بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه های حجیم (سدها ، شالوده های بزرگ و …) کاربرد دارد و برای اجرای آن از مشین آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده میشود.
طبق تعریف، بتن غلتکی عبارت است از بتنی که اسلامپ آن صفر بوده و به منظور حمل، پخش و تراکم آن، از ماشین آلات عملیات خاکی استفاده می شود.
لذا ملاحظه می شود که بتن غلتکی بایستی آن قدر خشک باشد که بتواند تقریبا نظیر دانه های خاک به راحتی پخش شده و بوسیله ماشین آلات متراکم کننده نظیر غلتک، متراکم گردد.
از طرفی به منظور ایجاد چسبندگی بین سنگدانه ها بایستی به مقدار کافی مرطوب باشد تا شیره بتن ، پوشش لازم برای کلیه سنگدانه ها را فراهم نماید.
لذا بتن غلتکی در حالت متراکم نشده تفاوت فاحشی با بتن معمولی داشته به گونه ای که در این حالت ، هیچگونه اثری از شیره بتن در مخلوط نمایان نیست و مانند مصالح خاکی عمل می نماید ، ولی پس از متراکم شدن و سخت شدن ، همانند بتن معمولی (با نسبت آب به سیمان مشابه) رفتار خواهد نمود.
بتن غلتکی در ایران
روسازهای بتن فشرده غلتکی در ایران ، به دلیل نفت خیز بودن کشور و گرایش به سوی استفاده از روسازی های انعطاف پذیر آسفالتی ، کاربرد بسیار کمی داشته است.
به همین دلیل پژوهش ها و تحقیقات انجام شده در کشور چه در زمینه طراحی این روسازی ها و چه در زمینه ساخت و نگهداری آنها در مقایسه با روسازی های آسفالتی ، کمتر بوده است .
در فرهنگ اصطلاحات بتن و سیمان انجمن بتن آمریکا، بتن غلتکی بدین ترتیب تعریف می شود:
بتن متراکم شده با غلتک، بتنی که با حرکت بر روی آن در حالت سخت نشده ، متراکم می شود.
در ادبیات فنی با نام رول کریت نیز از آن نام برده می شود.
خاصیت روانی و پلاستیکی بتن غلتکی در حالت تر (خیس)، اساسا متفاوت با خواص پلاستیکی بتن درجا ریز معمولی می باشد.
اسلامپ بتن غلتکی باید در حد صفر باشد تا قادر به تحمل وزن غلتک متراکم کننده باشد.
ماشین آلات مورد استفاده جهت حمل و نقل، بارگیری و تراکم بتن غلتکی شامل ماشین آلاتی با ظرفیت زیاد می باشند که در کارهای خاکی حجیم ، نظیر سدسازی و راهسازی به کار می روند.
به طور کلی در ساختن بتن غلتکی میزان عملیات دستی (غیر ماشینی) مورد نیاز در مقایسه با عملیات ساخت بتن های معمولی کمتر است.
تاریخچه کاربرد بتن غلتکی
با توجه به آسیب پذیری سدهای خاکی ، متخصصین در گردهمایی آسلیمار (Asiolmar) و دیگر محققین به دنیال نوع جدیدی از مصالح برای سدسازی بودند که ایمنی سد بتنی و سرعت اجرای سد خاکی را تواماً دارا باشد.
تا اینکه در اوایل سال 1960 و 1970 ابتکار جدید احداث سد بتنی غلتکی مطرح شد.
در سال های 1960 چند پروژه با اندیشه ترکیب مزایای سدهای بتنی و خاکی طراحی شدند.
این سدهای مخلوط نتیجه مطالعات و نوآوری های مهندسین سازه و ژئوتکنیک بودند ، متاسفانه به علت تخصصی بودن هر یک از این دو رشته ، ارتباط محدودی بین پیشگامان اولیه بر قرار بوده و بر این اساس متخصصین هر یک از این دو رشته آگاهی محدودی نسبت به تلاش های اولیه یکدیگر داشتند.
سدهای بتن غلتکی (RCC) به عنوان نوع جدیدی از سد طی سال های 1980 مطرح شد.
این نوع سدها با توجه به هزینه کم که قسمتی از آن ساخت سریع آنها ناشی در زمان نسبتا کوتاهی در سراسر دنیا مورد قبول واقع شده و پیشرفت ناگهانی قابل توجهی را در امر طراحی و ساخت بوجود آورند.
تفاوت بتن غلتکی با خاک سیمانته
بتن غلتکی بیش از آنکه یک نوع مصالح جدید باشد روشی جدید برای اجراست.
بتن غلتکی با خاک سیمانته شده که با روش های مشابه اجرا می شود ، به علت آن که شامل سنگدانه های بزرگتر از 4.3 اینچ (19 میلیمتر) به عنوان درشت ترین سنگدانه بوده و خواص مشابه با بتن معمولی را داراست ، متفاوت می باشد.
در خاک سیمانته عموما ماسه مصرف شده با مقاومت پایین تر نسبت به بتن غلتکی حاصل می شود.
در حال حاضر به نوع سد (پای پل ، جگین ، زیروان) از این گونه سدها در کشور در مرحله اجرا قرار دارد و سدهای دیگری نیز در مرحله اجرا قرار دارد.
ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلتکی
- روانی مناسب (توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم)
- مقاومت کافی (تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها)
- آب بندی (کنترل تراوش)
- حرارت هیدراتاسین کم (محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی)
بزرگترین سد آمریکای شمالی که با بتن غلتکی ساخته شده است . بتن غلتکی یا بتن متراکم شده با غلتک ، بتنی با اسلامپ صفر می باشد که با ارتعاش توسط غلتک ها محکم و سفت می شود.
انواع بتن غلتکی
دو نوع بتن غلتکی در کارهای ساختمانی به کار میرود:
- بتن غلتکی حجیم با عیار سیمان کم ، در ساخت سدها و سازه های حجیم مانند دیوارهای حائل ، پایه های سنگین و خاکریزها که در آن ها مقاومت زیاد مورد نیاز نیست.
- بتن غلتکی با عیار سیمان نسبتا زیاد ، در اجرای سریع لایه های روسازی بزرگراه ها و پوشش های مشابه که در آنها مقاومت مکانیکی و سایشی بالایی مورد نیاز است و مزیت اصلی این نوع بتنها ، هزینه پایین آن است.
مزایای استفاده از بتن غلتکی
بتن غلتکی در ساخت سد به کار می رود که از نظر اقتصادی وسرعت ، تکنیک جایگزین موادی مانند مصالح سدهای خاکی و از نظر مکانیکی یعنی استحکام و دوام ، مانند بتن است.
این تکنولوژی تحت عناوین زیر در کشورهای مختلف مورد بررسی و اجرا قرار گرفته است که به نام های RCD (Roller Compacted Dam Concrete) و آر سی سی RCC (Roller Compacted Concrete) به ترتیب در ژاپن و آمریکا ، رشد و توسعه یافته اند و به عنوان اصلی ترین روش ها شناخته شده اند.
در بسیاری از کشورها هزینه ساخت سدهای بتنی با سرعتی بیش از هزینه های مشابه در سدهای خاکی افزایش یافته است ، به طوری که در سال 1960 حدوداً 37% سدها، بتنی بوده و در فاصله سال های 1961 تا 1970 این عدد به 23% تقلیل یافته است.
استفاده از بتن غلتکی در ساخت سدهای بتنی دارای مزایای اقتصادی و سرعت عمل قابل ملاحظه ای نسبت به سدهای معمولی است و از تجارت و تلاش های موفق سدسازی در دهه اخیر محسوب می شود.
مقالات زیر ممکن است برای شما نیز جالب باشند:
2 دیدگاه دربارهٔ «بتن غلتکی RCC یا RCD چیست ؟»
بسیار عالی و مفید.
ممنون از حسن نظر شما.