بتن غلتکی
بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه‌های حجیم (سدها، شالوده‌های بزرگ و …) کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین‌آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده می‌شود. طبق تعریف، بتن غلتکی بتنی است با اسلامپ صفر که برای حمل، پخش و تراکم آن، از ماشین‌آلات و عملیات خاکی استفاده می‌شود. لذا ملاحظه می‌شود که بتن غلتکی باید آن‌قدر خشک باشد که بتواند تقریباً نظیر دانه‌های خاک به‌راحتی پخش شده و با ماشین‌آلات متراکم‌کننده نظیر غلتک، متراکم گردد. از طرفی برای ایجاد چسبندگی بین سنگدانه‌ها باید به مقدار کافی مرطوب باشد تا شیرۀ بتن بتواند پوشش لازم را برای همۀ سنگدانه‌ها فراهم کند.
لذا بتن غلتکی در حالت متراکم‌نشده تقاوت فاحشی با بتن معمولی دارد به‌گونه‌ای که در این حالت، هیچ‌گونه اثری از شیرۀ بتن در مخلوط نمایان نیست و مانند مصالح خاکی عمل می‌کند ولی پس از متراکم‌شدن و سخت‌شدن، همانند بتن معمولی (با نسبت آب به سیمان مشابه) رفتار خواهد کرد. روسازی‌های بتن فشردۀ غلتکی در ایران، به دلیل نفت‌خیزبودن کشور و گرایش به استفاده از روسازی‌های انعطاف‌پذیر آسفالتی، کاربرد بسیار کمی داشته است. به همین دلیل پژوهش‌ها و تحقیقات انجام‌شده در کشور چه در زمینۀ طراحی این روسازی‌ها و چه در زمینۀ ساخت و نگه‌داری آن‌ها در مقایسه با روسازی‌های آسفالتی، کمتر بوده است.
در فرهنگ اصطلاحات بتن و سیمان انجمن بتن امریکا، بتن غلتکی به این ترتیب تعریف می‌شود: بتن متراکم‌شده با غلتک، بتنی که با حرکت بر روی آن در حالت سخت‌نشده، متراکم می‌شود. در ادبیات فنی با نام رول کریت نیز از آن نام برده می‌شود. خاصیت روانی و پلاستیکی بتن غلتکی در حالت تر، اساساً متفاوت با خواص پلاستیکی بتن درجاریز معمولی است. اسلامپ بتن غلتکی باید در حد صفر باشد تا قادر به تحمل وزن غلتک متراکم‌کننده باشد. ماشین‌آلات مورداستفاده جهت حمل‌ونقل، بارگیری و تراکم بتن غلتکی شامل ماشین‌آلاتی با ظرفیت زیاد است که در کارهای خاکی حجیم، نظیر سدسازی و راهسازی به‌کار می‌روند. به‌طورکلی در ساختن بتن غلتکی میزان عملیات دستی (غیرماشینی) موردنیاز در مقایسه با عملیات ساخت بتن‌های معمولی کمتر است.
با توجه به آسیب‌پذیری سدهای خاکی، متخصصین در گردهمایی Asiolmar و دیگر محققین به دنبال نوع جدیدی از مصالح برای سدسازی بودند که ایمنی سد بتنی و سرعت اجرای سد خاکی را تواماً دارا باشد. تا این‌که در اوایل سال ۱۹۶۰ ابتکار جدید احداث سد بتنی غلتکی مطرح شد. در دهۀ ۱۹۶۰ چند پروژه با اندیشۀ ترکیب مزایای سدهای بتنی و خاکی طراحی شدند. این سدهای مخلوط نتیجۀ مطالعات و نوآوری‌های مهندسان سازه و ژئوتکنیک بودند، متأسفانه به علت تخصصی‌بودن هریک از این دو رشته، ارتباط محدودی بین پیشگامان اولیه برقرار بوده که بر این اساس متخصصین هریک از این دو رشته آگاهی محدودی نسبت به تلاش‌های اولیۀ یکدیگر داشتند.
سدهای غلتکی به‌عنوان نوع جدیدی از سد در دهۀ ۱۹۸۰ مطرح شد. این نوع سدها با توجه به هزینۀ کم که قسمتی از آن از ساخت سریع آن‌ها ناشی می‌شود، در زمان نسبتاً کوتاهی در سراسر دنیا موردقبول واقع شدند و پیشرفت ناگهانی قابل‌توجهی را در امر طراحی و ساخت به‌وجود آوردند. بتن غلتکی بیش از آن‌که یک نوع مصالح جدید باشد روشی جدید برای اجراست.
بتن غلتکی با خاک سیمانته‌شده که با روش‌های مشابه اجرا می‌شود به علت آن‌که شامل سنگدانه‌های بزرگ‌تر از ۴٫۳ اینچ (۱۹ میلی‌متر) به‌عنوان درشت‌ترین سنگدانه است و خواصی مشابه بتن معمولی دارد، متفاوت می‌باشد. در خاک سیمانته عموماً ماسۀ مصرف‌شده با مقاومت پایین‌تر نسبت به بتن غلتکی حاصل می‌شود. در حال حاضر سه نوع سد (پای پل، جیگن و زیروان) از این‌گونه سدها در کشور در مرحلۀ اجرا قرار دارند. ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلتکی عبارت‌اند از:
۱) روانی مناسب (توجه به دانه‌بندی و درصد آب مناسب برای تراکم)
۲) آب‌بندی (کنترل تراوش)
۳) حرارت هیدراتاسیون کم (محدودنمودن پتانسیل ترک‌های حرارتی)
بتن غلتکی یا بتن متراکم‌شده با غلتک، بتنی با اسلامپ صفر است که با ارتعاش توسط غلتک‌ها محکم و سفت می‌شود. دو نوع بتن غلتکی در کارهای ساختمانی به‌کار می‌رود، بتن غلتکی حجیم با عیار سیمان کم، در ساخت سدها و سازه‌های حجیم مانند دیوارهای حایل، پایه‌های سنگین و خاکریزها که در آن‌ها مقاومت زیاد موردنیاز نیست و بتن غلتکی با عیار سیمان نسبتاً زیاد، در اجرای سریع لایه‌های روسازی بزرگراه‌ها و پوشش‌های مشابه که در آن‌ها مقاومت مکانیکی و سایشی بالایی موردنیاز است. مزیت اصلی این نوع بتن‌ها، هزینۀ پایین آن است.
بتن غلتکی در ساخت سد به‌کار می‌رود که از نظر اقتصادی و سرعت تکنیک جایگزین موادی مانند مصالح سدهای خاکی و از نظر مکانیکی یعنی استحکام و دوام، مانند بتن است. این تکنولوژی تحت عناوین زیر در کشورهای مختلف موردبررسی و اجرا قرار گرفته است. RCD و RCC به‌ترتیب در ژاپن و امریکا رشد و توسعه یافته‌اند و به‌عنوان اصلی‌ترین روش‌ها شناخته شده‌اند.
لزوم استفاده
در بسیاری از کشورها هزینۀ ساخت سدهای بتنی با سرعتی بیش از هزینه‌های مشابه در سدهای خاکی افزایش یافته است به‌طوری‌که در سال ۱۹۶۰ حدود ۳۷% سدها، بتنی بوده و در فاصلۀ سال‌های ۱۹۶۱ تا ۱۹۷۰ این عدد به ۲۳% تقلیل یافته است. استفاده از بتن غلتکی در ساخت سدهای بتنی دارای مزایای اقتصادی و سرعت عمل قابل‌ملاحظه‌ای نسبت به سدهای معمولی است و از تجارب و تلاش‌های موفق سدسازی در دهۀ اخیر محسوب می‌شود.
مزایای استفاده از بتن غلتکی
۱) مقاومت خمشی بالا (۳٫۵-۷٫۵) قابلیت تحمل بارهای سنگین و متناوب را بدون گسیختگی به‌وجود می‌آورد که کاهش هزینه‌های اجرایی و زمان ساخت را به‌دنبال دارد.
۲) مقاومت فشاری بالا، توانایی مقاومت در برابر بارگذاری عظیم و ضربه‌ای را در کارخانه‌ها، مناطق نظامی و تجهیزات معدنی باعث می‌شود.
۳) مقاومت برشی بالا از ایجاد شیارهایی که توسط حرکت چرخ‌ها روی سطوح بتنی ایجاد می‌شود و از نیاز به تعمیرات بعدی جلوگیری می‌کند.
۴) چگالی بالا و نفوذپذیری کم، دوام و پایداری بسیار زیادی را حتی تحت سیکل‌های ذوب و انجماد به‌وجود می‌آورد.
۵) مصرف کم آب و نسبت آب به سیمان پایین، مقاومت بالا، کاهش نفوذپذیری و افزایش دوام و مقاومت در برابر حملات شیمیایی را باعث می‌شود.
۶) به هم پیوستگی دانه‌ها، به‌وجودآوردن مقاومت برشی بالا در تکیه‌گاه‌ها و ترک‌های کنترل‌نشده که باعث جلوگیری از جابه‌جایی عمودی و گسلش می‌شود.
۷) نیاز به قالب‌بندی و پرداختن ندارد که باعث بالارفتن سرعت ساخت، کاهش هزینه‌ها و نیروی انسانی موردنیاز کمتری می‌شود.
۸) سطحی سخت و بادوام با رنگ روشن که در برابر ساییدگی مقاوم است و رنگ روشن آن باعث کاهش هزینۀ نورپردازی در پارکینگ‌ها و انبارها می‌شود.
۹) باعث کاهش میزان سیمان مصرفی و حذف سیستم‌های خنک‌کننده در بدنۀ سدها می‌شود.
۱۰) استفاده از تجهیزات معمول برای حمل‌ونقل و بتن‌ریزی.
۱۱) سرعت بالای بتن‌ریزی.
۱۲) حذف درزهای طولی در سدها.
منبع: فنّاوری ساختمان‌های بتنی، منصور پیدایش، محمدصالح رحیم‌لباف‌زاده، سازمان پژوهش و برنامه‌ریزی آموزشی.
