بررسی رفتار بتن‌های معمولی و خودتراکم در برابر آتش، با در نظر گرفتن تعدادی از پارامترهای موثر و ارائه توصیه‌های کاربردی

بتن خودتراکم دارای خواص عالی جریان‌پذیری بوده، در صورت براورده کردن نیازهای عملکردی، می‌تواند گسترش زیادی در صنعت ساختمان یابد. از نیازهای تحقیقاتی برای این نوع بتن، شناخت رفتار و مقاومت آن در برابر آتش است. در این پژوهش، چند نمونه بتن خودتراکم با مقاومت حدود 40 و 50 مگا پاسکال با استفاده از پودرهای کوارتز، کربنات کلسیم و میکروسیلیس ساخته، مقاومت آنها در برابر آتش بررسی شد. برای مقایسه، دو نمونه بتن سنتی با مقاومت مشابه ساخته و آزمایش شد. نمونه‌ها در یک کوره آزمایشگاهی در دماهای مختلف تا C1000 قرار گرفته، مقاومت‌های فشاری و کششی پسماند آنها اندازه‌گیری شد. اثر شرایط عمل‌آوری در قالب‌های ماندگار پلی‌استایرن (ICF) نیز بررسی شد. آزمایش‌های آنالیز حرارتی، XRD و ریزساختار روی نمونه‌ها صورت گرفت. برای بهبود رفتار بتن خودتراکم در برابر آتش، از سبکدانه پرلیت، پودر زئولیت و مخلوط پرلیت/زئولیت استفاده شد. بتن خودتراکم دارای پودر کوارتز پتانسیل بیشتری برای ترکیدن در دمای بالا نشان داد، اما افت مقاومت مکانیکی بتن معمولی در دمای بالا، بیشتر از بتن خودتراکم بود. نتایج نشان داد که نوع پودر بر روی مقاومت بتن خودتراکم در برابر آتش تأثیر به سزایی دارد. وجود پودر کوارتز در بتن در دماهای حدود °C(500-250) باعث توسعه هیدراسیون و مقاومت می‌شود. در عین حال، به علت کاهش فضاهای تخلخلی، فشار حفرات افزایش یافته، در صورت غلبه آن بر مقاومت کششی پسماند، پدیده ترکیدن رخ می‌دهد. مقاومت کششی تا دمای حدود °C350 تناسب تقریباً ثابتی با مقاومت فشاری داشت، اما با افزایش دما، مقاومت کششی با شدت بیشتری از مقاومت فشاری سقوط کرد که به علت ضعف ناحیه انتقالی است. عمل‌آوری در شرایط ICF، خطر ترکیدن نمونه را افزایش داد، اما این خطر با گذشت زمان کاهش یافت. سبکدانه پرلیت نتیجه بسیار خوبی در بهبود رفتار بتن در برابر آتش نشان داد. مخلوط پرلیت/زئولیت نیز تا حدودی موفق بود، اما پودر زئولیت به تنهایی، خطر ترکیدن بتن در برابر آتش را افزایش داد.