بتن سنگین چیست؟

براساس تعریف موسسه ACI، بتن سنگین بتنى است که اساساً داراى وزن مخصوص بیشتری نسبت به بتن هاى معمولى است. در ساخت بتن سنگین به جاى شن و ماسه از خرده هاى فولاد، چدن و یا سولفات باریم استفاده مى شود. وزن مخصوص بتن سنگین حدود 1/5 تا 2/5 برابر وزن مخصوص بتن معمولى است.

بتن سنگین براساس نوع و اندازه سنگدانه مصرفى و شیوه تراکم و تخلیه، مى تواند جرم مخصوصی بیش از 6400 کیلوگرم بر متر مکعب داشته باشد. اگر جرم مخصوص بتن معمولى حدود 2400 و بتن سنگین 6400 کیلوگرم بر متر مکعب فرض شود، جهت تهیه یک مخلوط همگن و یکنواخت، بدون اینکه فشار اضافى بر تجهیزات مکانیکى اعمال گردد، باید از 40 درصد ظرفیت اسمى دستگاه مخلوط کن استفاده شود.

با افزایش چگالى بتن، خصوصیات زیادى از بتن افزایش یافته یا دستخوش تغییر خواهد شد. یکى از مهم ترین این خصوصیات، مقاومت سایشى بتن است. بتن سنگین همواره هزینه ساخت بیشترى نسبت به بتن هاى معمولى دارد.

کاربرد بتن سنگین

بتن سنگین به طور ویژه به عنوان سپر محافظ در مقابل تشعشع به کار مى رود. انتخاب بتن برای حفاظت تابشی به نوع و شدت تابش و الزامات فضا بستگی دارد. کارایی حفاظ بتنی در برابر تشعشات تقریباً با جرم مخصوص بتن متناسب است. جرم مخصوص بیشتر، حفاظ موثرتری ایجاد می کند.

برخی از سنگدانه ها از آب بلوری به نام آب پیوندی تشکیل شده اند که بخشی از ساختار آنها را تشکیل می دهد. به همین دلیل چنانچه کاهش پرتوهای گاما و تابش نوترونی هر دو ضرورت داشته باشد، اغلب از سنگدانه های سنگین با مقدار آب بلوری بالا استفاده می شود. برای کاهش تابش نوترونی، به ترکیبات بتن سنگین، شیشه بور نیز اضافه می شود.

این نوع بتن در ساخت وزنه هاى تعادلى و در مواردى که بدون افزایش حجم نیاز به افزایش بار مرده سازه وجود دارد نیز، مورد استفاده قرار می گیرد. با وجود اینکه استحصال، حمل، شکستن و دانه بندى سنگدانه ها جهت تهیه بتن سنگین پرهزینه است و اختلاط، حمل و نقل و ریختن آن هزینه بالاترى نسبت به بتن معمولى دارد. در مکانهایی که نیاز به مقاومت سایشی بالایی است نیز از بتن سنگین استفاده می شود.