بتن غلتکی و خصوصیات آن

بتن غلتکی :

بتن غلتکی چیست؟

بتن یکی از مصالح پرکاربرد در صنعت ساخت و ساز می باشد که از آمیخته شدن ذرات شن و ماسه و اختلاط آن با آب و سیمان که به عنوان ماده چسباننده ذرات شن و ماسه است، بدست می آید. اما همیشه اینگونه نیست که ذرات شن و ماسه توسط آب و سیمان بهم بچسبند ، نوع دیگری از بتن ها وجود دارد که اتصال سیمان و شن و ماسه بهم بدون وجود آب و تحت فشرده شدن و تراکم توسط غلتک حاصل می شود. این نوع بتن ها را بتن غلتکی می نامند.

بتن غلتکی به بتنی گفته می شود که اسلامپ آن صفر باشد (آزمایش اسلامپ آزمایشی است که برای تعیین میزان روانی بتن مورد استفاده قرار می گیرد هرچه عدد اسلامپ بالا باشد روانی بتن بالا رفته و این یعنی نسبت آب به سیمان بتن بالا می باشد این در حالی است که عدد اسلامپ صفر یعنی روانی آن صفر بوده یا به عبارتی بتن ما خشک است. تراکم این نوع از بتن همانند تراکم خاک ها توسط ماشین آلات متراکم سازی صورت می گیرد پس علت خشک بودن این نوع بتن همین موضوع می باشد.

بتن غلتکی قبل از تراکم تفاوت بسیار زیادی با بتن معمولی دارد زیرا همانطور که می دانیم در بتن معمولی عامل چسباننده سنگدانه ها بهم مخلوط آب و سیمان است که به عنوان شیره بتن ذرات خاک را احاطه کرده و موجب چسبیدن ذرات بهم می شود این در حالی است که بتن غلتکی خشک است و رفتاری همانند خاک دارد اما بعد از متراکم سازی با غلتک و رسیدن به درصد تراکم مطلوب رفتاری مشابه بتن معمولی از خود نشان خواهد داد.

1-کارایی

بتن های غلتکی باید ظرفیت تحمل وزن ماشین های متراکم سازی را داشته باشند. همچنین با توجه به اسلامپ این نوع از بتن ها صفر است مسئله کاهش کارایی بتن بعد از ساخت و گیرش بتن از مسائل مهمی سات که بایست بدان توجه ویژه نمود.

۲- جداشدگی

مسئله جداشدگی از مسائل مهم برای پروژه هایی مثل سدسازی است زیرا میزان سیمان مصرفی برای بتن غلتکی سد به علت کنترل حرارت ناشی از هیدراتاسیون کم می باشد و همچنین قطر ذرات بکار رفته برای بتن غلتکی سد بزرگتر از قطر ذرات بکار رفته برای بتن معمولی یا بتن غلتکی بکار رفته برای راهسازی است لذا مشکل جداشدگی دانه های برای بتن غلتکی سد پررنگ تر است.

۳-آب انداختگی

با توجه به کم بودن میزان آب مصرفی برای بتن غلتکی، مشکل آب انداختگی بطور قابل  توجهی مطرح نیست.

۴-جرم حجمی و درجه تراکم

با توجه کم بودن میزان آب بتن غلتکی جرم حجمی آن در صورت تراکم مناسب قدری بیشتر بتن معمولی است.

۵-مقاومت فشاری

مقاومت فشاری و دوام بتن غلتکی مورد استفاده در روسازی بالاتر از مقاومت فشاری بتن بکار رفته در سد است زیرا که سیمان بتن غلتکی سد کمتر می باشد ولی بتن غلتکی روسازی با توجه به ضخامت کم آن و مسئله ساز نبودن بحث حرارت سیمان بیشتری دارد.

۶-مدول الاستیسیته

مدول الاستیسته بتن غلتکی قدری بیشتر از بتن معمولی با مقدار سیمان مشابه است.

با توجه به آسیب پذیر بودن سدهای خاکی و همچنین نیاز به مراقبت دائمی از این نوع سدها و البته سرعت اجرای بالای آن ، از سوی دیگر مقاومت سدهای بتنی و هزینه بالا و لزوم بکارگیری تجهیزات پیشرفته در این نوع سدها،  در اوایل سال های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ پیشنهاد شد که روشی برای ساخت سد ها ارائه شود که مزایای این دو نوع از سدها را تواماً داشته باشد . در سال ۱۹۸۰ روش استفاده از بتن غلتکی ارائه شد که در واقع بیش از اینکه معرفی مصالح جدید باشد روشی جدید به شمار می آمد. استفاده از این روش باعث شد زمان ساخت سد به میزان سد های خاکی کاهش یابد همچنین در هزینه ها صرفه جویی شود به علاوه مقاومت این نوع سد ها با مقاومت و پایداری سدهای بتنی برابری می کرد.

اگر از بتن غلتکی برای ساخت بدنه سد استفاده شود بایستی در طرح اختلاط آن نهایت اهتمام لازم انجام شود که آب بندی مخلوط به خوبی انجام شود و لازمه رسیدن به این هدف اتصال کافی بین ذرات و عدم وجود درز بین ذرات می باشد.

همچنین در طرح اختلاط بتن غلتکی بایستی نکته ای دیگری بنام پدیده جداشدگی دانه ها را نیز درنظر بگیریم.  توجه به روش اجرای مخلوط‌های بتن غلتکی، یکی از ویژگی‌های متفاوت این نوع بتن در مقایسه با بتن‌های معمولی، کاهش قابل توجه میزان بخش خمیری در بتن غلتکی است به گونه‌ای که امکان حمل، پخش و تراکم بتن با ماشین آلات خاکی فراهم شود. در این شرایط ریسک وقوع پدیده جداشدگی سنگ‌دانه‌ها و بخش خمیری بتن در فرایند حمل، ریختن و متراکم کردن مخلوط‌های بتن غلتکی افزایش یافته و لذا یکی از اهداف و الزامات مهم و تعیین کننده در مطالعه طرح اختلاط بتن غلتکی‌، دستیابی به یک مخلوط همگن و منسجم با حداقل تمایل به وقوع پدیده جداشدگی است. عدم توجه به کنترل این پدیده می‌تواند کیفیت و خواص به دست آمده برای یک مخلوط بتن غلتکی مشخص در مطالعات آزمایشگاهی را در زمان اجرا کاملاً تغییر دهد. کاهش حداکثر ابعاد سنگ دانه‌ها، کاربرد سنگ‌دانه‌ها‌ی بادانه بندی مناسب، و قدری افزایش در درصد ماسه (نسبت به بتن‌های معمولی با اندازه حداکثر سنگ دانه مشابه) می‌‌تواند در کنترل پدیده جداشدگی سنگ‌دانه‌ها در بتن موثر باشد. اما بطورکلی ملاحظاتی که باید در رابطه با طرح اختلاط بتن غلتکی درنظر بگیریم عبارت است از :

– روانی مناسب ( توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم )

– مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها )

– آب بندی ( کنترل تراوش )

– حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی – حرارت هیدراتاسیون حرارت ناشی از واکنش سیمان با آب می باشد )

پارامترهای مقاومتی این بتن به عواملی نظیر نسبت‌های سیمان، پوزولان و آب، درصد تراکم، و کیفیت و دانه بندی سنگ‌دانه‌ها بستگی دارد. برای مخلوط‌های بتن غلتکی با مواد سیمانی متوسط تا زیاد، همانند بتن‌های معمولی، مقاومت فشاری بتن تابعی از نسبت آب به کل مواد سیمانی است. برای مخلوط‌های خشک بتن غلتکی (بتن غلتکی با مواد سیمانی کم) که حجم خمیر بتن در آن‌ها برای پرکردن فضاهای خالی بین سنگ دانه‌ها کافی نیست، مقاومت بتن غلتکی، مشابه ضوابط مربوط به سدهای خاکی، به روابط چگالی رطوبت مخلوط بتن بستگی دارد.

اولين کاربرد واقعي و مهم RCCP  در آمريکا احداث محوطه وسيع پارکينگ براي تانک ها و وسايل نقليه نظامي سنگين در پايگاه هود در تگزاس در سال ۱۹۸۴ بوده است. پس از آن مهندسین ارتش امریکا از RCCP  برای ساخت باند پرواز در فرودگاه واشنگتن در سال ۱۹۴۳ استفاده نمودند. بتن غلطکي مورد استفاده در راهسازي، يک تکنولوژي در حال پيشرفت است. حدود دو دهه است که پروژه‌هاي متعدد روسازي در آمريکا و کشورهاي اروپايي نظير فرانسه، اسپانيا، آلمان، استراليا، هندوستان و ژاپن با بتنRCCP، اجرا شده است و روند استفاده از آن همچنان در حال گسترش است.

1- با توجه به افزایش قیمت قیر طی سالهای اخیر و احتمال افزایش قیمت آن در آینده روسازی بتنی بسیار مقرون به صرفه تر از آسفالت میباشد.
۲- در صورتی که  زیرسازی درلایه های زیراساس و اساس بیش از تراکم خوبی برخوردار باشد روسازی بتنی را میتوان بر روی هر کدام از این لایه ها اجرا کرد .(ضرورتی بر اجرای اساس نیست)
۳- استفاده از مشتقات نفتی از جمله قیر باعث آلودگی محیط زیست میگردد.
۴- نصب وجابجایی دستگاه بچینگ (بتن ساز) در مقایسه با کارخانه آسفالت آسان تر و کم هزینه تر است. 

۵- حساسیت کم به روغن های ریخته شده مثل گازوییل و مواد خورنده در محوطه های صنعتی
۶- بزرگترین حسن این روسازی هزینه پایین آن در نگهداری و راهداری بعد از اجرا میباشد ، که این هزینه تقریباٌ ده برابر کمتر از آسفالت میباشد.
۷- در معابر عمومی شهری که احتمال ایجاد برشهای متفاوت توسط سازمانهای مختلف از جمله آب ، برق ، گاز ، مخابرات ، فاضلاب و … وجود دارد، در صورت استفاده از این روسازی بعد از اتمام عملیات اجرایی و حفاری آنان به سادگی قابل مرمت و بازسازی میباشد و احتمال نشست کردن و خرابی آن بسیار پایین میباشد.
۸- عمر مفید بتن حداقل ۲ تا ۳  برابر آسفالت است.
۹- با توجه به توضیحات مندرج در بالا و جمع بندی کلی آن کاملا” مشهود میباشد که هزینه های اجرای این روسازی نسبت به آسفالت به خصوص در مورد نگهداری و مراقبت بعد از اجرا بسیار پایین تر و مقرون به صرفه تر میباشد.

۱۰- نداشتن مشکلات ناشی از نشست

همینطور شما عزیزان میتوانید مطالب به زبان اصلی را از اینجا بخوانید.