تاریخچه بتن خود تراکم

تاریخچه بتن خود تراکم

 بتن یکی از مسائل مهم است که دهه‌ها توجه و تحقیقات را به خود اختصاص داده است. در ژاپن نیز سالهای متمادی بر روی این موضوع پژوهش صورت گرفته است. یکی از معیارهای مهم برای رسیدن به بتن با دوام مناسب، متراکم کردن بتن است. اما کاهش تعداد کارگران فنی و حرفه ای که بتوانند این کار را به نحو مناسب انجام دهند، مشکلات زیادی را در سالهای قبل بوجود آورده بود. یکی از راههای اساسی برای رفع این مشکل، استفاده از بتن هایی بود که بتوانند تحت وزن خود در قالب و در تمام زوایا و گوشه‌ها متراکم شوند. بدون اینکه نیاز به لرزش و  نیروی خارجی داشته باشند. به این علت بتن خود تراکم نخست در سال 1986 توسط اوکامورا (okamura) در ژاپن پیشنهاد شد. در پی آن مطالعات و آزمایش‌های اساسی در دانشگاه توکیو توسط اوزاوا (ozawa) و میکاوا (meakawa) برای توسعه این بتن صورت گرفت. اولین نمونه این نوع بتن در سال 1988 با استفاده از مواد  و مصالح موجود در بازار ساخته شد و نتایج مناسبی از نظر جمع شدگی ناشی از خشک شدن و سخت شدن، گرمای هیدراسیون، سختی و سایر خواص به دست آمد که در مقاله ای منتشر شد. در ابتدا این بتن، بتن توانمند[1] (HPC) نامگذاری شد و سه خاصیت اصلی برای تعریف آن در نظر گرفته شد:

بتن تازه : تراکم پذیر

سنین اولیه: جلوگیری از معایب اولیه

بتن سخت شده: محافظت در برابر عوامل خارجی

اما همزمان، آیتسین و همکارانش، بتن HPC را به عنوان بتنی معرفی کردند که دارای مقاومت و دوم بالا در اثر نسبت آب به سیمان پایین باشد. بنابراین نام این نوع بتن توسط اوکامورا و همکارانش تغییر یافت و تحت عنوان «بتن خود تراکم توانمند» یا بطور خلاصه «بتن خود تراکم» نامگذاری شد. تفاوت بتن SCC با بتن HPC در این است که در بتن توانمند، جریان پذیری تنها تا حدودی بهبود یافته است، اما این بتن نمی‌تواند تحت وزن خود، قالب و یا فواصل بین تقویت کننده ها را پر کند، به عبارت دیگر بتن HPC کماکان به عملیات لرزش نیاز دارد.

در سال 1989پروفسور اوکامورا و همکارانش، یک کارگاه تخصصی در زمینه بتن SCC در دانشگاه توکیو ارائه کردند، بیش از 100 متخصص از مراکز تحقیقاتی و شرکت های بزرگ در این کارگاه شرکت داشتند، که باعث گسترش تحقیقات روی این موضوع در مراکز مختلف شد. در اوایل دهه 1990، استفاده از بتن خود تراکم در برخی پلها و سازه ها در ژاپن آغاز شد. ارائه مقالات تخصصی در کنفرانس بین المللی CANMET & ACI در سال 1992 و به دنبال آن کارگاه تخصصی بانکوک در 1994 و کنفرانس ACI در سال 1996 توجه به بتن خود تراکم را در سطح دنیا افزایش داد. در سال 1996 کشورهای اروپایی یک کنسرسیوم تشکیل داده و پروژه‌ای را با عنوان «تولید و محیط کاری بهبود یافته با استفاده از بتن خود تراکم» آغاز کردند. موفقیت این پروژه باعث گسترش سریع‌تر SCC در پروژه های مختلف ساختمانی اعم از پیش ساخته یا بتن‌ریزی در جا شد. امروزه بتن خود تراکم همزمان با کشور ژاپن، در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشورهای اروپایی، کانادا و آمریکا موضوع بحث بررسی و اجرایسازه‌های بتنی است. دستورالعمل‌هایی مانند (EFNARC) برای این بتن تهیه شده و استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا رو به توسعه است.

در ایران نیز استفاده از بتن خود تراکم از چند سال قبل آغاز شده و از مزایای آن بهره گرفته شده است. برای مثال می‌توان از مصرف بتن خود تراکم در لاینینگ تونل رسالت تهران، کتیبه‌ها و عناصر تزئینی در طرح توسعه حرم حضرت معصومه و قطعات پیش ساخته‌ برای عبور دستگاههای حفاری متروی شیراز را نام برد.

رواج استفاده از بتن خود متراکم

رییس دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به استفاده از فناوری بتن خودمتراکم در بناهای این دانشگاه گفت: این بتن از فناوری و دوام بالایی برخوردار است و ساختمان دانشکده های علوم پایه و صنایع از این بتن ساخته شده است.

دکتر علیرضا رهایی، رییس دانشگاه صنعتی امیرکبیر در نشست «کاربرد بتن خودمتراکم در ابنیه تونل نیایش و بزرگراه طبقاتی صدر» افزود: بتن خودمتراکم مزایای بسیاری از جمله کاهش هزینه ساخت و مقاومت بالا دارد؛ بنابراین سردر جدید دانشگاه نیز با این نوع بتن طراحی و ساخته شده است.

وی با اشاره به مزایای متعدد بتن خودمتراکم بیان داشت: نمونه های زیادی از پل ها در دنیا به وسیله بتن خودمتراکم طراحی و ساخته شده است که این پل ها از مقاومت بالایی برخودار هستند.رییس دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: در دستگاه های اجرایی به خصوص در شهرداری ها که طرح های بزرگ عمرانی در آنها طراحی و ساخته می شود باید بستری فراهم شود تا از فناوری ها و مصالح نوین مورد استفاده قرار گیرد.

رهایی گفت: نیمه اول سال آینده چهارمین کنفرانس بین المللی پل در دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار می شود که این کنفرانس طرح های بزرگ عمرانی مورد بررسی قرار می گیرد.

دکتر شاکری، عضو شورای شهر تهران نیز در این نشست بیان داشت: در شورای شهر تهران چند جلسه برگزار شد تا پروژه های بزرگ شهری از منظر آکادمیک و علمی مورد بررسی قرار گیرند و نتایج بررسی ها در دیگر پروژه ها استفاده شود.

وی اضافه کرد: درحال حاضر تعداد و وضعیت پروژه های زیربنایی در کشورها یکی از شاخص های دسته بندی است بنابراین باید در اجرای پروژه های شهری از نظرات محققان استفاده شود.

دکتر علی اکبر رمضانیان پور، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر نیز در این نشست گفت: طی 20 سال گذشته پژوهش های زیادی در خصوص بتن خودمتراکم در جهان انجام شده و باتوجه به قابلیت های این بتن این پژوهش ها همچنان ادامه دارد. وی تصریح کرد: استفاده از بتن خودمتراکم در پروژه ها نیازمند تخصص است و افراد دارای سابقه و تجربه باید این نوع بتن را در پروژه ها استفاده کنند.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تصریح کرد: بتن خودمتراکم در ساخت پایه های ضربدری برج میلاد و پروژه بزرگراه صدر مورد استفاده قرار گرفته است و چندین پایان نامه دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشگاه صنعتی امیرکبیر نیز به این موضوع اختصاص یافته است.

همچنین در این مراسم دکتر مازیار حسینی، معاون فنی و عمرانی شهرداری تهران از نظرات و فعالیت های علمی محققان دانشگاهی در پیشرفت پروژه های عمرانی شهر تهران تشکر و قدردانی کرد.