بهبود دوام بتن در سازه های بتنی

از بدو ابداع سیمان پرتلند درسال 1756 توسط Smeaton تا اواخر قرن بیستم عمده تحقیقات در بخش بتن معطوف به افزایش مقاومت و كاهش مصرف انرژی لازمه بوده، و دوام بتن كمتر مورد توجه قرار داشته است. فرض اولیه بر این بوده استكه مخلوط سنگدانه و سیمان و آب بعنوان بتن، هر گونه شرایط محیطی و جغرافیایی را بدون نیاز به تعمیر و نگهداری تحمل می نماید، اما هزینه سنگین تعمیر و بازسازی سازه های بتنی خلاف این امر را مسجل نمود، مثلاً در سال 1990 در بررسی پل های بزرگراه های امریكا خسارت وارده بیش از 20 میلیارد دلار بوده است. این معنا مسئله تدوام بتن را به طور جدی مورد توجه قرار داد.

امروزه سرعت ساخت و ساز موجب شده كه مخلوط های بتنی اغلب حاوی مقادیر زیادی سیمان پرتلند معمولی یا سیمان با مقاومت اولیه زیاد باشند.
خوردگی میلگردهای فولادی، چرخه های یخ زدن و آب شدن، واكنشهای قلیایی سنگدانه ها و حمله سولفاتها از عمده دلایل از هم پاشیدن سازه های بتنی مسلح می باشند.
Mehta در بررسی تجارب كارگاهی نشان داد كه در كلیه موارد فوق نفوذپذیری و اشباع شدن با آب از پیش نیازهای عمده برای مكانیزم مسئول در انبساط و ترك خوردن بتن می باشد، بنابراین آب بند نمودن بتن، خط مقاوم دفاع در برابر محیط های مهاجم خواهد بود. Burrows نیز دو عامل عمده ترك خوردگی بتن یعنی انقباض حرارتی و جمع شدگی ناشی از خشك شدن را كه سبب ایجاد خسارات می گردند عنوان نمود كه كمتر مورد توجه قرار می گیرند.
امروزه سرعت ساخت و ساز موجب شده كه مخلوط های بتنی اغلب حاوی مقادیر زیادی سیمان پرتلند معمولی یا سیمان با مقاومت اولیه زیاد باشند. مقاومت در برابر ترك خوردن این بتن ها بدلیل افزایش ناشی از جمع شدگی و خشك شدن، جمع شدگی حرارتی و مدول الاستیسیته از یك طرف و كاهش ضریب خزش آنها از طرف دیگر كم می شود.
معمولاً ترك خوردگی سازه ای بوسیله مصرف مقادیر كافی میلگرد فولادی كنترل می شود اما تجربه نشان داده است كه جایگزین نمودن تعداد كمی ترك با عرض زیاد با تعداد زیادی ریز ترك های نامریی و غیر قابل سنجش راه حل مناسبی برای دوام بتن نمی باشد. تجربه دیگر نشان داده است وقتی كه ترك خوردگی و دوام از ملاحظات اساسی سازه در نظر گرفته شوند، ضمن رعایت الزامات گیرش و مقاومت در هر كار بتنی مورد نظر، اقتصادی ترین راه حل جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند در مخلوط بتن، با سرباره كوره آهن گدازی، خاكستر بادی یا سایر مواد پوزولانی، مانند پوزولانهای طبیعی می باشند. بتن های حاوی این مواد، فصل مشترك قوی تری در منطقة تماس بین خمیر سیمان و سنگدانه های درشت دارند نیز استعداد كمتری برای ایجاد ریزتركها داشته و بدلیل آنكه در مرحلة بهره برداری مدت طولانی آب بند باقی می مانند دوام آنها بهبود می یابد.

تصاویر

سازه های بتنی
بهبود دوام بتن
 بتن