با تاثیر بیشتر بارگذاری و نیز سایر مسائل محیطی ، ریز ترکها به هم متصل شده و ترکها را تشکیل می دهند و نهایتا" این ترکها در جسم بتن منتشر می شوند. استفاده از پر کننده های مختلف در ساخت بتن خودتراکم به عنوان یک گام موثر در جلوگیری از انتشار ترکها ، جداشدگی سنگدانه ها و مقاومت کششی بتن محسوب می شود. بتن خودتراکم (SCC) بتنی خاص است که توانایی جریان یابی بسیار عالی در حالت تازه فراهم می کند. توانایی یا قابلیت جریان یابی یک ویژگی مربوط به کارایی SCC است که به آن امکان پرکردن فضاها در قالب و در محل هايي که امکان تراکم کافي به دليل آرماتور زياد وجود ندارد، تحت وزن خود و بدون هر واسطه فشردگی را می دهد. قابلیت جریان یابی SCC ، به مواد تشکیل دهنده و اجزای ترکیبی آن بستگی دارد. بطور کلی، استفاده از فوق روان کننده مناسب توانایی جریان یابی SCC را بهبود می بخشد. با این حال، دز بیش از حد فوق روان کننده سبب روانی بسیار بالایی می شود که ممکن است سبب ایجاد مشکلات تجزیه ای در شکل آب افتادگی بتن، جداشدگی و ته نشینی مواد ریزدانه شود. در چنین مواردی، می توان از مواد سیمانی پرکننده مناسب برای بهبود مقاومت در برابر تجزیه شدن استفاده کرد و در عین حال قابلیت روانی بسیار عالی را در SCC تازه حفظ کرد. اکثر پرکننده های معمول، مانند خاکستر بادی، دوده سیلیس، متاکائولن و نانوسیلیس برای تولید SCC با توانایی روانی خوب، مورد استفاده قرار گرفته اند.
متاسفانه از مشکلات اصلی بتن خودتراکم قیمت بالاتر آن به علت استفاده از افزودنی های شیمیایی و میزان بالای سیمان در مقایسه با بتن معمولی می باشد . از طرفی با توجه به اینکه همه روزه مصرف مواد بازیافتی همچون شیشه در جوامع بیشتر می گردد و افزایش میزان زباله ناشی از این مواد موجب پدید آمدن مشکلات بی شماري جهت دفن و بازیابی این مواد به چرخه طبیعت می گردد ، از این رو مصرف مواد زائد و کاهش آلودگی ناشی از این مواد در طبیعت دلیل دیگري براي انجام این تحقیق بشمار می رود . شيشه مي تواند به سه صورت درشت دانه ، ريز دانه و پودر شيشه در بتن استفاده شود. درشت دانه و ريز دانه مي توانند باعث واکنش ASR در بتن شوند. اما پودر شيشه مي تواند اثر ASR آنها را کاهش دهد. و البته در بعد تجاري بسيار به صرفه است که پودر شيشه به جاي سيمان مصرف شود تا اينکه شيشه به عنوان سنگدانه در بتن مصرف شود. پودر شيشه يک ماده با ارزش است که از شيشه هايي که براي بازيافت مناسب نيستند به دست مي آيد.
بزرگترين هدف قوانين زيست محيطي تا حد امکان کم کردن ضايعات شيشه و بردن آنها به محلهاي دفن و تجزيه شيميايي آنها به طور اقتصادي است. شيشه يک ماده منحصر به فرد است که مي تواند بارها و بارها بدون تغيير در خواصش بازيافت شود. شيشه يک قليايي غير پايدار است که در محيط بتن ميتواند باعث بوجود آمدن مشکلات ناشي از واکنش قليايي – سيليسي (ASR) شود در واقع نگراني بزرگي که در استفاده از شيشه در بتن وجود دارد واکنش شيميايي مابين ذرات سيليس اشباع شيشه و قلياييهاي مخلوط بتن است که به واکنش سيليسي – قلياييAlkali Silica Reaction ASR) ) معروف است. اين واکنش مي تواند براي پايداري بتن بسيار خطرناک باشد. به همين منظور بايد پيشگيري مناسبي در جهت کمتر کردن اثر اين واکنش انجام شود پيشگيري مناسب مي تواند با استفاده از يک ماده پوزولاني مناسب انجام شود.
در این راستا خواص ملات تازه خودتراکم حاوی درصدهای مختلف پودر شیشه در حضور پرکننده های نانوسیلیس ، متاکائولن ، دوده سیلیس و خاکستربادی توسط آزمایش های جریان اسلامپ و قیف v شکل مورد مطالعه قرار گرفت که نتایج به شرح زیر است:
- توانایی جریان یابی ملاتها با توجه به وسعت جریان، با افزایش میزان فوق روان کننده، افزایش یافت و تغییرشکل ملات به وسیله آب افتادگی و جداشدگی را بهبود بخشید.
2- افزایش وسعت جریان ملات بیش از میزان بهینه فوق روان کننده چشمگیر نبود. آب افتادگی بتن در اکثر موارد زمانی رخ داد که دز فوق روان کننده بیشتر از دز اشباع بود.
3- توانایی جریان یابی یا وسعت جریان یابی ملاتها تحت تأثیر ترکیبشان قرار گرفت. بخصوص، محتوی ماسه و مساحت سطح بایندر که با تأثیر بر قابلیت دسترسی آب اصلاح شده در ترکیب ملات، به شدت تحت تأثیر وسعت جریان ملاتها قرار گرفتند.
4- توانایی جریان یابی، یعنی وسعت جریان ملاتها به دلیل میزان بیشتر ماسه و حجم کمتر خمیر سیمان که مانع پراکندگی ذرات ماسه شد.
5- توانایی جریان یابی ملاتها با توجه به وسعت جریان با افزایش محتوی پودر شیشه افزایش می یابد که علتش کسر حجمی ماسه و افزایش مساحت سطحی و حجم بیندر است. افزایش مساحت سطح، توانایی جریان یابی را با توجه به میزان آب مازاد در ملات، افزایش می دهد.
6- محتویات پودر شیشه بیشتر از 10%، در میزان جریان اسلامپ تاثیر چشمگیری ندارد. همچنین، مشکلات ترکیب ، آب افتادگی و جداشدگی در مورد ملاتهای دارای پودر شیشه بیشتر از 10% تجربه شد. بنابراین، ملاتهای محتوی پودر شیشه بیشتر از 10% برای دستیابی به توانایی مطلوب جریان یابی ملات مناسب نبود.
7- در جهت مرتفع نمودن واکنش سيليسي – قليايي و کمتر کردن اثر اين واکنش پيشگيري مناسبی مي توان با استفاده از يک ماده پوزولاني مناسب مانند : خاکستر باديFA) ) ، متاکائولن (MK) نانوسیلیس ((NS و يا ميکرو سيليسSF) ) با نسبت مناسب در مخلوط بتن انجام گيرد.
8- نتایج توانایی جریان یابی ملات برای انتخاب دزهای مناسب فوق روان کننده و محتویات پودر شیشه برای ترکیبات مختلف SCC، مفید بودند. بر اساس توانایی جریان یابی ملات مشخص شد که دز فوق روانساز کمتر از دز اشباع آن باید برای اجتناب از ایجاد جداشدگی و آب افتادگی در SCC مورد استفاده قرار گیرد. بعلاوه، یک ملات محتوی پودر شیشه ، کمتر از 10 درصد می تواند برای بدست آوردن یک توانایی جریان یابی مطلوب در SCC مورد استفاده قرار گیرد.
