بتن خود متراکم شونده و مقاوم در برابر آتش

بتن خود متراکم شونده و مقاوم در برابر آتش

وقتی بتن در معرض آتش قرار می گیرد،بتن سرخ و ورقه ورقه می شود.این اثر منجر به دام افتادن آب در بتن هنگام تبخیر میشود.زمانیکه  بخار آب تولید شد فشار در داخل ساختمان بتن افزایش می یابد.در ساختمان بتن  ورقه های جدا از سقف،دیوار و حامی ستون،ظرفیت تحمل بار آنها  کاهش یافته و خطر سقوط ساختمان در حال سوختن افزایش می یابد.مقاومت بتن معمولی متراکم شده توسط ویبره در برابر حرارت آتش می تواند توسط افزودن چند کیلوگرم فیبر پلی پروپیلن (pp) بر متر مکعب در ترکیب بتن بهبود بیابد.زمانیکه در معرض آتش باشد فیبرها ذوب می شوند،شبکه ای دارای کانال های ریز در میان ساختمان بتن خلق می شود.این کانال ها اجازه می دهند بخار آب بدون افزایش فشار داخلی بگریزد،در نتیجه ساختمان بتن سالم باقی می ماند.

[highlight]بتن  خود متراکم شونده با عملکرد بالا (self-compacting high-performance concrete) رفتاری متفاوت دارد. [/highlight]

 افزودن بیش از 2 کیلوگرم ازفیبر PP بر متر مکعب  به مخلوط (SCHPC) بر توانایی خود متراکمی تاثیر می گذارد، بنابراین نسبت فیبر PP در SCHPC باید نسبتا پایین نگه داشته شود.این بدان معنی است که اگر بتن در معرض آتش قرار بگیرد،شبکه ای از کانال های ریز توسط ذوب فیبرها که در داخل بتن ناپیوسته است خلق میگردد اجازه می دهد پوسته پوسته شدن رخ دهد.سوال این هست: SCHPCچگونه مقاوم  در برابر آتش ساخته می شود؟؟بنابراین ساختمان ها امنتر ساخته خواهند شد زمانیکه نسبت فیبر پلیمری به اندازه کافی پایین نگه داشته شود که بتن خود متراکم باقی بماند.

محققان  شرکت بتن /ساخت و ساز Empa سیستم های مکانیکی و شیمیایی  آزمایشگاه های مهندسی یک پاسخ پیدا کردند. آنها  یک سری اسلب های  بتنی نازک دیواری  که با کابل های ساخته شده ازفیبرکربن تقویت شده با پلیمر تولید کردند. بتن که اسلب ها ازآن ساخته شده همچنین حاوی 2کیلوگرم PP بر متر مکعب از مخلوط است.در برخی از اسلب ها محققان همچنین مقدار کمی پلیمر سوپر جاذب (SAP) افزودند،مواد مصنوعی که  قادر به جذب آب چندین برابر وزن خود را دارند.سپس آنها اسلب های بتنی را در معرض آتش قرار دادند،دما به بالای 1000درجه سانتی گراد رسید.بعد از 90 دقیقه این واضح شد که زمانیکه اسلب بتنی حاوی SAP تعدادی ترک جزئی را نشان می دهد،تنها پوسته پوسته شدن در اسلب های SPA آزاد رخ میدهد.

 توضیح برای این رفتار اینکه در طول فرآیند تولید SAP با آب اشباع شده است.تورم چند برابر حجم خشک آن است.زمانیکه بتن نصب شد آب از SAP توسط خاصیت  موئینگی در  زمینه سیمانی متخلخل بیرون کشیده میشود.SAP منقبض می شود وفضاهای خالی که پیوند منحصر به فرد دارد را خلق میکند.نتیجه یک شبکه دندیریتی الیاف  SAP و PP استه که به کل اسلب بتنی نفوذ می کند.

[box type=”info” align=”alignright” width=”1124″ ]منبع : materialsforengineering

گزارش : مهرداد خانقلی[/box]