بتن های خاص

بتن های خاص

بتن خاص چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

بتن عبور دهنده‌ی نور (لایتراکان) «لایتراکان»، Litracon»Light Transmiting Concrete، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است.

بتن عبور دهنده‌ی نور (لایتراکان)

«لایتراکان»، Litracon»Light Transmiting Concrete، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبرهای نوری و ذرات بتن است و می‌تواند به عنوان بلوک‌ها و یا پنل‌های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبرها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه‌بندی شده را تشکیل می‌دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می‌آید.

فیبرهای شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک‌ها می‌شوند. جالب ترین حالت این پدیده نمایش سایه‌ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می‌شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه‌ها سبز دیده می‌شوند. هزاران فیبر شیشه‌ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می‌گیرند. نسبت فیبرها بسیار کم و حدود ۴ درصد کل میزان بلوک‌ها است.

علاوه بر این فیبرها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می‌شوند بنابراین سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می‌ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می‌تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبرها تا ۲۰متر بدون از دست دادن نور عمل می‌کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.

ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبرهای شیشه‌ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوک‌ها می‌توانند در اندازه‌ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آن‌ها تولید شوند. این متریال در سال ۲۰۰۱ توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن ۲۷ سالگی در کالج سلطنتی هنرهای زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال ۲۰۰۴ شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال ۲۰۰۶ با شرکت‌های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.

بتن انعطاف‌پذیر

بتن جدید که «کامپوزیت سیمانی مهندسی»، نامیده شده به دلیل عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. دانشمندان دانشگاه میشیگان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف ساخته‌اند که از بتن عادی ۴۰ درصد سبک‌تر و در برابر ترک خوردن ۵۰۰ بار مقاوم‌تر است. عملکرد این بتن جدید از یک طرف به دلیل وجود الیاف نازکی است که ۲ درصد حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهد و از طرف دیگر به این خاطر است که خود بتن از موادی ساخته شده است که برای ایجاد حداکثر انعطاف‌پذیری طراحی شده‌اند.

به گفته دانشمندان، بتن جدید که «کامپوزیت سیمانی مهندسی»، نامیده شده، به دلیل عمر طولانی‌تر در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. به گفته «ویکتور لی» استاد گروه مهندسی سازه «دانشگاه میشیگان» و سرپرست تیم سازنده بتن، تکنولوژی کامپوزیت سیمانی تاکنون در پروژه‌هایی در ژاپن، کره، سوئیس و ایتالیا به کار گرفته شده است. استفاده از آن در ایالات متحده به نسبت کندتر بوده. این در حالی است که بتن متعارف دارای مشکلات بسیاری از جمله نداشتن دوام و پایداری، شکست در اثر بارگذاری شدید و هزینه‌های تعمیر در اثر شکست است. به گفته «لی»، بتن نشکن یا انعطاف‌پذیر به جز شن درشت از همان مواد تشکیل‌دهنده بتن معمولی ساخته شده است. بتن نشکن کاملا شبیه بتن عادی است اما تحت کرنش‌های بسیار بزرگ، بتن کامپوزیت سیمانی تغییر شکل می‌دهد، این قابلیت از آن جا ناشی می‌شود که در این نوع بتن؛ شبکه الیاف داخلی سیمان قابلیت لغزیدن داشته و در نتیجه انعطاف‌ناپذیری بتن که باعث تردی و شکنندگی است، از میان می‌رود.

امسال برای اولین بار، «اداره حمل و نقل میشیگان» برای نوسازی قسمتی از عرشه پل «گرواستریت» بر فراز بزرگراه «۴ و I» از کامپوزیت سیمانی استفاده می‌کند. دالی از جنس کامپوزیست سیمانی جایگزین یک مفصل انبساطی در این قسمت از پل خواهد شد تا با متصل کردن دال‌های بتنی مجاور به هم، عرشه‌ای یکنواخت از بتن به وجود آورد. استفاده از مفصل انبساطی به عرشه بتنی قابلیت حرکت در اثر تغییرات می‌بخشد. اما در هنگام گیر کردن مفصل‌ها، مشکلات زیادی پیش می‌آید. دانشمندان انتظار دارند استفاده از کامپوزیت سیمانی باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها شود. اگر چه هنوز مطالعات دراز مدت زیادی برای تایید عملکرد کامپوزیت سیمانی مورد نیاز است، مقایسه‌های انجام شده در «مرکز سیستم‌های پایدار»، از «دانشده منابع طبیعی و محیط زیست»، به همراه گروه «لی»، نشان می‌دهد که در یک دوره ۶۰ ساله، استفاده در عرشه پل، کامپوزیت سیمانی نسبت به بتن عادی ۳۷ درصد ارزان‌تر است، ۴۰ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کند و باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن تا ۳۹ درصد می‌شود.

فوم بن

مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت‌های مختلف بنا با سبک کردن وزن ساختمان به طور مستقیم (به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم (به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی)، از لحاظ اقتصادی امروزه گام‌های بلند و مهمی برداشته‌اند. خانم مهندس آزاده شفاعی د ر مقاله‌ای به معرفی فوم بتن (بتن کفی) و ذکر خواص ویژه آن پرداخته اند.

ایشان در این مقاله می‌نویسد: فوم بتن مصالحی است جدید که برای مصارف مختلف در ساختمان بکار می‌رود. باید اشاره کرد خواص فیزیکی منحصر به فرد این محصول، آن را بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب می‌نماید. این محصول از ترکیب سیمان، ماسه بادی (ماسه نرم)، آب و فوم (ماده شیمیائی تولید کننده کف) تشکیل می‌شود.

ماده کف‌زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص، با سرعت زیادی، حباب‌های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می‌باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه، خمیری روان تشگیل می‌دهد که به صورت درجا با در قالب‌های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می‌باشد. لازم به ذکر است این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی دارای وزن فضایی از ۳۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو گرم در متر مربع خواهد بود.

گفتنی است ویژگی‌های عمده فوم بتن را می‌توان به صورت زیر دسته‌بندی کرد:

۱-عامل اقتصادی: سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن، بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد.

۲- سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته:  حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آن‌ها. بسیار آسان می‌باشد ۳- خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما، سرما و صدا: فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما، سرما و صداست. ضریب انتقال حرارتی فوم بتن بین۶.۰/۰ تا (۴۳۵/۰ k cal / m۲ hc است. ( ضریب هدایت حرارتی بتن معمولی بین ۳/۱ تا ۷/۱ واحد.)

۴- خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب: نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان است در نتیجه شکاف‌های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می‌شود و اگر پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت.

۵- مقاومت فوق العاده در مقابل آتش: مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده است.

۶- قابل برش بودن: به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ‌پذیر بودن آن. کارهای سیم کشی و نصب لوازم برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود. 

کاربرد فوم بتن در ساختمان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱-شیب‌بندی پشت بام.

۲- کف‌بندی طبقات.

۳- بلوک‌های غیر باربر سبک.

۴- پنل‌های جدا کننده یکپارچه و نرده‌های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص

بتن‌های توانمند و ویژه

سال‌های زیادی است که از بتن به عنوان یک ماده ساختمانی مهم و با تحمل فشارهای بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه‌ها استفاده می‌شود. ضعف این ماده مهم و پر مصرف ساختمانی در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زیادی جبران شده است. در سال‌های اخیر و با بررسی دوام سازه‌های بتنی مسلح در مناطق خورنده و سخت برای بتن نظر اکثر کارشناسان و دست اندرکاران کارهای بتنی به این مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهایی نمی‌تواند جوابگوی کلیه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحی بتن برای مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهی، پایایی و دوام آن نیز مد نظر قرار گیرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغییرات در طرح اختلاط می‌توان به بتن‌هایی دست یافت که بدون تغییر قابل ملاحظه در مقاومت آن‌ها از نقطه نظر دوام به بتن‌هایی با دوام بالا دست یافت.

مسأله محیط زیست و آلودگی آن نیز در سال‌های اخیر نظر جهانیان را به خود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحی که در ساخت آن آلودگی کمتری به محیط منتقل گردد و همچنین برداشت مصالح طبیعی که کمتر محیط را تخریب نماید، مورد توجه خاص قرار دارد. در این راستا محدودیت کاربرد سنگدانه‌ها، دستیابی به مواد جدید و نیز استفاده از مواد زائد کارخانه‌ها و آلاینده‌های محیط زیست در بتن در رأس برنامه‌های تحقیقاتی پاره‌ای از کشورهای جهان قرار گرفته است.

علاوه بر خود بتن و مصالح تشکیل دهنده آن در سال‌های اخیر بر روی آرماتور مصرفی در سازه‌های بتنی مسلح نیز تحولاتی صورت گرفته است. بعنوان مثال و برای پرهیز از خطر خوردگی آرماتور، از فولادهای ضد زنگ و نیز آرماتورهای ساخته شده با الیاف مختلف پلاستیکی و پلیمری در محیط‌های بسیار خورنده استفاده می‌شود. کار بر روی عملکرد دراز مدت چنین موادی هنوز ادامه دارد.

در مقاله اخیر به چند مورد از بتن‌های جدید که چند سالی است از آن‌ها در صنعت ساخت و ساز برای سازه‌های بتنی استفاده می‌شود اشاره شده و مواد جدید مورد استفاده در بتن که تحقیقات روی آن‌ها هنوز ادامه دارد، نیز بیان خواهد شد.

به عنوان مثال بتن‌های با مقاومت زیاد و بتن‌های توانمند و با عملکرد بالا در این خصوص جایگاه ویژه‌ای دارند. کاربرد الیاف و مواد مختلف در بتن برای افزایش نرمی آن و مقاومت در مقابل بارهای ضربه‌ای و نیروهای ناشی از زلزله مورد دیگری از بتن‌های خاص می‌باشد. با نگرشی عمیق به مسأله دوام بتن و ضمن تأمین مقاومت لازم، کاربرد بتن‌های با کارایی بالا که اجرای آن را نیز آسان می‌سازد در برنامه کار مراکز بسیاری قرار گرفته و برخی از این بتن‌ها با اضافه کردن افزودنی‌های مختلف به آن‌ها، اینک وارد صنعت بتن شده‌اند.

بتن با مقاومت زیاد

امروزه بر اساس تکنولوژی رایج بتن، ساخت بتن‌های با مقاومت‌های فشاری زیاد و دور از انتظار که می‌تواند برای طراحی سازه‌های اجرایی رایج مورد استفاده قرار گیرند، امکان‌پذیر است. اگر چه اغلب آیین‌نامه‌های بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه‌ها را به MPa ۶۰ محدود می‌کنند، اما آیین‌نامه‌های جدید اخیراً حدی بالاتر از MPa۱۰۵ را نیز در نظر گرفته‌اند. ساخت بتن‌های با مقاومت زیاد و در حد MPa ۱۲۰ و کاربرد آن در ساختمان‌های بلند در کشورهای پیشرفته دنیا رواج یافته است. این مقاومت با اضافه نمودن مواد ریز و فعال به سیمان تا حدی افزایش یافته که بتن‌هایی با مقاومت‌های فشاری بین MPa ۲۰۰ و MPa ۸۰۰ و مقاومت‌های کششی بین MPa ۳۰ و MPa ۱۵۰ در نمونه‌های آزمایشگاهی بدست آمده است. برای دستیابی به چنین مقاومت‌هایی لازم است تغییراتی در طرح اختلاط داده و از مواد و افزودنی‌های جدیدی استفاده نمود.

از عوامل مهم در رسیدن به چنین مقاومت‌هایی استفاده از سنگدانه‌های مقاوم و کاهش حداکثر اندازه سنگدانه در مخلوط بتنی برای همگنی بیشتر آن است. هم چنین با استفاده از مواد بسیار ریزدانه و با اندازه‌های کمتر از دهم میکرون می‌توان مجموعه‌ای متراکم‌تر و با تخلخل بسیار کم که بالاترین وزن مخصوص را خواهد داشت، تهیه نمود. در بتن‌های با مقاومت زیاد بایستی تا حد ممکن نسبت آب به سیمان (w/c) را کاهش داد (امروزه حتی نسبت ۱۸/۰ = w/c استفاده شده است) که در این حالت بعضی دانه‌های سیمان هیدراته نشده بصورت مواد ریزدانه پرکننده، دانسیته را افزایش داده و در نتیجه سبب افزایش مقاومت می‌شوند.

بدیهی است برای تأمین کارایی چنین مخلوط‌هایی با آب بسیار کم لازم است از روان کننده ها، فوق روان‌کننده‌ها و پخش کننده ذرات ریز در بتن استفاده نمود. برای افزایش نرمی چنین بتن‌هایی (با افزایش مقاومت شکنندگی و تردی بتن افزایش می‌یابد) می‌توان به آن‌ها الیاف‌های کوتاه اضافه نمود. در ساخت چنین بتن‌هایی (مقاومت در حد فولاد و بالاتر) از روش‌های سخت شده تحت فشار و دما برای عمل آوری بتن و تأمین مقاومت اولیه زیاد استفاده می‌شود.

بتن‌های با کارایی بسیار زیاد (بتن خود متراکم)

امروزه در بعضی کشورهای جهان و بویژه در ژاپن بتن جدیدی با کارایی بسیار بالا که نیاز به لرزاندن نداشته و خودبخود متراکم می‌شود ساخته شده و در برخی پروژه‌ها اجرا شده است. با داشتن کارایی بسیار زیاد این بتن در اجرا، خطر جدایی سنگدانه‌ها و خمیر را نداشته و در عین حال از مقاومت زیاد و دوام نسبتاً بالایی برخوردار است. در طرح اختلاط این بتن، موارد زیر در نظر گرفته شده است.

میزان شن در این بتن حدود ۵۰ درصد حجم مواد جامد بتن بوده و در آن ماسه به میزان ۴۰ درصد حجم ملات استفاده شده است. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 0.9 تا ۱ انتخاب می‌شود. برای تعیین میزان نسبت آب به سیمان و مقدار فوق روان کننده مخصوص مصرفی با استفاده از روش میز روانی، مقدار بهینه با آزمون و خطا تعیین می‌شود.

بتن با سنگدانه بازیافتی

امروزه با توجه به پیشرفت جمعیت و مشکل فضا در شهرهای بزرگ برای ساخت و ساز لازم است ساختمان‌های قدیمی بتنی تخریب و به جای آن ساختمان‌های بلند جدید احداث شوند. در کشور ژاپن و چند کشور اروپایی که زمین و فضای لازم برای ایجاد بنا ارزش ویژه‌ای دارد و همچنین برای جلوگیری از مسائل محیط‌زیستی که از تخریب ساختمان‌ها ناشی می‌شود و کاربرد مصالح آن در بنای جدید تحقیقات وسیعی در ساخت بتن با سنگدانه بازیافتی (خورد کردن بتن قدیم و استفاده از آن به عنوان سنگدانه در بتن جدید) در حال انجام است. به عنوان مثال در کشور هلند هر سال حدود ۱۰ میلیون تن مصالح ناشی از تخریب ساختمان‌های بتنی که حدود ۳/۱ حجم بتن مورد نیاز در ساخت ساختمان هاست، تولید می‌شود. قرار است نیمی از این مصالح دربتن‌های جدید استفاده شوند. در حال حاضر تحقیقات روی میزان جمع‌شدگی و خزش و دوام این بتن‌ها ادامه دارد تا در قرن بیست و یکم کاربرد وسیع‌تر آن را امکان‌پذیر سازد.

بتن‌های با نرمی بالا

امروزه کاربرد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل‌های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات وسیعی در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن با الیاف‌های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می‌باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترک‌ها و افزایش طاقت (Toughness) بتن است تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل‌های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.

بتن با الیاف مختلف در سالهای اخیر در سازه‌های عمده‌ای چون روسازی راه‌ها و فرودگاه‌ها، بتن پی‌های عظیم با تغییر شکل‌های زیاد و بویژه در پوشش بتنی تونل‌ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل‌ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می‌پذیرد. اخیراً برای حذف ترک‌ها در پوشش تونل‌هایی که بصورت چند تکه پیش ساخته اجرا می‌شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک‌ها در حین عمل‌آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آن‌ها برای کامل کردن مقطع تونل‌های مترو شده است.

در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می‌توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف (SIFCON) استفاده می‌شود. در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آن‌ها با ملات دوغابی پر می‌شود. میزان الیاف در این بتن حدود ۱۰ درصد می‌باشد که حدود ۱۰ برابر میزان الیاف در بتن‌های الیافی متداول است. با این مصالح لایه‌های محافظی بدون ترک و تقریباً غیر قابل نفوذ می‌توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل‌پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال‌های فولادی می‌رسد. مقاومت فشاری این نوع بتن حدود ۱۱۰-۸۵ مگاپاسکال و مقاومت خمشی حدود ۴۵-۳۵ مگاپاسکال است.

از این قطعات نه تنها می‌توان به عنوان لایه‌های محافظ کوچک استفاده نمود، بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می‌دهند. در کارهای تعمیراتی دال‌ها می‌توان از آن‌ها بعنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمانی کوتاه استفاده نمود.

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

در سال‌های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیع‌تر آن‌ها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد. این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه‌ای (GFRP)، الیاف آرامیدی (AFRP) و الیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.

خاصیت عمده این آرماتوها که سبب کاربرد آن‌ها شده است، مقاومت در برابر خوردگی آن‌هاست که می‌تواند در محیط‌های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آن‌ها شمرده می‌شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آن‌ها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.

اخیراً از الیاف مختلف شبکه‌هایی بافته شده و بصورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی از آن استفاده می‌کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال‌ها بویژه در پل‌ها ادامه دارد. این صفحات بارزین‌های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می‌شوند. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

بتن‌های ابداعی

در بعضی موارد با تغییر در مواد تشکیل دهنده بتن و با روش‌های ابداعی می‌توان پاره‌ای از خواص نامطلوب بتن را حذف نمود. این امر منجر به پیدایش بتن‌های خاص با خواص ویژه‌ای می‌گردد. بعنوان مثال تغییراتی است که می‌توان در ترکیب بتن‌های با مقاومت زیاد که این روزها کاربرد بیشتری پیدا می‌کنند را نام برد. بتن‌های با مقاومت بالا معمولاً با سیمان زیاد و نسبت آب به سیمان کم و اضافه و جایگزین نمودن سیمان با دوده سیلیس ساخته می‌شوند. در حین عمل هیدراسیون سیمان و سخت شدن این بتن‌ها چون آب داخل بتن کافی نیستَ، مقداری آب از سطح خارجی به قسمت داخلی برای تکمیل عمل فوق می‌رسد. بنابراین بتن‌های با مقاومت زیاد در ساعت اولیه سخت شدن دچار جمع‌شدگی ذاتی قابل ملاحظه‌ای می‌شوند.

ممکن است اثرات منفی دیگری نظیر حساسیت به ترک‌خوردگی بیشتر در این بتن‌ها مشاهده شود. این معایب را می‌توان با روش ساده‌ای برطرف نمود. در یک عمل ابداعی می‌توان حدود ۲۵ درصد از حجم سنگدانه را با سنگدانه سبک وزن قبلاً خیس شده جایگزین نمود. این سنگدانه‌ها باعث ایجاد ذخیره آب در بتن شده و محیطی با عمل‌آوری مرطوب فراهم می‌سازند. نتیجه اضافه کردن سنگدانه پیش اشباع شده به بتن با مقاومت زیاد، کاهش جمع‌شدگی ذاتی و کم شدن و حذف ترک‌های مویی خواهد بود.

 

همچنین تراکم و دانسیته بالای بتن‌های با مقاومت زیاد سبب کاهش مقاومت در برابر آتش این بتن‌ها می‌شود که به عنوان یک عیب محسوب می‌شود. در دمای بالا آب شیمیایی خمیر سیمان بخار شده ولی به علت متراکم بودن بتن با مقاومت زیاد نمی‌تواند از آن خارج شود. در نتیجه پوشش بتنی بصورت ورقه جدا شده و ظرفیت بارپذیری ستون کاهش می‌یابد. در یک کار ابداعی می‌توان الیاف پروپیلنی به بتن اضافه نمود. در دمای بالا الیاف ذوب شده و کانالهایی برای فرار و خروج بخار آب از بتن فراهم می‌سازند و از ورقه ورقه شدن بتن جلوگیری به عمل می‌آورند.

نتیجه‌گیری

در سال‌های اخیر تحول عظیمی در تکنولوژی بتن و پیدایش بتن‌های جدید صورت گرفته است. این تحولات به پیدایش بتن‌های با مقاومت بسیار زیاد، بتن‌های با نرمی بالا، بتن‌های با آرماتورهای غیرفلزی، بتن با کارایی بسیار زیاد، بتن با سنگدانه‌های بازیافتی و بتن‌های ابداعی منجر شده است. باید اذعان نمود که نتایج تحقیقات سال‌های آخر قرن حاضر و ادامه آن‌ها در قرن جدید می‌تواند نگرش تازه‌ای به بتن بعنوان یک ماده ساختمانی پرمصرف بدهد. این نتایج منجر خواهد شد تا دیدگاه بتن به عنوان تنها یک ماده با مقاومت فشاری خوب به کلی دگرگون شده و خواص جدید بتن‌های نوین نظر اکثر دست اندرکاران پروژه‌های عظیم عمرانی را در جهان به خود معطوف سازد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.