بتن مقاومت بالا
برای ساخت سازه‌های بلندمرتبه یا ویژه از بتن با مقاومت بالا استفاده می شود که دارای ویژگی‌های منحصر به فردی می باشد. بتن مقاومت بالا (High Strength Concrete) عموما به بتنی اطلاق می‌گردد که مقاومتی در محدوده 60 تا 100 مگا پاسکال را دارا باشد. شرکت ونديداد انواع محدوده‌های مقاومتی بتن های مقاومت بالا را از 50 تا 120 مگاپاسکال، به صورت انبوه توليد می‌نماید.
بتن با مقاومت بالا چیست؟
بتن معمولی از ترکیب سیمان، شن، ماسه و آب تهیه می شود. حال برای افزایش مقاومت بتن لازم است که طرح اختلاط بتن دچار تغییراتی شود و از مواد افزودنی جدید و مجاز برای ساخت بتن استفاده شود. مهمترین نکته در تهیه و ساخت بتن با مقاومت بالا یا HSC این است که تا حد امکان نسبت آب به سیمان را در بتن کاهش دهیم که به این منظور می‌توان از روان کننده‌ها و فوق روان کننده‌های موجود در بازار مطابق با آیین‌نامه استفاده نمود. از دیگر عوامل مهم در رسیدن به مقاومت بالا، استفاده از سنگدانه های مقاوم و همچنین فيلرهای سیلیسی با اندازه های بسیار ریز است. مجموعه این اقدامات در ساخت بتن، منجر به تولید بتن با مقاومت بالا خواهد شد.
پارامترهای موثر در ساخت بتن با مقاومت بالا
هریک از اجزای تشکیل دهنده بتن از جمله سیمان، سنگدانه، آب و دیگر مواد افزودنی بتن در تولید بتن های HSC به نوعی نقش دارند.
۱- نوع سیمان مصرفی و مقدار آن
یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده بتن، سیمان می باشد. نوع سیمان مصرفی و مقدار آن تاثیر بسزایی در کاهش و افزایش مقاومت بتن خواهد داشت. طبق تحقیقات انجام شده، استفاده از سیمان پرتلند معمولی (تیپ یک) با عیار مناسب در بیشتر موارد باعث ساخت بتن با مقاومت بالا می‌شود.
۲- نقش سنگدانه ها در بتن
فاکتور تاثیرگذار بعدی، دانه‌بندی سنگدانه‌هاست. کیفیت مناسب سنگدانه و اندازه‌ی بزرگترین سنگدانه تاثیر مهمی در دستیابی به بتنی با مقاومت بالا دارد.
۳- نقش مواد افزودنی در بتن
همانطور که گفته شد، کاهش نسبت آب به سیمان در ساخت بتن با مقاومت بالا نقش مهمی دارد. به منظور کاهش این نسبت از روان‌کننده‌ها و فوق‌روان‌کننده‌ها به مقدار مجاز تعیین شده در آیین نامه استفاده می‌شود. استفاده از این مواد افزودنی علاوه بر کاهش نسبت آب به سیمان در بتن، کارایی بتن را افزایش می‌دهد.
۴- مواد جایگزین سیمان
مواد بسیار ریزدانه که باعث افزایش تراکم بتن خواهند شد و فضاهای خالی را پر می‌کنند، پوزولان نامیده می‌شوند. پوزولان‌ها مواد سیلیسی یا سیلیسی آلومیناتی هستند که به تنهایی خاصیت چسبندگی ندارند اما در کنار رطوبت و فعال‌سازهای قلیایی واکنش شیمیایی دارند و خاصیت سیمانی پیدا می‌کنند. از جمله مهمترین پوزولان‌های پرکاربرد می‌توان به خاکستر بادی، سرباره و میکروسیلیس اشاره کرد.
مزایای بتن با مقاومت بالا
مهمترین معیار برای ارزیابی بتن، مقاومت آن می‌باشد. که موارد موثر بر آن گفته شد. برخی از ویژگی‌های بتن با مقاومت بالا عبارتند از:
-
خواص مکانیکی ویژه مانند: مقاومت اولیه و نهایی بالا، جمع‌شدگی و خزش کم، دوام و مدول الاستیسیته بالا
-
مناسب بودن برای ساخت پروژه‌های خاصی مانند پل، سد، استادیوم و برج
-
مقاومت در برابر عوامل مهاجم شیمیایی
-
کارایی نسبتا بالا و در نتیجه بالا رفتن سرعت اجرای عملیات ساخت و ساز
-
کاهش ابعاد مقاطع سازه‌های بتنی و در نتیجه کاهش هزینه اجرای فونداسیون