امروزه کاربرد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن با نرمی بالا افزایش مقاومت کششی بتن، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتن با نرمی بالا بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.
بتن با نرمی بالا با الیاف مختلف در سال های اخیر در سازه های عمده ای چون رو سازی راهها و فرودگاه ها، پی های عظیم با تغییر شکل های زیاد و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می پذیرد. اخیراً برای حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بتن با نرمی بالا و تنها الیاف استفاده شده و بتن با نرمی بالا سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری بتن و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.
مشخصات فنی بتن با نرمی بالا
در نوع بسیار جدید بتن با نرمی بالا که می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده می شود . در این روش برای تولید بتن با نرمی بالا ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می شود. میزان الیاف در بتن با نرمی بالا حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد بتن با نرمی بالا ظرفیت تغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد. مقاومت فشاری بتن با نرمی بالا حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی بتن با نرمی بالا حدود N/m 45-35 می باشد.
کاربرد بتن با نرمی بالا
از بتن با نرمی بالا می توان نه تنها به عنوان لایه های محافظ کوچک استفاده نمود بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می دهند.
در کارهای تعمیراتی دال ها می توان از بتن با نرمی بالا به عنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمان کوتاهی استفاده نمود.
عملکرد بتن با نرمی بالا
در تلاشی دیگر برای ساخت بتن با نرمی بالا و انعطاف پذیر، محققان دانشگاه میشیگان گونه ای از بتن مسلح با الیاف ساخته‌اند که از بتن عادی ۴۰ درصد سبک تر و در برابر ترک خوردن ۵۰۰ بار مقاوم‌تر است.این بتن با نرمی بالا که “کامپوزیت سیمانی مهندسی”، نامیده شده ، به دلیل عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است.
عملکرد این بتن جدید با نرمی بالا از یک طرف به دلیل وجود الیاف نازکی است که ۲ درصد حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهد و از طرف دیگر به این خاطر است که خود بتن با نرمی بالا از موادی ساخته شده است که برای ایجاد حداکثر انعطاف‌پذیری طراحی شده‌اند. به گفته دانشمندان، این بتن جدید با نرمی بالا که “کامپوزیت سیمانی مهندسی”، نامیده شده ، به دلیل عمر طولانی‌تر در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. این در حالی است که بتن های معمولی دارای مشکلات بسیاری از جمله نداشتن دوام بتن و پایداری بتن ، شکست در اثر بارگذاری شدید و هزینه‌های تعمیر در اثر شکست است.
بتن با نرمی بالا و بتن نشکن کاملا شبیه بتن عادی است اما تحت کرنش‌های بسیار بزرگ، بتن کامپوزیت سیمانی تغییر شکل می‌دهد، این قابلیت بتن با نرمی بالا از آن جا ناشی می‌شود که در نوع بتن با نرمی بالا ؛ شبکه الیاف داخلی سیمان قابلیت لغزیدن داشته و در نتیجه انعطاف‌ناپذیری بتن که باعث تردی و شکنندگی است، از میان می‌رود.
دانشمندان انتظار دارند استفاده از کامپوزیت سیمانی و بتن با نرمی بالا باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها شود. اگر چه هنوز مطالعات دراز مدت زیادی برای تایید عملکرد کامپوزیت سیمانی مورد نیاز است، مقایسه‌های انجام شده درباره بتن با نرمی بالا نشان می‌دهد که در یک دوره ۶۰ ساله، استفاده در عرشه پل، کامپوزیت سیمانی و بتن با نرمی بالا نسبت به بتن عادی ۳۷ درصد ارزان‌تر است، ۴۰ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کند و باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن تا ۳۹ درصد می‌شود.
