهرنشینی است. بتن ssc اولین بار در سال 1986 در ژاپن معرفی شد. حفظ امنیت سازه، دسترسی به تکنولوژی ساخت و البته ایجاد بالانس در هزینه های ساخت و ساز از مهمترین دلایلی هستند که منجر به پیشرفت در صنعت ساخت و ساز شدند. یکی از راه های پاسخ به این نیاز ها بهبود عملکرد مصالح ساختمانی مورد استفاده در پروژه ها است. به طور مثال بتن خود تراکم یکی از مصالح جدید و کاربردی است که در سال های اخیر توانسته تغییرات مثبتی ایجاد کند. برای ساخت بتن خود تراکم از ابر روان کننده بتن استفاده می شود. بتن خود تراکم (Self-compacting concrete) که با نام بتن خودمتراکم هم شناخته می‌شود، یکی از مصالحی است که در کنار افزایش بازدهی ساخت و ساز، باعث صرفه جویی در هزینه ها هم می شود. با توجه به اهمیت بتن های خود متراکم در این مقاله از شرکت بتن کاور به بررسی دقیقتر مزیت ها، معایب و کاربرد های خواهیم پرداخت. همراه ما باشید.

خود تراکم (SSC) چیست؟

بتن یکی از مصالح اصلی در صنایع راه و ساختمان به شمار می‌رود. استحکام و دوام این ماده باعث شده است که بتوان از آن به عنوان ماده اصلی در ساخت فونداسیون یک ساختمان استفاده کرد. این ماده مهندسی را به صورت خلاصه شده با حروف SCC (Self-compacting concrete) نیز می‌شناسند. البته نام دیگر آن که در بازار های داخل کشور استفاده می‌شود، بتن تازه است. با هر اسمی که این ماده را بشناسید، کاربرد و ویژگی های آن ثابت است و مصرف آن در ساختمان های در حال ساخت سودمندی های بسیاری دارد. علت اصلی ابداع این ماده سرامیکی مستحکم کاهش هزینه های بتن ریزی بود. ویژگی بتن SCC در قابلیت جاری شدن آن در قالب به کمک نیروی وزن آن است. به علاوه برای ایجاد تراکم در بافت این نوع بتن، نیازی به دستگاه های لرزشی و ویبراتور نیست. در واقع وزن بتن امکان پر کردن قالب را بدون ایجاد حباب فراهم می‌کند.

ترکیبات اصلی که برای ساخت بتن خود تراکم استفاده می‌شود مشابه ترکیبات بتن های دیگر است. تنها تغییر در نسبت های ترکیبی است که موجب تغییرات ساختاری و خواص بتن خواهد شد. به طور کلی در ساخت بتن SCC  از مواد زیر استفاده می‌گردد:

• سیمان
• آب
• سنگدانه ها
• مواد افزودنی (حاوی ترکیبات میکرو سیلیسی)
• مواد افزودنی حاوی کاهنده آب
• مواد افزودنی برای اصلاح گران‌روی
• فیلرهایی مانند پودر سنگ گرانیت
• مواد افزودنی برای ایجاد قوام در بتن
• بتن های خود متراکم باید دارای ویژگی flow ability یا همان جریان پذیری بالا باشند. به همین دلیل در کنار ترکیب سیمان، سنگدانه ها و مواد افزودنی سیلیکاتی، مقدار قابل توجهی ماده روان کننده به آن می‌افزایند. با توجه به این که از ویبراتور برای ایجاد قوام در آن استفاده نمی‌شود، برای جلوگیری از ایجاد حباب حجم سنگدانه ها و دانه بندی آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

5 مدل از انواع بتن خود تراکم

5 مدل از انواع بتن های خود تراکمی در حال حاضر در بازار مورد توجه قرار گرفتند شامل بتن خود تراکم الیافی، بتن خودتراکم مستحکم، بتن خود تراکم سبکدانه، بتن SSC کم سیمان و در نهایت بتن خود تراکم ژئو پلیمری 5 مدل از انواع بتن خودتراکم هستند که در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم.

بتن خود تراکم الیافی

در بافت این نوع بتن از الیاف هایی از جنس فولاد، شیشه، مواد پلیمر و مواد طبیعی استفاده می‌شود. ابعاد این رشته ها می‌تواند در بازه های استاندارد مختلفی قرار بگیرد. در حال حاضر الیاف های فولادی به واسطه تغییرات مثبتی که در استحکام کششی بتن می‌گذارند، بیشتر مورد توجه هستند. هر چه فاصله میان این الیاف ها کمتر باشد امکان بروز ترک های ریز و کاهش مقاومت خمشی کمتر خواهد شد.

بتن خود تراکم مستحکم

در توسعه این نوع از بتن های خود متراکم، تمرکز بیشتر بر حفظ خواص فشاری هم زمان با افزایش استحکام آن بود. در حال حاضر در استاندارد های مختلف بر اساس نوع ماده افزودنی (قوام دهنده و روان کننده) انواع نسبت های اختلاط تعریف شده است. یکی از این مواد افزودنی مهم به این ترکیب پوزولان خاکستر پوسته برنج است که خواص مکانیکی بتن را به شدت افزایش می‌دهد.

بتن خود تراکم سبکدانه

در برخی استاندارد ها مقاومت ۲۸ روزه بتن سبکدانه استوانه‌ای در حدود ۱۷ مگاپاسکال و در حالت خشک وزن مخصوص در حدود ۱۸۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب اعلام شده است. از این نوع از بتن های خود تراکمی برای موقعیت هایی که نیاز به کاهش بار مرده وارد شده به سازه است استفاده می‌شود. به سبب کاهش جرم بتن مورد استفاده با این نوع مایه بتنی، هزینه های ساخت کاهش پیدا می‌کند.

بتن خود تراکم – کم سیمان

استفاده از سیمان کمتر در اختلاط بتن یکی از مهمترین چالش های مهندسان است. با تغییر در نسبت های مواد افزودنی مانند پوزولان زئولیت  (CTRL) و پوزولان   (Z30)می‌توان در عین حفظ خواص خود تراکمی بتن، از پودر سیمان کمتری برای ساخت مایه استفاده کرد.

بتن خود تراکم ژئو پلیمری

ژئوپلیمر ماده‌ای است که حاوی ترکیبات آلومینوسیلیکاتی فعال (جامد) و محلول فعال ساز قلیایی است. با اضافه کردن افزودنی های حاوی این ماده می‌توان مصرف سیمان پرتلند را کاهش داد و به حفاظت از محیط زیست کمک کرد. همچنین مقاومت حرارتی و خوردگی آن نیز بهبود می‌یابد. معروفترین افزودنی های مورد استفاده برای این منظور هم شامل پوزولان ‌های طبیعی، روباره، متاکائولن و خاکستر بادی می‌شود.

مزایا و معایب استفاده از بتن خود تراکم

بتن خود تراکم یکی از مهمترین مصالح ساختمانی است که قریب به 30 سال است در بخش های مختلف صنایع راه و ساختمان به کار گرفته می‌شود. ساده‌ترین و مهمترین ویژگی مثبتی که برای این محصول می‌توان نام برد، عدم نیاز به دستگاه های ویبراتور برای ایجاد یک بافت همگن و متراکم پس از بتن ریزی است. همین مزیت سبب شده که از هزینه هایی مانند کارگر و دستگاه های کارگاهی کاسته شود.

دیگر مزیت های بتن های SCC را در موارد زیر می‌توان به صورت خلاصه نام برد:

• امکان جاری شدن در میان آرماتور و میلگرد های متراکم
• قابلیت جاری شدن در قالب با حجم های مختلف و شکل های پیچیده
• انعطاف پذیری و قابلیت پخش شدگی بیشتر در قالب ها
• گران‌روی مناسب که سبب کاهش نقاط بتن ریزی شده است.
• افزایش استحکام، طول عمر و خواص مکانیکی بتن
• کاهش آلودگی های محیط زیستی از جمله آلودگی صوتی به دلیل عدم استفاده از دستگاه ویبراتور
• کاهش هزینه های نگهداری سطح برای رفع منافذ و ایراد های سطحی
• کاهش میزان سیمان مصرفی با طراحی مناسب مخلوط بر اساس چگالی انباشتگی

هر مصالحی که می‌شناسید؛ سراسر ویژگی مثبت نیست و گاهی محدودیت ها و یا معایبی هم دارند. بتن خود تراکم با تمام ویژگی های ارزشمند مهندسی شده‌ای که دارد، دارای محدودیت های جدی در مصرف است. یکی از آن ها قیمت بالاتر این نوع بتن به نسبت دیگر انواع مواد بتنی است. در کنار این موارد باید به هزینه‌ هایی که برای قالب‌بندی دوباره هم اشاره کرد. علت این مشکل فشار شدید وارد شده بر قالب است.

از دیگر معایبی که بتن خود تراکم به همراه دارد حساسیت آن در برابر تغییرات در کیفیت، نسبت اختلاط و ویژگی مواد اولیه آن است. بنابراین آزمون هایی متعددی برای بررسی کیفیت نهایی این مخلوط بتنی نیاز خواهد بود. همچنین شرایط مانیتورینگ و کنترل دقیق بتن خود تراکم به صورت تازه یکی از دلایلی است که نمی‌توان از آن برای هر موقعیتی استفاده کرد.

بنابراین انتخاب و خرید یک مخلوط بتنی استاندارد با قیمتی مناسب کار چندان آسانی نخواهد بود. توصیه بتن کاور به شما این است که پیش از هر تصمیمی در انتخاب مصالح ساختمانی از نظرات کارشناسان این حوزه بهره ببرید. بتن کاور با تکیه بر تجربه‌ای که دارد بهترین مشاور شما در این زمینه خواهد بود.

کاربرد های بتن خود تراکم

بتن خود متراکم یکی از مصالح مورد توجه مهندسان راه و ساختمان است. چرا که در اقلیم های مختلفی قابلیت به کار گیری دارد. همچنین دسترسی به آن آسان است. بیشترین کاربرد آن را در پروژه هایی مشابه موارد زیر می‌توان مشاهده کرد:

• طراحی و ساخت سازه‌ های معماری- هنری ظریف با استفاده از مواد بتنی
• ساخت پل هایی که دهانه‌ بزرگی دارند.
• ساخت زیرساخت های عمرانی مانند تونل های شهری و آبی
• امکان اجرای عملیات بتن ریزی در سطوح افقی سازه از جمله کف آن
• امکان ساخت ستون و دیوار های مرتفع با استفاده از میلگرد های متراکم
• ساخت پروژه های عمرانی نیاز به انتقال بتن در مسافت های طولانی است.
• امکان بتن ریزی برای سازه های دریایی و زیر آبی
• امکان استفاده در پروژه های مرتفع مانند ساختمان های بلند و برج ها بدون بروز کاهش کیفیت در تراکم بتن
• امکان اجرای عملیات بتن ریزی در ساخت بلوک های بتنی
• ساخت ستون بتن ریزی شده با استفاده از پمپ