اجزاتشکیل دهنده UHPC | اجزاء تشکیل دهنده بتن فوق توانمند
عبارتند از؛ سیمان پرتلند، میکروسیلیس، پودر کوارتز
(گرد کوارتز نیز نامیده می شود)، شن، فوق روان کننده،
آب و الیاف. از آنجا که هریک از اجزاء تشکیل دهندهUHPC ،
در بهینه کردن ویژگی هاي این نوع بتن موثرند، در ادامه
به بررسی اثر هر یک از این مصالح پرداخته می شود.
سیمان پرتلند:
سیمان پرتلند چسباننده اي است که مصالح تشکیل دهنده UHPC
را به یکدیگر می چسباند. سیمان پرتلند عملا مانع به
حداقل رساندن تخلخل می گردد زیرا هنگامی که آب
اضافه می شود، تخلخل داخلی سیمان افزایش می یابد. به
همین دلیل در برخی موارد براي بالا بردن چگالی و
کاهش تخلخل در UHPC نیاز به اعمال فشار براي
عمل آوري بتن وجود دارد. اندازه دانه هاي موجود در سیمان
داراي قطر میانگین تقریبی ۰۱۵/۰ میلیمتر هستند.
میکروسیلیس:
چگالی بتن با استفاده از ذرات ریزدانه که به خوبی در
سرتاسر ماتریکس قرار می گیرد، افزایش می یابد.
ذرات کروي براي به حداکثر رساندن تراکم مخلوط،
داراي مشکل هستند درنتیجه عمدتا از مواد کروي در
بتن استفاده نمی شود. محققان این مشکل را با استفاده
از میکروسیلیس به عنوان یکی از اجزاء بتن فوق توانمند،
بر طرف کردند. میکروسیلیس ریزترین جزء به کار
برده شده در UHPC است که قطر آن به اندازه اي
کوچک است که فضاي خالی بین سیمان و پودر
کوارتز را پرمی کند. همچنین، به دلیل شکل کروي میکروسیلیس،
روي هم حرکت کردن مواد بهبود یافته و در نتیجه پروسه
اختلاط راحت تر انجام می شود. اجزاء کروي میکروسیلیس
منافذ میان اجزاء بزرگتر را پر کرده و سبب افزایش تراکم
می گردند. علاوه براین، میکروسیلیس سبب افزایش کارایی مخلوط می گردد.
پودرکوارتز:
پودر کوارتز یا گرد کوارتز یکی از عناصر اصلی بتن
پودري است که نام بتن پودري از آن ناشی میشود. پودر
کوارتز کریستالی خرد شده یک عنصر حیاتی در اختلاط بتن
پودري و بتن فوقتوانمند به شمار میرود که ذرات آن داراي
قطر میانگین ۰۱/۰ میلیمتر هستند. از جمله مزایاي استفاده
از کوارتز میتوان به دسترسی آسان و ارزانی آن اشاره کرد.
این ماده یک ماده سخت است که خواص ماتریکس را بهبود می بخشد.
شن کوارتز:
استفاده از دانه بندي درشت در مخلوط بتن فوق توانمند
توصیه نشده است بنابراین شن بزرگترین ذرات موجود در
ماتریکس را تشکیل می دهد. اندازه ذرات شن براساس
دستیابی به یک مخلوط همگن بهینه تعیین می شود. در بتن
فوق توانمند، اندازه ذرات شن به ۸/۰ میلیمتر محدود می شود
که البته از۱۵/۰ میلیمتر کمتر نیست .در مرجع دیگري تاکید
شده است که شن نرم با اندازه دانه هاي بین ۱۵/۰ تا ۶/۰ میلیمتر،
بزرگترین اندازه ذرات بکار رفته درUHPC را تشکیل می دهد .
این شن نرم از شن خردشده اي که الک می شود بدست می آید
که به آن، شن مصنوعی نیز گفته می شود. البته می توان شن
با اندازه ذرات موردنظر را از معدن شن طبیعی نیز بدست آورد.
با توجه به این که شن طبیعی غالبا به شکل کروي است وبه
آب کمتري نیازدارد، بنابراین نسبت به شن مصنوعی داراي
مزیت است شن کوارتز داراي مزایایی مانند
سختی زیاد و دسترسی آسان می باشد.