بتن زهکش ( بتن متخلخل )

بتن زهکش ( بتن متخلخل )
119 1400/1/15

بتن زهکش ( بتن متخلخل )

تعریف بتن متخلخل بتن با اسلامپ نزدیک به صفر و دانه بندی باز متشکل از سیمان پرتلند، شن درشت دانه و فاقد ماسه و یا مقدار ماسه کم به همراه افزودنی ها و آب می باشد. ترکیب این مواد با یکدیگر منجر به تولید بتن با فضای خالی پیوسته با ابعاد 2 تا 8 میلیمتر می گردد. حجم فضاهای خالی بین 15 تا 35 درصد می باشد و مقاومت فشاری آن در محدوده 8/2 تا 28 مگا پاسکال می باشد. نرخ و میزان زهکشی بسته به چگالی و اندازه دانه ها در محدوده 80 تا 700 لیتر بر دقیقه می باشد. کاربرد بتن متخلخل سنگفرش پاركينگها لایه زهكش در زير فضاي بيروني مالها كف گلخانه ها (جلوگيري از جمع شدن آب) ديوارهاي سازه اي با هدف سبك سازي و يا عايق سازي حرارتي روكشها، ديوارها و كفها با خواص جذب آكوستيك بهتر لايه اساس خيابانها، جاده ها، فرودگاه ها پوشش پاركها و زمينهاي تنيس كفسازي تصفيه خانه هاي فاضلاب خواص مکانیکی بتن های متخلخل مقاومت فشاري به شدت وابسته به نسبتهاي اختلاط و تراكم افزايش مقاومت فشاري با كاهش درصد هوا (تخلخل) ß كاهش قابليت تراوش كاهش مقاومت فشاري با كاهش لرزش ويبراتور كاهش مقاومت فشاري با افزايش اندازه سنگدانه افزايش مقاومت فشاري با كاربرد افزودنيهاي معدني يا پليمري بتن متخلخل یا بتن بدون ریزدانه یا بتن زهکش یکی از انواع بتن های خاص می باشد که امروز به شدت در نقاط مختلف در حال استفاده و ساخت می باشد. این بتن به دلیل عدم وجود ریزدانه و یا میزان ریزدانه کم، دارای خاصیت زهکشی مناسبی می باشد و به همین دلیل می توان در مناطقی که دارای نیاز به زهکشی می باشد مورد استفاده قرار گیرد. اهم موارد استفاده از این نوع بتن را می توان در زهکشی محوطه سازی ها، پارک ها و فضاهای سبز، مقاطع زهکشی بزرگراهها و سیستم های جمع آوری آبهای سطحی اشاره نمود. مصالح مورد استفاده در بتن های متخلخل مشابه بتن های معمولی می باشد و تنها تفاوت در میزان استفاده از ریزدانه ها یا ماسه در بتن می باشد. در مواردی که زهکشی صرف مورد انتظار باشد و انتظار مقاومتی از سازه نداشته باشیم، بتن متخلخل را تنها با استفاده از سیمان، آب و درشت دانه تهیه می کنند و در مواقعی که مقاومت نیز برای سازه دارای اهمیت باشد، به میزان ماسه در بتن افزوده می گردد تا با کاهش تخلخل مقاومت بتن افزایش یابد ولی بالطبع آن، نفوذ پذیری و میزان زهکشی بتن نیز کاهش می یابد.

 

بتن متخلخل چیست؟ بتن متخلخل که در ادبیات بتن های خاص به آن pervious concrete، بتن زهکش یا بتن بدون ریز دانه گفته می شود، بتنی است بدون اسلامپ ( با اسلامپ صفر) حاوی سیمان پرتلند، درشت دانه، بدون ریزدانه یا حاوی مقادیر کمی از ریزدانه، افزودنی های بتن و آب. با ارائه طرح اختلاط بتن مناسب برای مصالح مذکور، بتنی متخلخل با فضاهای باز و پیوسته با ابعاد 2 تا 8 میلیمتر تولید می گردد که به آن بتن متخلخل می گویند. حجم فضاهای خالی در حدود 15 تا35 درصد به دست می آید که با تخلخل موجود مقاومت فشاری در محدوده 8/2 تا 28 مگا پاسکال حاصل می گردد. میزان زهکشی و تخلیه آب بتن، وابسته به اندازه دانه ها و چگالی ذرات متفاوت می باشد و این عدد در محدوده 81 تا 730 لیتر بر دقیقه بر متر مربع ویا 14/0 تا 22/1 سانتی متر بر ثانیه می باشد. به بتن متخلخل در اصطلاحات تکنولوژی بتن، بتن نفوذ پذیر نیز می گویند. بخش اعظم تخلخل بتن های متخلخل ناشی از تخلخل اجزائی به غیر از سنگدانه می باشد که این بتن بدون ریزدانه و حاوی درصد بالائی تخلخل می باشد که جهت تخلیه حجم قابل توجهی از آب ضروری می باشد. در صورت استفاده از بتن متخلخل در هر گونه سازه بتنی نمی توان از این بتن انتظارات مقاومتی قابل توجهی را داشت چون مقاومت با تخلخل در سازه نسبت عکس دارد و با افزایش تخلخل نفوذپذیری کاهش می یابد. اطلاعات تکمیلی در مورد نحوه ساخت بتن های متخلخل، محدوده کاربرد در آئین نامه ACI 522. 10Rارائه گردیده است. بتن متخلخل با توجه به مشخصات فنی طرح و دوپارامتر اصلی آن مقاومت فشاری و میزان نفوذ پذیری مورد نیاز، می تواند فاقد یا حاوی درصدی ریزدانه (ماسه) باشد.

 

کاربرد بتن متخلخل یا زهکش

کاربرد بتن متخلخل بتن های متخلخل که با نام های بتن های حفره دار و یا بتن های قابل نفوذ نیز شناخته می شوند، نوعی از بتن های خاص هستند که برای مصارفی که نیاز است آب ناشی از باران و یا سایر منابع آّب مستقیما از آن ها عبور کرده و به سطح آب های زیرزمینی برسند، استفاده می گردد. استفاده از بتن های متخلخل نخستین بار در سال1800 در اروپا و به عنوان روکش برای سطح پیاده روها و دیواره های باربر مورد توجه قرار گرفت اما پس از جنگ جهانی دوم و به دلیل کمبود سیمان استفاده از این ماده به طور فزاینده ای افزایش یافت. بتن های متخلخل از سنگدانه های درشت، سیمان و آب و بدون سنگدانه های ریز( و یا مقدار بسیار کمی از سنگدانه های ریز) تشکیل شده اند. سنگدانه ها در این بتن توسط لایه نازکی از خمیر سیمان پوشانده می شوند. استفاده از میزان مناسبی خمیر سیمان به منظور پوشاندن و چسباندن ذرات سنگدانه به یکدیگر، سیستمی از حفره های بهم پیوسته و نفوذپذیر را ایجاد می نماید که سبب می گردد آب با سرعت تخلیه گردد. معمولا در بتن های متخلخل سخت شده، 15 الی 25 درصد حفره های هوا وجود دارد و نرخ جریان آب از میان آن ها 34/0 سانتیمتر بر ثانیه می باشد. البته باید توجه داشت که میزان کم ملات موجود در این نوع بتن و تخلخل بالا، مقاومت این نوع بتن را در مقایسه با بتن های معمولی کاهش می دهد اما با این حال می توان به مقاومت مناسبی جهت کاربرد مورد نظر رسید. میزان آب مورد استفاده ی صحیح در این بتن ها حائز اهمیت است. مقدار آب به سیمان کم در این بتن موجب افزایش مقاومت می گردد، اما چنان چه این مقدار بسیار کم شود موجب خرابی سطح بتن می گردد. از بتن های متخلخل اغلب در پارکینگ ها، مناطقی با ترافیک سبک، کوچه های مناطق مسکونی،پیاده روها و گلخانه ها استفاده می گردد. کاربرد اصلی این نوع از بتن ها در روسازی ها می باشد.

 

مصالح بتن متخلخل

مصالح مورد استفاده در بتن های متخلخل مشخصات مصالح مورد استفاده در بتن های متخلخل سیمان مورد استفاده در بتن های متخلخل مانند سیمان در بتن های معمولی می باشد. ولی در مصالح سنگی مورد استفاده، تفاوتی در مورد بتن های متخلخل و بتن های معمولی وجود دارد که بدان اشاره می گردد. -بتن متخلخل بسته به میزان مورد انتظار زهکشی و مقاومت فشاری می تواند فاقد ماسه یا ریزدانه و یا حاوی مقادیر کمی ماسه باشد -دانه بندی شن یا درشت دانه ها در بتنهای متخلخل به صورت دانه بندی گسسته و یکنواخت و یا در محدوده 5/19-5/9 میلیمتر می باشد -آب مورد استفاده در بتن های متخلخل همان آب مورد استفاده در بتن های معمولی میباشد ندرتا از افزودنی های شیمیائی مانند روانکننده ها، زودگیر کننده ها، اصلاح کننده های لزجت و حباب هواساز ها در بتن های متخلخل استفاده می گردد در بتنهای متخلخل بر خلاف بتن های معمولی بین نسبت آب به سیمان بتن و مقاومت فشاری ارتباطی وجود ندارد دربتن های متخلخل نسبت آب به سیمان بالاموجب افزایش جریان خمیر و پر کردن فضاهای خالی می گردد نسبت های آب به سیمان پایین در بتن های متخلخل موجب کاهش چسبندگی سنگدانه ها کاهش کارائی در بتن متخلخل می گردد.