بتن خودتراکم، نخستین بار در سال 1986 میلادی در کشور ژاپن مورد استفاده قرار گرفت و به سرعت در کشورهای دیگر گسترش یافت. مهم ترین ویژگی بتن خودتراکم که آن را از بتن های معمولی متمایز می کند، روانی زیاد آن است که موجب می شود بتن خودتراکم به راحتی تحت اثر وزن خود جاری شده و بدون نیاز به هیچ گونه انرژی اضافی متراکم شود. روش های نوین اجرای سازه ها و گاهی ضرورت های اجرا، منجر به رویکرد مهندسین به استفاده از بتن خودتراکم شده است. مواد پودری مورد استفاده در بتن خودتراکم در مقایسه با سایر انواع بتن بیشتر است، بنابراین تأثیر جنس و عملکرد این مواد بر خواص تازه و سخت شده این بتن حائز اهمیت است. باوجود مزایای زیاد بتن خودتراکم، باید توجه کرد که روانی زیاد این بتن ممکن است باعث مشکلاتی مانند ناپایداری گردد که به معنای ناهمگنی در توزیع مصالح تشکیل دهنده بتن می باشد. درصورتی که ناپایداری به طور مناسب کنترل نشود، می تواند بر کارایی بتن خودتراکم تازه و نیز، مشخصات مکانیکی و دوام بتن خودتراکم سخت شده تأثیر منفی بگذارد.

در سال های اخیر توسعه در تکنولوژی بتن، این امکان را فراهم نموده تا بتوان بتن خود تراکم تولید کرد، از دلایلی که می توان برای استفاده از این بتن نام برد، طرح یک بتن خودتراکم با حداکثر ظرفیت روانی، در حالی که مقاومت مناسبی در برابرعوامل مختلف ناپایداری دارد و تحت اثر نیروی ثقلی جریان یافته و متراکم می شود (برای محل هایی که دسترسی به آنها مشکل است).

امروزه همگام با پیشرفت تکنولوژی و دانش ساخت و ساز و استفاده روز افزون از بتن به عنوان یکی از پر مصرف ترین مواد مصرفی در دنیا، نیاز به تولید و ساخت بتن هایی با ویژگیها و توانایی های خاص هر روز بیشتر از پیش احساس می شود و از این روست که استفاده از فناوری نانو به عنوان دانشی پیشرو در این زمینه نیز در حال گسترش است. با توجه به ابعاد مناسب نانو مواد، و با عنایت به این که در بیشتر مواد نانو خاصیت پوزولانی نیز وجود دارد، با استفاده از این دو ویژگی، استفاده از درصدهای مناسب نانو مواد در بتن می تواند علاوه بر این که منافذ مویینه موجود در خمیر سیمان را پر نماید و با استفاده از خاصیت پوزولانی بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن را نیز منجر شود که به منظور بررسی این امر در این تحقیق نمونه هایی با درصد های ?و ?? درصد جایگزینی وزنی این دو ماده با سیمان طرح شاهد ساخته شده و از آنجا که تنها فاکتور متغیر در نمونه شاهد و نیز نمونه های ساخته شده با این مواد درصد افزوده شدن مواد نانو بوده و عواملی چون نسبت آب به سیمان، زمان اختلاط، شرایط نگهداری نمونه ها ثابت نگه داشته شده اند و بدین ترتیب اطمینان حاصل شده که تغییرات حاصل شده بر روی ریز ساختار نمونه ها و نیز نتایج بدست آمده تنها در اثر افزوده شدن ماده نانو مورد نظر بوده است.

بتن خودتراکم (scc)، یک نوع جدیدی از بتن با عملکرد بالا (hpc) محسوب می شود که دارای خواص قابل توجه‎ای از جمله شکل‎پذیری بالا و مقاومت در برابر جداشدگی می‎باشد که اولین بار در ژاپن در سال 1986 گسترش یافته است. استفاده از این بتن منجر به کاهش در میزان سرو صدا در محیط کار (به دلیل حذف عمل ویبره)، شرایط کاری امن‎تر و در نهایت بهبود در کیفیت و دوام سطح بتنی می‎شود. همانند بتن های دیگر، خواص این بتن از طریق انجام مقدار زیادی کار آزمایشگاهی به دست می آید. اما کارهای آزمایشگاهی نیازمند به تلاش و صرف زمان و هرینه ی زیادی هستند. از این‎رو، استفاده از یک تکنیک جدید به منظور کاهش در تلاش، صرفه جویی در زمان و هزینه می تواند بسیار مفید باشد. استفاده از ابزار های محاسباتی، مانند شبکه های عصبی مصنوعی برای حل مسائل پیچیده ی مهندسی، آن هم زمانی که تنها اطلاعات موجود شامل پارامترهایی از مسئله و نتایج موردنظر آن می باشد، مفید نشان داده شده است. در حقیقت، شبکه‎های عصبی مصنوعی یک ابزار محاسباتی قدرتمندی هستند که راه‎حل‎های مناسبی را برای حل مسائلی ارائه می دهند که با استفاده از روش‎های مرسوم و سنتی دشوار هستند. در این تحقیق کاربرد شبکه های عصبی مصنوعی المان و شعاعی (rbf) در پیش‎بینی خواص بتن خودتراکم شامل: مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، درصد جذب آب و آزمایشات jring، vfunnel، t5min، slump و rcpt ارائه داده می شود. مدل‎های شبکه عصبی با استفاده از 749 داده‎ای که از منابع گوناگون جمع آوری گردید ساخته شدند. پس از ساخت شبکه‎ها، در ابتدا 8 پارامتر موثر و سپس به منظور شبیه‎سازی با شرایط آزمایشگاهی واقعی، 140 پارامتر به عنوان ورودی وارد شبکه‎ها شدند. در میان مقالات خارجی و داخلی ارائه شده در زمینه ‎ی پیش‎بینی خواص بتن، این تعداد منحصر بفرد می باشد. نتایج نشان داد که هر دو شبکه المان وrbf قادر به پیش‎بینی خواص مدنظر بتن خودتراکم با دقت خوبی می باشند، اما شبکه های المان در مقایسه با شبکه‎های شعاعی از دقت بالاتری برخوردار هستند. به علاوه، مقایسه بین شبکه‎ها با 8 و 140 پارامتر ورودی نشان داد که شبکه ها با 140 پارامتر ورودی دارای خطای تست کمتر و دقت بهتری نسبت به شبکه‎ها با 8 ورودی در پیش‎بینی خواص مدنظر می‎باشند. این نشان می دهد که تعداد پارامترهای ورودی اثر مستقیمی بر میزان دقت شبکه‎ها در پیش‎بینی خواص مدنظر دارد.

خاکهای ریزدانه رس دار با فراوانی گسترده د رسطح کشور، مشکلات زیادی در پروژه های عمرانی ایجاد کرده اند. یکی از روشهای اصلاح یا بهبود خواص این خاکها ، تثبیت می باشد. تاکنون مطالعات نسبتا زیادی جهت تثبیت خاکهای مسئله دار با استفاده از آهک و سیمان انجام شده است . اخیرا نیز در کشورهای توسعه یافته ، ترکیبات شیمیایی جدیدی ابداع و مورد استفاده قرار می گیرد . در این میان ، استفاده از میکروسیلیکا و تاثیر آن در بهبود رفتار خاک ، بجز مطالعات شیمیایی انجام شده در آمریکا مورد بررسی چندانی قرار نگرفته است . در این بررسی ها معلوم شده است که افزودن میکروسیلیس در خاکهای سولفاته ای که با آهک تثبیت می گردند ، موجب کاهش تاثیر مخرب سولفاتها( همچون افزایش حجم و ترک خوردگی ) می شود.

تاثیر بزرگترین اندازه سنگدانه در مقاومت بتن با مقاومت بالاامروزه در اکثر دنیا تحول عظیمی در تکنولوژی بتن برای دستیابی به بتن با مقاومت بالا پدید آمده است. اگرچه اغلب آئین نامه های بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه ها را به ‏‎‏‎65mpa‎‏ محدود می کنند لیکن آئین نامه های جدید در کشوهای پیشرفته حدی بالاتر از ‏‎105mpa‎‏ را معرفی نموده اند.ریزی بسیار زیاد و فعالیت پوزولانی میکرو سیلیس، کاسته شدن آب مصرفی و کارایی مناسب توسط فوق روان کننده و ایجاد سطح چسبندگی مناسب بین خمیر سیمان و سنگدانه ها با انتخاب یک اندازه بهینه برای بزرگترین سنگدانه، سبب کاهش خلل و نفوذپذیری و افزایش دوام و مقاومت در بتن ها شده است.یک ماده پوزولانی یک ماده سیلیسی است که به خودی خود ارزش چسبندگی ندارد، اما پودر شده آن در حضور روطبت و در دمای معمولی با مواد موجود در سیمان (هیدروکسید کلسیم) واکنش شیمیایی ایجاد کرده و ترکیباتی را که دارای چسبندگی می باشند ایجاد می کند.میکروسیلیس بسیار نرم و بصورت پودر می باشد و مرکب از مواد غیر بلوری است و میزان ‏‎(sio2)‎‏ آن بین 85 تا 98 درصد می باشد. مواد معدنی مختلفی برای ساخت بتن با مقاومت بالا وجود دارد، از این مواد برای بهبود و توسعه کارایی بتن تازه و دوام بتن سخت شده استافده می شود. موثرترین آنها میکروسیلیس می باشد که به عنوان پرکننده بین اجزا متشکله بتن عمل نموده و نه تنهای باعث جسبندگی بین ذرات سیمان می شود بلکه چسبندگی بین سیمان و سندگدانه را افزایش می دهند.این رساله مروری است بر تحقیقاتی که در سلاهای اخیر پیرامون بتن با مقاومت زیاد انجام گرفته و سپس روشهای رسیدن به این مقاومتها با مصالح موجود در منطقه مازندران و ارائه و آزمایشات مربوط انجام گرفت. نقش مصالح تشکیل دهنده بتن، از جمله میکروسیلیس فوق روان کننده و بخصوص بزرگترین سنگدانه در رسیدن به مقاومت بالا مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. روابط بین مقاومتهای فشاری، کششی و خمشی و مدول الاستیسیته در بتن های با مقاومت معمولی و زیاد و بتن بدون میکروسیلیس جهت مقایسه نیز مورد بررسی قرار گرفته است، که خلاصه نتایج بدست آمده به صورت زیر ارائه می گردد:1- به دلیل ریزتر شدن بزرگترین اندازه سنگدانه، میزان سطح اتکا سنگدانه ها به هم در واحد حجم بیشتر شده و عامل تمرکز تنش که منجر به شکست سنگدانه و در نهایت ترک در بتن می گردد، کمتر شده و مقاومت زیاد می شود.2- با ریزتر شدن بزرگترین اندازه سنگدانه، مقدار باند (سطح چسبندگی) بین سیمان و سنگدانه در واحد حجم بیشتر شده و سهم تحمل نیرو بوسیله خمیر سیمان بیشتر می شود که در نهایت مقاومت بتن بیشتر می شود.3- به دلیل وجود میکروسیلیس در بتن، اکثر خلل و فرج ما بین سنگدانه ها و سیمان پر شده و جسم همگن و یکپارچه ای ایجاد شده که باعث افزایش سطح تماس گردیده، میزان تنش کمتر شده و مقاومت بیشتر می شود.4- به علت وجود فوق روان کننده ها، نسبت آب به سیمان (که در بتن عامل تعیین کننده ای برای مقاومت است) کاسته شده و مقاومت بتن افزایش می یابد.5- احتمال وجود ترکهای ریز (ناشی از تولید سنگدانه در ماشینهای سنگ شکن) که مقاومت بتن را کم می کند و سنگدانه های کوچکتر کمتر است.

پیشرفت در زمینه علم مصالح و تحقیق روزافزون در مورد مواد تشکیل دهنده سازه های بتنی، باعث دستیابی به مصالحی شده، که استفاده از آنها به نوبه خود توانسته است، اثرهای شگرفی در تولید بتن پرمقاومت گذارد. در چند دهه اخیر در زمینه علم مصالح و مواد افزودنی به بتن مطالعات بسیار گسترده ای در کشورهایی که دارای تکنولوژی هستند، انجام شده است. و در چند سال گذشته نیز، در کشور ما مطالعات تقریبا جامعی، توسط اساتید این فن، در مورد تولید بتن با مقاومت بالا انجام گردیده است. که ضرورت ایجاب می کند که در این زمینه تحقیقات و مطالعات وسیع تری صورت پذیرد. بتن بدون تردید فراگیرترین مصالح ساختمانی است، که تولید و مصرف آن روز به روز گسترش می یابد و تقریبا در تمام فضاهای زیست و کار مصنوع دست انسان، بصورت پیدا یا پنهان، در نقش و مقیاس های مختلف حضور دارد. امروزه علاوه بر مواد متشکله اصلی بتن، یعنی سنگدانه، سیمان و آب، اغلب از مواد دیگری در بتن استفاده می شود که بطور عام مواد افزودنی در بتن نامیده می شوند. یکی از مواد افزودنی مجاز برای بتن با مقاومت بالا، میکروسیلیس می باشد. کاربرد میکروسیلیس در بتن می تواند باعث افزایش مقاومت های فشاری، کششی و خمشی و کاهش نفوذپذیری گردد. در این رساله تلاش بر این بوده که، تاثیر میکروسیلیس در بتن و خواص مکانیکی آن مانند مقاومت های فشاری، کششی و مدول الاستیسیته بتن و پیدا کردن درصد مناسب میکروسیلیس از نظر فنی و هم از نظر اقتصادی، با استفاده از مصالح موجود در کارگاهها بیان شود. که برای اینکار با ‏‎20, 15, 10, 5, 0‎‏ درصد وزن سیمان، میکروسیلیس، آزمایشاتی روی نمونه ها ساخته شده انجام داده ایم. این نمونه های بتنی طبق برنامه زمان بندی شده، 7، 14 و 28 روزه، آزمایشات مقاومت فشاری، کششی و مدول الاستیسیته روی آنها انجام گردیده است. و همچنین لازم دیده شد. تاثیر میکروسیلیس در نفوذپذیری، خوردگی، دوام و تخلخل بتن، را مورد ارزیابی قرار دهیم.