بتن بدون جمع شدگی چیست؟ طرح اختلاط، خواص و کاربردهای بتن بدون ترک خوردگی

بتن بدون جمع شدگی

جمع‌شدگی در بتن باعث بروز مشکلات متعددی می‌شود؛ مشکلاتی که ممکن است باعث ایجاد تنش‌های منجر به گسیختگی گردد. به همین منظور و برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی، بهتر است از بتن بدون جمع شدگی استفاده ‌شود. بتن بدون جمع شدگی، بتنی است که با سیمان منبسط شونده ساخته شده و ویژگی‌های مختلفی دارد. در این مقاله از بلاگ رامکا بر آن هستیم ضمن تبیین چیستی این بتن، طرح اختلاط، خواص و کاربردهای آن را بیان کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

بتن بدون جمع شدگی 

بر اساس تعریف کمیته ۲۲۳ACI، بتن بدون جمع شدگی با سیمان منبسط شونده تولید می‌شود و بر اثر آن، به علت مقید شدن توسط آرماتور، به ‌اندازه مقدار پیش‌بینی شده جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن یا کمی بیش از آن منبسط می‌شود.

در هنگام منبسط شدن بتن بر اثر مقید شدن، تنش‌های فشاری در آن به وجود می‌آید؛ اما با جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن، این تنش‌ها کاهش می‌یابد. در حالت ایده‌آل، مقداری فشار در بتن باقی می‌ماند و در نتیجه از خطر ترک‌خوردگی ناشی از جمع‌شدگی جلوگیری می‌شود.

منحنی شکل زیر رفتار بتن حاوی سیمان پرتلند را با رفتار بتن حاوی سیمان منبسط شونده نوع K، در مدت عمل‌آوری مرطوب اولیه و خشک شدن بعدی آن در هوا مقایسه می‌کند. به طور خلاصه، بتن بدون جمع شدگی، برای کاهش یا جلوگیری از ترک‌خوردگی ناشی از خشک شدن در اعضای بتن آرمه استفاده می‌شود.

مقایسه خصوصیات تغییر طول بتن‌های ساخته شده از سیمان پرتلند و سیمان نوع K
مقایسه خصوصیات تغییر طول بتن‌های ساخته شده از سیمان پرتلند و سیمان نوع K

حین هیدراته شدن سیمان نوع K، مقدار زیادی اترینگایت تشکیل می‌شود. هنگامی که بتن گیرش پیدا کرده و مقاومت کسب می‌کند، با آرماتور پیوند برقرار کرده و در همان زمان، بر اثر وجود آب کافی برای عمل‌آوری شروع به انبساط می‌کند.

پیوستگی میان فولاد و بتن سبب می‌شود انبساط بتن، تحت‌تأثیر قید فولاد در فولاد کشش ایجاد کند و در عین حال، خود بتن تحت فشار قرار گیرد. در پایان مدت عمل‌آوری در شرایط مرطوب، هنگامی که عضو در شرایط محیط خشک قرار می‌گیرد، مانند بتن حاوی سیمان پرتلند معمولی جمع‌شدگی پیدا می‌کند.

شکل‌ها نشان می‌دهند چطور بتن نوع K مقابل ترک‌خوردگی ناشی از جمع‌شدگی مقاومت می‌کند.
شکل‌ها نشان می‌دهند چطور بتن نوع K مقابل ترک‌خوردگی ناشی از جمع‌شدگی مقاومت می‌کند.

جمع‌شدگی پیش از اعمال تنش کششی به بتن، ابتدا پیش فشردگی را آزاد می‌کند. با جلوگیری از ایجاد تنش کششی زیاد، احتمال خطر ترک‌خوردگی حاصل از جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن کاهش می‌یابد.

سکوBeryl A (1975)Statfjord C (1984)
عمق آب (m)
نسبت بین تعداد سلو‌ل‌ها به تعداد برج‌ها
ظرفیت مخازن (میلیون بشکه)
حداکثر وزن سکو (tons)
حجم بتن (m3)
118
19.3
0.9
28000
62000
145
2404
2
50000
135000
نسبت‌های مخلوط (kg/m3)
سیمان
ماسه
شن :
حداکثر اندازه شن ۳۲ میلی‌متر
حداکثر اندازه شن ۲۰ میلی‌متر

۴۳۰
۹۰۰

۹۰۰
۱۷۵

۳۸۰
۱۰۳۰

۸۴۵
۱۶۰
نوع ماده افزودنیکاهنده آب معمولی (لیگنوسولفونات)فوق روان کننده (نفتالین سولفونات)
اسلامپ (mm)
مقاومت فشاری میانگین (MPa)
120
55
220
62
نسبت‌های اختلاط و خصوصیات بتن مصرفی در ساخت سکو‌های کاندیپ نروژ

جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن، خاصیت مهم سیلیکات کلسیم هیدراته شده است که محصول اصلی هیدراتاسیون سیمان‌های پرتلند می‌باشد. بنابراین همان‌طور که در مقاله پایداری ابعادی بتن نیز شرح داده شد، اعضای بتنی کوچک و متوسط، مستعد جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن هستند و معمولاً ترک می‌خورند.

این امر به دلیل آن است که بتن تمایل به آزاد شدن از دست تنش‌های وارده را دارد و اگر این تنش‌ها از مقاومت ماده بیشتر شود، بتن ترک می‌خورد. ترک‌ها در بتن موجب افزایش تراوایی و در نتیجه، کاهش دوام بتن در مقابل مواد مضر می‌شوند و در بعضی موارد، بر ایمنی سازه‌ای اعضای بتنی نیز اثر می‌گذارند.

اثر جمع‌شدگی و خزش در ایجاد ترک در بتن
اثر جمع‌شدگی و خزش در ایجاد ترک در بتن

در آیین‌نامه‌های جدید طراحی و ساخت، فرض می‌شود بتن ترک خواهد خورد و در عین حال سعی می‌شود این مشکل به طرق مختلف حل گردد. از جمله این روش‌ها، انتخاب مصالح و طرح اختلاط بتنی است که جمع‌شدگی کمتری داشته باشد. ایجاد درزهای مناسب در دال‌های کف یا محوطه و مسلح کردن بتن با آرماتور و استفاده از سیمان منبسط شونده، راه‌حل‌های مناسبی‌ هستند که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می‌باشند.

از زمانی که برای اولین بار در حدود ۲۰ سال پیش، از بتن بدون جمع شدگی در ایالات متحده استفاده شد تا کنون، کاربرد این نوع بتن در بسیاری از اعضای سازه‌ای و ساختمانی، مانند دال‌ها، محوطه، سقف، منابع آب و تأسیسات تصفیه فاضلاب، مفید و موفقیت‌آمیز بوده است.

طرح اختلاط بتن بدون جمع شدگی

بر اساس آیین‌نامه کمیته ۲۲۳ACI ، همان مصالح و روش‌هایی که برای تولید بتن معمولی لازم است، برای تولید بتن بدون جمع شدگی نیز لازم است. برای گسترش انبساط، لازم است در ۷ روز اول پس از بتن‌ریزی، عمل‌آوری با آب به طور کامل صورت گیرد.

همچنین طراحی سازه باید به نحوی باشد که از انبساط پس از جمع‌شدگی اطمینان حاصل شود. برای دستیابی به جزئیات اجرایی می‌توان به آیین‌نامه کمیته ۲۲۳ACI ، با نام «توصیه‌های عملی برای استفاده از سیمان‌های منبسط شونده» مراجعه کرد. انبساط بتن دو روش وجود دارد:

  • استفاده از سیمان پرتلند اصلاح شده (سیمان نوع K) که دارای C4 A3 S است. این ماده، منبع اصلی آلومینات فتال برای تولید اترینگایت است.
  • افزودن مواد منبسط شونده به سیمان پرتلند بتن. برای اطمینان از انبساط و قید، در مواقع استفاده از سیمان نوع K، توصیه می‌شود حداقل سیمان مصرفی ۳۰۵ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و حداقل ۰٫۱۵% آرماتور در بتن وجود داشته باشد.

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن آرگون ARGON

مناسب برای تولید بتن در کارخانه‌ها و پروژه‌ها

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی جیپیکس GIPIX

مناسب برای تولید محصولات گچی و بتنی با حفظ کارایی طولانی مدت

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی یونیکس UNIX

افزایش زمان حالت خمیری و کارایی ملات سنگ مصنوعی

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن دراگون DRAGON

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن کوانتوم QUANTUM

کاهنده آب بسیار پر قدرت، ویژه آب به سیمان بسیار پایین

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن زنون XENON

ویژه تولید بتن در بچینگ در فصل زمستان، با حفظ اسلامپ مناسب

ضد یخ بتن

ضد یخ ملات مایع آلپاین ALPINE

زودگیر کننده‌ ملات، دارای کلر

حباب هوا ساز بتن

حباب هوا ساز بتن هیرو HERO

افزایش کارایی و دوام در برابر سیکل ذوب و یخبندان

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی رزیکس RESIX

افزایش آب‌بندی و مقاومت فشاری و خمشی موزاییک پلیمری

ضد یخ بتن

ضد یخ بتن مایع اسکیمو ESKIMO

زودگیر بتن بدون کلر

در خصوص انواع افزودنی بتن، ماده حباب هوا ساز بتن، بر بتن بدون جمع شدگی حاوی سیمان پرتلند تأثیر گذاشته و دوام آن را مقابل چرخه‌های یخ زدن – آب شدن افزایش می‌دهد. موادی مانند کلرور کلسیم، مقدار زیاد خاکستر بادی و انواع پوزولان و بعضی از کاهنده‌های آب، سبب کاهش انبساط می‌شوند، زیرا موجب بروز عدم تعادل میان میزان تولید اترینگایت و میزان کسب مقاومت می‌گردند.

برای تعیین نسبت‌های اختلاط پیشنهاد می‌شود از روش ۲۱۱٫۱ ACI استفاده شود. به استثناء اینکه در اینجا، در مقایسه با بتن معمولی، به نسبت آب به سیمان بیشتری نیاز است تا همان مقدار مقاومت به دست آید. از آن‌جا که برای تولید اترینگایت، به مقدار زیادی آب نیاز است و اترینگایت نیز خاصیت نگهداری آب دارد، لذا باید در حدود ۱۰% به آب بتن حاوی سیمان نوع K اضافه شود. در این صورت است که مقاومت تغییر نمی‌کند. این افزایش آب باعث می‌شود مقدار کارایی بتن مزبور با کارایی بتنی که حاوی سیمان پرتلند معمولی با همان مقدار سیمان است، برابر شود.

به جز گزارش ۲۳۳ACI، چندین گزارش دیگر مانند اطلاعات مفید ارائه شده موجود است. گزارش ویلیامز، شامل نسبت‌های اختلاط، طراحی و نحوه ساخت سازه‌ها با بتن بدون جمع شدگی است. نسبت‌های اختلاط و خصوصیات بتن بدون جمع شدگی برای استفاده در دال‌های کف که هوفمان و او پبروک تهیه کرده‌اند، در جدول زیر ارائه شده است.

 نسبت‌های اختلاط (بدون مواد افزودنی)
سیمان نوع K588 Ib/yd3
سنگدانه‌های درشت (حداکثر ۱in)1790
سنگدانه‌های ریز۱۲۸۷
آب۳۱۲
نسبت آب به سیمان۰٫۵۳
خواص
اسلامپ۴٫۷۵ in
مقاومت فشاری مشخص شده۲۸ MPa
میانگین مقاومت فشاری ۲۸ روزه به دست آمده۶۰۳۴ Psi
نسبت‌های اختلاط و خصوصیات بتن بدون جمع شدگی به کار رفته در ساخت دال کف

خواص و ویژگی‌های بتن بدون جمع شدگی

کارایی

به دلیل خاصیت جذب آب اترینگایت که در مراحل اولیه هیدراتاسیون به مقدار نسبتاً زیادی تولید می‌گردد، مخلوط بتن تمایل به سفت شدن، ولی همراه با چسبندگی زیاد دارد. در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی، استفاده از نسبت‌‌های آب به سیمان زیاد باعث می‌شود بدون آنکه اثری روی مقاومت فشاری بگذارد، کارایی قابل قبولی به دست آید.

اسلامپ بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر برای بیشتر اعضای سازه‌ای، مانند دال‌ها، تیرها، دیوارهای بتن آرمه و ستون‌ها توصیه می‌گردد، زیرا این نوع بتن‌ها در مقایسه با بتن معمولی چسبندگی بیشتری داشته و تمایل به جداشدگی دانه‌ها ندارند. طبق گزارش‌های منتشر شده، بتن بدون جمع شدگی برای پمپاژ مناسب است.

بیشتر بخوانید: جمع شدگی بتن

افت اسلامپ 

افت اسلامپ در شرایط گرم (دمای برابر یا بیش از ۳۲ درجه سانتی‌گراد) و خشک، برای بتن بدون جمع شدگی نسبت به بتن معمولی مشکل جدی‌تری محسوب می‌شود. افزودن آب به بتن به مقدار زیاد در کارگاه، یکی از نتایج افت اسلامپ است که نه تنها موجب کاهش مقاومت بتن می‌گردد، بلکه موجب کاهش انبساط بتن که دلیل اصلی استفاده از این نوع بتن‌ها است نیز می‌گردد.

در دمای محیط ۲۶ تا ۲۹، به قدری اترینگایت تولید می‌شود که سبب کاهش قابل توجه اسلامپ و گیرش سریع می‌گردد، مگر اینکه آن را سرد کنند. در هنگام ساخت تصفیه‌خانه فاضلاب هوستون که در سال ۱۹۸۴ تکمیل گردید، دمای محیط به ۳۸ درجه سانتی‌گراد رسیده بود. لذا از حدود ۵۰ تا ۱۲۵ پاوند یخ در هر یارد مکعب بتن دارای سیمان استفاده شد تا آنکه حرارت بتن به ۲۴ تا ۲۹ درجه سانتی‌گراد برسد.

تأسیسات تصفیه فاضلاب هوستون
تأسیسات تصفیه فاضلاب هوستون

جمع‌شدگی خمیری

به دلیل فقدان آب‌انداختگی، سفت شدن و گیرش سریع‌تر بتن در شرایط گرم، خشک و بادی، ترک‌خوردگی ناشی از جمع‌شدگی خمیری، مشکل دیگری است که هنگام استفاده از بتن بدون جمع شدگی با آن روبه‌رو می‌شویم. این نوع بتن نیاز به تمهیدات پیشگیری‌کننده بیشتری دارد.

چنانچه بتن تازه در تماس با سطح جذب‌کننده‌ای مانند خاک خشک یا بتن قدیمی قرار گیرد، باید پیش از بتن‌ریزی، سطح آن کاملاً مرطوب گردد. باید دقت کرد در صورت استفاده از بتن آماده، تأخیری در بتن‌ریزی به وجود نیاید. برای دال‌ها، پاشیدن آب یا پوشانیدن سطح بتن با گونی خیس بعد از بتن‌ریزی، برای جلوگیری از افت شدید رطوبت ضروری است.

ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی خمیری، عموماً به صورت موازی و در کنار یکدیگر پدیدار می‌شوند.
ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی خمیری، عموماً به صورت موازی و در کنار یکدیگر پدیدار می‌شوند.

مقاومت

کسب مقاومت فشاری، کششی و خمشی در بتن بدون جمع شدگی، تابع همان عواملی است که روی بتن معمولی نیز تأثیر می‌گذارند. پولیفکا و ویلسون نشان داده‌اند برای نسبت آب به سیمان معین (بین ۰٫۴ تا ۰٫۶۵)، مقاومت فشاری بتن حاوی سیمان نوع K، بیشتر از بتن حاوی سیمان پرتلند معمولی است. عواملی که باعث بیشتر بودن مقاومت بتن بدون جمع شدگی می‌شوند، انسجام بیشتر خمیر سیمان و ناحیه انتقالی قوی‌تر بین خمیر سیمان و سنگدانه درشت است.

تأثیر نسبت آب به سیمان روی مقاومت
تأثیر نسبت آب به سیمان روی مقاومت

تغییرات حجم

خصوصیات جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن بتن بدون جمع شدگی با بتن معمولی قابل مقایسه است. مقدار جمع‌شدگی در هر دو نوع بتن، تحت‌تأثیر عوامل یکسانی مانند نوع و مقدار سنگدانه‌ها، سیمان و مقدار آب است.

تغییر حجم بتن
تغییر حجم بتن

با این وجود در بتن بدون جمع شدگی، اثر نسبت آب به سیمان روی انبساط، طی مدت عمل‌آوری مرطوب بسیار با اهمیت است. پولیفکا و ویلسون نشان داده‌اند با نسبت آب به سیمان ۰٫۵۳ یا کمتر، مقدار انبساط اولیه به حدی است که حتی دو ماه پس از سپری شدن جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن، مقداری انبساط باقی می‌ماند.

تأثیر نسبت آب به سیمان روی انبساط
تأثیر نسبت آب به سیمان روی انبساط

مقدار انبساط، با افزایش نسبت آب به سیمان به میزان زیادی کاهش می‌یابد. از آن‌جا که درجه پیش فشردگی مورد نیاز در بتن‌های بدون جمع‌شدگی برای نسبت‌های آب به سیمان بیش از ۰٫۶ ممکن است به میزان زیادی کاهش یابد، لذا توصیه می‌شود از نسبتهای کم آب به سیمان استفاده شود؛ گرچه ممکن است از دیدگاه مقاومت، تا این اندازه به نسبت آب به سیمان نیاز نباشد.

چنانچه همه عوامل یکسان باشند، برای تعیین تغییر حجم در بتن بدون جمع شدگی، شرایط عمل‌آوری اهمیت بسزایی دارد. بر اساس یافته کسلر، بتن‌های بدون جمع‌شدگی تولید شده با سیمان نوع M که با روش نگه داشتن رطوبت (با پوشانیدن بتن با ورق‌های پلی اتیلن) عمل‌آوری شده‌اند، از خود انبساط کمتری نسبت به بتن‌های عمل‌آوری شده در آب نشان دادند.

اثر شرایط عمل‌آوری روی انبساط
اثر شرایط عمل‌آوری روی انبساط

در نمونه‌هایی که فقط عایق شده‌اند و رطوبت مخلوط بتن در عین حال به عنوان آب عمل‌آوری نیز تلقی می‌گردد، انبساط کمی مشاهده شده است. اطلاعات موجود در مورد مدول ارتجاعی، خزش و نسبت پواسون نشان می‌دهد این پارامترها برای هر دو نوع بتن بدون جمع شدگی و بتن معمولی مشابه هستند.

دوام

بنا به دلایل مختلف مانند مقید بودن انبساط بتن، عدم آب‌انداختگی، ترک‌خوردگی کم یا عدم ترک‌خوردگی حاصل از جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن، تراوایی بتن بدون جمع شدگی نسبت به بتن معمولی (با نسبت آب به سیمان معادل ۰٫۴ تا ۰٫۶) کمتر است.

تجربیات آزمایشگاهی و علمی نشان می‌دهند به طور کلی، بتن حاوی سیمان، مقاومت بیشتری در مقابل سایش، فرسایش و تهاجم مواد شیمیایی دارد. همچنین نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد بتن ساخته شده با سیمان منبسط شونده نوع K – که دارای کلینکر سیمان پرتلند نوع ۲ یا ۵ استاندارد ASTM است – در مقابل تهاجم سولفات‌ها مقاوم است.

این رفتار مشابه بتن تولید شده با سیمان پرتلند ضد سولفات است. این یافته در ساخت سازه‌های بهداشتی با استفاده از بتن با سیمان نوع K از اهمیت خاصی برخوردار بوده است. چنانچه طراحی، جای‌دهی و عمل‌آوری بتن بدون جمع شدگی به نحو مطلوبی انجام پذیرد، مقاومت این بتن در مقابل چرخه‌های یخ زدن – آب شدن و پوسته شدن ناشی از مواد یخ‌زدا، همانند بتن معمولی خواهد بود.

به طور کلی، استفاده از مقدار معینی ماده حباب هواساز در بتن بدون جمع شدگی، مقداری هوا ایجاد می‌کند که میزان آن و فاصله میان منافذ ایجاد شده، با مقادیر همانند آن در بتن معمولی قابل مقایسه است. مقایسه کلی میان خصوصیات بتن بدون جمع شدگی و بتن معمولی، در جدول ذیل ارائه شده است.

انواع خصوصیاتمشخصات بتن بدون جمع شدگی، در مقایسه با بتن معمولی با نسبت آب به سیمان مشابه
کارایی – قوام – چسبندگی  سخت‌تر بهتر
زمان گیرشسریع‌تر
مقاومتبهتر
تراواییبهتر
جمع‌شدگی ناشی از خشک شدنمشابه
خزشمشابه
مدول ارتجاعیمشابه
پایداری ابعادیبهتر
دوام – مقاومت در برابر سایش – مقاومت در برابر فرسایش – مقاومت در برابر تهاجم سولفات‌ها  بهتر بهتر مشابه سیمان نوع V در بتن معمولی
مقاومت در برابر یخبندانمشابه وقتی که مقدار معادل ماده حباب‌ساز وجود داشته باشد
مقایسه میان خصوصیات بتن بدون جمع شدگی و بتن معمولی

بیشتر بخوانید: انواع افزودنی کاهنده جمع شدگی بتن

کاربرد بتن بدون جمع شدگی

از سال ۱۹۶۰ استفاده از سیمان‌های منبسط شونده به منظور ساخت هر دو نوع بتن‌های بدون جمع‌شدگی و خود تنیده در بسیاری از کشور‌ها آغاز گردید. گزارش‌های متعددی در مورد کاربرد صنعتی این نوع بتن‌ها در کشور‌های ژاپن، شوروی و ایالات متحده به چشم می‌خورد.

بعضی سازه‌هایی که در ایالات متحده با بتن بدون جمع شدگی تولید شده‌اند، در جدول زیر شرح داده شده‌اند. ظاهراً بیشترین کاربرد این نوع بتن‌ها در اعضای سازه‌ای، چون: دال‌ها، تیرهای پیش‌تنیده و سقف‌ها بوده است. بنا به دلایل مبرهن، صدها مورد از کاربرد این نوع بتن‌ها در ساخت سازه‌های آب و فاضلاب مانند مخازن آب، واحدهای تصفیه آب، مخازن سردکننده و استخرها گزارش شده است. دو کاربرد اخیر این نوع بتن‌ها، در زیر شرح داده می‌شود:

ساخت انبار در میدوست، شامل دال کف با ۱۵۰ میلی‌متر ضخامت و ۱۸۶۰۰۰ متر مربع سطح روی زمین، به گونه‌ای که از کمترین میزان درز و ترک برخوردار بوده و قادر باشد بارهای ثابت و متحرک لازم را حمل کند.

 در صورت استفاده از بتن با سیمان پرتلند معمولی، لازم بود ۵۰% آرماتورهای کف در محل درزها بریده شوند و عمل ایجاد درز می‌بایستی ۱۲ ساعت پس از بتن‌ریزی با اره صورت می‌گرفت و به طور کلی بتن می‌بایست در ابعاد ۱۲×۱۲ متر ریخته می‌شد و سپس با اره، درزهایی در فواصلm ۶×۶ آن ایجاد می‌گردید.

مقایسه بین درزهای اجرایی در دال‌های بتنی با سیمان پرتلند
مقایسه بین درزهای اجرایی در دال‌های بتنی با سیمان پرتلند

بلافاصله بعد از برش، درزها باید تمیز شده و با ماده مخصوص‌ اندود می‌شدند. کل طول درزهای لازم در انبار حدود ۵۴ کیلومتر بود، اما اگر از بتن بدون جمع شدگی حاوی سیمان نوع K استفاده می‌شد، این امکان وجود داشت که بتن‌ریزی در ابعاد ۲۴×۳۶ متر صورت پذیرد، بدون آنکه نیازی به برش با اره باشد.

میزان درز مورد نیاز ۱۰٫۵ کیلومتر بود. کاهش درزها به میزان حدود ۸۰%، با استفاده از بتن بدون جمع شدگی، مزیت بزرگی از نظر ظاهر، ساخت و هزینه تعمیرات در این پروژه است.

ساخت کارخانه تصفیه فاضلاب در هوستون، در سال ۱۹۸۴ به اتمام رسید. یکی از نیازهای پروژه، استفاده از بتن بدون جمع شدگی در اکثر قسمت‌های سازه، از قبیل پی‌ها، راکتورها، ایستگاه‌های پمپاژ، دال سقف‌ها و تیرها بود. هزینه اضافی استفاده از سیمان نوع K با کاهش مصرف آرماتور لازم برای جمع‌شدگی، بتن‌ریزی در مقاطع بزرگ، درزهای اجرایی کمتر، و کاهش مصرف نوار آب‌بند، در مقایسه با بتن با سیمان پرتلند استاندارد متعادل گردید.

مقایسه بین درزهای اجرایی در دال‌های بتنی با سیمان بدون جمع شدگی
مقایسه بین درزهای اجرایی در دال‌های بتنی با سیمان بدون جمع شدگی

چنین نتیجه گرفته شده است که در سازه‌های بدون ترک، دقت بیشتر در بتن ‌ریزی در هوای گرم از ارزش خاصی برخوردار است. از دیگر کاربرد‌های بتن بدون جمع شدگی می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

  • روسازی فرودگاه
  • ساختمان پارکینگ
  • ساختمان اداری و سازه پارکینگ
  • انبار سردخانه
  • دال‌های کف انبار صنعتی
  • کفسازی مکان‌های پرتردد، مثل کفسازی پمپ بنزین‌ها
  • محوطه‌سازی و کفسازی سوله‌های صنعتی
نوع سازهکارفرما و محلواقعیت‌های قابل ذکرملاحظات
روسازی فرودگاهلاوفیلد، دالاس، تگزاسباند خزش شماره ۱ (۱۹۶۹) باند خزش شماره ۲ (۱۹۷۲) هر یک از این باندهای خزش، بیش از ۲km طول دارد و شامل سه خط ۷٫۶ متری از نوع بتن آرمه با شبکه سیمی جوش شده است. میزان مصرف فولاد در امتدادهای طولی و عرضی، به ترتیب برابر با ۰٫۱۲% و ۰٫۰۶% است.در روسازی با استفاده از بتن با سیمان پرتلند، فواصل بین درزها ۱۵ متر بود و در فاصله بین این درزها نیز بتن ترک خورده بود.
در روسازی با بتن با سیمان نوع K، فواصل بین درزها ۲۳ متر بود و در فاصله بین درزها، فقط ترک‌های اتفاقی ایجاد شده بود.
ساختمان پارکینگفرودگاه بین‌المللی اوهایو، شیکاگو، ایلی نویدر سال ۱۹۷ تکمیل شده و ظرفیت ۱۰۰۰۰ خودرو دارد. سازه آن ۶ طبقه است. بتن مصرفی با سیمان نوع k، به مقدار ۹۲۰۰۰ متر مکعب است. این بتن توأم با روش پس‌تنیدگی به کار گرفته شد. این کار به منظور آن بود که کاهش هزینه‌های نگهداری در طراحی در نظر گرفته شود.تیرها و ستون‌ها، طبقات را به چندین قسمت تقسیم کرده‌اند. روی این تیرها و ستون‌ها، دال‌هایی به ضخامت ۱۱ سانتی‌متر اجرا شده است.
بتن بدون جمع شدگی، حتی پس از ۵ سال ترافیک سنگین عملکرد مناسبی داشته است.
ساختمان اداری و سازه پارکینگمرکز تجارت جهانی لوس‌آنجلس، کالیفرنیااین ساختمان در ژانویه ۱۹۷۴ به اتمام رسیده است. سازه مدولار شش طبقه پارکینگ، سازه فوقانی ساختمان و نیز برج ۱۰ طبقه سازه را تحمل می‌کند. در این سازه ۱۲۰۰۰ تن سیمان نوع K و ۴۱۰۰۰ متر مکعب بتن نوع K به کار برده شده است. طرح اختلاط بر اساس نیاز سازه‌ای صورت گرفته است و مقاومت در نظر گرفته شده از ۲۸۰ تا ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع بوده است.سازه پارکینگ ۶ طبقه شامل ۵۱۳ قطعه پیش‌ساخته که هر کدام ۱۵ متر مکعب است با دال‌های درجا که با پمپ‌ در محل اجرا شده‌اند.
قطعات پیش‌ساخته همراه با بتن درجا توسط کابل‌ها پس‌تنیده متصل شده‌اند. برج توسط سازه پارکینگ تحمل می‌شود.
برای ساخت بتن سازه‌ای از سنگدانه معمولی و سبک وزن استفاده شده (شش طرح مخلوط متفاوت) که به دلیل یکپارچه شدن طراحی می‌شود.
انبار سردخانهشرکت غذاهای یخ‌زده میجر، در لاینینگ، در ایالت میشیگاناین پروژه در اکتبر ۱۹۷۵ تکمیل شده است. محدوده دما بین ۲۳- تا ۴+ درجه سانتی‌گراد بوده است. دال‌های ساخته شده از بتن بدون جمع شدگی نوع K، در معرض هر دو مورد جمع‌شدگی و انقباض حرارتی است. سطح زیربنای انبار سردخانه ۸۹۰۰ متر مربع است.این پروژه برای مقایسه تئوری‌های طراحی دال و تحلیل‌های انجام شده در محل در خصوص انبساط و جمع‌شدگی مورد استفاده قرار گرفته است.
اندازه‌گیری در محل برای تعیین میزان جابه‌جایی وسط و لبه دال در شرایط مختلف قیدی و دما انجام شده است.
بر اساس عملکرد بتن تا این تاریخ، بتن بدون جمع شدگی می‌تواند از نظر اقتصادی برای طراحی انبار سردخانه مؤثر باشد.
دال‌های کف انبار صنعتیشرکت پنی، لنبکسا، کانزاس۱) در نوامبر ۱۹۷۶ به اتمام رسیده است. ۱۸۶۰۰۰ متر مربع بتن‌ریزی، با سطح زیربنای ۲۴×۳۶ متر (بدون درزهای اره شده). ضخامت بتن ۱۵ سانتی‌متر، مقاومت بتن ۴۰۰۰Psi و سیمان از نوع K است.در صورت استفاده از بتن با سیمان پرتلند نوع ۱ و ۲، به ۲۸ کیلومتر درز اجرایی و ۲۸ کیلومتر درز اره شده نیاز داشت.
اندازه دال بتن‌ریزی شده به ۱۲×۱۲ متر محدود می‌گردید. بتن بدون جمع شدگی نوع K، با بتن‌ریزی در سطوحی به ابعاد ۲۴×۳۶ متر، فقط به ۱۱k درز اجرایی نیاز داشت و از درز دیگری استفاده نمی‌شد. دال در شرایط عادی است.
 رنو و نوادا۲) در دسامبر ۱۹۷۷ به اتمام رسیده است. سطح زیربنا ۱۳۹۰۰۰ متر مربع بوده است. مشابه کانزاس طراحی شده است و در آن از ۹۰۰۰ تن سیمان استفاده شده است.در آخرین تاریخ بازرسی، دال‌ها بدون ترک بوده‌اند (اولین بتن‌ریزی در تاریخ ۱۹۷۷/۶/۷ بوده است). در هر روز حدود ۱۶۷۰ متر مربع بتن‌ریزی انجام شده است.
بعضی کاربرد‌های بتن بدون جمع شدگی در ایالات متحده

همان‌طور که گفته شد بتن بدون جمع شدگی، بتنی است که با سیمان منبسط شونده تولید می‌شود. در این مقاله تلاش شد هر آنچه لازم است درباره بتن بدون جمع شدگی، مزایا و کاربردهای آن بدانید در اختیار شما قرار گیرد. امیدواریم با مطالعه این مطلب توانسته باشید به هر آنچه لازم است در این زمینه دست یابید. در پایان خواهشمندیم با بیان نظرات و پیشنهادات کاربردی خود، ما را در ارتقای کیفیت مقالات یاری رسانید.

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن نئون NEON

کاهنده قوی آب و روان کننده بتن در مدت بسیار کوتاه

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن آرگون ARGON

مناسب برای تولید بتن در کارخانه‌ها و پروژه‌ها

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی جیپیکس GIPIX

مناسب برای تولید محصولات گچی و بتنی با حفظ کارایی طولانی مدت

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی یونیکس UNIX

افزایش زمان حالت خمیری و کارایی ملات سنگ مصنوعی

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن دراگون DRAGON

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن کوانتوم QUANTUM

کاهنده آب بسیار پر قدرت، ویژه آب به سیمان بسیار پایین

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن زنون XENON

ویژه تولید بتن در بچینگ در فصل زمستان، با حفظ اسلامپ مناسب

ضد یخ بتن

ضد یخ ملات مایع آلپاین ALPINE

زودگیر کننده‌ ملات، دارای کلر

حباب هوا ساز بتن

حباب هوا ساز بتن هیرو HERO

افزایش کارایی و دوام در برابر سیکل ذوب و یخبندان

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی رزیکس RESIX

افزایش آب‌بندی و مقاومت فشاری و خمشی موزاییک پلیمری

ضد یخ بتن

ضد یخ بتن مایع اسکیمو ESKIMO

زودگیر بتن بدون کلر

6 دیدگاه برای “بتن بدون جمع شدگی چیست؟ طرح اختلاط، خواص و کاربردهای بتن بدون ترک خوردگی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

چت تلگرام | مشاوره و خرید افزودنی بتن
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در تلگرام  پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید