اثر مواد پوزولانی بر بتن خود متراکم

بتن خود متراکم از مصالح نسبتاً نو پا، در عرصه ساخت و ساز است که بدون نیاز به تراکم یا ویبره و صرفاً تحت اثر وزن خود در میان انبوه اجزای سازه ای که عمدتاً شامل آرماتورهای فشاری، کششی و برشی است، جریان می یابد. مهم ترین ویژگی این نوع بتن، کارایی بسیار بالا یا روانی و چسبندگی قابل توجه آن است که سبب تمایز این نوع بتن شده و باعث کاربرد بسیار وسیع آن در انواع مختلف سازه ها شده است. از آن جایی که بتن خود متراکم مصالح نسبتاً جدیدی است، پژوهش ها و تحقیقات در خصوص ویژگی رفتاری آن، از جنبه های مختلف همچنان مطرح است.

اثر مواد پوزولانی بر بتن خود متراکم

استفاده از مواد پوزولانی نظیر خاکستر بادی، سرباره آهنگدازی، دوده سیلیس و خاکستر پوسته برنج، به دلیل کمک به کاهش مصرف سیمان و بهبود خواص مکانیکی مانند مقاومت فشاری و دوام بتن، در چند دهه اخیر افزایش چشمگیری یافته است. عمده پژوهش های انجام شده در ارتباط با این نوع بتن، بیشتر مربوط به رفتار کوتاه مدت آن است. اثر پوزولان ها از جمله میکروسیلیس بر روی بتن خود متراکم بررسی شده و نتیجه گرفته اند که استفاده از میکروسیلیس به تنهایی می تواند شرایط مورد نیاز بتن خود متراکم را در فاز تازه تامین نماید. همچنین باعث بهبود کارایی بتن می شود.

رابطه بین تنش و تغییر شکل بتن در حالت کلی و نیز بتن خود متراکم تابعی از زمان است. دو نوع از مهم ترین تغییر شکل های وابسته به زمان بتن، خزش و جمع شدگی هستند که به ترتیب در اثر اعمال تنش و در اثر قرارگیری بتن در محیط با رطوبت نسبی کمتر از 100 ٪ اتفاق می افتد. از آن جا که میزان این تغییر شکل ها در مقایسه با تغییر شکل های آنی معمولاً قابل توجه هستند، بنابراین پدیده های خزش و جمع شدگی ممکن است اثرات مهمی در رفتار سازه ها داشته و باید به روش مناسبی در فرایند تحلیل یا طراحی سازه مدلسازی شوند. بزرگی خزش و نرخ پیشرفت آن تحت تأثیر فاکتورهای زیادی است. بعضی از این فاکتورها، ناشی از تأثیر فاکتورهای زیادی هستند.

بعضی از این فاکتورها ناشی از خواص مخلوط سیمان است. در حالی که بعضی دیگر بستگی به شرایط بارگذاری و محیطی دارند. با توجه به این، فاکتور مهم تأثیر گذار بر خزش میزان تنش اعمالی است. هنگامی که تنش اعمالی به بتن کمتر از حدود نیمی از مقاومت فشاری بتن باشد، کرنش ناشی از خزش تقریباً متناسب با میزان تنش بوده که در این صورت خزش خطی خوانده می شود. در سطوح بالاتر تنش، خزش با نرخ سریع تری افزایش یافته و تغییرات آن نسبت به تنش غیر خطی می شود. این رفتار غیر خطی خزش در سطوج بالای تنش را می توان به افزایش ریزترک ها نسبت داد.

در سازه های بتنی، تنش های فشاری تحت بارهای سرویس به ندرت از نصف مقاومت فشاری بتن فراتر می روند و لذا اثرات خزش غیر خطی از اهیمت کمتری نسبت به خزش خطی برخوردار است.به دلیل هزینه های نسبتاً بالا و نیز زمان بر بودن بررسی رفتار طولانی مدت بتن های ویژه، تحقیقات زیادی در خصوص آن به ویژه برای بتن خود متراکم صورت نگرفته است.

محققین با تغییر نوع سیمان به بررسی رفتار دراز مدت بتن خود متراکم پرداخته و نتیجه گرفتند که تأثیر آن بر کرنش های خزش و جمع شدگی روند مشخص و معینی ندارد. این کرنش های خزش و جمع شدگی، روند مشخص و معینی ندارد و این کرنش ها کاملاً به نوع سیمان مورد استفاده بستگی دارد.با افزایش درصد پودر سنگ، کرنش های ناشی از خزش و جمع شدگی در قیاس با بتن معمولی افزایش می یابد که نتیجتاً این امر، اثر نامناسب تر سازه ای را به دنبال خواهد داشت.