مقاله تحلیلی: بتن پودری واکنش‌ پذیر – ترکیبات و مزیت‌ ها

بتن پودری واکنش‌پذیر چیست؟

بتن پودری واکنش‌پذیر (RPC) نوعی بتن فوق مقاوم است که از جایگزین کردن سنگ‌دانه‌های معمول در بتن عادی با پودر کوارتز، فوم سیلیکا، الیاف فولادی و ... به دست می‌آید. PRC مقاومت بالا و شکل‌پذیری قابل‌توجهی نیز دارد. مقاومت فشاری بتن پودری واکنش‌پذیر 200 تا 800 مگا پاسکال است.

ترکیبات بتن پودری واکنش‌پذیر

بتن پودری واکنش‌پذیر از پودرهای بسیار ریزدانه مانند سیمان، ماسه‌ ریزدانه، پودر کوارتز با سایز کمتر از 300 میکرون، فوم سیلیکا، الیاف فولادی به طول 1 سانتی‌متر و با سایز 180 میکرون و فوق روان کننده‌ها تشکیل‌شده است. ترکیب رایج مواد تشکیل‌دهنده بتن پودری واکنش‌پذیر با مقاومت 200 و 800 مگا پاسکال در زیر آمده است:

مواد تشکیل‌دهنده بتن پودری واکنش‌پذیر

نقش هر یک از مواد تشکیل‌دهنده و پارامترهای انتخاب آن‌ها در زیر مورد بحث قرارگرفته است. مواد تشکیل‌دهنده بتن پودری واکنش‌پذیر عبارت‌اند از:

1. سیمان
2. ماسه
3. پودر کوارتز
4. فوم سیلیکا
5. الیاف فولادی
6. فوق روان کننده‌ها

سیمان

• سیمان پورتلند معمولی با ریزدانگی متوسط برای تولید PRC مناسب است. اندازه دانه‌های سیمان باید بین 1 تا 100 میکرون باشد.
• وظیفه سیمان این است که به‌عنوان یک ماده چسبنده عمل کند و هیدرات‌های اولیه بتن را تولید نماید. درصد مطلوب مواد معدنی اصلی مورد نیاز برای تولید بتن پودری الیافی در جدول زیر آمده است:

ماسه

• استفاده از ماسه رودخانه‌ای طبیعی یا ماسه شکسته با اندازه دانه‌های 150 تا 600 میکرون توصیه می‌شود.

• ماسه باید سختی خوبی داشته باشد و با هزینه کم قابل‌دسترسی باشد.
• در بتن پودری واکنش‌پذیر، بیشترین اندازه‌ دانه‌ها متعلق به ماسه است، در نتیجه وظیفه‌ ماسه مقاومت بخشیدن به ترکیب بتن است.

پودر کوارتز

• به‌طورکلی کوارتز در حالت کریستال در دسترس است.
• اندازه دانه‌های پودر کوارتز باید بین 5 تا 25 میکرون باشد.
• وظیفه اصلی کوارتز این است که تا حد ممکن بتن را در مقابل حرارت مقاوم کند.

فوم سیلیکا

• به‌طورکلی فوم سیلیکا از صنایع فروسیلیس به دست می‌آید. فوم سیلیکا باید از نوعی انتخاب شود که کمترین ناخالصی را داشته باشد.
• اندازه‌ دانه‌های فوم سیلیکا حدود 0،1 تا 1 میکرون است.
• وظیفه آن پر کردن حفره‌های کوچک و همچنین بهبود ویژگی‌های جریان پذیری بتن است.
• فوم سیلیکا همچنین کمک می‌کند تا هیدرات‌های ثانویه در بتن تولید شوند.

الیاف فولاد

• الیاف فولادی با طول 13 تا 25 میلی‌متر و قطر 0،15 تا 0،2 میلی‌متر برای آماده‌سازی بتن پودری واکنش‌پذیر استفاده می‌شوند.
• این الیاف موجب بهبود شکل‌پذیری بتن می‌شوند.

فوق روان کننده‌ها

• از پلی اکریلت به‌عنوان فوق روان کننده در بتن PRC استفاده می‌شود.
• نقش اصلی پلی اکریلت کاهش نسبت آب به سیمان و همچنین بهبود کارایی بتن است.

مزایای بتن پودری واکنش‌پذیر

• با توجه به شکل‌پذیری بالایی که دارد با فولاد رقابت می‌کند.
• سنگ‌دانه‌های ریزدانه این بتن را به یک بتن بدون حفره تبدیل می‌کند و به این صورت مایعات و یا گازها به این بتن نفوذ نمی‌کنند.
• استفاده از این بتن منجر به کاهش بار مرده سازه می‌شود. این امر به علت ظرفیت برشی بالاتر در کنار مقاومت زیاد آن است.
• المان‌هایی که با بتن پودری واکنش‌پذیر ساخته می‌شوند در مقابل نیروهای زلزله مقاومت چشمگیری از خود نشان می‌دهند.

محدودیت‌های بتن پودری واکنش‌پذیر

بتن پودری واکنش‌پذیر مانند هر مصالح دیگری دارای محدودیت‌هایی است. این محدودیت‌ها عبارت‌اند از:

• سنگ‌دانه‌های جایگزین مورداستفاده در PRC تقریباً گران‌قیمت هستند که این امر موجب افزایش هزینه‌های پروژه می‌شود.
• بهینه‌سازی مواد معدنی اصلی نیز در افزایش هزینه‌های بتن مؤثر است.
• ازآنجاکه بتن پودی واکنش‌پذیر هنوز در مرحله توسعه قرار دارد، ویژگی‌های بلندمدت آن هنوز به‌خوبی شناخته‌نشده است.
• هیچ آیین‌نامه رسمی برای بتن پودری واکنش‌پذیر تدوین نشده است.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.