بتن انعطاف پذیر یا خم شونده ECC ، ترکیب و موارد استفاده

بتن انعطاف پذیر یا خم شونده ECC ، ترکیب و موارد استفاده

بتن انعطاف پذیر یا خم شونده ، یک کامپوزیت سیمانی مهندسی شده (ECC) است که برخلاف ماهیت شکننده بتن معمولی ، خاصیت مواد چدنی را به نمایش می گذارد.

در این نوع بتن ، ترکیب مواد بتن معمولی به منظور انتقال طبیعت انعطاف پذیری به بتن ، تغییر می یابد .

بتن منعطف یا قابل خمش توسط پروفسور ویکتور لی در دانشگاه میشیگان توسعه داده شد .

در این مقاله ، به طور خلاصه ، ترکیب ، ویژگی ها و کاربردهای بتن ECC یا خم شونده ، توضیح داده شده است.

ترکیب بتن انعطاف پذیر :

در ترکیب بتن ECC ، دانه های درشت از ترکیب حذف میگردند و الیاف بیشتری در آن گنجانیده می شود.

بتن خم شونده ترکیبی از :

سیمان

الیاف

شن و ماسه ریز

آب

ابر روان کننده ها

الیاف در بتن خم شونده :

الیاف رایج  در این نوع بتن ، الیاف سیلیس ، الیاف آزبست ، الیاف شیشه ای ، الیاف استیل و … میبانشد .

خاصیت انعطاف پذیری در بتن قابل خمش توسط الیاف موجود در آن منتقل می شود.

همچنین الیاف به عنوان تقویت کننده بتن عمل می کنند.

الیاف با روکش ضد اصطکاک تهیه میشوند و این روکش باعث میشود که الیاف روی یکدیگر بلغزند .

این روکش باعث ایجاد اصطکاک بین الیاف نمیشود و از اینرو مانع از ایجاد ترک در بتن میشوند .

همچنین الیاف ، باعث افزایش انعطاف پذیری بتن می شوند.

سیمان مورد استفاده می تواند سیمانی پرتلند معمولی باشد.

سنگدانه ریز در ترکیب بتن خم شونده :

به طور معمول ، ماسه ریز مورد استفاده برای فعالیت های تصفیه آب بهترین سنگدانه برای بتن انعطاف پذیر میباشد .

در صورت عدم دسترسی ، می توان از ماسه معمولی استفاده کرد.

برخی از مصالح جایگزین مانند دود سیلیس ، سرباره کوره آتش فشانی و خاکستر بادی نیز برای ساخت این بتن قابل استفاده میباشد .

ابر روان کننده ها در این نوع بتن :

بتن منعطف به کارآیی بالاتری نیاز دارد که از این رو به ابر روان کننده ها نیاز دارد.

برخی از ابر روان کننده ها عبارتند از :

لیگنین

نفتالین

ملامین فرمالدئید

سولفونات

پلی کربوکسیلات اتر

لیگنوسولفونات

ویژگی های بتن انعطاف پذیر :

الیاف به عنوان ماده تقویت کننده در بتن عمل می کنند.

در یک بتن مسلح با الیاف ، ترک ها با پارگی الیاف شروع به رشد می کنند  که ظرفیت تنش-باربری بتن مسلح را کم میکنند .

اما در مورد بتن ECC آنها نمره خوبی میگیرند زیرا از مقاومت بالایی در برابر شکستگی برخوردارند .

ویژگی های بتن خم شونده شامل موارد زیر میشود :

• مقاومت کششی بتن خم شونده از ۱۰ تا ۱۵ مگاپاسکال است
• مقاومت فشاری بتن منعطف می تواند تا ۷۰مگا پاسکال حاصل شود.
• این بتن ها خاصیت خود ترمیمی دارند
• تنش کششی نهایی بتن قابل خمش می تواند تا ۳ تا ۵ درصد افزایش یابد.
• ظرفیت کرنش بتن منعطف سیصد برابر بیشتر از بتن معمولی است.این عاملی است که انعطاف پذیری بتن را ایجاد می کند.

مزایای بتن ECC :

مزایای اساسی بتن ECC عبارتند از:

دوام بالا

شکل پذیری بالا

مقاومت بالا

بتن ECC برخلاف بتن معمولی ، گازهای مضر منتشر نمی کند

مقاومت بیشتر در برابر ترک خوردگی

بتن ECC نسبت به بتن معمولی با ۲۰ تا ۴۰٪  وزنی سبکتر است.

کاهش استفاده از میلگردهای فولادی

دارای خاصیت خود ترمیمی میباشد .

معایب بتن ECC :

معایب معدود این نوع بتن عبارتند از  :

نیاز به نیروی کار ماهر دارد

هزینه اولیه ساخت بتن انعطاف پذیر زیاد است

بدست آوردن مواد ویژه بتن انعطاف پذیر دشوار است.

کیفیت بتن انعطاف پذیر به کیفیت مواد و شرایط جوی ساخته شده آن بستگی دارد.

مقاومت فشاری بتن انعطاف پذیر در مقایسه با بتن معمولی کمتر است.

موارد کاربرد بتن انعطاف پذیر :

کاربردهای اصلی بتن انعطاف پذیر عبارتند از:

ساخت راه ها و پل ها :

ساخت جاده ها و پل ها با استفاده از بتن انعطاف پذیر ، استفاده از اتصالات انبساط و انقباض را از بین می برد.

این امر به این دلیل است که بتن منعطف قابلیت تغییر شکل خود را دارد .

۲- ساخت ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله

ساختمانهای ساخته شده از بتن اخم شونده ، توانایی تحمل فشارهای کششی بیشتری را دارند. از این رو ، اینها می توانند در برابر لرزش زیاد ناشی از نیروهای پویا مانند زلزله مقاومت کنند.

۳- ساخت بوم بتونی

بوم بتونی که بیشتر برای اهداف نظامی ساخته می شود ، بایستی بسیار قوی و بادوام باشد . با استفاده از بتن منعطف می توان این کارآیی را بدست آورد.