رفتار و خصوصیات مکانیکی بتن، بیشتر به جنس سنگدانه وابسته است
نتایج تحقیق یک رساله دکتری در دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریز نشان می‌دهد در طراحی خمشی تیرهای بتن آرمه که از سبکدانه طبیعی به عنوان جایگزین کامل یا بخشی از سبکدانه معمولی استفاده شده، ضوابط و توصیه‌های پیشنهادی آیین‌نامه بتن ایران (آبا) محافظه‌کارانه است. همچنین رفتار و خصوصیات مکانیکی بتن، بیشتر به جنس سنگدانه وابسته است.
به گزارش بنانیوز (BanaNews.ir) این تحقیقات در قالب رساله دکتری علیرضا انتظاری تحت عنوان بررسی رفتار سازهای بتن سبکدانه به راهنمایی دکتر جمشید اسماعیلی و با مشاوره دکتر کامبیز کوهستانی از اعضای هیات علمی دانشگاه تبریز انجام شده است.
در این تحقیق برای ساخت بتن سبکدانه سازهای از سنگدانه‌های طبیعی اسکوریا که از منطقه آجواج در نزدیکی سلماس (آذربایجان غربی) و پومیس که از منطقه اسکندان تبریز تهیه شده بودند و هر دو منشا آتشفشانی دارند، استفاده شد.
این گزارش حاکی است که وزن مخصوص بتن سبکدانه تهیه شده در این تحقیق در مقایسه با بتن معمولی بین ۱۵ تا ۳۵ درصد کاهش دارد و در حالت کلی این امر موجب کاسته شدن وزن و هزینه‌های اجرایی یک ساختمان می‌شود.بر اساس همین گزارش، در این تحقیق خصوصیات بتن سبکدانه، از جمله مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته، منحنی تنش ـ کرنش بتن محصور نشده و بتن محصور شده، افت (جمعشدگی)، خزش و پارامترهای مکانیک شکست بتن سبکدانه به صورت تجربی و نظری مطالعه شده و در ادامه بر اساس نتایج حاصل از آزمایشها، روابطی برای پیشبینی مقاومت کششی، مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته، منحنی تنش ـ کرنش بتن محصور نشده و بتن محصور شده و تغییرشکل‌های دراز مدت جمعشدگی و خزش ارائه شده است. این بررسی‌ها نشان می‌دهد در صورت استفاده از سبکدانه‌های اسکوریا و پومیس در احداث ساختمان میتوان با اطمینان بیشتر از روابط پیشنهادی این تحقیق در تعیین پارامترهای طراحی سازه‌های بتن آرمه استفاده کرد.
در ادامه تحقیقات، روی تیرهای بتن آرمه ساخته شده با این سنگدانه‌ها آزمایش انجام یافته و رفتار خمشی تیرها شامل ظرفیت خمشی، منحنی بار ـ تغییرشکل، میزان کرنش بتن و فولاد در مراحل مختلف بارگذاری و همچنین شکل‌پذیری تیرها ارزیابی شده و ظرفیت خمشی تیرهای ساخته شده از سنگدانه‌های اسکوریا و پومیس با آیین‌نامه‌های معتبر مقایسه شد. نتایج آزمایش نشان دادند روابط پیشنهادی آیین نامه آبا (آیین‌نامه بتن ایران) برای طراحی خمشی تیرهای بتن آرمه، در حالتی که از این نوع سنگدانه استفاده شود، محافظه کارانه بوده و تا موقعی که آیین‌نامه آبا ضوابط خاصی را برای این نوع بتن ارائه نکند روابط توصیه شده کاربرد دارد.
در اجرای این تحقیق تعدادی از تجهیزات و دستگاههای مورد نیاز آزمایش، از جمله دستگاه اندازه‌گیری خزش بتن، اندازه‌گیری تغییرمکان باز شدگی دهنه ترک بتن و اندازه‌گیری مدول الاستیسیته بتن، طراحی و ساخته شده است.
لازم به ذکر است با توجه به اینکه ایران منطقه زلزله خیز است، سبک سازی ساختمان‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که یکی از روشها برای کاهش تاثیر زلزله روی سازه‌ها کاهش وزن ساختمان با استفاده از مصالح سبک از جمله بتن سبکدانه است.
نظرات