خلاصه:

 بتن پر مصرف ترین ماده ساختمانی در جهان است .طی سالیان اخیر نیاز به ساخت ساختمان هایی با ارتفاع بیشتر و طول عمر بالا تر منجر به پیدایش نوع جدیدی از بتن به نام بتن فوق توانمند گردید.

این نوع خاص بتن با خصوصیات مکانیکی منحصر به فرد از جمله مقاومت فشاری و کششی خوب و انرژی شکست بالا میتواند انقلابی در طراحی و ساخت سازه های بتنی به وجود اورد.

همچنین در مقایسه با سایر مصالح با پایه سیمان معمولی مشخصات ساختاری بتن فوق توانمند مانند یکنواختی اندازه ذرات و تخلخل بهبود یافته است.بعلاوه این نوع بتن به دلیل تخلخل و مویینگی کم دوام بسیار بالایی دارد.

مقدمه:

تحقیقات پژوهشگران درسالهای اخیر نشان داده اند که ضعیف ترین ناحیه بتن محل اتصال خمیر سیمان با سنگدانه ها یا همان ناحیه انتقال است. این نتیجه باعث به وجود آمدن ایده ساختن بتنی با استفاده از مواد بسیار ریز گردید. در ابتدا این نوع خاص بتن بتن پودری نامیده شد وامروزه به دلیل خاصیت های ویژه ی آن را بتن فوق توانمند می نامند.

این نوع بتن دارای مقاومت فشاری در محدوده 150-200 مگا پاسکال است و ضعف عمده بتن یعنی مقاومت کششی بتن را برطرف می کند به طوری که در یک نوع خاص آن با استفاده از الیاف فولادی دیگری نیازی به استفاده از آرماتور نیست.

در بتن پیش تنیده با استفاده از بتن فوق توانمند میتوان نیروی کششی پیش تنیدگی را به میزان قابل توجه ای افزایش داده که باعث اجرای دهانه های بزرگتر مخصوصا برای پل ها می گردد.افزایش دهانه به معنای کاهش تعداد پایه است که در پل های ترافیکی باعث افزایش ایمنی و در پل های رودخانه ای باعث کاهش خرابی ناشی از نیروی آب می گردد.

این نوع بتن تقریبا فاقد حفرات موئینه می باشد که باعث می شود در برابر نفوذ یون های مضر سیکلهای یخبندان و خوردگی بسیار مقاوم باشد.

:UHPCکاربردهای

1. به دلیل جمع شدگی کم و مقاومت بالای بتن فوق توانمند میتواند مصالح خوبی جهت استفاده در درز های بین اعضای پیش ساخته مخصوصا برای پل ها باشد.

2. با توجه به این نکته که این بتن تقریبا غیر قابل نفوذ می باشد می توان از آن در ساخت محل هایی با آلودگی بالا که یون های مضر با سازه در ارتباط اند بهره جست.

 در برابر یخ بندان مقاوم است در نتیجه میتوان از آن در محل هایی که امکان یخ زدگی وجود دارد استفاده کردUHPC3.

4. دوام فوق العاده بتن فوق توانمند در برابر عوامل مختلق آن را به ماده ای ایده آل برای اجرای سازهایی با طول عمر بالا تبدیل کرده است.

پروژه های اجرا شده با UHPC

 

اولین سازه با استفاده از بتن فوق توانمند در کانادا ساخته شد این سازه یک پل عابر پیاده با دهانه 120 متر و به صورت خرپای فضایی پیش تنیده بود.

استفاده از این نوع بتن علاوه بر مزایایی که داشت به طراحان اجازه داده بود از یک دال بتنی به ضخامت 3 سانتی متر برای رویه پل استفاده کنند. در واقع اجرای این پل بخشی از یک مطالعه دراز مدت بود و یک برنامه تحقیقاتی برای مطالعه روی تغییر شکل ها و تنش ها در المان های پیش تنیده پل در داز مدت صورت گرفت.

 

 

 

در یک نیرو گاه در فرانسه تیر های فلزی برج های خنک کننده با تیر های ساخته شده از بتن فوق توانمند جایگزین شد. محیط بسیار خورنده و این نوع بتن به این دلیل انتخاب شد که کارشناسان انتظار داشتند با توجه به دوام بالای آن خرابی و در نتیجه هزینه های تعمیر و نگه داری این تیر ها به حداقل مقدار ممکن برسد.بعد از سه سال یک گروه تخصصی از انجمن مهندسان فرانسه تیر های مدکور را در محل نیرو گاه مورد باز بینی قرار دادند و هیچ گونه اثر خرابی بر روی تیر ها مشاهده نکردند.

پروژه های دیگری نیز در کشور های کره جنوبی ژاپن فرانسه و آلمان با استفاده از بتن فوق توانمند انجام شده است .

پل عابر پیاده صلح کره یک پل با دهانه 120 متر و ارتفاع قوس 15 متر است.

مراجع:

.مقاله: بتن پودری - گرد آورنده: علی یاد حسین - استاد راهنما: مهندس عباس زاده

.مقاله: پیوستگی بتن فوق توانمند و آرماتور فولادی – گرد اوران: مهر الله رخشانی مهر / محمد رضا اصفهانی / بنت الهدی سازگاران / سید محمد امین خوانیکی – ارائه شده در نهمین کنگره ملی مهندسی عمران 6 و 7 اردیبهشت 1390

Betonparsian.com. مطالب سایت :