مقایسه فنی و اقتصادی بتن پرمقاومت، توانمند و فوق توانمند برای کاربرد در قطعات پیش‌ساخته با دیدگاه توسعه پایدار

با توجه به مزایا و اهمیت صنعت پیش‌ساختگی در صنعت کشور، انتخاب مناسب‌ترین مخلوط بتن بر اساس اهداف فنی، اقتصادی و محیط‌زیستی اهمیت دارد. بدین منظور، سه مخلوط بتن پرمقاومت، توانمند و فوق توانمند برای کاربرد در قطعات پیش‌ساخته درنظر گرفته شد و از نظر مشخصات مکانیکی (مقاومت فشاری و کششی شکافتی)، دوام (جذب آب و ضریب نفوذ یون کلراید به روش مهاجرت) و همچنین شاخص پایداری بر اساس عملکرد محیط‌زیستی و اقتصادی تولید مورد مقایسه قرار گرفت. در این تحقیق، با استفاده از اصول طراحی مخلوط بر اساس چگالی تراکمی و رعایت همگنی در ترکیب، تولید بتن‌هایی با مقاومت زیاد امکان‌پذیر گشت.با بهبود ریزساختار ماتریس سیمانی و ناحیه انتقال، مشخصات مکانیکی و دوامی بتن فوق توانمند نسبت به بتن توانمند و پرمقاومت بهبود قابل‌توجه پیدا کرد. این بهبود در مقاومت فشاری به‌ترتیب 44 و 118 درصد و در مقاومت کششی شکافتی به‌ترتیب 223 و 249 درصد است. با لحاظ مشخصات بتن فوق توانمند در طراحی قطعه و استفاده از الیاف فولادی، میلگرد کمتری برای مسلح‌سازی استفاده شد که در نتیجه نسبت به بتن توانمند و پرمقاومت، از نظر اقتصادی و محیط‌زیستی بهبود یافت. بتن فوق توانمند از نظر دوام عملکرد عالی دارد که جذب آب نهایی تقریباً 8/0 درصد و ضریب نفوذ یون کلراید به روش مهاجرت 12-10×25/0 مترمربع برثانیه گویای آن است. در شاخص پایداری محیط‌زیستی در عملکرد دوام بتن فوق توانمند، بهبود تقریباً 67 و 197 درصدی نسبت به بتن توانمند و پرمقاومت نشان داد. درحالی که شاخص پایداری اقتصادی در عملکرد دوام، تغییرات قابل توجهی به‌وجود نیامد.