بخشی از مقاله
خلاصه
استفاده از بتن هاي با مقاومت بالا به طور روز افزونی در حال گسترش است.علیرغم بالا بودن مقاومت ،استفاده از این نوع بتن ها همراه با مشکلاتی نظیر ترك هاي ناشی از پدیده خود جمع شدگی می باشد. با توجه به اهمیت این مسئله در این تحقیق پدیده خود جمع شدگی بتن هاي با مقاومت بالا ارزیابی شده واثر عوامل مختلف در این پدیده مورد بررسی قرار گرفت .
بر مبناي نتایج به دست آمده مقدار قابل توجهی از خود جمع شدگی 70)تا80 درصد) این بتن ها در سنین اولیه اتفاق می افتد. همچنین افزایش نسبت آب به سیمان سبب کاهش کرنش خود جمع شدگی و افزایش مقدار سیمان، درصد میکروسیلیس و نسبت ریز دانه به درشت دانه مصرفی سبب افزایش مقدار کرنش خود جمع شدگی می شود.
کلمات کلیدي: بتن با مقاومت بالا، کرنش خود جمع شدگی، میکروسیلیس
1. مقدمه
همانطور که می دانیم امروزه استفاده از بتن در سازه هاي مختلف با سرعت رو به افزایش است.در این میان بتن هاي متفاوت متناسب با کارایی هاي خود تولید می شوند که خصوصیات منحصر به فرد و قابل توجهی دارند.یکی از این بتن ها بتن با مقاومت بالا می باشد که در ادامه به معرفی آن و خصوصیاتش پرداخته می شود.
بتن با مقاومت بالا داراي مقاومت فشاري در حدود 50 تا 250 مگا پاسکال می باشد البته بتن هاي فوق مقاومت بالا نیزتولید شده است که تا 800
مگا پاسکال مقاومت فشاري داشته اند.[11] در مورد کاربرد بتن مقاومت بالا می توان عنوان کرد هر جایی مقاومت فشاري بتن مد نظر باشد استفاده از این بتن ها توجیه پذیراست،خصوصاٌزمانی که مقاومت بالا مورد نیاز باشد استفاده از این بتن ها ناگزیر است. براي مثال در سازه هاي بتنی بلند مرتبه و یا پل ها. مقاومت فشاري بالاي بتن تمامی خصوصیات آنرا بهبود می بخشد از جمله: افزایش مقاومت سایشی، افزایش مقاومت برشی، کاهش نفوذپذیري، افزایش مدول الاستیسیته، افزایش دوام و... که نتیجه آن افزایش عمر سازه می باشد.
یکی از مسائلی که در بتن مطرح می شود جمع شدگی آن می باشد.بحث جمع شدگی هم در بتن معمولی و هم در بتن مقاومت بالا از مباحث مهم محسوب می شود.[3]در بیان اهمیت آن می توان به دو اثر مهم ایجاد ترك و تنش داخلی اشاره کرد.اهمیت بحث ترك در بتن و تاثیر مخرب آن روي بتن معلوم و شناخته شده است. ترك سبب خرابی و نابودي بتن می گردد بخصوص اگر مسلح باشد. با ایجاد ترك عوامل خورنده میلگرد به داخل بتن نفوذ کرده و خوردگی میلگرد اتفاق می افتد.در اثر جمع شدگی در بتن نیرو و تنشی ایجاد می شود که باعث کاهش عمر بتن می گردد.از بین انواع جمع شدگی، دو نوع خود جمع شدگی و جمع شدگی خشک شدگی از اهمیت بالایی برخوردارند.جمع شدگی خشک شدگی در اثر خروج رطوبت داخلی
از بتن اتفاق می افتد که هر چه نسبت آب به سیمان بیشتر باشد این خروج رطوبت بیشتر شده و در نتیجه جمع شدگی خشک شدگی بیشتر می شود.[1,5,6]در خود جمع شدگی خروج رطوبت نداریم بلکه در اثر هیدراته شدن ذرات هیدراته نشده ي سیمان و مصرف آب داخلی بتن جهت این
امر ، جمع شدگی رخ می دهد.در خود جمع شدگی برعکس نوع قبل هرچه نسبت آب به سیمان پایین باشد جمع شدگی اتفاق افتاده بیشتر می شود.
یعنی با کاهش نسبت آب به سیمان جمع شدگی خشک شدگی کاهش و خود جمع شدگی افزایش می یابد. در بتن هاي با مقامت بالا چون نسبت آب به سیمان پایین است خود جمع شدگی اهمیت بیشتري نسبت به جمع شدگی خشک شدگی پیدا می کند.به همین علت در این تحقیق به بررسی این پدیده در بتن هاي با مقاومت بالا پرداخته شده است.
بر طبق تحقیقات آقایان Feylossoufi و tenoudji خود جمع شدگی بتن هاي با مقاومت بالا تحت سه سازکار فشار منفصل،کشش موئینه و کشش سطحی اتفاق می افتد.[13]در ادامه این سازکار ها به طور خلاصه بیان می شود.
سازکار فشار منفصل:
رطوبت داخلی بتن در بین لایه هاي C-S-H یا سلیکات کلسیم هیدراته قرار دارد.زمانی که رطوبت از بین این لایه ها خارج می شود، فشار ناشی از رطوبت موجود در بین لایه ها کاهش می یابد و این لایه ها به هم نزدیک می شوند که به آن فشار منفصل گفته می شود.
شکل -1 سازکار فشار منفصل
سازکار کشش موئینه:
سازکار دیگر حاکم بر پدیده خود جمع شدگی با عنوان سازکار کشش موئینه بیان می شود.زمانی که رطوبت داخلی بتن براي هیدراته شدن ذرات هیدراته نشده سیمان مصرف می شود، مقدار آب موجود در حفرات موئینه بتن کاهش می یابد. در نتیجه در اثر پدیده کشش موئینه جمع شدگی در بتن اتفاق می افتد. به این پدیده سازکار کشش موئینه گفته می شود.
سازکار کشش سطحی:
مولکول هاي آب موجود روي سطح تحت کشش مولکول هاي زیرین قرار دارند. همین کشش باعث ایجاد جمع شدگی در بتن می شود.به این پدیده کشش سطحی گفته می شود که به عنوان سازکار دیگر خود جمع شدگی بیان می شود.البته این سازکار مقدار اندکی دارد و می توان آنرا نادیده گرفت.
