بتن RCC چیست؟

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد بتن غلطکی، اسلامپ خیلی پایین (حدود صفر) آن در حالت تازه است. این ویژگی، امکان تحکیم مناسب و دستیابی به ویژگی‌های مورد نظر را فراهم می‌کند.

تاریخچه بتن غلتکی به چه زمانی باز می‌گردد؟

تاریخچه بتن RCC به دهه 1970 میلادی (دهه 1350 شمسی) بازمی‌گردد. در این دوران، صنعت الوارسازی کانادا به دنبال یک روش جدید و سازگار با محیط زیست برای دپو کردن محصولات خود بر روی زمین بود. به این منظور، باید زمینی با هزینه کم و روسازی مقاوم تهیه می‌شد. بتن غلتکی، راه‌حل مناسبی را برای این مسئله فراهم کرد. از آن زمان تا به امروز، طرح اختلاط و فرآیندهای متنوعی برای ساخت بتن RCC ارائه شده است که هر یک برای کاربری‌های مخصوص به خود مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به کارگیری و توسعه کاربردهای بتن غلتکی در دنیا از ابتدای معرفی آن آغاز شد و این بتن خیلی زود جای خود را در صنایع مختلف باز کرد:

• سال 1970 میلای (1349 شمسی): ساخت اولین نمونه روسازی بتن غلطکی برای جاده‌هایی با حجم ترافیکی کم در اسپانیا
• سال 1975 میلای (1354 شمسی): ساخت جاده دسترسی به یک ایستگاه مطالعاتی در ایالات متحده
• سال 1984 میلای (1363 شمسی): ساخت پارکینگ و محوطه وسیع برای ماشین‌آلات نظامی در ایالات متحده
• سال 1990 میلای (1369 شمسی): روسازی جاده و پارکینگ وسایل نقلیه چرخ زنجیری و روسازی پارکینگ اتومبیل شرکت جنرال موتورز با مساحت‌های بیش از ۳۰۰ هزار متر مربع
• سال 1992 میلای (1371 شمسی): روسازی محوطه انبار یک فروشگاه زنجیره‌ای بزرگ در ایالات متحده

امروزه، بسیاری از جاده‌ها و محوطه‌های بزرگ در دنیا توسط بتن RCC ساخته می‌شوند.

مواد تشکیل دهنده بتن غلتکی چه هستند؟

مواد تشکیل دهنده بتن RCC نیز مانند بتن معمولی شامل آب، سیمان (مواد مکمل سیمانی)، سنگدانه (شن و ماسه) و افزودنی (شیمیایی یا معدنی) است. البته درصد استفاده از این مواد در بتن غلتکی با بتن معمولی تفاوت دارد. در ادامه، به معرفی نکات مهم در انتخاب مواد اولیه مناسب برای این نوع بتن می‌پردازیم.

سنگدانه بتن غلتکی

درصد زیادی از حجم مخلوط بتن RCC از سنگدانه تشکیل شده است. این ذرات ریز و درشت بر روی خواصی نظیر کارایی، چگالی، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، مشخصات حرارتی، دوام و عملکرد بتن تاثیرگذار هستند. از سنگدانه‌های مورد استفاده در بتن معمولی می‌توان برای ساخت بتن غلتکی نیز استفاده کرد. با این وجود، توزیع دانه‌بندی بتن RCC‌ با بتن معمولی متفاوت است.

توزیع دانه‌بندی و خصوصیات سنگدانه‌ها بر روی جداشدگی، مقاومت و دوام بتن غلتکی تاثیرگذار است. با توجه به میزان دسترسی، دستورالعمل‌ها و استاندارها می‌توان از سنگدانه‌های خردشده یا خردنشده با نسبت‌های مختلف استفاده کرد. اگر سنگدانه‌های ریز و درشت، سخت، بادام و دارای دانه‌بندی خوب باشند، درگیری (چفت‌شدگی) بین آن‌ها در ترکیب بتن بهتر خواهد بود.

مواد سیمانی بتن غلتکی

از مواد سیمانی مورد استفاده در ترکیب بتن RCC می‌توان به سیمان معمولی (پرتلند)، سیمان مخلوط شده (با سیلیکا فیوم، خاکستر بادی، سرباره) و پوزولان اشاره کرد. انتخاب نوع مواد سیمانی به احتمال رخ دادن حمله سولفاتی، واکنش آلکالی-سیلیکا و فرسایش بستگی دارد. سیمان پرتلند نوع یک و دو، متداول‌ترین مواد سیمانی مورد استفاده در بتن غلتکی هستند.

مواد مکمل سیمانی، به منظور افزایش میزان ذرات ریز، اطمینان از تراکم کافی، افزایش کارایی و کاهش احتمال واکنش آلکالی-سیلیکا مورد استفاده قرار می‌گیرند. هنگام استفاده از مواد مکمل سیمانی، باید در دسترس بودن آن‌ها را نیز مد نظر قرار داد. با وجود مزیت‌های متعدد، این مواد دارای محدودیت‌هایی هستند که باید آن‌ها را در نظر گرفت. به عنوان مثال؛

• استفاده بیش از ۲۵ درصد حجمی از خاکستر بادی، احتمال پوسته پوسته شدن بتن غلطکی را افزایش می‌دهد.
• به کارگیری خاکستر بادی در مناطق سرد مناسب نیست.
• سرباره یا سیلیکا فیوم، مقاومت فشاری و دوام در برابر چرخه ذوب را افزایش می‌دهند. با این وجود، این مواد باعث افزایش هزینه ساخت بتن غلتکی می‌شوند.

آب بتن غلتکی

آب، ماده‌ای است که انجام واکنش شیمیایی هیدارتاسیون و گیرش بتن را ممکن می‌سازد. این ماده از دو منبع (رطوبت سنگدانه‌ها و آب مرحله اختلاط) به ترکیب بتن RCC اضافه می‌شود. مشخصات آب مورد استفاده در ترکیب بتن RCC باید مطابق با استاندارد 14748 ایران (آب اختلاط بتن) یا ASTM C1602 باشد. در مجموع، منبع تامین آب باید بررسی و تایید شود. آب آشامیدنی بهترین گزینه برای اختلاط بتن است و نیازی به آزمون ندارد.

افزودنی شیمیایی بتن غلتکی

با توجه به خشکی بتن RCC، افزودنی‌های شیمیایی با نسبت بالا در ترکیب آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. افزودنی‌های کاهنده آب و دیرگیر کننده با افزایش چسبندگی و کارایی، به تراکم بهتر بتن کمک می‌کنند. علاوه بر این، استفاده از این افزودنی‌ها می‌تواند پیوند بین لایه‌های کناری یا لایه‌های رویی بتن غلتکی را نیز بهبود بخشد. افزودنی‌های کاهنده آب معمولا تحت تاثیر میزان و نوع سنگدانه‌های ریزتر از 75 میکرون قرار می‌گیرند.

به منظور کاهش زمان اختلاط و تخلیه، بهبود کارایی و افزایش نرخ تولید می‌توان از روان‌کننده‌ها استفاده کرد. برای بهره‌برداری سریع از روسازی بتن غلتکی، افزودنی‌های تسریع کننده گزینه مناسبی هستند. افزودنی‌های حباب‌زا معمولا به ترکیب بتن RCC اضافه نمی‌شوند؛ چراکه برای ایجاد 5 تا 8 درصد حجمی هوا درون این نوع بتن‌ها، به مقدار قابل توجهی افزودنی نیاز است. به علاوه، عمکلرد بتن غلطکی در برابر چرخه ذوب بدون استفاده از افزودنی‌های حباب‌زا نیز مناسب است.