هر حجمی از بتن (معمولا با ابعاد بزرگ) که نیازمند تدابیری ویژه برای کاهش ترک خوردگی ناشی از گرمای آبگیری (هیدراتاسیون) باشد بتن حجیم نامیده می شود.
واکنش میان سیمان و آب توام با تولید گرما می باشد و سبب افزایش قابل ملاحظه دمای درون قطعات بزرگ بتنی می شود. اگر این گرما نتواند به سرعت تخلیه شود تغییر حجم ناشی از افزایش و کاهش دمای سازه ممکن است تنش ها و کرنش های قابل ملاحظه ای ایجاد نماید که ترک خوردگی بتن را به دنبال خواهد داشت. تدابیر لازم برای کنترل دمای بتن ممکن است قبل، همراه و یا بعد از بتن ریزی اعمال شوند.
اندازه بزرگترین دانه سنگی بتن های حجیم معمولا بزرگتر از بتن های متداول است و دانه بندی سنگدانه ها باید با دقت بیشتری کنترل شود تا با حداقل سیمان ممکن (یا به کمک پوزولان ها) طرح اختلاط مناسب تهیه گردد.
هدف از طراحی بتن حجیم برآوردن الزامات مورد نیاز همراه با تولید کمترین گرمای ممکن و در نظر داشتن صرفه اقتصادی است. معمولا پایایی، مسائل حرارتی و اقتصاد مهم ترین عوامل در طراحی سازه های بتنی حجیم هستند و عامل مقاومت اغلب در درجه دوم اهمیت قرار دارد.
در طراحی مخلوط های بتن حجیم با کیفیت (مقاومت و پایایی) مطلوب، باید کمترین مقدار سیمان به مصرف برسد تا ترک خوردگی حرارتی کاهش یابد.
افزودنی های کندگیر کننده در بتن
✔ سنگدانه ها
سنگدانه های مصرفی در بتن حجیم باید از نزدیکترین و مناسب ترین منابع قرضه موجود در اطراف ساختگاه تامین شوند. منابع قرضه مورد تایید می تواند شامل سنگدانه های طبیعی موجود در آبرفت های کنار رودخانه ها، تراس های آبرفتی مرتفع تر، معادن سنگ کوهی یا مخلوطی از آنها باشند.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی سنگدانه های مناسب برای بتن ریزی های حجیم باید منطبق بر ضوابط مندرج در آیین نامه بتن ایران باشد. افزون بر این بسیاری از سنگدانه هایی که حداقل کیفیت مورد نیاز را دارا می باشند نیز به شرط حفظ پایایی بتن می توانند مورد تایید قرار بگیرند.
در بتن های حجیم به منظور کاهش مشکلات ناشی از گرمای آبگیری باید با توجه به سایر الزامات طرح از بزرگترین اندازه ممکن سنگدانه استفاده شود، ولی استفاده از سنگدانه های درشت سبب افزایش پدیده جداشدگی در بتن می گردد که این پدیده باید به کمک طراحی مخلوط هایی با دانه بندی مناسب و با اعمال الزامات اجرایی آیین نامه کنترل شود.
✔ سیمان
عامل چسباننده سنگدانه ها در بتن یعنی خمیر سیمان نقش مهمی در عملکرد سازه بتن حجیم ایفا می کند. علاوه بر الزامات پایایی و مقاومتی مورد نیاز، واکنش های آبگیری در بتن های حجیم باید آهسته تر ا بتن های معمولی صورت گیرد تا گرمای حاصل از این واکنش ها سبب افزایش بیش از حد مجاز دمای سازه نشود. در بتن های حجیم یکی از چند گونه سیمان پرتلند نوع ۲، ۴ یا ۵ و یا انواع بخصوصی از سیمان های آمیخته پرتلند پوزولانی و روباره ای استفاده می شود.