بتن بدون جمع شدگی چیست؟

جمع شدگی بتن چیست؟

قبل از آن که به سراغ معرفی بتن بدون جمع شدگی برویم باید با مفهوم جمع شدگی بتن آشنا شویم. منظور از جمع شدگی بتن، تغییر حجم آن در اثر از دست دادن آب و رطوبت است. از لحظه بتن ریزی تا رسیدن به مرحله خشک شدن و حتی بعد از آن، بتن به تدریج آب موجود در لایه‌‌های مختلف خود را از دست می‌دهد. این خروج آب، باعث کاهش حجم بتن می‌شود که در مهندسی به آن جمع شدگی می‌گوییم.

کاهش حجم بتن در اثر جمع شدگی، در اثر درجه حرارت یا کاهش رطوبت تا حدودی برگشت‌پذیر است. اما در صورت عدم توجه و محاسبه دقیق میزان جمع شدگی از قبل، بحران‌ها و مشکلات جدی متوجه سازه خواهد شد. مهندسان موظف هستند که میزان تغییر حجم هر سازه بتنی را قبل از بتن ریزی محاسبه نمایند. معمولا این تغییر حجم به صورت طولی بیان می‌شود. برای مثال تغییر حجم یک نمونه بتنی را به صورت 800 میلیونیوم سانتی متر در یک سانتی متر یا 0.08 درصد گزارش می‌دهند.

بتن بدون جمع شدگی چیست؟

با مفهوم جمع شدگی بتن آشنا شدیم؛ حالا می‌خواهیم ببینیم بتن بدون جمع شدگی چیست. چنین بتنی با استفاده از نوعی سیمان به نام سیمان منبسط شونده ساخته می‌شود.

این نوع سیمان خاصیت انبساطی دارد. درواقع پس از بتن ریزی، به دلیل مقید شدن سازه بتنی توسط آرماتور‌ها و استفاده از سیمان منبسط شونده، سازه دقیقا به همان میزان که بتن در اثر جمع شدگی می‌شود، منبسط شده و به این ترتیب جمع شدگی جبران خواهد شد. به عنوان مثال، اگر در حالت عادی یک نمونه بتن در اثر خشک شدن 10 واحد دچار جمع شدگی شود، در صورت استفاده از بتن منبسط شونده، سازه به اندازه همان 10 واحد یا حتی بیشتر منبسط خواهد شد. در این شرایط دیگر شاهد بروز مشکلات ناشی از انقباض و جمع شدگی در بتن نخواهیم بود.

وقتی بتن در حال منبسط شدن است، به دلیل این انبساط تنش‌های فشاری به آن وارد می‌شود، این تنش‌ها نیز با جمع شدگی برطرف خواهد شد. در حالت عادی مقداری از این تنش‌های ناشی از سیمان منبسط شونده در سازه باقی می‌ماند و از ترک خوردگی سازه نیز جلوگیری می‌کند. از بتن بدون جمع شدگی، برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از جمع شدن، در اعضای بتن آرمه استفاده می‌شود. این نوع بتن، مشکلات ناشی از جمع شدگی و انقباض را به خوبی حل کرده و به همین دلیل کاربرد بالایی دارد.

بتن بدون جمع شدگی، هنگام گیرش با آرماتور‌ها پیوند برقرار کرده و در همان حین به دلیل وجود آب کافی برای عمل آوری، شروع به انبساط می‌کند. همین پیوند بین بتن و آرماتورها، باعث ایجاد کشش در بتن می‌شود و سازه را از خطر ترک خوردگی در امان نگه می‌دارد. در پایان مراحل کیورینگ، زمانی که سازه بتنی در شرایط خشک قرار می‌گیرد همچون بتن‌های معمولی، در اثر از دست دادن آب دچار جمع شدگی می‌شود اما به دلیل انبساط بتن، این جمع شدگی دیگر خطری برای سازه ندارد.

اهمیت بتن بدون جمع شدگی چیست؟

چرا تا این حد بر استفاده از بتن بدون جمع شدگی تاکید می‌شود؟ دلیل اهمیت این نوع بتن که از سیمان منبسط شونده ساخته می‌شود، را باید در معایب و اثرات منفی پدیده جمع شدگی جستجو کنیم. درواقع بتن بدون جمع شدگی برای مقابله با اثرات منفی و مخرب جمع شدگی بتن در سازه‌ها ساخته شده است. جمع شدگی‌های ناشی از خشک شدن در سازه‌های بتنی، به دلیل بروز واکنش‌های هیدراتاسیون در سیمان‌های پرتلند رخ می‌دهد. مشاهدات نشان داده است که اعضای بتنی متوسط و کوچک بیشتر مستعد جمع شدگی ناشی از خشک شدن هستند.

جمع شدگی‌های ناشی از خشک شدن در سازه‌های بتنی، به دلیل بروز واکنش‌های هیدراتاسیون در سیمان‌های پرتلند رخ می‌دهد. مشاهدات نشان داده است که اعضای بتنی متوسط و کوچک بیشتر مستعد جمع شدگی ناشی از خشک شدن هستند.

یکی از اثرات و نتایج جمع شدگی، بروز ترک در سازه است. ترک‌ها باعث افزایش تراوایی و کاهش دوام و مقاومت بتن می‌شوند. اگر برای مقاوم سازی بتن تدابیری اندیشیده نشود در نهایت این ترک‌ها امنیت و عملکرد سازه را به خطر می‌اندازند. راه حل تمام این مشکلات، استفاده از بتن بدون جمع شدگی است. همان‌طور که گفتیم این نوع بتن، به همان میزان جمع شدگی، منبسط می‌شود و به این ترتیب مانع ترک خوردگی سازه خوهد شد.

در آئین نامه‌های جدید مربوط به ساخت و ساز نیز، فرض بر این است که تمامی سازه‌ها دچار ترک خوردگی می‌شوند و به همین دلیل باید تمهیداتی برای مبارزه با این مشکل اندیشیده شود. در بتن بدون جمع شدگی، طرح اختلاط به گونه‌ای است که از بروز ترک‌های ناشی از جمع شدگی جلوگیری شود.

طرح اختلاط بتن بدون جمع شدگی

مطابق آنچه که در آیین نامه کمیته ۲۲۳ ACI آمده، برای تهیه بتن بدون جمع شدگی رعایت تمامی نکات و دستور العمل‌های بتن معمولی الزامی است. در 7 روز اول بعد از بتن ریزی، برای گسترش انبساط مخلوط باید عمل آوری با آب صورت گیرد. از طرفی سازه باید به گونه‌ای طراحی شود که قابلیت انبساط بعد از جمع شدگی را داشته باشد.

برای ساخت بتن بدون جمع شدگی، دو روش وجود دارد. در روش اول از سیمان پرتلند اصلاح شده که ماده اصلی آن آلومینات فتال است، استفاده می‌شود. در روش دوم، مواد افزدونی را برای ایجاد قابلیت انبساطی به‌کار می‌گیریم.

جمع بندی

بتن بدون جمع شدگی، راه حلی مناسب و هوشمندانه برای جلوگیری از بروز ترک خوردگی و سایر مشکلات ناشی از جمع شدگی بتن است. در واقع، تهیه بتن استاندارد برای پروژه خاص شما، قدم اول در جلوگیری از مشکلات ریز و درشتی است که ممکن است در آینده شازه را با چالش مواجه کند.

برای تهیه بتن پیش ساخته در شیراز (و شهرها و استان‌های مجاور) با شرایط استثنائی متناسب با پروژه‌تان، با کارشناسان ما در واحد فروش در ارتباط باشید.