مقاله تحلیلی: تفاوت بین بتن معمولی و بتن خود متراکم

یکی از تفاوت‌های کلیدی بین بتن خود متراکم (SCC) و بتن سیمانی معمولی (NCC)، خاصیت جریان پذیری SCC به‌واسطه وزن آن است. عمده تفاوت SCC ناشی از تغییر جریان پذیری آن نسبت به بتن طبیعی است.

در این مقاله به تفاوت‌های بین بتن معمولی و SCC در حالت تازه، ترکیب طرح اختلاط و خواص آن‌ها در درازمدت اشاره می‌کنیم. تفاوت‌های اساسی بتن خود متراکم و بتن معمولی در جدول زیر لیست شده‌اند.

خصوصیات بتن تازه SCC و بتن سیمان معمولی

در ادامه با ذکر خصوصیات بتن تازه در این دو نوع بتن به تفاوت‌های آن‌ها اشاره می‌کنیم.

1. خواص رئولوژی
2. جداشدگی
3. آب اندازی
4. افزایش مقاومت
5. انقباض پلاستیک
6. خزش

خواص رئولوژی

خواص برتر بتن SCC ناشی از رئولوژی بهتر آن است. میکرو ساختارهای داخلی ترک کمتر و مقاومت بیشتر به نسبت بتن معمولی دارند. رئولوژی بیشتر با مفهوم کارایی بتن در ارتباط است. SCC در مقایسه با NCC کارایی بالاتری دارد. همین ویژگی است که باعث خود تراکمی این بتن می‌شود. کارایی بتن خود متراکم را می‌توان با افزودن فوق روان کننده‌ها افزایش داد.

فوق روان کننده‌ها باعث افزایش سیالیت می‌شوند. سیالیت بتن خود متراکم برخلاف سیالیت بتن معمولی ربطی به رطوبت ندارد. واکنش‌های شیمیایی در سطح میکرو ساختارها باعث افزایش سیالیت می‌شود.

شکل زیر خواص رئولوژیکی این دو نو ع بتن را نشان می‌دهد. با توجه به این شکل تغییر را در ویسکوزیته پلاستیک و تنش تسلیم می‌بینیم. وقتی از فوق روان کننده‌ها در حجم کم استفاده می‌شود، تنش تسلیم کاهش می‌یابد. به این صورت بتن بدون اینکه دچار جداشدگی شود، جریان پذیر می‌شود.

اضافه کردن مقدار بیشتر فوق روان کننده‌ها باعث بالا رفتن ویسکوزیته پلاستیک و کاهش تنش تسلیم می‌شود. افزودن این مقدار فوق روان کننده باعث جداشدگی و در عین حال افزایش جریان پذیری بتن می‌شود.

 جداشدگی

بتن خود متراکم با استفاده از عامل تغییردهنده ویسکوزیته (VMA) تولید می‌شود که استفاده از آن در بتن معمولی باعث بروش مشکلات متعدد می‌شود. VMA یک پلیمر است که در مقایسه با NCC باعث کاهش جداشدگی می‌شود.

علاوه بر این، ویسکوزیته SCC به دلیل کم بودن نسبت آب به سایر مواد تشکیل‌دهنده در مقایسه با NCC بالا است. این خصوصیت در SCC از جداشدگی جلوگیری می‌کند.

آب اندازی

آب اندازی مسئله‌ای است که در SCC در مقایسه با NCC کمتر مشاهده می‌شود. این مزیت SCC ناشی از مقدار کم آب و سنگ‌دانه‌های ریز بیشتر است. بالا بودن مقدار سیمان، جایگزین‌های سیمان و ماسه باعث افزایش مقدار سنگ‌دانه‌های ریز در مخلوط بتن می‌شود. درصورتی‌که طرح اختلاط SCC به‌خوبی طراحی‌شده باشد، می‌توان از جداشدگی و آب اندازی بتن جلوگیری کرد.

افزایش مقاومت

افزایش مقاومت SCC طبق دستورالعمل‌های اروپایی مشابه NCC است. آزمایش بلوغ بتن راه خوبی برای کنترل روند افزایش مقاومت در SCC است.

نشست خمیری

ازآنجاکه آب اندازی در SCC کمتر از NCC است، می‌توان این‌گونه گفت که به‌نوعی تبخیر رطوبت کنترل می‌شود. ازاین‌رو عمل‌آوری مناسب SCC تسهیل می‌شود. ازاین‌رو از انقباض پلاستیک و ترک‌های ناشی از آن جلوگیری می‌شود.

خزش

احتمال خزش در SCC به دلیل وجود سیمان بیشتر در مخلوط بتن نسبت به NCC، افزایش می‌یابد.

طرح اختلاط SCC و بتن معمولی

عمده تفاوت مواد تشکیل‌دهنده این دو نوع بتن، استفاده از فوق روان کننده‌ها در SCC است که در بتن معمولی مورداستفاده قرار نمی‌گیرد. SCC را می‌توان با مواد و مصالح در دسترس تهیه کرد. سایر مواد تشکیل‌دهنده SCC مشابه بتن معمولی است با این تفاوت که نسبت‌ها متفاوت هستند. شکل زیر گویای این موضوع است.

 ویژگی‌های درازمدت SCC و بتن معمولی

این ویژگی‌ها تعیین‌کننده دوام سازه بتنی هستند. بر اساس مطالعات انجام‌شده روی این دو نوع بتن در حالت سخت شده، نتایج زیر حاصل‌شده است:

1. افزایش مقاومت فشاری در این دو نوع بتن درصورتی‌که مقدار آب به سیمان مشابه باشد، یکشان است.
2. مقدار مقاومت کششی در SCC بیشتر از بتن معمولی است.
3. مدول الاستیسیته بتن خود متراکم در مقایسه با بتن معمولی کمتر 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.