تعریف مشخصات بتن غلتکی

مشخصات بتن غلتکی چه هستند؟
مشخصات بتن RCC، پارامترهایی هستند که رفتار این ماده در شرایط بارگذاری و محیطی مختلف را کنترل می کنند.

از مهم ترین مشخصات بتن غلتکی می توان 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 ویژگی ها را مورد بررسی قرار می دهیم.

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، مهم ترین پارامتر تأثیرگذار بر روی مقاومت فشاری بتن غلتکی است. میزان تراکم، پارامترهای دیگری مانند تخلخل و چگالی را نیز کنترل می کند.

• باقی ماند 1 درصد هوای قابل خروج، مقاومت فشاری بتن RCC را حدود 5 درصد کاهش می دهد.
• کاهش 5 درصدی چگالی بتن RCC می تواند باعث کاهش 40 درصدی مقاومت فشاری شود.

به طور کلی، استفاده از سنگدانه با دانه بندی ریز و به کارگیری نسبت آب به سیمان پایین می تواند مقاومت بتن غلطکی را افزایش دهد.

مقاومت خمشی بتن غلتکی:
مقاومت خمشی بتن RCC معمولا بین 3.5 تا 7 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 ترک های ناشی از خستگی کاهش می یابد.

نمونه گیری از بتن RCC برای اندازه گیری 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 می دهد:

fr=C√fc

• fr: مقاومت خمشی سه نقطه ای.
• fc: مقاومت فشاری.
• C: ثابت عددی بین 9 تا 11.

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 می گیرد، احتمال رخ دادن شکست ناشی از خستگی افزایش می یابد.

به منظور بررسی خستگی بتن RCC از نسبت تنش استفاده می شود. 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 لایه های مختلف بتن RCC با مقاومت پیوند روسازی بتن معمولی متفاوت است. در اینجا، پیوند بین لایه ها، وضعیت پیوند (کامل، جزئی یا جدا) را تعیین می کند.

شکست در لایه هایی با پیوند ناقص یا بدون پیوند، با اعمال بارهای کمتر رخ می دهد. طبق مطالعات انجام شده، در صورت اجرای لایه های متوالی روسازی بتن غلتکی در فاصله ای کمتر از 60 دقیقه، مقاومت پیوند بین آن ها 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 این رو، هر چه میزان خمیر سیمانی کمتر باشد، جمع شدگی و ترک های ناشی از آن نیز کمتر خواهد بود. در بتن غلتکی، میزان سنگدانه های 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 می تواند با ایجاد ترک های 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 می توان 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 مهم ترین عوامل موثر بر ترک خوردگی این نوع بتن است. این ضریب، تغییرات ابعاد بتن در اثر تغییر دما را نمایش می دهد.

ضریب انبساط حرارتی بتن حدود 6-10*10 است. این مقدار از میانگین ضریب انبساط حرارتی بتن معمولی پایین تر است.