نقش بتن فوق توانمند در سازه های نوین

بتن فوق توانمند در سازه های نوین با هدف بهبود مقاومت و دوام سازه ها مورداستفاده قرار می گیرد. این بتن دارای ساختار خاصی است. تولیدکنندگان مصالح ساختمانی همواره به فکر این مسئله هستند که با تغییرات در ساختار مصالح ساختمانی، موجب بهبود کیفیت سازه ها شوند. یکی از مصالحی که از گذشته تا به امروز، شکل های مختلفی از آن تولید شده است، بتن است.

به طور مثال بتن پیش تنیده، یکی از انواع بتن است که با فناوری جدید تولید شده است و استفاده از آن در کیفیت و مقاومت سازه ها، اثرگذار است. یکی از دیگر اشکال بتن که جدیداً موردتوجه سازندگان قرار گرفته است، بتن فوق توانمند یا UHPC می باشد.

کاربرد بتن فوق توانمند در سازه های نوین

این بتن دارای کاربردهای بسیار زیاد است و برای بازسازی سازه ها، احداث انواع پل ها، احداث سازه های صنعتی و گردشگری و … مورداستفاده قرار می گیرد. این بتن برای نخستین بار از سوی یک مهندسی آمریکایی در سال 1980 به کار گرفته شد و چندین سال بعد به صورت فراوان به بازار عرضه شد.

این بتن با ساختار بسیار خوبی که داشت، توانست مورد توجه سازندگان قرار بگیرد تا برای ساخت انواع سازه ها به کار رود. یک کاربرد بتن فوق توانمند در زیر ساخت اتوبان ها می باشد. کشورهای زیادی از این بتن استفاده کرده تا سازه های بسیار باکیفیت و مقاوم را احداث کنند.

بتن فوق توانمند در سازه های نوین، حداکثر مقاومت را ایجاد می کند. طول عمر این بتن بیش از یک قرن است. ویژگی های بسیار خوب اینن بتن شامل انعطاف پذیری بالا، طول عمر بالا، مقاومت زیاد و … است. جالب است بدانید که توان فشاری این بتن چندین برابر بتن عادی است.

توان فشاری، ظرفیت یک ماده برای مقاومت در مقابل تنش فشاری و خمش حاصل از تنش فشاری می باشد. بتنی که برای ساخت پل به کار می رود، مقاومتی حدود 3000 الی 5000 PSI دارد. اما بتن فوق توانمند از مقاومت فشاری حدود 18000 الی 35000 PSI برخوردار است.

تحمل در مقابل کشش از فاکتورهای مهم است. زمانی که یک ماده را از دو جهت می کشند، تنش کششی را به ماده اعمال می کند. بتن های قدیمی از مقاومت کششی حدود 400 الی 700 PSI برخوردار می باشد.

بتن فوق توانمند در سازه های نوین از مقاومت کششی معادل با 1400 PSI برخوردار می باشد که تفاوت زیادی با مقاومت کششی بتن های معمولی دارد. طول عمر بتن فوق توان‌ مند این بتن دارای قدرت بسیار زیادی است. بتن فوق توان مند دارای گیرایی بسیار زیادی است.

طول عمر این بتن ازآنچه که انتظار می رود، بسیار بالاتر است. دوام بتن را با توجه به عملکرد آن در شرایط ویژه، می سنجند. مقاومت در مقابل انجماد و ذوب شدن، مقاومت در مقابل ساییدگی، مقاومت در برابر کلرید و … بیانگر دوام یک متریال است.

شاید اگر بتن فوق توانمند را از نظر مقاومت و سختی به سنگ تشبیه کنیم، اشتباه نکرده باشیم. نفوذپذیری بتن فوق توانمند در سازه های نوین یکی از ویژگی های این بتن، نفوذپذیری آن است. مقاومت یک متریال از سنجش خصوصیات مختلفی از آن تعیین می شود.

سنجش مقدار ساییدگی بتن از سطح

مقاومت بتن در مقابل ساییدگی را با سنجش مقدار ساییدگی بتن از سطح با استفاده از یک تیغه برش چرخان در یک بازه زمانی مشخص، اندازه گیری می کنند. بتن فوق توانمند از مقاومت سایشی بسیار زیادی برخوردار است.

دوام این بتن به صورت جداگانه توسط شش تست استاندارد آنالیز می شود و نتایج آن در نشریات منتشر شده است. این نتایج بیانگر این است که دوام این بتن بسیار زیاد است. بتن معمولی هرگز چنین مقاومتی را ندارد.

مواد داخل این بتن به پیش مخلوط های سه جزئی دسته بندی شده که شامل پودرها، فوق روان کننده ها و الیاف آلی می باشد. این بتن را با استفاده از سیمان پروتلند، میکروسیلیس، ماسه سیلیس، کاهش دهنده آب با برد بالا، آب و الیاف فولادی و … تولید می کنند.

مقاومت در مقابل چرخه ذوب و یخ مقاومت بتن فوق توانمند در سازه های نوین

در مقابل چرخه ی ذوب و یخ، با در معرض انجماد و ذوب قرار دادن در زمان غوطه ور شدن در حمام آب تست می شود. با بررسی نتایج آزمایشات مشخص شد که این بتن پس از انجماد و ذوب می تواند خواص خود را به صورت کامل حفظ کند. بنابراین بتن فوق توانمند از جهات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است و ثابت کرده است که از هر جهت دارای مقاومت بسیار زیادی است. استقبال سازندگان از استفاده از این بتن برای ساخت سازه های خاص و بزرگ، به علت همین مقاومت بالا می باشد.

مزایای استفاده از بتن فوق توانمند در سازه های نوین چیست ؟

استفاده از این بتن دارای مزایای بسیار زیادی است که مهمترین آنها شامل موارد زیر می باشد :

– بتن فوق توان مند از طول عمر بسیار بیشتری نسبت به سایر بتن ها برخوردار است.

– با استفاده از این بتن به خوبی می توان ساخت و سازها را با سرعت بالا انجام داد.

– این بتن از کمترین گسیختگی برخوردار است که این ویژگی، بسیار حائزاهمیت است.

– این بتن از دوام بهبود یافته برخوردار می باشد.

– احتمال خرابی سازه ساخته شده با این بتن، بسیار اندک است.

– کاهش اندازه عنصر و پیچیدگی، از دیگر مزایای استفاده از بتن فوق توانمند در سازه های نوین است.

– استفاده از این بتن موجب افزایش خاصیت ارتجاعی سازه می شود.

– به دلیل آنکه این بتن دارای انعطاف پذیری بسیار بالایی است، ساخت و سازها با استفاده از آن بسیار راحت است.

نقش بتن فوق توان‌مند در سازه های جدید دقیقاً چیست ؟

اخیراً استفاده از بتن فوق توان‌مند، موردتوجه قرار گرفته است. استفاده از این بتن برای احداث سازه های جدید، مزایای زیادی دارد. به برخی از پروژه های مهم احداث شده با این نوع بتن اشاره می کنیم:

– موزه تمدن اروپا و مدیترانه و استادیوم ژان بوین در کشور فرانسه

– سکوی نفتی و مونوریل در کشور پیشرفته ژاپن

– پل ها و آسمان خراش ها در نقاط مختلف جهان

– و …

استفاده از بتن فوق توانمند در سازه های نوین ، یک تحول بزرگ در صنعت ساخت و ساز ایجاد کرده است.