بتن پیش آکنده
اگر پس از ریختن مصالح سنگی درشت دانه در قالب، ملات ماسه سیمان را بدان تزریق کنید، بتن پیش آکنده تولید میشود، که به آن اختصاراً بتن PA نیز می‌گویند. بتن پیش آکنده یا دوغابی برای محل‌هایی که به آسانی قابل دسترسی نبوده یا محل‌هایی که مناسب بتن ریزی با روش‌های معمولی نیستند، کاربرد دارد. این بتن در دو مرحله ساخته میشود. ابتدا سنگدانه درشت با شن در قالب ریخته و متراکم شده و سپس فضای خالی بین آنها که تقریباً ۳۳ درصد کل حجم را تشکیل می‌دهد، با ملات پر میشود. واضح است که مصالح با دانه بندی ناپیوسته بوده و می‌تواند انتخاب شود.
برای دستیابی به پیوستگی بهتر بین سنگدانه‌ها و دوغاب سنگدانه‌های درشت دانه باید عاری از گرد و ناخالصی از نوع خاک، باشند. زیرا ین مواد در مخلوط باقی مانده و جدا نمی‌شوند. این مصالح باید قبل از اضافه کردن دوغاب به ملات، کاملاً خیس و اشباع شود. به هر حال آب نیز نباید مدت طولانی روی مصالح باقی بماند زیرا ممکن است سبب رشد جلبک و خره شود.
ملات معمولاً تحت فشار از میان لوله‌های شکافدار پمپ شده و این لوله‌ها تا قطر ۳۵ میلیمتر نیز ساخته میشوند. با بالا آمدن سطح ملات لوله‌ها به تدریج بیرون کشیده میشوند. اصولاً نیازی به ارتعاش داخلی نیست ولی گاهی ارتعاش خارجی در سطح بالای ملات بهتر شدن کیفیت سطوح نهایی منجر میشود.
مزایا و علل کاربرد بتن پیش آکنده
در زیر به برخی خصوصیات مثبت و مزایای بتن پیش آکنده که می‌توان آنها را علت کاربرد آن نیز قلمداد نمود، اشاره میشود.
- عدم جدایی اجزاء تشکیل دهنده بتن و همگنی بسیار خوب آن، به ویژه در بتن‌های سنگین با داشتن سنگدانه‌های سنگین وزن
- جمع شدگی خمیری کم و هم چنین جمع شدگی کم ناشی از خشک شدگی که معمولاً در این بتن‌ها نصف تا ثلث بتن‌های معمولی مشابه است. پتانسیل ترک خوردگی نیز بدین علت کاهش می‌یابد و این امر برای منابع آب و تعمیر و غیره بسیار مهم است.
- امکان مصرف سیمان کمتر که به نوبه خود گرمازایی و سرعت گرمازایی کمتر را در بتن های حجیم باعث میشود و تضاد ایجاد مقاومت و دوام با سیمان کم را با کارآیی بتن مرتفع می‌سازد.
- آب بندی و دوام بهتر این بتن‌ها در محیط‌های خورنده به دلیل همگنی و ترک کمتر و نسبت آب به سیمان کم.
- امکان خنک سازی و گرم سازی ساده‌تر مصالح سنگی و ملات تزریقی در هوای گرم و سرد و بتن ریزی حجیم.
- امکان ایجاد نماهای خاص و بکار گیری مصالح سفید و رنگی در مجاورت سطح.
- امکان استفاده از دانه بندی گسسته در این بتن.
- عدم نیاز به تراکم (مگر در موارد لزوم) که خود یک امتیاز بزرگ برای بتن ریزی است.
- امکان ریختن بتن در زیر آب، اعم از ساکن و جاری به ویژه در آب‌های کم عمق و کمک در تثبیت و فرو بردن قالب‌ها در آب.
- امکان دستیابی به مقاومت‌های نسبتاً زیاد، با بکارگیری نسبت آب به سیمان کمتر و مصرف روان کننده و میکروسیلیس در ملات تزریقی.
- کم کردن هزینه‌های تجهیز کارگاه به ویژه در بتن ریزی‌های حجیم و سدها.
- داشتن مدول ارتجاعی بیشتر، ضریب پواسون کمتر و خزش کمتر از بتن‌های معمولی مشابه.
- امکان مصرف افزودنی‌های حبابزا، روان ساز، پوزولانها، پلیمرها، حباب زداها، ضد قارچ، زود گیر کننده‌ها، کند گیر کننده‌ها، انبساط زاها و اتصال‌زاها و مواد آب بندکننده در ملات مصرفی.
کاربردهای بتن پیش آکنده
- ساخت و اجرای سازه‌ها و قطعات حاوی بتن سنگین مانند سپری‌ها پرتو‌های رادیواکتیو، دیوارهای حائل و سدهای وزنی، دیواره‌های بندری، موج شکن‌ها، قطعات سنگین برای تثبیت ساحل‌ها و شیروانی‌‌ها.
- بتن ریزی در زیر آب‌های ساکن و جاری با عمق کمتر از ۳۰ متر
- بتن ریزی شمع‌ها و سپر‌ها به صورت در‌جا در مناطق خشک و آبدار
- بتن ریزی حجیم و سدها و پایه‌های پل‌ها و شالوده‌های حجیم
- بتن ریزی منابع آب و مخازن نگهدارنده مایعات
- بتن‌های تعمیری با ضخامت بیش از ۱۰ سانتی متر
- بتن ریزی در هوای سرد و گرم
- بتن‌های با نمای خاص و آرشیتکتی
به طور کل در سدهای بتنی بتن ریزی با مشکلاتی نظیر بالا رفتن دمای هسته مرکزی و گرمازایی همراه است. این دو عامل می‌توانند سبب ایجاد ترک و نفوذپذیری زیاد شوند. غالباً برای رفع مشکلات مذکور می‌توان روش‌هایی نظیر افزایش حداکثر اندازه سنگدانه‌ها کاهش مصرف سیمان و آب مصرفی استفاده از پوزولانها، استفاده از افزودنی‌های روانساز و کندگیرکننده، بهره‌گیری از سیمان‌های کند گیر و استفاده از فنون پیش تبرید و پس تبرید را به خدمت گرفت. اما وجود مشکلاتی مانند کارآیی، متراکم ساختن بتن، جدایی سنگدانه‌ها و حمل و پخش و دیگر مسائل اجرایی سبب میشوند که روش‌های مشروحه در عمل با هزینه‌هایی سنگین همراه بوده و عدم دقت در هر یک از روش‌ها می‌تواند به کیفیت بتن نیز لطمه بزند. لذا روش نوینی در اجرای سدهای بتنی که ضمن برطرف نمودن عیوب مشروحه سبب سر‌مایه گذاری کمتر در تجهیز کارگاه میشود، معرفی شده که به روش بتن پیش آکنده معروف است.
