بتن چیست؟

تاریخچه بتن: مروری از ابتدا تا به امروز

از دوران 1300 قبل از میلاد مسیح، معماران از وجود و اهمیت سنگ آهک در ساخت‌و‌ساز آگاه بودند. آنها از ‌ترکیب سنگ آهک و آب، ماده‌ای مستحکم به دست می‌آوردند که در ساختمان‌سازی استفاده می‌کردند. در همان دوران، یونانیان باستان از ماده‌ ترکیبی جدیدی استفاده کردند که به ساختمان های آنها مقاومت بیشتری می‌بخشید. این ماده‌ترکیبی از آهک، آب و سنگریزه بود.
سال 476 میلادی، به عنوان انقلاب بتنی در دنیا شناخته می‌شود. در همین دوران معماران، آثار درخشان و ماندگاری را همچون گنبد پانتئون، قنات پونت دوگارد و بسیاری بناهای دیگر را به وسیله بتن ساختند. پس از سقوط امپراطوری روم، میزان استفاده از بتن به طور چشمگیری کاهش پیدا کرد؛ اما مدتی پس از آن در قرن 18 میلادی، تکنیک متفاوت‌تری از بتن در ساخت بناهای رومی ‌رواج پیدا کرد و آن استفاده از آهک هیدرولیکی بود. به دنبال آن اختراع سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی، تحولی نوین در صنعت ساخت‌و‌ساز در آن زمان به وجود آورد. سپس به تدریج، با اختراع بتن مسلح، به تدریج استفاده از بتن رو به فزونی یافت و استحکامات بناها بیش از پیش فزونی یافت. امروزه استفاده از بتن با‌ترکیبات و کاربردهای بسیار متنوع، در انواع صنایع دیده می‌شود.

بتن در ویکی پدیا

واژه بتن، به فرانسوی Béton، در مفهوم وسیع به هر ماده یا‌ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی‌شدن تشکیل شده باشد، گفته می‌شود. در حالت کلی منظور از بتن، بتن ساخته شده توسط سیمان پرتلند است که از مخلوط کردن سنگدانه‌های ریز و درشت، سیمان پرتلند و آب تولید می‌شود. این مخلوط پس از گذشت زمان کافی به ماده‌ای سنگ‌ مانند تبدیل می‌شود. سنگدانه درشت معمولاً شن یا سنگ خردشده و سنگدانه ریز ماسه است. در طول سخت شدن یا عمل آمدن بتن، سیمان به صورت شیمیایی با آب‌ واکنش می‌دهد و بلورهای قوی تشکیل می‌دهد که سنگدانه‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند، فرآیندی که هیدراتاسیون نامیده می‌شود. در طی این فرآیند، گرمای قابل توجهی به نام گرمای هیدراتاسیون آزاد می‌شود. بعلاوه، به خصوص با تبخیر آب اضافی، بتن اندکی منقبض می‌شود، پدیده‌ای که به آن انقباض خشک‌شدن می‌گویند. فرآیند عمل آمدن و افزایش تدریجی مقاومت بتن که با آن اتفاق می‌افتد، به‌طور ناگهانی پایان نمی‌یابد مگر اینکه به‌طور مصنوعی قطع شود. در عوض، در دوره‌های زمانی طولانی کاهشی‌تر می‌شود، اگرچه، در کاربردهای عملی، بتن معمولاً پس از ۲۸ روز عمل آمده‌است و در استحکام کامل طراحی در نظر گرفته می‌شود.
بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولان‌ها، سرباره کوره‌ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها، الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلا، فشارهای هیدرولیکی و متراکم‌کننده‌های مختلف استفاده شود.

مواد اصلی تشکیل دهنده بتن کدام است؟

مواد تشکیل دهنده بتن شامل مواد مختلفی بوده که افزودن هر کدام به‌ترکیب بتن، سبب به وجود آمدن ویژگی‌های مختلف در آن می‌شود. اما به طور کلی مواد اولیه بتن شامل مواد زیر است:

سیمان پرتلند

از بین‌ترکیبات اولیه بتن، سیمان تنها ماده‌ای است که خود از ‌ترکیبات دیگری ساخته می‌شود. پرکاربردترین نوع سیمان مورد استفاده در ساخت بتن، سیمان پرتلند (Portland Cement) می‌باشد. سیمان پرتلند شامل سنگ آهک، آهن، ماسه سنگ، شیل، خاکستر بادی و رس می‌باشد. سیمان پرتلند مورد استفاده در بتن، چیزی در حدود 10 تا 15 درصد مخلوط بتن را شامل می‌شود.
سیمان مورد استفاده در ساخت بتن، خود به سه دسته تقسیم می‌شود:

•  سیمان پرتلند 5 گانه: که شامل پرتلند معمولی، اصلاح شده، زود سخت شونده، مقاوم در برابر سولفات و حرارت زایی کم می‌باشد.
• سیمان ویژه: که به دو دسته پرتلند سفید و پرتلند رنگی تقسیم می‌شوند.
•  سیمان پرتلند آمیخته: که به سه دسته پوزولانی(معمولی و ویژه)، روباره‌ای و سیمان بنایی تقسیم می‌شوند.

آب

به طور کلی آب در حدود 20 درصد‌ترکیبات بتن را شامل شده و برای ‌ایجاد ماده‌ای خمیری، ضروری‌ترین جزء به شمار می‌رود. اگرچه آب در ظاهر به عنوان ماده‌ای ساده به نظر می‌رسد، اما در‌ ترکیب آن جهت ساخت بتن با کیفیت، باید استانداردهای خاصی را رعایت کند. آب مصرفی در این‌ ترکیب، نباید طعم و بوی خاصی داشته باشد و باید از کیفیت بالایی همانند کیفیت آب آشامیدنی برخوردار باشد، در غیر این صورت سبب پایین آمدن مقاومت بتن، لکه‌دار شدن آن، خوردگی، زنگ زدن آرماتور و در نهایت بی ثباتی حجم بتن می‌شود. بهترین آب برای استفاده در این‌ترکیب، آبی با درجه اسیدیته (PH) بین 6 تا 8 می‌باشد. سیمان پرتلند طی فعل و انفعالات انجام شده، سبب به وجود آمدن گره‌هایی بر روی سطح سیمان می‌شود که این گره‌ها نیازمند چسبیده‌شدن به شن و ماسه‌های موجود هستند. این فرآیند که هیدراتاسیون نامیده می‌شود، تنها به وسیله وجود آب در‌ترکیب میسر می‌شود. مقاومت بالای بتن بستگی به نسبت آب دارد؛ به طوری که پایین بودن میزان آب به تناسب، سبب به وجود آمدن بتنی سخت‌تر و مقاوم‌تر شده و به دلیل وجود خلل و فرج‌های کمتر، نفوذپذیری در آن کمتر خواهد بود.

سنگدانه

سنگدانه‌ها (Aggregates) در ‌ترکیب بتن، پررنگ‌ترین نقش و بیشترین سهم را دارا می‌باشند. سنگدانه‌ها چیزی در حدود 70 درصد وزنی ‌ترکیبات بتن را تشکیل داده که شامل ماسه، شن درشت و سنگ‌های ریزتر و خردشده همانند سنگ آهک یا سنگ گرانیت می‌باشند. میزان آب و سیمان مصرفی در ‌ترکیبات بتن، بستگی به میزان سنگدانه‌های مصرفی در بتن دارد. سنگدانه‌های مورد استفاده می‌توانند از سنگدانه‌های بازیافتی که از تخریب و حفاری به دست می ایند، تهیه شوند. این عمل سبب کاهش هزینه‌های مصرفی و در نتیجه قیمت مقرون به صرفه در ساخت بتن خواهد شد. توجه به این نکته ضروری است که کیفیت سنگدانه‌ها، در عملکرد فیزیکی، شیمیایی و حرارتی بتن به وجود آمده تاثیر مستقیم خواهد داشت.
این سنگدانه‌های از کانی‌های مختلف از جمله کانی‌های سیلیسی، فلدسپات‌ها، کانی‌های میکا، کربناتی، سولفاتی، اکسید آهن، رس و غیره تشکیل شده اند. دسته بندی این دانه‌ها در استاندارد ASTM از نظر اشکال به 5 دسته کلی تقسیم بندی شده که از جمله آنها می‌توان به دانه‌های گرد گوشه، بی شکل و بی نظم، پولکی، تیز گوشه، طویل، پولکی طویل اشاره نمود.
اندازه این سنگدانه‌ها نیز در کیفیت نهایی بتن به دست آمده بسیار تاثیرگذار است. توزیع این سنگدانه‌ها به نام «دانه بندی سنگدانه» مرسوم است که در ابعاد متفاوت از جمله ماسه، سیلیت، رس، لای و غیره تقسیم بندی می‌شوند.

افزودنی‌های بتن

پس از‌ترکیب کردن مواد پایه و اصلی بتن، اکنون نوبت به افزودنی‌های بتنی می‌رسد. به طور کلی افزودنی‌ها به دو گروه شیمیایی و معدنی تقسیم می‌شوند. این افرودنی‌ها به شکل پودرهایی هستند که در ‌ترکیب با مواد اولیه بتن، تاثیرات قابل توجهی بر خواص مخلوط تازه می‌گذارند. تاثیرات این مواد به دو دسته شیمیایی و یا فیزیکی می‌باشد. افزودنی‌های شیمیایی بتن شامل مواد تقلیل دهنده آب (روان کننده‌ها)، کندگیرکننده‌ها، فوق روان کننده‌های بتن و تسریع کننده‌های گیرش هستند.

مزایا و معایب بتن کدام است؟

پس از شناخت بتن و مواد تشکیل دهنده آن، اکنون به برخی از ویژگی‌ها و مزایا و معایب آن می‌پردازیم:

مزایای بتن

1.  استفاده مختلف در امور و صنایع متعدد به ویژه در ساخت‌و‌ساز
2. مقاومت فشاری بالای بتن که این عامل سبب شده تا کمتر تحت تاثیر هوازدگی و فرسایش قرار گیرد.
3.  شکل پذیری آسان بتن و ریختن آن در قالب دلخواه.
4.  قابل پاشش بودن بتن جهت پرکردن‌ترک‌ها، شکاف‌ها و تعمیرات آسان.
5.  نزدیکی ضریب انبساط حرارتی فولاد و بتن که این عامل سبب چسبندگی مناسب این دو به ویژه در دمای بالا می‌شود.
6.  ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله به وسیله بتن‌های مسلح مانند خانه پیش ساخته بتنی.
7.  ایجاد عایق صوتی و حرارتی به وسیله بتن‌های پوک با بتن‌های پوشالی.
8.  قابل پمپاژ بودن بتن به وسیله شاتکریت و در نتیجه سرعت بالا در اجرا.
9.  استفاده چندباره از قالب‌های بتنی اعم از قالب‌های چوبی، پلاستیکی و آلومینیومی.
10.  دوام طولانی مدت بتن که با گذشت زمان مقاومت و استحکام آن افزایش پیدا می‌کند.

پس از بررسی مزایای بتن، اکنون به بررسی معایب آن می‌پردازیم:

معایب بتن

1. نفوذپذیری آب در بتن، یخ زدن بتن، افزایش حجم آن و در نهایت امکان‌ترکیدن بتن در هوای سرد.
2.  مقاومت پایین بتن در برابر محیط‌های قلیایی و سولفات که از مهم‌ترین معایب بتن به شمار می‌رود.
3.  وزن بالای بتن به ویژه در زمان مسلح شدن آن به وسیله فولاد.
4.  خزش بتن تحت اعمال بار مداوم که این مورد را باید در طراحی سدها و ساختمان های پیش تنیده در نظر گرفت.
5.  مقاومت کششی پایین بتن که سبب‌ترک خوردن آن شده و این موضوع به وسیله استفاده از میلگردهای کششی جبران می‌شود.

در ادامه برای آشنایی و دریافت اطلاعات بیشتر در مورد مزایا و معایب بتن مطالعه مقاله “مزایا و معایب بتن پیش ساخته چیست؟” را پیشنهاد میکنیم.

انواع بتن کدام است؟

همانطور که اشاره کردیم، افزودنی‌های بتن، عاملی برای تنوع و کارایی بتن می‌باشند. اکنون به انواع بتن‌های رایج در اجرا می‌پردازیم:

بتن پیش تنیده

غالب پروژه‌های بزرگ ساختمانی از بتن‌های پیش تنیده استفاده می‌شود. در این روش، جهت افزایش استحکام عضو بتنی، کاهش میزان انحراف و جلوگیری از‌ترک خورد بتن به کار می‌رود. میله‌های استفاده شده در بتن، قبل از اعمال بار واقعی، تحت فشار قرار می‌گیرند. در هنگام قراردادن بتن، میله‌های کششی تحت فشار قرار گرفته و از انتهای سازه مورد نظر نگهداشته می‌شوند. پس از سخت شدن بتن، پیش تنیدگی سبب می‌شود تا بخش تحتانی بتن در برابر کشش مستحکم‌تر شود. این نوع بتن در اجرای پل‌ها و سازه‌های سنگین، مدارس بتنی پیش ساخته، مراکز تجاری بزرگ، سالن‌های ورزشی، پارکینگ‌ بتنی پیش ساخته، سقف‌های با دهانه طولانی، راه آهن، باند فرودگاه و غیره کاربرد دارد.

بتن پیش‌ساخته

بتن‌های پیش‌ساخته، همانطور که از نام آن پیداست، بتنی است که در محیطی کنترل شده مانند کارخانه به اشکال خاص ریخته و ساخته شود و پس از حمل و نقل آن و ارسال به محل ساخت‌و‌ساز، استفاده و اجرا می‌شود.
اجزای پیش‌ساخته بتنی شامل سقف‌ها، ستون‌ها، تیرها، راه پله‌ها و در نهایت دیوارها هستند. استفاده از بتن‌های پیش‌ساخته به دلیل صرفه جویی در هزینه و زمان بسیار مقرون به صرفه بوده و برای پروژه توجیه اقتصادی دارد. در برخی از پروژه‌ها همانند پل‌های بزرگ، به دلیل‌ اینکه نمی‌توان قطعات بتنی را در محل کارگاه ساخت، از بتن‌های پیش‌ساخته استفاده می‌شود. علاوه بر آن در برخی شرایط اقلیمی ‌یا در فصول بسیار سرد و یا بسیار گرم که امکان ساخت بتن در کارگاه و محل پروژه وجود ندارد، از بتن‌های پیش‌ساخته استفاده می ‌شود.

بتن خود متراکم

بتن خود متراکم Self-Consolidating Concrete که مخفف آن SSC می‌باشد، بتنی است که بدون افزودن آب در قالب‌ها پخش شده و تمامی‌سطح قالب را پر می‌کند. این محصول نیازی به ویبراتورهای مکانیکی نداشته و همین ویژگی آن سبب شده تا در فضاهایی که امکان ویبره کردن بتن وجود ندارد، از این محصول استفاده شود. بنابراین هزینه‌های بتن ریزی کاهش یافته و سبب شده تا بتن را بتوانیم به اشکال مختلفی در قالب به عمل آوریم. به طور کلی، بتن خود متراکم دارای طرح اختلاط مهندسی و حساب شده بوده و بدلیل انعطاف پذیری و پایداری که دارد، به صورت یکپارچه و بدون جداشدگی در قالب جریان پیدا می‌کند. بتن خود تراکم نیاز سازندگان و مهندسان را در پروژه‌های مختلف برطرف نموده و مقاومت بالاتری در برابر بتن معمولی از خود نشان می‌دهد. همچنین دانه بندی مناسبی داشته و‌ تراکم آن در حد مطلوب می‌باشد.

بتن الیافی

بتن الیافی در دهه 1950 در کشور شوروی و پس از آن در دهه 1960 در آمریکا مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. تا جایی که امروزه به یکی از پرمصرف‌ترین مواد در مناطق سرد آمریکا و کانادا و کشورهای اروپایی بدل شد. الیاف سنتی همانند فولادی و شیشه‌ای امروزه با گسترش فناوری‌های نوین، جایگاه خود را به الیاف پلی پروپیلن، پلی استر، سلولزی، کربنی و… داده‌اند.
در ژاپن نیز از این بتن در برابر خوردگی، دیوارهای نما و پل‌های بزرگ استفاده می‌شود. یکی از شرکت‌های پیشتاز در این علم در دنیا، شرکت تویوتا ژاپن می‌باشد. در ادامه یکی دیگر از اختراعات در ژاپن، جلوگیری از یخ زدگی بتن‌های الیافی به وسیله نانو می‌باشد. در مجموع، از مزایای بتن الیافی می‌توان به تقویت یکپارچه بتن، افزایش ‌ایمنی بتن، دوام بیشتر، مقاومت بالای انبساط و انقباض، مقاومت بالا در برابر سایش و افزایش قدرت خستگی بتن می‌توان اشاره نمود.

بتن شاتکریت

بتن‌پاشی، اسپری کردن بتن یا همان شاتکریت (shotcrete) برگرفته از دو کلمه shot و concrete به معنای پاشیدن بتن است. این محصول، فرآیندی است که در آن مخلوط بتن به صورت اسپری شده به محل مورد نظر پاشیده می‌شود. بتن شاتکریت دارای مقاومت بالا و نفوذپذیری کم می‌باشد و به همین دلیل این نوع بتن جهت استفاده از تعمیر سازه‌ها و یا پوشش داخلی تونل‌ها و تانک‌ها و مخازن بتن پیش تنیده استفاده می‌شود. شاتکریت یا بتن پاشیده همان ملات یا بتنی است که با هوا و سرعت بالا بر روی سطوح مورد نظر پاشیده می‌شود. شاتکریت از ‌ترکیبات سیمان، سنگدانه، آب و مواد افزودنی تشکیل شده است. شاتکریت رفتاری مشابه با بتن دارد، اما به دلیل وجود مواد افزودنی، روش ساخت ‌ترکیب و اجرای آن با بتن متفاوت است. در برخی از فضاها که نیاز به مقاطع نازک بتنی در سطح زیاد مورد نیاز است، شاتکریت به عنوان گزینه‌ای مناسب عمل می‌کند. دستگاه شاتکریت به دو نوع خشک و‌ تر تقسیم می‌شود. شاتکریت خشک قدیمی‌تر بوده و مزایای کمتری نسبت به شاتکریت ‌تر را دارا می‌باشد. امروزه در حدود 60 درصد شاتکریت‌ها به روش‌تر اجرا می‌شوند. امروزه استفاده از شاتکریت در سراسر دنیا رواج داشته و در فضاهایی همانند مخازن، سدها، تونل سازی‌ها، ‌ایستگاه‌های چاه، معادن زیرزمینی، استخرهای شنا و مانند اینها استفاده می‌شود.

بتن غلتکی

نخستین تولید بتن غلتکی در‌ایران به دهه 1350 باز می‌گردد. در این زمان در کانادا، صنایع تولید الوار به دنبال یک راهکار تازه و سازگار با محیط زیست جهت دپوی محصولات خود بر روی زمین بودند. آنها نیازمند زمینی بودند که روسازی مقاومی‌داشته؛ در عین حال با هزینه‌های مقرون به صرفه ساخته شود. در این هنگام بتن غلتکی در این صنعت پدیدار شد. بتن غلتکی RCC بیشتر به منظور رویه‌سازی راه‌ها یا در ساخت سدها استفاده می‌شود. این نوع بتن در ظاهر و همچنین از نظر خواص فیزیکی مشابه بتن حجیم معمولی است. بتن غلتکی بدون درز، قالب، رولپلاک و آرماتور ساخته می‌شود و از مهم‌ترین خصوصیات آن، سریع و اقتصادی بودن آن است. علاوه بر آن، این بتن دارای استحکام و دوام قابل توجهی می‌باشد. بتن غلتکی در اجرای سازه‌های حجیم (سدها، شالوده‌های بزرگ و…) مانند ساخت‌و‌ساز و بازسازی سدها، جاده‌ها، فرودگاه‌ها، پارکینگ‌ها، نیروگاه‌ها، تأسیسات ذخیره‌سازی، تأسیسات نظامی‌ و سایر مجتمع‌های صنعتی کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین آلات راه سازی و عملیات خاکی استفاده می‌شود. برای آشنایی بیشتر با بتن غلتکی و انواع آن مطالعه مقاله “بتن غلتکی چیست؟” را پیشنهاد می کنیم.

بتن هوادار

بتن هوادار اتوکلاو شده یا همان بتن سبک گازی که به اختصار AAC نامیده می‌شود، نوعی بخصوص از بتن سبک متخلخل است که شامل ‌ترکیبات سیمان، آهک و سیلیس می‌باشد. مواد چسبنده شامل سیمان و آهک در فرآیند اتوکلاو، با مصالح سیلیسی واکنش نشان داده و تولید سیلیکات کلسیم هیدراته می‌کنند که این ماده خاصیت چسبندگی بالایی دارد. وجه تسمیه بتن هوادار یا همان بتن کف دار، به دلیل سبکی وزن آن می‌باشد. این بتن در تونل‌ها، پل‌ها، ساختمان‌های بلند و امثال آن استفاده می‌شود. در تولید بتن سبک هوادار از دانه‌های سنگ پا، بتن گازی، پوکه‌های معدنی، بتن گازی و رس شکفته استفاده می‌شود. بتن سبک هوادار در برابر رطوبت مقاومت بالایی داشته، در برابر زلزله و شرایط محیطی نیز مقاومت قابل توجهی از خود نشان می‌دهد.

بتن اکسپوز

بتن نمایان یا بتن اکسپوز (Exposed concrete) یکی از انواع بتن‌های مورد استفاده در ساختمان است که دوام و استحکام بالایی داشته و سطحی صاف و صیقلی دارد. این بتن با ارتقاء یافتن بتن در کارگاه یا کارخانه تولید می‌شود. بتن نما به دلیل مزایایی که دارد، مورد توجه بسیار در ساخت‌و‌ساز قرار گرفته است. این محصول در دیوارهای داخلی ساختمان و حتی در نمای ساختمان بسیار مورد استقبال واقع شده است و به صورت پنل‌های پیش‌ساخته در طرح‌ها و ابعاد مختلف تولید می‌شود. سرعت بالا در اجرا، هزینه مناسب، دوام و زیبایی، از ویژگی‌های بتن اکسپوز می‌باشد.

بتن بستر (بتن مِگر)

بتن مگر با عیار پایین سیمان، به میزان 100 الی 150 کیلوگرم بر مترمکعب ساخته می‌شود که در زیر فنداسیون قرار می‌گیرد. این بتن به منظور آماده سازی بستر خاکبرداری شده جهت آرماتوربندی و صفحه گذاری اجرا می‌شود. از نام‌های دیگر بتن مگر می‌توان به بتن لاغر، بتن سبک، بتن رگلاژ و بتن نظافت اشاره کرد. ضخامت بتن بستر در حدود 15-10 سانتی متر بوده و از هر طرف در حدود 15-10 سانتی متر نیز اضافه‌تر و بیشتر از میزان فنداسیون ریخته می‌شود. مهم‌ترین ویژگی این بتن، عیار پایین سیمان در آن است که این ویژگی سبب مقرون به صرفه بودن در استفاده از سیمان در تولید این بتن می‌باشد.

فوم بتن

فوم بتن که به عنوان بتن سبک سلولی (CLC) نیز شناخته می‌شود، جزو مصالحی ساختمانی سبک وزن و پرکاربرد می‌باشد. این بتن با ‌ترکی شدن نوعی چسب سیمانی (معمولاً سیمان پرتلند یا خاکستر بادی)، آب و یک کف پایدار که با وارد کردن هوا به مخلوطی از آب و یک عامل کف‌ساز تولید شده،‌ ایجاد می‌شود. فوم بتن به عنوان یک عامل مکانیکی و جذب کننده هوا عمل کرده و حباب‌های هوای کوچکی را در درون بتن‌ایجاد می‌کند. ‌ترکیبات‌ این بتن از دوغاب سیمان و فوم تشکیل شده که خود فوم، ماده‌ای متشکل از حباب‌های هوا بوده و در حدود 20 درصد حجم بتن را تشکیل می‌دهد. وجود این حباب‌ها در درون بتن، سبب به وجود آمدن بتنی با چگالی بسیار پایین می‌شود.
از نام‌های دیگر فوم بتن، می‌توان به بتن اسفنجی، بتن سبک، بتن اسفنجی سبک، بتن هوادار، بتن متخلخل و بتن کفی اشاره نمود. این بتن همانطور که گفته شد، به دلیل وجود تخلخل در بافت آن، عایق صوتی و حرارتی مناسبی می‌باشد. اکنون این نوع بتن به سرعت و سهولت در هر محیطی قابل اجرا می‌باشد.

افزودنی بتن چیست و کاربرد آن کدام است؟

افزودنی‌های بتن همانطور که قبلا اشاره شد، به موادی گفته می‌شود که غیر از مواد اولیه و پایه در ساخت بتن باشند. افزودنی‌های بتن ویژگی‌های بسیار داشته و از مهم‌ترین و اصلی‌ترین وظایف افزودنی‌ها، تغییر خواص بتن، استحکام و بالابردن مقاومت بتن می‌باشد. مواد افزودنی بتن به صورت گرد و یا مایع، جهت بالا بردن کیفیت بتن و اصلاح خواص بتن به آن افزوده می‌شود. این مواد خاصیت بتن را به طرز چشمگیری تغییر می‌دهند، بنابراین میزان مصرف آنها باید به درستی محاسبه گردد. اشتباه در مورد مقدار مواد افزودنی بتن می‌تواند عواقبی نامطلوب در بتن تازه و یا سخت شده ‌ایجاد نماید. به طور دقیق‌تر، میزان انواع افزودنی‌ها در بتن همیشه کمتر از ۵% وزن سیمان می‌باشد. مقدار افزودنی‌های بتنی کم بوده و معمولا در نسبت طرح‌های اختلاط به حساب نمی آیند. مواد افزودنی بتن اگر بر روی یکی از خواص بتن تاثیر بگذارد، تک منظوره و در غیر اینصورت چند منظوره به حساب می‌آید. افزودنی‌های بتن شامل تغییر برخی خواص بتن شده که برخی از آنها عبارتند از:

1.  کاهش انقباض بتن
2.  بهبود عمل آوری بتن
3.  به تاخیر انداختن سرعت گیرش بتن
4.  بهبود سرعت مقاومت بتن
5.  بهبود اتصالات اعم از اتصال به میلگرد
6.  تاخیر در خوردگی‌های میلگردها
7.  کاهش زمان عمل آوری بتن
8.  افزایش مقاومت در برابر ضربه و سایش

طرح اختلاط بتن چیست؟

طرح اختلاط بتن فرآیندی است که در آن‌ ترکیب مناسب اجزای بتن با توجه به مشخصات فنی داده شده تعیین می‌شود. این طرح انواع مختلفی داشته و فرمول آن برای هر طرح متفاوت است. از ویژگی‌های طرح اختلاط بتن، ارائه نسبت‌های متناسب در مصالح مختلف می‌باشد. این نسبت‌ها با توجه به مقاومت بتن سنجیده و ارائه می‌گردد. جهت بهبود کیفیت بتن مصرفی، استحکام، کارایی و مقامت بالا، طرح اختلاط بتن در ساخت‌و‌ساز بسیار ضروری و قابل اهمیت می‌باشد. ساز وکار طرح اختلاط بتن بسیار پیچیده است، زیرا با تغییر دادن یک متغیر در این اختلاط، ممکن است خواص بتن به صورت متضاد تحت تاثیر قرار گیرد. بنابراین، طرح اختلاط، هنر متعادل کردن این اثرهای متضاد است. در ادامه برای آشنایی بیشتر با طراحی بتن و ضوابط بتن در نشریه 388 بتن مطالعه مقاله ” آیین نامه طرح و محاسبه و سازه های بتنی پیش ساخته (نشریه شماره 388) ” را پیشنهاد می کنیم.

مقاومت فشاری بتن چیست؟

مقاومت فشاری بتن، به توانایی بتن به مقدار توانایی و تحمل سازه‌های بتنی در مقابل بار و فشارهای وارد شده بدون‌ترک یا تغییر شکل آن است. این ویژگی در مقاومت فشاری بتن به عنوان یکی از مهمترین نقاط مثبت این ماده شناخته می‌شود. در تهیه مقاومت بالای بتن، باید به مواد اولیه در ساخت آن توجه بسیار کرد. این مواد باید به طور اصولی و تناسب دقیق با یکدیگر‌ترکیب شده تا بتن به دست آمده بتواند به مقاومت بالای خود برسد. هرچه میزان مقاومت فشاری بتن در یک سازه بتنی بیشتر باشد، میزان مقاومت فشاری آن نیز بیشتر خواهد بود و بدین ‌ترتیب این دو با یکدیگر تناسب عکس دارند.

عیار بتن چیست؟

عیار بتن به میزان مصرفی سیمان بر حسب کیلوگرم بر مترمکعب به دست می‌آید. این عیار با نسبت اختلاط بتن و حداقل مقاومت بتن مورد نظر در پایان 28 روز عمل آوری توصیف می‌شود. عیار بتن در پروژه‌های ساختمانی بسیار اهمیت دارد؛ به طوری که می‌تواند تعیین کننده مقاومت نهایی بتن باشد. سازندگان با در نظر گرفتن عیار بتن مصرفی خود می‌توانند محاسبه کنند که چه مقدار مواد برای هر یک از اعضای ساختمان اعم از تیرها، ستون‌ها، سقف‌ها و غیره دارند. هرچه میزان سیمان مصرفی در بتن بیشتر باشد، بتن از عیار بیشتری برخوردار بوده و به تناسب آن دارای مقاومت بالاتری می‌باشد. به طور کلی، تعیین مقاومت و عیار بتن، به مقدار و نوع سیمان مصرفی آن بستگی دارد.

عمل آوری بتن (کیورینگ بتن) چیست؟

کیورینگ (Curing) یا عمل آوری بتن، اولین مرحله‌ای بوده که به منظور حفظ شرایط دما و رطوبت، در بتن تازه انجام شده، و معمولاً توسط پیمانکاران انجام می‌شود. عمل آوری (کیورینگ) همان حفظ میزان رطوبت و دمای مناسب بتن در سنین اولیه آن (پس از عملیات بتن ریزی) است، به گونه‌ای که بتن بتواند به خصوصیات طراحی شده دست پیدا کند. اجرای کیورینگ دقیق و اصولی بتن، علاوه بر استحکام و دوام بتن،‌ سبب افزایش مقاومت فشاری و سایشی شده و در برابر یخ‌بندان و سرمای شدید نیز از بتن محافظت می‌کند.

دلیل ویبره زدن بتن چیست؟

ویبره زدن بتن به عنوان بخشی ضروری در روند بتن‌ریزی بوده که در کیفیت نهایی کار تاثیر بسیاری دارد. اصطلاح ویبره زدن بتن به فرآیندی گفته می‌شود که در آن هوای محبوس شده از بتن تازه را دفع کرده و سنگدانه‌ها را به هم چسبانده که با این عمل چگالی بتن افزایش می‌یابد.
ویبره بتن به وسیله دسنگاهی به نام ویبراتور انجام می‌شود. انتخاب ویبراتور مناسب در این مرحله می‌تواند به پایداری هرچه بیشتر بتن و دوام بیشتر آن کمک شایانی نماید.
در هنگام اختلاط بتن، سنگدانه‌های موجود در آن دارای شیارهای نامنظمی ‌بوده که عمدتا به وسیله آب پر می‌شوند. در بسیاری از این موارد، آب نیز نمی‌تواند این حفره‌ها را به صورت کامل پر کرده و در نهایت معمولا مقداری هوا در این بین باقی می‌ماند. به طور کلی چیزی در حدود 8 درصد حجم کل بتن را هوا تشکیل می‌دهد که سبب‌ترک خوردگی در بتن، تخریب و تضعیف بتن می‌شود. با عمل ویبره زدن، کارایی بتن افزایش یافته و متراکم‌تر می‌شود. به علاوه سبب بالا رفتن مقاومت فشاری بتن شده و دوام بالاتری در محیط‌های متعدد می‌گردد. ویبره زدن بتن سبب چسبندگی بین بتن و آرماتورها شده و در نهایت سطحی صاف و یکدست به ما می‌دهد.

عوامل موثر بر قیمت بتن چیست؟

قیمت نهایی بتن به عوامل متعددی بستگی داشته و علاوه بر روند‌ترکیب و اختلاط مواد اولیه، فعل و انفعالاتی که در پروسه آماده کردن بتن و اجرای آن انجام می‌شود نیز در قیمت نهایی آن تاثیر خواهد گذاشت. اکنون به برخی از این عوامل می‌پردازیم:

• قیمت مواد اولیه:

با توجه به نوع بتن تولید شده و به دنبال آن نوع بتن مصرفی و کاربرد آن، تغییرات قیمت هر کدام از مواد اولیه می‌تواند قیمت نهایی بتن را تحت تاثیر قرار دهد. بتن از مواد اولیه ماسه سنگ، سیمان، آب و مواد افزودنی تشکیل شده است. علاوه بر تغییرات هر یک از این پارامترهای ذکر شده، ممکن است در برخی موارد و در فصول سرد، بتن ریزی نیاز به ضدیخ داشته باشد که در اینصورت بر روی قیمت نهایی موثر خواهند بود.

•  هزینه کنترل کیفیت و آزمایشگاه:

انجام آزمایشگاه‌های مختلف و متعدد در مراحل آماده کردن بتن، از عوامل مهم و تاثیرگذار در قیمت بتن می‌باشد. کنترل کیفیت بتن شامل آزمایشگاه‌های فیزیکی و شیمیایی بوده که میزان غلظت سیمان و مواد افزودنی را اندازه گیری می‌کند و در عین حال استحکام مکانیکی بتن را نیز می‌سنجد.

• هزینه تولید و ‌ترکیب مواد اولیه:

تولید مواد و اختلاط اولیه آنها، از عوامل دیگری است که بر قیمت نهایی بتن تاثیر مستفیم می‌گذارد. این تولید و‌ترکیب ممکن است در کارخانه بتن و یا کارگاه‌های ساختمانی انجام پذیرد.

•  استفاده از وسایل نقلیه و حمل و نقل بتن:

حمل و نقل بتن به محل پروژه به وسیله میکسرهای بتنی انجام می‌پذیرد. این میکسرها به وسیله کارخانه‌های بتن تامین و در اختیار پیمانکاران برای انتقال به پروژه قرار می‌گیرد. این عامل سبب تازه ماندن بتن و کیفیت بالای آن در هنگام اجرا می‌شود.

پیشرفت تکنولوژی در ساخت بتن امروزی

بتن آماده برای اولین بار تقریباً 100 سال پیش در یک کارگاه ساختمانی در بالتیمور آمریکا استفاده شد و اکنون در بسیاری از کشورهای توسعه یافته این ماده در ساخت‌و‌ساز استفاده می‌شود. امروزه بتن با تولید سالانه در حدود 4 میلیارد مترمکعب در دنیا، بدلیل ویژگی‌های ذکر شده، به پرمصرف‌ترین ماده ساختمانی تبدیل شده است. بتن‌های امروزی تفاوت‌های بسیار زیادی به نسبت به بتن‌های اوایل قرن بیستم دارند.
پیشرفت‌های اخیر در فناوری فرآورده‌های بتنی و سیمان، و همچنین افزودنی‌های معدنی، به همراه پیشرفت در روش‌های تولید، منجر به تولید بتن با کارایی و مقاومت بالا شده است. به طور کلی بتن‌ها، گزینه‌های بسیار مناسبی برای سازگاری با محیط زیست می‌باشند. امروزه استفاده از بتن برای ساخت مبلمان شهری و محوطه سازی مانند گلفوژ بتنی یا گلدان شیب بندی بسیار کاربردی است که نقش به سزایی در زیبا سازی شهر دارد

جمع بندی

در بررسی مصالح ساختمانی، و به ویژه بتن که خود اولین و پرمصرف‌ترینِ این مواد و مصالح می‌باشد، باید اذعان کرد که پیشرفت‌های چشمگیر اخیر در ساخت و تولید بتن، منجر به ‌ایجاد تغییراتی در طراحی و ساخت در دهه‌های اخیر شده است. این تغییرات به نوبه خود می‌توانند بر روند شکل‌گیری و سرعت بخشیدن به تکنولوژی و فناوری‌های جدید، تاثیر مستقیمی‌ داشته باشند و آینده صنایع مختلف بخصوص صنعت ساخت وساز را تضمین نمایند. استفاده از بتن با کیفیت در ساخت سازه های پیش ساخته از جمله ویلا و خانه پیش ساخته کاربردی است.