مشخصات بتن غلتکی، پارامترهایی هستند که رفتار این ماده در شرایط بارگذاری و محیطی مختلف را کنترل می‌کنند. از مهم‌ترین مشخصات بتن غلتکی می‌توان به وزن مخصوص، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، خستگی، مقاومت پیوند، جمع شدگی، نفوذپذیری و مقاومت در برابر چرخه ذوب و انجماد اشاره کرد. در ادامه، هر یک از این ویژگی‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
وزن مخصوص بتن غلتکی
به دلیل نسبت آب به سیمان پایین، وزن مخصوص خمیر سیمانی و پیوند آن با ذرات سنگدانه بالا است. چگالی بتن RCC معمولا بین 2400 تا 2500 کیلوگرم بر متر مکعب است.
مقاومت فشاری بتن غلتکی
مقاومت فشاری بتن RCC مشابه بتن معمولی (بین 28 تا 41 مگاپاسکال) است. این مقاومت به عوامل متعددی بستگی دارد. با این وجود، میزان تراکم بتن نسبت به ضخامت کل، مهم‌ترین پارامتر تاثیرگذار بر روی مقاومت فشاری بتن غلتکی است. میزان تراکم، پارامترهای دیگری مانند تخلخل و چگالی را نیز کنترل می‌کند.
- باقی ماند ۱ درصد هوای قابل خروج، مقاومت فشاری بتن RCC را حدود ۵ درصد کاهش می‌دهد.
- کاهش ۵ درصدی چگالی بتن RCC می‌تواند باعث کاهش ۴۰ درصدی مقاومت فشاری شود.
به طور کلی، استفاده از سنگدانه با دانه‌بندی ریز و به کارگیری نسبت آب به سیمان پایین می‌تواند مقاومت بتن غلطکی را افزایش دهد.
مقاومت خمشی بتن غلتکی
مقاومت خمشی بتن RCC معمولا بین 3.5 تا ۷ مگاپاسکال است. این مقاومت با چگالی و مقاومت فشاری رابطه مستقیم دارد. تنش خمشی، پارامتر کنترل کننده شکست خستگی در بتن غلتکی است. در صورت تراکم مناسب، احتمال رخ دادن ترک‌های ناشی از خستگی کاهش می‌یابد.
نمونه‌گیری از بتن RCC برای اندازه‌گیری دقیق مقاومت خمشی آن دشوار است و هیچ روش آزمون استانداردی برای ساخت نمونه در کارگاه و آزمایشگاه وجود ندارد. به همین دلیل، اطلاعات زیادی از این پارامتر در دسترس نیست. فرمول زیر، رابطه بین مقاومت فشاری و خمشی بتن غلطکی را نمایش می‌دهد:
- fr: مقاومت خمشی سه نقطه‌ای
- fc: مقاومت فشاری
- C: ثابت عددی بین ۹ تا ۱۱
مدول الاستیسیته بتن غلتکی
مدول الاستیسیته بتن RCC برابر یا کمی بیشتر از مدول الاستیسیته بتن معمولی (14 تا 41 گیگاپاسکال) است. البته این مدول به میزان سیمان مورد استفاده در ترکیب بستگی دارد.
خستگی بتن غلتکی
بر اساس مطالعات و آزمایشات محدود، رفتار خستگی بتن RCC مشابه بتن معمولی است. هنگامی که ماده در معرض بارگذاری تکراری قرار می‌گیرد، احتمال رخ دادن شکست ناشی از خستگی افزایش می‌یابد. به منظور بررسی خستگی بتن RCC از نسبت تنش استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در صورت اعمال تنش خمشی 2.76 مگاپاسکال بر روی بتن RCC با مقاومت خمشی 4.48 مگاپاسکال، نسبت تنش برابر با 0.62 خواهد بود.
مقاومت پیوند بتن غلتکی
مقاومت پیوند بین لایه‌های مختلف بتن RCC با مقاومت پیوند روسازی بتن معمولی متفاوت است. در اینجا، پیوند بین لایه‌ها، وضعیت پیوند (کامل، جزئی یا جدا) را تعیین می‌کند. شکست در لایه‌هایی با پیوند ناقص یا بدون پیوند، با اعمال بارهای کمتر رخ می‌دهد. طبق مطالعات انجام شده، در صورت اجرای لایه‌های متوالی روسازی بتن غلتکی در فاصله‌ای کمتر از ۶۰ دقیقه، مقاومت پیوند بین آن‌ها کامل خواهد بود.
جمع شدگی بتن غلتکی
جمع شدگی بتن RCC ناشی از فرآیند خشک شدن آن است. البته، به دلیل نسبت آب به سیمان پایین در این نوع بتن، درصد جمع شدگی آن کمتر از جمع شدگی بتن معمولی (0.05 درصد) است. از این‌رو، هر چه میزان خمیر سیمانی کمتر باشد، جمع شدگی و ترک‌های ناشی از آن نیز کمتر خواهد بود. در بتن غلتکی، میزان سنگدانه‌های درشت با جمع شدگی نسبت عکس دارد.
نفوذپذیری بتن غلتکی
نفوذپذیری بتن RCC تابعی از طرح اختلاط، روش جانمایی و میزان تراکم است. در مجموع، ضریب نفوذپذیری این نوع بتن مشابه بتن معمولی با مواد اولیه یکسان است (میانگین 17-10*4).
مقاومت بتن غلتکی در برابر چرخه ذوب و انجماد
چرخه ذوب و انجماد می‌تواند با ایجاد ترک‌های داخلی و یا پوسته پوسته کردن سطح، باعث تخریب بتن غلتکی شود. به طور کلی، عملکرد بتن RCC در مقابل تغییرات آب و هوایی مناسب است. با این وجود، با انتخاب مواد اولیه مناسب و تراکم کافی می‌توان از مقاومت کافی بتن غلطکی در برابر چرخه ذوب و انجماد اطمینان حاصل کرد.
ضریب انبساط حرارتی بتن غلتکی
ضریب انبساط حرارتی بتن غلتکی یکی از مهم‌ترین عوامل موثر بر ترک‌خوردگی این نوع بتن است. این ضریب، تغییرات ابعاد بتن در اثر تغییر دما را نمایش می‌دهد. ضریب انبساط حرارتی بتن حدود ۶-10*۱۰ است. این مقدار از میانگین ضریب انبساط حرارتی بتن معمولی پایین‌تر است.