بتن پیش آکنده چیست؟

بتن پیش آکنده (PAC) شکلی از بتن است که با قرار دادن و انباشته کردن سنگدانه هایی با اندازه های متفاوت در قالب ساخته می شود و سپس فضاهای خالی بین سنگدانه ها از طریق پاشش گروت سیمانی با جریان پذیری بالا پر می شوند.

بتن پیش آکنده با قابلیت پسبندگی بسیار بالا باعث پیوند و ترمیم ترک های سد زیر آب، ساخت کف های صنعتی سنگین، روسازی ها استفاده می شود، که همین مسئله باعث تمایز ان با بتن های دیگر می شود. در ادامه میخواهیم به تاریخ ساخت و استفاده های دیگر بتن پیش آکنده در ساختمان سازی و صنایع شویم. بتن پیش آکنده (PAC) اولین بار در سال 1973 توسط لوئیس ورتز و لی تورزیلو در طی پروژه بازسازی در تونل راه آهن سانتافه در نزدیکی مارتینز، کالیفرنیا ساخته شد.

داستان از این قرار بود که آنها حفره های موجود در بتن را در نقاط راس یا تاج تونل را پر می کردند. همانطور که کار پیش می رفت، آنها برای کاهش مصرف گروت، به فکر استفاده از سنگدانه های درشت برای پر کردن فضاهای خالی افتادند. سپس قبل از قرار دادن سنگدانه درشت شروع به استفاده از قاب بندی کردند. به این طریق بتن پیش آکنده (PAC) به وجود آمد.

بتن به وجود آمده عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داد که توجه بسیاری از مهندسان را برای ساخت سازه هایی با دوام بیشتر به خود جلب کرد. البته لازم به ذکر است که برای ساخت بتن پیش آکنده از ترکیبات متفاوتی استفاده شده تا بهترین نتیجه حاصل شود

موارد استفاده از بتن پیش آکنده

از موارد استفاده از بتن پیش آکنده در اوایل سال های تولید به علت نبود نتایج تجربی از نحوه عملکرد، استفاده از بتن پیش آکنده (PAC) تنها به بخش تعمیرات به خصوص تعمیر پل ها و پوشش داخلی تونل ها محدود شد.

از بتن پیش آکنده می توان در پروژه های مختلفی استفاده کرد از قبیل ساخت و ساز در زیر آب، پاشش در مناطقی با آرماتورهای نزدیک به هم، تعمیرات بتن و بناهایی که جایگزینی برای مشارکت در تقسیم فشار است، مقاطع یا بخش های یکپارچه و به طور کلی در نواحی که بتن با تغییر حجم کم مورد نیاز است. همچنین زمانی که فاصله آرماتورها آنقدر نزدیک است که اجازه استفاده از ویبراتور ها (دستگاهی که در ملات بتن نهاده و هوای داخل بتن را تخلیه می کند) را نمی دهد، استفاده از بتن پیش آکنده گزینه ی مناسبی است.

همچنین، در صورت وجود ترک ها و حفره ها در ساختار استفاده از بتن پیش آکنده باعث استحکام سازه می شود. بتن پیش آکنده انقباض در اثر خشک شدن را کاهش می دهد

خصوصیات و ویژگی های بتن پیش آکنده

یکی از بارزترین تفاوت های بتن پیش آکنده با بتن معمولی میزان سنگدانه موجود در آن است. بتن پیش آکنده در قیاس با بتن معمولی شامل درصد بیشتری از سنگدانه درشت است. زیرا (PAC) به جای اینکه در یک مخلوط پلاستیکی روان مانند بتن معمولی قرار گیرد، با ته نشینی سنگدانه های درشت به طور مستقیم در قالب ها، جایی که اتصال نقطه به نقطه وجود دارد تولید می شود.

به همین علت است که کاربرد بتن پیش آکنده بیشتر از سایر اجزای آن به سنگدانه درشت بستگی دارد. مدول ارتجاعی PAC بالاتر است و انقباض در اثر خشک شدن این نوع بتن کمتر از نصف بتن معمولی است.

از خصوصیات مهم دیگر آن، قابلیت چسبندگی زیاد است که می تواند از طریق بی نظمی های موجود بر روی سطح و منافذ موجود روی بتن معمولی نفوذ کند و نوعی پیوند اولیه ایجاد نماید.

از لحاظ اقتصادی هم بسته به مورد استفاده شما داردف اینکه بتن پیش آکنده نسبت به بتن معمولی به صرفه تر است یا نه. در PAC تقریبا 60 درصد مواد مستقیما در قالب قرا می گیرد و فقط 40 درصد از طریق مخلوط شدن و پاشش انجام می شود.

برای خرید گروت سیمانی و انواع دیگر گروت از شرکت بتن کاور میتوانید از مشاوره رایگان کارشناسان بتن کاور بهره مند شوید.

فرایند عمل آوردن بتن پیش آکنده

پروسه ی ساخت بتن پیش آکنده شامل چندین مرحله است:

• قرار دادن سنگدانه درشت در قالب: سنگدانه درشت در قالب قرار می گیرد تا شکل و شمایل مد نظر عنصر بتنی را تشکیل دهد.
• تهیه دوغاب سیمان: دوغاب سیمانی با مخلوط کردن سیمان، آب و سایر مواد افزودنی مانند( خاکستر بادی، دوده سیلیس) برای اثر بخشی خواص بتن تهیه می شود.
• تزریق دوغاب سیمان: دوغاب سیمان به وسیله ی پمپ فشار بالا یا سیستم هوای فشرده به فضای خالی بین ذرات سنگدانه تزریق یا پاشش می شود.
• محکم سازی و عمل آوری: پس از تزریق دوغاب، بتن با ارتعاش یکپارچه می شود تا مطمئن شویم که دوغاب تمام فضاهای خالی را پر کرده و ذدات سنگدانه به خوبی به هم چسبیده اند. بعد از این مرحله، بتن پخت می شود تا سیمان سخت شود و استحکام لازم را پیدا کند.
• سنگدانه(ریزدانه هایی که از شن یا ماسه تشکیل شده اند): از معادن طبیعی شن، ماسه یا ترکیب هردو، رسوبات زیر زمینی به دست می آیند.

کاربرد سنگدانه در بتن چیست؟ مصال سنگدانه به فشرده تر شدن مخلوط بتن کمک می کند. آنها همچنین مصرف سیمان و آب را کاهش می دهند و به مقاومت مکانیکی بتن کمک می کنند و آنها را به یک عنصر مهم و الزامی در ساخت و استحکام بخشیدن به سازه ها تبدیل می کند.

مزیت های استفاده از بتن پیش آکنده

• چگالی بالاتر به دلیل وجود حجم سنگدانه زیاد است
• انقباض کمتر به علت یکنواختی و استفاده از گروت های انقباض ناپذیر
• مقاومت در برابر چرخه های انجماد و گرم شدن
• بهبود و افزایش مقاومت فشاری به علت تماس نقطه به نقطه سنگدانه ها
• کاهش یافتن در استفاده از تجهیزات سنگین
• توانایی اتصال بهتر به تشکیلات موجود

 بتن پیش آکنده در مقابل بتن معمولی

مقایسه بتن پیش آکنده با بتن در جا ریخته شده

جدول مقایسه بتن پیش آکنده در مقابل بتن آسفالتی

نتیجه گیری

همانطور که در توضیحات بالا به ان اشاره شد، بتن پیش آکنده به دلیل مقاومت بالاتر، و استحکام بیشتر نسبت به بتن معمولی معمولا در ساخت پل ها، تونل ها و سایر طرح هایی که به دوام و استحکام بالا نیاز دارند استفاده می شود. اگر چه، فرایند ساخت بتن پیش آکنده نسبت به بتن معمولی پیچیده تر و گرانتر است اما برای دستیابی به دوام و استحکام بیشتر مخصوصا برای به کارگیری در بخش هایی از ساخت سد ها و تونل ها نیاز به این بتن یک امر اجتناب ناپذیر به حساب می آید. در ادامه به سوالات متداول در خصوص بتن پیش آکنده پاسخ می دهیم.