بتن فراتوانمند

بتن فراتوانمند نوعی کامپوزیت مختلط با ماتریس سیمانی محسوب می‌شود که با کمک فناوری‌های نوین بتن و افزودنی‌های معدنی و آلی، مقاومت‌های فشاری بسیار بالایی را می‌توان از آن انتظار داشت. بر اساس تحقیقات انجام شده توسط وزارت راه آمریکا و انجمن سیمان پرتلند، این بتن دارای مشخصات بسیار بهتری نسبت به نسل‌های قبل از خود می‌باشد.

 تفاوت بتن فراتوانمند با سایر بتن‌ها 

بتن فراتوانمند به دلیل مشخصات مکانیکی و دوام بسیار عالی با اختلاف زیادی نسبت به سایر بتن‌ها قابل تمایز است. مراحل تحقیقاتی اولیه این بتن در سال ۱۹۹۵ به صورت تخصصی شکل گرفت.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0008884695001442 با هدف دستیابی به رده مقاومتی بیش از ۱۲۰ مگاپاسکال که معیار مناسبی برای تخمین سایر مشخصات بتن می‌باشد، آزمایش‌های متنوعی صورت گرفت و دانه بندی‌های مختلفی با شرایط عمل آوری و افزودنی‌های معدنی و شیمیایی مختلف مورد بررسی قرار گرفتند.
آنچه برای پژوهشگران در دو دهه قبل حائز اهمیت بود، ساختار متراکم و مقاومت مکانیکی بسیار بالای این گونه از بتن‌ها بود و از همین رو آن را با نام High Strength Concrete (HSC) یا بتن پر مقاومت می‌شناختند. اصطلاح بتن فراتوانمند Ultra-High Performance Concrete (UHPC) به تدریج با توجه به پررنگ تر شدن نقش پوزولان‌ها و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از سیمان از اوایل قرن ۲۱ بر سر زبان‌ها افتاد. با گذشت زمان و طی ۱۰ سال گذشته انتظار مقاومت‌های بالا آنگونه که پژوهشگرانی همچون اچن و همکارانش در تحقیقات خود اشاره داشتند، به تدریج کاهش یافت و در برخی مقالات معتبر نمایه شده، مقاومت ۱۱۰ مگاپاسکال نیز تحت این عنوان، مورد تأیید قرار گرفت.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816302041http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958946514001930 مشخصات دیگری همچون دوام در برابر شرایط دشوار محیطی و عوامل خورنده، میزان حفاظت از عناصر مسلح کننده همچون آرماتورهای فولادی و رفتار دینامیکی بهتر، وارد عرصه داوری اینگونه بتن‌ها گردید و امروزه، انتظارات بیشتری برای اجرای سازه‌های نازک‌تر و با توانمندی‌های بیشتر، از این نسل جدید بتن مطرح می‌گردد.

بخشی از تفاوت‌های این بتن با بتن‌های متعارف:
۱. ساختار ریزدانه و بسیار متراکم (سنگدانه با حداکثر اندازه ۰٫۶ میلیمتر به صورت متعارف)
۲. مقاومت فشاری بسیار بالا (حداقل ۴ برابر بتن‌های معمولی رده C25)
۳. افت تقریباً صفر پس از ۳۰۰ چرخه ذوب یخبندان
۴. انقباض و خزش بسیار کمتر (در مراحل تحقیقاتی)
۵. نفوذپذیری بسیار کم (کمتر از یک سوم بتن‌های معمولی)
۶. عمق ناچیز کربناسیون پس از ۶۰ سال (کمتر از ۶ میلیمتر)

 منابع 

رده:بتن