واقعیت تلخ: بتن معمولی دیگر پاسخگوی پروژه های عمرانی نیست!
بتن مانند ستون فقرات سازه های بتنی ساده تا بلندترین برج ها، پل ها، سدها و همه پروژه های عظیم است. اما واقعیت تلخ زمانی اتفاق می افتد که از بتن معمولی استفاده شود که توان تحمل فشار در این پروژه ها را ندارد و خسارت زیان باری در پی دارد.
صنعت ساخت و ساز همگام با سایر صنایع دچار تحولات شگفت انگیزی شده است که با دوری از این فناوری های روز باید آماده هزینه های سنگین و شکست های بزرگ باشیم.
بتن معمولی؛ میراثی از گذشته، دردسری برای آینده
در گذشته، وقتی سازه ها کوچک تر بودند و بار سازه کمتر بود و بتن معمولی عملکرد قابل قبولی داشت. اما دنیای مدرن امروز به دنبال آسمان خراش، پل در ارتفاعات و کوهستان ها و سازه های بسیار عظیم هستند؛ در چنین پروژه‌هایی، تنها اندکی خطا می تواند کل سازه را در معرض خطر قرار دهد و باید بگوییم بتن معمولی بدون هیچ گونه افزودنی دیگر قابل اعتماد نیست.
یکی از بهترین افزودنی های بتن که بخش جدایی ناپذیر پروژه های عمرانی شده است چیزی نیست جز فوق روان کننده بتن.
چرا بتن سنتی به پایان خط رسیده است؟
برای پاسخ به این سوال با دقیق تر به موضوع نگاه کرد؛ بتن معمولی چندین مشکل اساسی دارد که در مقیاس بزرگ فاجعه آمیز است:
- نسبت آب به سیمان بالا: برای روان تر شدن بتن معمولاً مقدار زیادی آب اضافه می شود. نتیجه این کار تخلخل زیاد، مقاومت فشاری و دوام بسیار کم است. در حالیکه با فوق روان کننده بتن تا ۲۰٪ آب کمتر در مقابل مقاومت بیشتری به دست می آید.
- تراکم پایین و تخلخل بالا: ذرات بتن بدون افزودنی از هم دوری می کنند و فاصله میان دانه های سیمان بیشتر است و آب، نمک و مواد خورنده به راحتی در آن نفوذ می کند. به همین دلیل است که بسیاری از سازه های بتنی قدیمی، بعد از چند سال دچار پوسته ریزی، زنگ‌زدگی میلگردها و ترک‌های سطحی می شوند.
- کارپذیری ضعیف: در پروژه‌های بزرگ یا با قالب های طرح پیچیده، بتن معمولی به سختی پمپاژ و متراکم می‌شود. در نتیجه حباب هوا در بتن باقی می ماند و کیفیت نهایی بتن پایین می آید.
- دوام پایین در شرایط محیطی سخت: گرما، سرما، رطوبت، یون کلر و سولفات دشمنان اصلی بتن هستند. بتن معمولی بدون فوق روان کننده سازگار با شرایط جوی و دمایی، در برابر این شرایط تاب نمی آورد و زودتر از انتظار تخریب می شود. حتی ممکن است در حین ساخت چالش های زیادی مانند زمان گیرش بتن یا یخ زدگی و ... داشته باشد.
افزودنی های بتن؛ انقلابی در ساخت و ساز
در پاسخ به این ضعف ها، افزودنی های بتن وارد میدان شدند. نتیجه آن، تولید بتنی است که می توان رفتار آن را از مرحله اختلاط تا پس از گیرش کنترل و تغییر داد. مهمترین و اثرگذارترین افزودنی را می توان فوق‌روان‌کننده بتن دانست که انقلابی در مهندسی سازه های بتنی به پا کرده است.
فوق روان کننده ها؛ راز پنهان بتن های ماندگار و مقاوم
فوق روان کننده ها از ترکیبات شیمایی تولید شده اند که بر رفتار ذرات سیمان اثر می گذارند و باعث پخش بهتر آنها و آزاد شدن آب محبوس در بینشان می شوند. به زبان ساده، با همان مقدار آب، بتن بسیار روان تر و متراکم تر می شود. در نتیجه:
- مقاومت فشاری تا %30 افزایش می یابد
- مصرف آب تا %25 کاهش می یابد
- بتن در برابر نفوذ مواد خورنده، آب و یون ها و ... نفوذناپذیر و مقاوم می شود.
- سطح نهایی صاف تر و زیباتر می شود
- مقاومت و عمر سازه افزایش می یابد
- هزینه های پنهان و آشکار را کاهش می دهد
در پروژه های برج سازی، سدسازی، ساخت پل های بزرگ و ... این ویژگی ها بسیار حیاتی هستند. چرا که، بتنی که باید سال های طولانی در برابر فشار سازه، حرارت، رطوبت و ارتعاش دوام بیاورد، بدون فوق روان‌کننده ها حتی یک دهه هم دوام نخواهد آورد.
چرا مهندسان دیگر بدون افزودنی ها ساخت و ساز نمی کنند؟
مهندسان به خوبی می‌دانند که کنترل دقیق کارپذیری و دوام بتن بدون افزودنی ها ممکن نیست. در ایران که شاهد تغییرات شدید دما، رطوبت و نوع سیمان هستیم، استفاده از افزودنی ها به ویژه فوق روان کننده های با کیفیت؛ انتخاب نیست بلکه ضرورت است. بدون فوق روان کننده شاهد:
- جداشدگی سنگدانه ها در هنگام پمپاژ
- ترک های مویی در سال های اول سازه
- افت مقاومت فشاری
- در نهایت کاهش عمر مفید سازه
- افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری و شاید بازسازی
بتن با افزودنی؛ ترکیب علم و تجربه
بتن هایی که امروزه در ساخت و سازها مورد استفاده قرار می گیرد فقط ترکیب سیمان، شن، ماسه و آب نیست. بلکه با سال ها تجربه و به کمک علم افزودنی هایی به بتن اضافه و واقع برای شرایط مختلف محیطی مثل سرما و گرما سفارشی سازی می شوند. برای مثال یک بتن علاوه بر فوق روان کننده بتن می تواند شامل افزودنی های زیر باشد:
- میکروسیلیس برای افزایش تراکم
- ضدیخ و فوق روان کننده دیرگیر برای کنترل گیرش در هوای سرد یا فوق روان کننده زودگیر برای دماهای بالاتر و هوای گرم
- الیاف پلی‌پروپیلن یا فولادی برای کاهش ترک ها
بتن معمولی = افزایش هزینه های پنهان
برخی پیمانکاران همچنان بر این باور هستند که خرید و استفاده از افزودنی ها هزینه ها را افرایش می دهد اما در عمل چنین نیست. برای مثال:
فرض کنید در هر متر مکعب بتن، بجای استفاده از فوق روان کننده، ۲۰ لیتر آب اضافه کنید. این ۲۰ لیتر باعث می شود نسبت آب به سیمان افزایش یابد که مقاومت نهایی را ۲۰ تا ۳۰ کاهش می دهد. حالا اگر نیاز به تولید 1000 متر مکعب بتن باشد در واقع صد ها تن بتن بسیار بی کیفیت و ضعیف تولید شده است.
حالا تصور کنید این بتن ضعیف پایه یک پل یا برج باشد که باید فشار زیادی را تحمل کند...
بنظر شما آیا می تواند این فشار را تحمل کند؟ جواب واضح است؛ خیر. و باید ده ها برابر قیمت افزودنی هزینه ترمیم و بازسازی سازه پرداخت شود. از طرفی با توجه به شرایط بی آبی و انرژی ایران آسیب های جدی به محیط زیست وارد می شود.
تجربه جهانی: از دبی تا توکیو
در کشورهای پیشرفته، بتن معمولی تقریباً از چرخه ساخت و ساز خارج شده است. پروژه‌های عظیمی مانند برج خلیفه دبی، پل آکاشی ژاپن و سد سه دره چین و هزاران پروژه دیگر همگی با بتن های مقاوم شده با افزودنی های شیمیایی ساخته شده اند.
چرا که هیچ مهندسی حاضر به ریسک نیست و در مقیاس های کلان، هر یک درصد افزایش دوام بتن، میلیون ها دلار صرفه جویی در هزینه ها و نگهداری به دنبال دارد.
جمع‌بندی؛ آینده متعلق به بتن مقاوم تر است
عمر بتن معمولی به پایان رسیده است و دیگر به تنهایی قابل استفاده برای ساخت سازه های عظیم با عمر طولانی نیست. با تحولات در تولید افزودنی های بتن کیفیت نهایی بتن و در نهایت عمر مفید سازه ها افزایش یافته است. و اگر هنوز به استفاده نکردن از آنها اعتقاد دارید محکوم به شکست هستید. فوق روان کننده بتن یکی از چندین افزودنی تولید شده است که آینده سازه های بتنی شما را تضمین می کند.
ارسال نظر