عوامل موثر بر مشخصه‌های رئولوژیکی بتن فوق‌توانمند برای دستیابی به ویژگی‌های خودتراکمی

در سال‌های اخیر و در نقاط مختلف جهان، استفاده از بتن فوق‌توانمند به‌عنوان نسل جدیدی از بتن‌ها، بسیار فراگیرتر از گذشته شده‌است. از دلایل این موضوع می‌توان به خواص قابل‌توجه این بتن، نظیر؛ عملکرد مکانیکی عالی تحت فشار، کشش و خمش، شکل‌پذیری زیاد و عدم گسیختگی ترد و دوام قابل‌ملاحظه تحت شرایط مختلف اشاره کرد که کاربردهای مختلفی مانند استفاده در انواع سازه‌ها به خصوص ساختمان‌های بلندمرتبه، پل‌ها و خطوط انتقال فاضلاب شهری را فراهم کرده است. اما بتن فوق‌توانمند با وجود این نقاط قوت، از جنبه‌های مختلفی دارای نقاط ضعف است که یکی از ملموس‌ترین آن‌ها، کارپذیری کم و در نتیجه سخت‌بودن عملیات مخلوط‌کردن، جایدهی، تراکم و پرداخت پایانی کار است که ریشه در لزجت زیاد این بتن به دلایل مختلفی مانند نسبت آب به مواد سیمانی کم و استفاده از دوده سیلیس در حجم نسبتا زیاد دارد و ممکن است در صورت انجام نامناسب به واسطه ایجاد هوای تصادفی زیاد و یا پخش و جهت‌گیری نامناسب الیاف، موجب افت مقاومت و دوام بتن شود. از این رو باید با مطالعه و شناخت مفاهیمی چون رئولوژی بتن، تراکم، خودتراکمی در بتن و ارتباط آن‌ها با یکدیگر و آشنایی با مشخصه‌های رئولوژیکی و حدود آن‌ها، مدل‌ها، آزمایش‌ها و عوامل موثر بر رئولوژی بتن فوق‌توانمند، به دنبال راهی برای بهبود کارپذیری در عین حفظ حداکثری نقاط قوت در این بتن بود. با این تفاسیر امکان‌سنجی شرایط دستیابی به خودتراکمی در بتن فوق‌توانمند، یکی از کلیدی‌ترین راه‌ها برای رسیدن به این هدف است.در این مقاله، با طراحی یک برنامه آزمایشگاهی و تعیین متغیرهای آزمایش به صورت حداکثر اندازه سنگدانه، کارخانه تولیدکننده فوق‌روان‌کننده و دوز مصرفی، کارخانه‌ سیمان تهیه‌شده، درصد حجمی و نسبت طول به قطر الیاف مورد استفاده و در آخر نوع و درصد جایگزینی افزودنی معدنی، این موضوع مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا مصالح اولیه بررسی شده و ویژگی‌های آن‌ها شناسایی شد. سپس به کمک آزمایش میز جریان، روانی بتن‌های ساخته‌شده اندازه‌گیری شد و در نهایت مقاومت فشاری آن‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. طبق آزمایش‌های صورت گرفته، استفاده از ماسه کوارتز با حداکثر اندازه سنگدانه 5 میلی‌متر، فوق‌روان‌کننده قوی به میزان 3 درصد مواد سیمانی، سیمان با غلظت نرمال و نرمی کمتر، الیاف فولادی صاف با نسبت طول به قطر بیشتر از 70 و درصد حجمی 1 درصد و در نهایت، پودر شیشه یا سرباره به میزان 20 درصد مجموع مواد سیمانی، تاثیر به‌سزایی در به‌دست آوردن طرح مخلوط یک بتن فوق‌توانمند با کارپذیری و خصوصیات مکانیکی مناسب دارد.