بتن خودمتراکم یا خودتراکم SCC (Self-Compacting Concrete) بتنی است که تحت وزن خود جاری شده و برای جاری‌شدن نیاز به عوامل خارجی (ویبره) ندارد.
ایده‌ی استفاده از این نوع بتن و ابداع آن به دهه‌ی 80 میلادی و در کشور ژاپن بازمی‌گردد.
عواملی از قبیل عدم پرشدن مناسب مقطع با بتن، عدم حرکت و عبور از بین شبکه‌های آرماتور، جداشدگی بتن و سایر عواملی که منجر به کاهش کیفیت نهایی بتن می‌گردید، محققین را بر آن داشت که در پی بتنی برآیند که مشکلات یادشده را نداشته باشند.
در این مقاله ما در سایت ماتیا ابتدا به ویژگی‌ها، ساختار و مواد تشکیل‌دهنده‌ی بتن خودمتراکم پرداخته شده، سپس آزمون‌های خاص این بتن به اختصار بیان گردیده و در انتها به مزایای این محصول اشاره می‌گردد.
ویژگی‌ها و ساختار بتن خودمتراکم
در این بخش ابتدا به ساختار و مواد تشکیل‌دهنده‌ی بتن خودمتراکم پرداخته شده و سپس به ویژگی‌های فنی آن اشاره می‌گردد.
ساختار بتن خودمتراکم
ساختار اصلی این بتن همانند بتن معمولی است.
با این تفاوت که برای افزایش روانی و حفظ پیوستگی آن، از افزودنی‌هایی استفاده می‌گردد؛ مهم‌ترین مواد افزودنی بتن خودمتراکم، پودر سنگ و مواد فوق روان‌کننده بوده که می‌توان از نانومواد مختلف و با کارکردهای مختلف نیز در ساخت و اختلاط این بتن استفاده نمود.
ویژگی‌های بتن خودمتراکم
تفاوت اصلی بتن خودمتراکم با بتن معمولی را می‌توان در سه مورد زیر خلاصه نمود:
پرکنندگی
به دلیل روانی بالاتر این بتن نسبت به بتن معمولی، تمامی فضاهای خالی قالب به خوبی و بدون نیاز به ویبره‌کردن و تحت وزن خود بتن پر می‌شوند.
عبور از منافذ
این محصول به دلیل روانی بالا، به خوبی از تمامی منافذ، خصوصا در نواحی با شبکه‌های آرماتوربندی متراکم و فوق متراکم، عبور خواهد کرد.
پایداری
یکی از معایب بتن معمولی، جداشدگی بتن به دلایل گوناگون است.
بتن خودمترکم از پایداری بسیار مناسبی برخوردار بوده و در حین انتقال و ریختن، پایداری خود را حفظ کرده و پدیده‌ی جداشدگی در آن رخ نمی‌دهد.
آزمون‌های بتن خودتراکم
با توجه به ماهیت متفاوت و روانی بیشتر بتن خودمتراکم در مقایسه با بتن معمولی، آزمایش‌های این نوع بتن نیز با بتن معمولی دارای تفاوت‌هایی است؛ آزمایش‌های شناخته‌شده‌ی بتن خودمتراکم و توضیحات مختصر مربوط به هرکدام، در ذیل آورده شده است.
آزمایش جریان در حالت آزاد
این آزمایش جهت سنجش میزان روانی و جریان بتن در تمامی سطح قالب معین کاربرد دارد.
با کمک این آزمایش می‌توان روش بتن‌ریزی و فاصله‌ی مجاز بین نقاط بتن‌ریزی را تعیین نمود.
آزمایش پهن‌شدگی
این آزمون مشابه آزمون اسلامپ بتن بوده با این تفاوت که به جای سنجش افت ارتفاع مخروط بتن، با توجه به روانی بالای بتن و پهن‌شدن آن در سینی اسلامپ، قطر دایره‌ی بتنی پهن‌شده در دو جهت متعامد اندازه‌گیری شده و میانگین آن‌ها جهت سنجش انتخاب می‌گردد.
اگر که عدد حاصل از حدود معین پایین و بالای آزمایش کم‌تر و یا بیشتر باشد، روانی بتن به ترتیب کم‌تر و زیاد‌تر از حد مجاز است.
آزمایش جریان در حالت محبوس
این آزمایش جهت سنجش عبورپذیری بتن خودتراکم از درزها است؛ این آزمایش جهت سنجش عبور سنگدانه از منافذ ایجادشده توسط شبکه‌ی آرماتورهای متراکم حائز اهمیت است.
آزمایش حلقه‌ی J
این آزمایش نیز جهت شبیه‌سازی عبور بتن از آرماتور می‌باشد.
در این آزمایش حلقه‌ی فلزی با پایه‌هایی با فاصله‌ی معین از یکدیگر موجود بوده و پهن‌شدگی در داخل آن حلقه انجام می‌شود.
مزایای بتن خودمتراکم
با استفاده از بتن خودمتراکم می‌توان در مجموع بهره‌وری بتن را افزایش داد؛ منظور از بهره‌وری سهولت استفاده، ساخت، ریختن و عمل‌آوری بتن است.
در ادامه به مزایای استفاده از بتن خودمتراکم اشاره می‌گردد:
- امکان بتن‌ریزی بدون نیاز به تراکم و عملیات ویبره‌زنی
- اطمینان از همگنی مخلوط نهایی بتن
- امکان بتن‌ریزی در هندسه‌های پیچیده و معماری‌های خاص به دلیل روانی بالای بتن
- افزایش سرعت عملیات بتن‌ریزی به دلیل حذف عملیات تراکم
- حذف آلودگی‌های صوتی ناشی از عملیات ویبره‌زنی بتن
- اطمینان از کیفیت ساخت در نواحی دارای تراکم آرماتور
- امکان استفاده در سازه‌های پیش‌ساخته به دلیل سرعت اجرای بالا
معایب بتن خودتراکم
علاوه بر مزایای پرشمار بتن خودمتراکم، این محصول درای معایبی نیز هست. از عمده‌ترین موانع استفاده از بتن خودمتراکم، هزینه‌ی تمام‌شده برای هر متر مکعب این بتن در مقایسه با بتن معمولی است.
باید توجه داشت که استفاده از کارگر ماهر نیز باعث افزایش هزینه‌های بتن‌ریزی می‌گردد.
همچنین با توجه به فاز مایع‌گونه‌ی این نوع بتن، در هنگام قالب‌بندی فشار هیدرواستاتیک قابل توجهی به قالب وارد شده که قالب‌ها باید به شکل مطلوبی مهار گردند و در غیر این صورت احتمال دررفتن بتن بسیار زیاد است؛ مهارکردن مناسب قالب‌ها نیز منجر به افزایش هزینه‌های استفاده از بتن خودتراکم می‌گردد.
مورد بعدی حساسیت بالای این محصول نسبت به طرح اختلاط است، طوری که با اندکی جابجاشدن درصد مواد تشکیل‌دهنده‌ی مخلوط بتن، خواص آن به شکل قابل توجهی تغییر می‌کند.
نتیجه‌گیری
بتن خودمتراکم نوع خاصی از بتن است که علاوه بر مواد اصلی تشکیل‌دهنده‌ی بتن، در آن از پودر سنگ و مواد روان‌کننده و فوق روان‌کننده نیز استفاده گردیده است.
ویژگی اصلی این نوع بتن روانی بالا و خاصیت پیوستگی و پایداری آن در برابر جداشدگی است.
استفاده از این نوع بتن مزایای پرشماری را در پی دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به پرکردن تمامی منافذ قالب و همچنین عبور از شبکه‌های آرماتوری متراکم اشاره نمود.
همچنین استفاده از این نوع بتن باعث افزایش سرعت بتن‌ریزی و دستیابی به سطح کار نهایی مطلوب می‌گردد؛ در کنار مزایای اشاره شده، هزینه‌ی استفاده از این بتن نسبت به بتن معمولی بالاتر بوده و همچنین این بتن نسبت به طرح اختلاط خود از حساسیت بالایی برخوردار است.