) ( ره خمینی امام المللی بین دانشگاهمهندسی و فنی دانشکده

عمران گروهبتن تکنولوژی

90اردیبهشت

خودمتراکم بتن

است یکم و بیست قرن ساختمانی مصالح ترین گزیده تردید بدون بتنا نامحدود . عمًال آن کاربرد موارد می ست زیرا کاربرد، هر با متناسب و

). . . ( را و شده سخت فاز خمیری، فاز در آن های مشخصه توانداد تغییر .بدلخواه

خودمتراکم جدید ( Self Compacting Concrete, SCC )بتن نسل بتن یا . با بتن نوع این دنیاست در ساز و ساخت عرصه در نو آوری فن یک ) ( وزن اثر تحت آسانی به تواند می خود باالی بسیار روانی کارائیدر و سازهها در ها، دانه جداشدگی بدون و ویبره به نیاز بدون خود . مخلوطی و یابد جریان میلگردها های شبکه انبوه میان

. نماید تولید شدن فشرده به نیاز ،بدون ،همگن توپر

متراکم خود SCCبتن

که باشد می اختًالط های طرح از ای گسترده بازه شامل ، متراکم خود بتنباشند . می دارا خاص های کاربری برای الزم شده سخت و تازه بتن خواصاما باشند می بتن این موفقیت اصلی معیار چنان هم مقاومت اگرچهشده متراکم و معمولی بتن از تر گسترده بسیار ، آن تازه بتن های ویژگی . و محل ، زمان در باید مطلوب خواص این باشد می ها لرزاننده توسطآرماتور . بندی شبکه که مواردی در متراکم خود بتن شوند حفظ ریزی بتن . به نیاز عدم چنین هم باشد می مطلوب ای گزینه ، است فشرده هامی کاهش ای مًالحظه قابل نحو به را محیط صوتی آلودگی ، لرزانندهبه . بتن نوع این اجرای و اختًالط طرح ، مطلوب های ویژگی رغم علی دهد ... و افزودنی مواد نوع ، سنگی مصالح بندی دانه قبیل از متعددی عواملسخت . بتن کیفیت ، فوق معیارهای از یک هر گرفتن نظر در دارد بستگیسه . کیفیت و ،هزینه زمان میدهد قرار تاثیر تحت را تازه بتن کارایی و شده

. دارند ساخت صنعت در مهمی تاثیر که باشد می اجرا در مهم هر عامل ، گردد عامل سه این بهبود باعث که ای توسعه یا و پیشرفت گونهبا . تراکم خود بتن بود خواهد عمران مهندسان عًالقه مورد هموارهمیتواند که هاست توسعه این از یکی خود ویژه خصوصیات به توجه

. باشد داشته ساخت صنعت بر توجهی قابل تاثیر

) ( متراکمی خود خودترازی قابلیت با بتنی به یابی دست متمادی سالیان برایکشورهای در مهندسین آرزوی ، جداشدگی یا و روانی ، مقاومت در افت بدون ، بتنی مخلوط بودن خشک دلیل به بیستم قرن اوایل در است بوده مختلفدسترس در و وسیع مقاطع در سنگین های ضربه اعمال طریق از تنها بتن تراکماجرایی . مشکًالت شدن آشکار و مسلح های بتن از استفاده شیوع با بود ممکنتر مرطوب مخلوطهای از استفاده به گرایش ، خشک مخلوطهای کاربرد

دهه در سیمان به آب نسبت تاثیر شناسایی اما یافت داد 1920گسترش نشانسالهای . در گردد بتن مقاومت در افت موجب تواند می نسبت این افزایش کهبه آب نسبت افزایش مخرب تاثیر همچنین بتن دوام مسئله به توجه ، بعد

همه . این ساخت آشکار بتن دوام کاهش و پذیری نفوذ به را گردید سیمان باعثهدف با ، تراکم روشهای نیز و بتن رئولوژی و کارایی خواص بر ای ویژه توجه تابه . منجر نهایت در تحقیقات این گیرد صورت آن دوام و مقاومت خواص بهبود . تنها تواند می که زیاد جریان قابلیت با بتنی گردید متراکم خود بتن معرفیزوایای تمامی دیگری فرآیند هرگونه انجام به نیاز بدون و ثقل نیروی تاثیر تحت

. گردد ایجاد جداشدگی آنکه بدون دربرگیرد، ها آرماتور و کرده پر را قالب

سال در نخست متراکم خود ژاپن H.okamuraتوسط 1986بتن درسال در و گردید و 1988پیشنهاد شد ساخته کارگاه در بتن نوع این

داد . ارائه بتن مکانیکی و فیزیکی خواص نظر از را قبولی قابل نتایجشد ارائه دنیا در خودمتراکم بتن توسعه با ارتباط در متعددی مقاالتو دانشگاهی مراکز در ژاپن کشور با همزمان متراکم خود بتن امروزه

عنوان تحت امریکا و کانادا ، اروپایی کشورهای – selfتحقیقاتیconsolidating concrete های سازه اجرای و بررسی بحث موضوع

. قبل سال چند از تراکم خود بتن از استفاده نیز ایران در است بتنیاز توان می مثال برای است شده گرفته بهره آن مزایای و شده آغاز

برد . نام تهران در رسالت تونل در تراکم خود بتن مصرف

های سازه از خاصی موارد اجرای در مزایایی تراکم خود بتنمیشود : اشاره آنها از هایی نمونه به که دارد بتنی

با – • خاص ظرافت به نیاز که هنری معماری بتنی های سازهدارند . فشرده گذاری میلگرد

بتن • انتقال خط بودن طوالنی بدلیل که بزرگ دهانه با های پلضمن در و باشد نمی پذیر امکان معمولی بتن با ها آن اجرای

و ها پایه اندازه شدن تر قطور موجب معمولی بتن از استفاده. گردد می سازه نازیبایی

بتن • انتقال طوالنی مسافت آنها در که آبی و شهری های تونل. است اجرایی مشکًالت از آن تراکم و کیفیت حفظ و معمولی

ها • برج و بلند های ساختمانمتراکم • میلگردهای یا بلند دیوارهای و ستونهاپمپ • با شده ریزی بتن ستونهایبتنی • های بلوک ریزی بتنآبی • زیر های سازه در ریزی بتن

در آن سریع گسترش موجب تراکم خود بتن چشمگیر مزایایاشاره آنها از مواردی به میتوان اجمال بطور که است شده دنیا

نمود :ویژه • خواص با های بتن به نیاز و دنیا در بتنی های سازه توسعهزن • ویبره کارگران بویژه ریزی بتن ماهر کارگران کمبودریزی • بتن سهولت در بتنی های سازه اجرای سرعت افزایشمقاطع • انتخاب و سنگین و ظریف بتنی های سازه اجرای امکان

فشرده میلگردهای یا کوچکبتنی • ساخته پیش صنایع توسعهو • الزم انسانی نیروی کاهش به توجه با اقتصادی جویی صرفه

ساخت زمانبتنی • های سازه مرغوب و زیبا شده تمام سطوح به توجهصنایع • در بویژه کار محیط صوتی آلودگی و صدا و سر کاهش

بتنی ساخته پیش

تراکم خود بتن مخلوط طراحی مبانیمخلوط طراحی مبانی از بودن پایدار و این sccسیال از غیر اما ، هست

. گرفت نظر در طراحی در باید نیز اقتصادی عامل ، خصوصیاتساخت برای نیاز مورد است : sccامواد زیر شرح به

درشت 1. معمولی: سنگدانه بتن برای که درشت های سنگدانه تماممصرفدر قابل ، شود می " sccاستفاده معموال . حداکثر، اندازه است

. 20 – 16بین حدود تا های سنگدانه از است نیز 40میلیمتر میلیمتر . خود بتن در شکسته های سنگدانه از استفاده است شده استفاده ( بین بست و قفل افزایش دلیل به مقاومت افزایش سبب متراکم . کاهش( دلیل یه گوشه گرد های سنگدانه حالییکه در شود می ذرات . بندي دانه از استفاده کنند می اصًالح را آن داخلی،روانی اصطکاکافزایش و داخلی اصطکاك کاهش دلیل به معمول بطور گسترده . کلی طور به باشد می تر مطلوب یکنواخت بندي دانه به نسبت روانی

در درشت سنگدانه زیرا sccمقدار است معمولی بتن از کمترجاری کاهش باعث که کند می مصرف زیادی انرژی درشت سنگدانهسبب آرماتور مانند موانع از عبور هنگام در و شود می بتن شدن

.. میگردد بتن شدن مسدود

ریز 2. میشود: سنگدانه استفاده معمولی بتن برای که ریز های سنگدانه تمامقابل sccبرای گوشه گرد و شکسته شامل ماسه نوع دو هر است مناسب نیز

برشی مقاومت ، باشد بیشتر مخلوط در ماسه مقدار هرچه میباشد استفادهاز . ریزتر ذرات است بیشتر " mm0.125مخلوط " میشوند تلقی پودر عنوان به که

روانی . scc برخواص است موثر بسیار

در سیمان : 3. تواند می استاندارد هاي سیمان انواع تمامی کلی طور کار scc بهدر . رود. گردد می تعیین نیاز مورد دوام و خواص براساس سیمان مقدار و نوع

) ( گرفته کار به پودری ماده بیشتر یا یک با معمولی پرتلند های سیمان عمل " . بین سیمان مقدار معموال است است . kg/m3 450 – 350شده

.4( ویسکوزیته کننده اصالح برای: ( V.M.Aمواد ویسکوزیته کننده اصًالح مواددر پایداري اصًالح و جداشدگی مقاومت میشود . sccافزایش V.M.Aمصرف

. دهد می افزایش را لزجت و تسلیم تنش و کند ترمی یکنواخت را مخلوط

.2

معدنی 5. افزودنی به: مواد که هستند غیرآلی ریز بسیار مصالحمی افزوده آن به بتن در مشخص خواص ایجاد یا و بهبود منظور

: خواص . این جمله از شوندمقاومت • کنترلپایداری • بهبودهمگنی • حفظ افزایشسیمانها • هیدراسیون گرمای کاهش

. را روباره و سرباره ، میکروسیلیکا میتوان موارد این جمله از باشند می. برد نام

.7 : مضاف )مواد زا حباب یا هوازا افزودنی منظور (A.E.Aمواد به . مواد از شود می اضافه مخلوط به زدگی یخ برابر در مقاومت بهبود

و ... گیرش منظورکنترل به ها کننده کندگیر به توان می دیگر مضاف. نمود اشاره

.8 : کننده روان و فوق مهم بسیار مواد از ها کننده روان فوقساخت برای ذرات sccضروری سطح در که میشوند محسوب

ذرات دفع باعث واین می‌دهند منفی بار آنها به و شده جذب سیمان . سیمان به آب نسبت یک در را کارایی فرایند این می‌شود یکدیگر از . طول دارای آنها مولکولی ساختار همچنین می‌دهد افزایش مشخصمی باعث و دارند می نگه جدا را سیمانی ذرات و بوده متفاوت

. کند احاطه را سیمانی ذرات اطراف آب شوند

مخلوط • طرح تنظیممطلوب • آنها عملکرد اگر ، آزمایشی های مخلوط ساخت از پس

. " که مشکًالتی به بسته شود انجام مجددا مخلوط طرح باید ، نباشدانجام زیر های واکنش است ممکن ، میشود ایجاد تازه بتن خواص در

گردد : وماسه • شن مقادیر در نظر تجدیدویسکوزیته • کننده اصًالح ماده یا کننده روان فوق مقدار در تغییرپودر • به آب نسبت و آب مقدار در تغییرکننده • روان فوق یا ویسکوزیته کننده اصًالح مواد نوع در تغییر

شده اجرا دنیا در تراکم خود بتن از استفاده با مختلفی های سازهشود . می اشاره دنیا سراسر در آنها از هائی نمونه به که اند

استفاده بدون ها پروژه این از بعضی اجرای که است ذکر قابلاند . نداشته اجرا امکان تراکم خود بتن از

عظیم مخازن های گاز LNGدیواره در Osakaشرکتژاپن

= مصرفی تراکم خود بتن ) 12000حجم بتن تکمیل مکعب مترسال در (1998ریزی

حدود = کارگران تعداد در جویی بتن 67صرفه با مقایسه در درصدمعمولی

حدود = ساخت زمان مدت در جویی مقایسه 18صرفه در درصدمعمولی بتن با

حدود = کارگاهها تعداد در جویی بتن 29صرفه با مقایسه در درصدمعمولی

بزرگ انگلستان – Midsummer Placeبازار لندن در واقع

ارتفاع به تراکم خیلی میلگردهای با بیضوی متر 10 – 8.5ستونهایحدود = ساخت زمان مدت در جویی معمولی 40صرفه بتن با مقایسه در درصد

حدود = هزینه در جویی معمولی 10صرفه بتن با مقایسه در درصد

ژاپن Landmarkبرج یوکوهاما شهر در

شده 9ستونهای اجرا تراکم خود بتن از استفاده با برج این اول طبقهها ) میلگرد فشردگی به توجه با است

ستونهای ستون 66طبقه = 9تعدادمصرفی = تراکم خود بتن مکعب 885مقدار متر

: وماخذ منابع• ) ( کاربرد و ها،استانداردها،آزمایشها،طراحی ویژگی متراکم خود بتن

گنجی برزگر مهدی نادری،مهندسمحمد محمود دکتر تالیفتدين • محسن دكتر تدوين و ترجمه تراكم خود بتن وراهنماي مشخصات

• www.ccsofts.com)www.ccsofts.com/14IntCivCong/betune%20khud%20motarakem.pdf(• http://www.hamkelasy.com)http://www.hamkelasy.com/content/view/454/43(• http://civilwave.blogfa.com)http://civilwave.blogfa.com/post-120.asxp(