همیشه بتن ها با خاصیت هایی همچون مقاومت های کششی و فشاری خود معروف اند و در واقع همین ویژگی، آن را به پراستفاده ترین مصلح ساختمانی و سازه ای نموده است.
اینکه خاصیت جمع شدگی بتن یک ایراد یا مزیت به شمار می رود، بسته به هدف سازنده دارد، پس این اتفاق همیشه ناگوار و تلخ نیست! در نتیجه سازندگان با توجه به انتظاری که در آینده از مصالح بتنی خود دارند، بایستی روند خاصی را در زمان تولید سنگ ها رعایت نمایند.
بتن جمع نشده چیست؟
براساس تعریف کمیته ACI 233، بتن بدون جمع شدگی، با سیمان منبسط شونده ساخته می شود، در نتیجه در برابر بسیاری از تنش های فشاری یا دمایی که عوامل اصلی انقباض و ترک خوردگی بتن به حساب می آیند، حداکثر مقاومت را خواهد داشت.
مزایای استفاده از بتن بدون جمع شدگی
استفاده از سیمان منبسط شونده، در نگاه اول ساده و سطحی، اما نتیجه آن بسیار کاربردی است. اسلامپ بین ۱۰۰ تا 150 میلی متر برای بیشتر اعضای سازه ای، مانند دالیا، تیرها، دیوارهای بتن آرمه و ستون ها توصیه می گردد، زیرا این نوع بتن ها، در مقایسه با بتن معمولی، چسبندگی بیشتری داشته و تمایل به جداشدگی دانه ها ندارند.
همچنین اجزای بتنی که در تماس با مخرب ترین عوامل قرار دارند، بایستی در فرآیند ساخت و ساز استاندارد در اولویت قرار گیرند، لذا به کارگیری ملات دارای خاصیت غیر جمع شدگی در این موارد ضروری است.
علل عمده جمع شدگی بتن
ترک خوردگی های ناشی از انبساط و انقباض بتن بیشتر بر اثر عوامل طبیعی و غیر انسانی می باشد، از جمله:
- انجماد و ذوب آب بصورت چرخه ای در داخل بتن و انقباض و انبساط های ناشی از وقوع آن
- واکنش های قلیایی و نفوذ عوامل فرسایشی شیمیایی همچون مواد اسیدی، بازی، کلریدها و سولفات ها
- اشتباهاتی که در طراحی و اجرای بتن بر اثر عدم تخصص یا تجربه کافی اتفاق می افتد
- اشتباهاتی که در طراحی و اجرای بتن به علت عدم استفاده از ابزار مخصوص و استاندارد، از جمله اسپیسر های پلاستیکی یا اسپیسر بتنی در هنگام فاصله گذاری میلگردهای آرماتور به وقوع می پیوندد.
- عمل آوری نادرست بتن
- اضافه کردن آب در هنگام تخلیه بتن یا همان بتن ریزی
- اسلامپ بالا
- ماله کشی نامناسب بتن
- فوندانسیون نامناسب حاصل از ملات بتن
انواع جمع شدگی براثر عوامل طبیعی
- جمع شدگی ناشی از خوردگی آرماتور
- جمع شدگی نقشه وار (خرد شدگی)
- جمع شدگی ناشی از ساخت نامناسب
- جمع شدگی ناشی از واکنش قلیا/سیلیس
- انقباض خشک شدگی
- انقباض حرارتی
آیا آسیب های ناشی از جمع شدگی ترمیم پذیراند؟
عمل پوشاندن یا ترمیم شکاف های بر روی بتون، امری معمول اما تقریباً دشوار است. چرا که بایستی در لحظه تشخیص داد که کدام روند ترمیمی بهترین نتیجه را خواهد داشت. این اقدام در گذشته به صورت سنتی انجام می گرفت لذا احتمال جمع شدگی و ترک خوردن مواد ترمیمی بتن نیز کاملاً وجود داشت.
دو روش پوششی زیر، جهت ترمیم شکستگی های غیر سازه ای بتن به کار می آیند:
- تزریق رزین اپوکسی جهت بازگیری بتن و رفع ترک های کوچک
- تزریق رزین پلی اورتان به داخل شکاف ها به منظور گرفتن نشتی آب و رفع ترک های نسبتاً عمیق تر
راهکارهای جلوگیری از تغییر اندازه قالب های بتن
آیین نامه های جدید طراحی و ساخت، بر این اساس فرض می کنند که بتن قطعاً ترک خواهد خورد، و در عین حال سعی می شود که این مشکل با راهکارهای مختلف حل گردد. از جمله این روش ها، انتخاب و طرح اختلاط بتنی است که جمع شدگی کمتری داشته باشد.
ایجاد درزهای مناسب در دالدهای کف یا محوطه، مسلح کردن بتن با آرماتور یا میلگرد فاصله گذاری شده با اسپیسرهای پلاستیکی و استفاده از سیمان منبسط شونده، از دیگر راه حل های مناسبی اند که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشند.
براساس آیین نامه کمیته ACI 233، همان مصالح و روش هایی که برای تولید بتن معمولی استفاده می شوند، برای تولید بتن بدون جمع شدگی نیز لازم اند. برای گسترش انبساط، لازم است که در ۷ روز اول پس از بتن ریزی، عمل آوری با آب، به طور کامل صورت گیرد.
همچنین مواد افزودنی همچون حباب زا، بر بتن بدون جمع شدگی دارای سیمان پرتلند اثر مثبت گذاشته و دوام آن را در مقابل چرخه های یخ زدگی و تنش های انقباضی افزایش می دهد. موادی مانند کلرور کلسیم، مقدار زیاد خاکستر بادی و پوزولان ها و بعضی از مواد کاهنده آب نیز سبب کاهش انبساط می شوند.
دیگر موارد قابل ذکر جهت تولید بتن بدون جمع شدگی
- رعایت نکات فنی و به کارگیری روش های استاندارد روز جهت بتن ریزی
- فراهم آوردن محیطی مناسب جهت جلوگیری از افزایش دما و تبخیر آب در داخل بتن ها
- کاهش دمای میلگرد در مقاطع بتن مسلح یا آرمه
- استفاده از اسپیسر بتن پلاستیکی در اجرا و فاصله گذاری میلگردها
- کاهش زمان بتن ریزی
- استفاده از سایه بان و بادشکن برای ساختمان های بلند به هنگام افزایش دما یا باد
- استفاده از فولاد تقویت شده که تا حد زیادی مانع جمع شدگی و ترک خوردن بتن بر اثر حرارت خواهد شد.