بتن پودری واکنشی

بتن پودری واکنشی (RPC)                                                                                                                                    

بتن پودری واکنشی ( Reactive Powder Concrete ) که یک بتن توانمند با کارایی بسیار بالاست (و به نام U-HPC هم شناخته میشود )، مواد کامپوزیتی در حال توسعه ای است که به صنعت بتن اجازه می دهد تا با بهینه سازی مصرف مواد و تولیدی با مزایای اقتصادی قادر به ایجاد ساختارهایی قوی، با دوام و حساس نسبت به محیط زیست باشیم. مقایسه خواص فیزیکی، مکانیکی و دوام RPC و HPC(بتن توانمند با کارایی بالا) نشان می دهد که RPC دارای مقاومت بیشتر (فشاری و خمشی) و نفوذپذیری پایین تری نسبت به HPC میباشد.

بتن با کارایی بالا فقط مخلوطی ساده از سیمان، آب و سنگدانه ها نیست. بلکه شامل مواد معدنی و مواد شیمیایی دارای ویژگی های بسیار خاص است که خواص خاصی را برای بتن می دهد. توسعه HPC حاصل از تحقق یک علم جدید بتن، یک علم جدید از مواد افزودنی و استفاده از تجهیزات پیشرفته علمی برای نظارت بر ریزساختار بتن است.

HPC حداکثر مقاومت فشرده سازی را در شکل موجود ریز ساختارهایش به دست آورده است. با این وجود، در چنین سطحی از مقاومت ، سنگ دانه درشت باعث ضعف بتن می شود. به منظور افزایش مقاومت فشاری خیلی بالای بتن، تنها راه حذف سنگدانه درشت است این فلسفه در بتن پودری واکنشی استفاده شده است

بتن پودری واکنشی در اوایل دهه 1990 در فرانسه توسعه یافت و نخستین بتن ساختمانی واکنش پذیر در جهان، پل شیر بروک در کانادا، در جولای 1997 نصب شد. بتن پودری واکنشی یک کامپوزیت سیمانی با خواص مکانیکی و فیزیکی پیشرفته و دارای مقاومت و شکل پذیری بالاست. این شامل یک بتن خاص است که در آن میکروساختار با درجه بندی دقیق تمام ذرات در مخلوط برای تولید حداکثر تراکم بهینه شده است. در این ترکیبات به طور گسترده ای از خواص پوزولانیک سیلیس بسیار تصفیه شده و بهینه سازی شیمی سیمان پورت لند برای تولید بالاترین هیدرات های قدرت استفاده می کنند.

مفهوم بتن پودی واکنشی ابتدا توسط چیریزی و ریچارد مطرح شد و برای اولین بار RFC  در اوایل دهه 1990 توسط محققان فرانسوی در آزمایشگاه تولید شد. اجرای آن نخستین بار بر روی پل عابر پیاده در شیربروک کانادا انجام شد. در سال 1999 از طرف انجمن نوآوری ساختمانی نامزد جایزه نووا شد. به دلیل عدم نفوذپذیری عالی آن, برای جداسازی و انهدام زباله های هسته ای در اروپا با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است.

ترکیب بتن پودری واکنش پذیر:

بتن پودری واکنشی از پودرهای بسیار خوب (سیمان، شن و ماسه، پودر کوارتز و سیلیس دی اکسید)، الیاف های فولادی (اختیاری) و فوق روان کننده ها تشکیل شده است. فوق روان کننده ها اگر در دوز مناسب آن استفاده شود، نسبت آب به سیمان را کاهش داده و باعث بهبود کارایی بتن میشود. ماتریس توپر و همگن یک بتن پودری واکنشی با مقاومت و دوام بالا را به دست میدهد.  پودر واکنش پذیر بتن دارای مقاومت فشاری بین 200 تا 800 مگاپاسکال می باشد

.

ریچارد و چیریزی  اصول زیر را برای توسعه بتن پودری واکنشی تعریف کردند :

توسعه بتن پودری واکنشی

1- حذف دانه های درشت برای افزایش همگن بودن (حداکثر اندازه شن و ماسه ریز 600 میکرون است)

2-استفاده از خواص پوزولانیک دوده سیلیسی

3-بهینه سازی مخلوط با دانه بندی ریز برای افزایش چگالی فشردگی

4-استفاده بهینه از فوق روان کننده برای کاهش نسبت آب به سیمان و بهبود کارایی

5-استفاده از فشار (قبل و در در طول تنظیم مخلوط) برای بهبود تراکم و فشردگی

6-اضافه کردن الیاف فولادی کوچک به منظور بهبود انعطاف پذیری

بتن پودری واکنشی یک تکنولوژی در حال ظهور است که ابعاد جدیدی را با اصطلاح "بتن با عملکرد بالا" ارائه می دهد. این پتانسیل در ساخت و ساز با توجه به خواص برتر مکانیکی و دوام آن نسبت به بتن معمولی با کارایی بالاتری برخوردار است و حتی می تواند در بعضی از کاربردها جایگزین فولاد شود.
توسعه بتن پودری واکنشی بر اساس استفاده از برخی از اصول اساسی برای دستیابی به همگنی بیشتر، کارایی بسیار خوب، تراکم بالا, ریز ساختار بهبود یافته و انعطاف پذیری بالاست . 
بتن پودری واکنشی دارای یک میکروارگانیسم فوق تراکم است که ویژگی های ضد آب آن خواص سودمندی را به ارمغان می آورد ، بنابراین می تواند انتخاب مناسب برای تاسیسات ذخیره سازی صنعتی و هسته ای باشد