عمومی

بتن چیست؟ ۳۲ نوع بتن، افزودنی ها، مزایا و معایب

در دنیای کنونی بتن بعد از آب، پر مصرف ترین ماده است. این موضوع نه تنها می تواند به دلیل گستردگی کاربردهای آن باشد بلکه استحکام، مقرون به صرفه بودن، دوام و انعطاف پذیری آن نیز حائز اهمیت و قابل توجه است

بتن چیست؟

بتن، توده ای شبیه به سنگ مصنوعی، یک ماده چسبنده و ترکیبی است که از ترکیب (سیمان یا آهک) و آب به همراه سنگدانه ها (ماسه، شن، سنگ، خرده آجر)  و مواد افزودنی دیگر به نسبت مشخص و معین تشکیل می شود. استحکام و کیفیت بتن کاملا بستگی به میزان درصد افزودنی های آن دارد.  برای ساخت این محصول حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلا، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده های مختلف استفاده می شود.

بتن بسیار مستحکم است و به آسانی به اشکال و اندازه های مختلف تبدیل می شود. علاوه بر این مقرون به صرفه است و هزینه زیادی صرف ساخت آن نمی شود. از بتن در سازه های خاص از جمله ساخت پله های فولادی و ساخت و ساز سایر ساختمان های بتنی استفاده می شود. از این رو برای بررسی، طراحی و اجرای حداقل ضوابط و مقررات طبق دانلود مبحث ۱۰ برای طراحی و محاسبه اجرای ساختمان فولادی ارائه می شود.

 

تاریخچه بتن

دوره زمانی که در طی آن بتن برای اولین بار اختراع شد به هزاران سال قبل باز می کردد. قدیمی ترین بتن کشف شده مربوط به هفت هزار سال قبل است که در منطقه فلسطین کنونی و در کف یک کلبه چوبی مشاهده شد. بتن استفاده شده برای کف از سوزاندن سنگ آهک برای تولید آهک زنده استفاده می شد که سپس با سنگ و آب مخلوط می شد و با گذشت زمان کم کم سفت می شد. دانش و ساخت این ماده آهکی در مصر و یونان باستان گسترش یافت و حدود سیصد سال قبل از میلاد مسیح به رومیان رسید.

کلمه بتن از واژه لاتین‘Concretu’ به معنای رشد یافته یا مرکب گرفته شده است. سپس رومیان ماده ای آتشفانی را کشف کردند که دارای خاصیت سیمانی بود و به سیمان پوزولان شهرت داشت. نمونه هایی از بتن ساخته شده با این سیمان هنوز در سازه هایی مثل پانتئون و کولوسئوم در رم وجود دارد

الزامات استفاده از بتن

بتن چیستاین محصول از انواع مختلفی از سیمان ها که شامل پوزولان ها، سولفورها، پلیمر ها، الیاف های مختلف و افزودنی های متفاوتی هستند، تولید می شود. بتن از ترکیب آب با سیمان و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان و در شرایط محیطی خاص به وجود می آید، که دارای ویژگی های خاصی است. همچنین در دسترس بودن مصالح، دوام زیاد و نیاز به ساخت و سازهای بتنی مانند ساختمان ها، سازه ها، سد ها، پل ها، تونل ها و راه ها، این ماده را بسیار پر کاربرد کرده است و مورد استقبال مهندسان و معماران قرار گرفته است. با وجود این که زمان زیادی از پیدایش این محصول گذشته است اما تا به امروز دستخوش پیشرفت های زیادی شده است.

مشاهده خرابی ها با عوامل فیزیکی و شیمیایی در این محصول و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، باعث شده است افکار را به سمت مطالعه دانلود استاندارد ۲۸۰۰ که آیین‌ نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله است، سوق داده شود. به همین دلیل در برخی از کشورها استانداردهایی با عملکرد بالا تهیه شده است که باید در ساخت این محصول این استانداردهای زلزله به طور کامل رعایت شود.

مزایا و معایب استفاده از بتن

بتن در تمامی شاخه های مهندسی عمران نقش حیاتی دارد. در اینجا در این مقاله تمام مزایا و معایب عمده بتن شرح داده شده است.

مزایا

  • بتن هنگام ساخت کاملاً بی اثر است، به این معنی که گاز های گلخانه ای ساطع نمی کند
  • بتن صد در صد قابل بازیافت است
  • می توان آن را به قطعات کوچک خرد کرد و با مواد دیگر مخلوط کرد تا سنگدانه تولید شود
  • بتن بسیار مقرون به صرفه است
  • قوی، بادوام و ارتجاعی است
  • مواد تشکیل دهنده بتن در بیشتر مکان ها به راحتی در دسترس هستند
  • می توان آن را به هر شکل دلخواه تبدیل کرد
  • هزینه نگهداری بتن تقریبا ناچیز است
  • فرسودگی بتن با افزایش عمر قابل ملاحظه نیست
  • بتن به دلیل غیر قابل احتراق بودن، ساختمان را ایمن می کند
  • بتن می تواند دمای بالا را تحمل کند
  • بتن در برابر باد و آب مقاوم است. بنابراین در مناطق طوفانی بسیار مفید است
  • به عنوان یک ماده عایق صدا می توان از بتن استفاده کرد

معایب

  • در مقایسه با سایر مواد اتصال دهنده، مقاومت کششی بتن نسبتاً کم است
  • وزن بتن نسبت به مقاومت آن زیاد است
  • بتن ممکن است حاوی نمک های محلول باشد. نمک های محلول باعث ایجاد شوره می شوند
  • بتن از نظر زیبایی ظاهری جذابیت بالایی ندارد
  • بتن از فولاد یا چوب حجیم تر است و باعث افزایش بار مرده سازه می شود

انواع بتن ها

کاربرد بتن و انواع آنمدل های مختلفی از بتن وجود دارد که بعضی از آنها برای اهداف مشابه قابل استفاده هستند و بستگی به هدف و نوع کاربری شما دارد. مهمترین انواع بتن ها عبارتند از :

۱. بتن ساده

بتن معمولی نوع بتن است که از سیمان پرتلند، ماسه، شن و آب، به همراه آرماتور و یا بدون آن در سازه ها، راه ها و پی مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو برعکس بتن سبک و سنگین که از سنگدانه هایی با ابعاد مختلف ساخته شده است و چون وزن این سنگدانه ها متفاوت است باعث شده که این موضوع وجه تمایز بین بتن ساده با سایر انواع بتن در وزن آن باشد. از این بتن می توان در ساخت بناها یا پله هایی که نیاز به استحکام کششی بالا ندارند استفاده کرد. همچنین از این نوع بتن در سد سازی استفاده می شود. این بتن استحکام بالایی در مقابل ارتعاشات یا وزش باد های سهمگین ندارد

۲. بتن با مقاومت معمولی

بتن با مقاومت معمولی از ترکیبی از چندین ماده اساسی مثل سنگدانه، بتن و ماسه با نسبت ۱، ۲ و ۴ ساخته شده است. این مخلوط، بتن با مقاومت معمولی تولید می کند که می تواند برای بسیاری از کاربردها استفاده شود. حدودا بین ۳۰ تا ۹۰ دقیقه زمان لازم است تا بتن آماده شود اما این بستگی به شرایط آب و هوایی در محل بتن و خواص سیمان دارد.

۳. بتن ساده حجیم

بتن ساده حجیم به بتن بدون آرماتور گفته می شود که حجمی عظیمی از بتن را شامل می شود که اغلب با ابعاد بزرگ در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو اگر موارد اولیه ساخت بتن حجیم را رعایت کنیم باعث کاهش ترک خوردگی ناشی از گرمای زیاد می شود.

۴. بتن حجمی

این بتن به عنوان جایگزینی برای بتن آماده برای رفع مشکل فواصل طولانی بین کارخانه بتن و محل ساخت و ساز ایجاد شده است. این بتن به کامیون های مخصوصی معروف به میکسرهای سیار حجمی نیاز دارد. آنها مواد تشکیل دهنده بتن و آبی را که قرار است در محل ساخت و ساز مخلوط می شود، حمل می کنند.

بتن حجمی زمانی بسیار مفید است که به دو نوع مخلوط بتن در یک سایت واحد کارگاهی نیاز باشد. از آنجایی که بتن می تواند در صورت نیاز مخلوط و تحویل شود، به یک کامیون اجازه می دهد تا دو مخلوط مختلف بتن تولید کند. در سایت های بزرگ، ساخت و سازهای زیرزمین و پروژه های چندگانه که در آن به انواع مختلف بتن نیاز دارید بسیار مفید است.

۵. بتن استامپی (منقش)

بتن استامپی برای شبیه سازی واقعی ظاهر، زیبایی و الگوی سنگ های طبیعی، کاشی، آجر و گرانیت طراحی شده است. بتن استامپی اغلب برای ساخت پاسیو، استخر، کف داخلی و راهروها استفاده می شود. این سبک از بتن با استفاده از پد های چاپ کننده حرفه ای برای ایجاد نقش و طرح بر روی سطح بتن به دست می آید. برای داشتن یک روکش طبیعی می توانید از نقش های مختلف و رنگ آمیزی شده نیز استفاده کنید.

از مزایای استفاده از این نوع بتن می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • مقرون به صرفه بودن در مقایسه با سنگفرش و سنگ طبیعی
  • نگهداری آسان پس از آب بندی
  • با استفاده از موارد مخصوص، ضد لغزندگی بالایی پیدا می کند
  • با دوام و ماندگار
  • نقش و نگار های متنوع با رنگ های متفاوت

۶. بتن پلیمری

سنگدانه های بتن پلیمری، در مقایسه با سایر انواع بتن، به جای سیمان، با پلیمر به یکدیگر متصل می شوند. این نوع بتن از شن های آهکی، سیلیس، کوارتز، سنگریزه های گرانیتی و سایر مواد با مقاومت فشاری بالا ساخته می شود. اگر این مواد خشک، تمیز و عاری از گرد و غبار نباشند، می تواند تاثیر منفی بر قابلیت اتصال بتن داشته باشند.

رزین پلیمری به عنوان اتصال دهنده عمل می کند و سنگدانه تنش یکنواختی را ایجاد می کند. کامپوزیت های بتن پلیمری دارای ترکیب مشخصی از خواص در فرمولاسیون خود هستند. بعضی از این خواص عبارتند از :

  • دمای محیط با عمل آوری سریع بتن
  • چسبندگی خوب به سطوح
  • ماندگاری طولانی مدت
  • مقاومت خمشی، کششی و فشاری بالا
  • نفوذپذیری کم در برابر آب و بعضی محلول ها
  • فرمول سبک
  • مقاومت شیمیایی قوی

۷. بتن سریع گیر (زودگیر)

عجله دارید ؟ پس به بتن سریع گیر نیاز دارید. زمانی ایده آل است که برای تکمیل یک پروژه وقت کافی ندارید. زمان گیرایی سریع تری دارد و در برابر دماهای پایین بسیار مقاوم است، بنابراین در هر زمان از سال قابل استفاده است. به خصوص در زمستان ها که هوای سرد اجازه استفاده از بسیاری از انواع دیگر بتن را نمی دهد بسیار مفید است.

۸. بتن هوشمند

همانطور که از نام آن پیداست، بتن هوشمند فناوری بتن های آینده است. ایجاد این نوع بتن نظارت بر وضعیت سازه های بتن آرمه را آسان می کند. بتن هوشمند حاوی الیاف کربن کوتاهی است که با میکسر های بتن مرسوم اضافه می شود. این فرآیند بر مقاومت الکتریکی بتن در هنگام فشار یا تنش تأثیر می گذارد.از این نوع بتن می توان برای تشخیص مشکلات احتمالی قبل از شکست بتن استفاده کرد.

در تشخیص عیوب ساختاری بسیار خوب است. اگرچه هنوز به طور گسترده در دسترس نیست، اما انتظار می رود که از مصالح ساختمانی پر مصرف در آینده برای شهرهایی باشد که با خطر زلزله مکرر مواجه هستند. بتن هوشمند به مهندسان این شهرها امکان می دهد تا سلامت سازه ها را پس از زلزله بررسی کنند، و ارزیابی بسیار بهتری از وضعیت آنها نسبت به بازرسی بصری داشته باشند.

۹. بتن دکوراتیو

بتن تزئینی از نظر بصری و زیبایی، ترکیبات بتنی جذابی ایجاد می کند. بتن تزئینی می تواند چندین فرآیند را طی کند که عبارتند از :

  • رنگ آمیزی
  • قالب گیری
  • جلا دادن
  • حکاکی کردن
  • استفاده های تزئینی

برای هر پروژه ای که در آن فاکتورهای زیبایی شناسانه اهمیت دارد، ایده آل است. همچنین یک راه عالی برای افزودن کمی “شخصیت” به سطوح یا ساختارهای کسل کننده است. به عنوان مثال، استخرها و کفپوش ها می توانند به خوبی از بتن تزئینی استفاده کنند.

۱۰. بتن متخلخل (بتن زهکش)

این یکی از رایج ترین انواع بتن است که برای ساخت جاده ها و روسازی ها استفاده می شود. این بتن برای مقابله با مشکلات روان آب طوفان و حوضچه های آب و گودال ها در جاده ها یا باند فرودگاه طراحی شده است.

بتن های دیگر آب را جذب می کنند. جاده ها و مسیرهایی که از این نوع بتن استفاده می کنند سازیگاری بیشتری با مشکلات روان آب ها و انباشت برف دارند.

این بتن از مخلوطی از سیمان، آب و سنگدانه های درشت تشکیل شده است و شامل شن و ماسه نیست به همین دلیل که ساختاری متخلخل ایجاد می کند. این موضوع این اجازه را می دهد تا آب به راحتی از لایه ها عبور کند. برخی از انواع بتن متخلخل در هر دقیقه چندین گالن آب از سطح خود عبور می دهند

۱۱. بتن سبک وزن

بتن سبک هر نوع بتنی است که چگالی آن کمتر از ۱۹۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشد. بتن سبک با استفاده از سنگدانه های سبک ایجاد می شود. سنگدانه ها موادی هستند که به تراکم بتن می افزایند. این سنگدانه های سبک از مواد مختلف طبیعی، مصنوعی و فرآوری شده مثل خاک رس، سنگ های فرآوری شده، سنگ های آتش فشانی، سنگ های پوکه و سنگ های معدنی تشکیل شده اند

مهمترین خاصیت بتن سبک این است که رسانایی حرارتی بسیار پایینی دارد. کاربردهای متداول بتن سبک شامل ساخت ورودی پل های با دهانه بلند و بلوک های ساختمانی است. همچنین می توان از آن برای محافظت از سازه های فولادی استفاده کرد.

۱۲. بتن خود متراکم

بتن خود متراکم وقتی در محل خود قرار می گیرد به دلیل وزن خود، به خودی خود فشرده و متراکم می شود. این بتن غیر جداشدنی و بسیار روان، قالب را پر می کند و به راحتی در جای خود پخش می شود تا آرماتور را بدون نیاز به لرزش یا فشار های مکانیکی در خود محصور کند. این بتن با کارایی بالا بهترین استفاده را برای آرماتورهای ضخیم دارد.

سن ساختمان برای تخریب چقدر است؟ (عوامل موثر در عمر مفید ساختمان)

بعضی از مزایای استفاده از این بتن عبارتند از :

  • تراز شدن خود به خود
  • دارای خواص سفت شدن بالا
  • ایمنی بالا هنگام کار با این بتن
  • کاهش تجهیزات و نیروی کار
  • افزایش انعطاف پذیری
  • سر و صدای کمتر هنگام بتن ریزی

۱۳. بتن با چگالی بالا (تراکم زیاد)

بتن با چگالی بالا  با هدف بسیار خاصی ساخته شده و اغلب در ساخت نیروگاه های اتمی استفاده می شود. سنگدانه های که در ساخت این بتن استفاده می شود به سازه کمک می کند تا در برابر تشعشعات مقاومت کند. معمولا از سنگ های خرد شده استفاده می شود و باریت ها، یک ماده بی رنگ یا سفید که از سولفات باریم تشکیل شده و ماده اصلی باریم است که یک نمونه سنگ خرد شده ای است که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد.

۱۴. بتن بستر یا بتن مگر

بتن کم سیمان یا همان بتن مگر نوعی بتن است که در آن نسبت سیمان به آب و سنگدانه ها کمتر است و در اکثر ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین بتن بستر مثل اکثر انواع بتن نقش کلیدی در روند اجرایی ساخت و ساز ساختمان ها دارد که باعث شده به دلیل درصد بالایی از آب و شن نسب به سیمان در ساخت انواع جاده و راهسازی مورد استفاده قرار می گیرد.

از مزایا استفاده از این بتن می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • عملکرد اصلی بتن مگر فراهم کردن سطح یکنواخت بتن پی است و اینکه از تماس مستقیم بتن پی با خاک جلوگیری شود.
  • از بتن کم سیمان در زیر پی استفاده می شود.
  • بتن مگر برای ایجاد یک سطح تراز استفاده می شود، جایی که باید پی اصلی را قرار داد.
  • هدف دیگر استفاده از این بتن، محافظت پی اصلی از خاک زیرین است، زیرا رطوبت یا سایر مواد شیمیایی موجود در خاک مانند سولفات ها ممکن است به بتن آسیب و آن را ضعیف کند.

۱۵. بتن آرمه یا مسلح

بتن آرمهبتن آرمه به بتن مسلح شده با میلگرد یا آرماتور گفته می شود. برای مسلح کردن از میلگرد های تقویتی، شبکه های توری تقویتی، صفحات فلزی یا الیاف تقویتی استفاده می شود. این فرم از بتن به طور گسترده در صنعت و ساخت و ساز مدرن استفاده می شود. این آرماتورها برای جلوگیری از ترک خوردن یا شکستن در برابر نیروهای کششی مقاومت می کنند. در همین حال، بتن خود در برابر نیروهای فشاری برای تحمل وزن سنگین مقاومت می کند. این دو ماده با هم یک پیوند قوی در برابر بسیاری از فشارها و نیروهای اعمال شده مانند وسایل نقلیه و ارتعاشات ایجاد می کنند. در اصل، آنها به یک عنصر ساختاری واحد تبدیل می شوند در زمینه محکم سازی شبکه های توری تقویتی و طراحی صفحات فلزی و فولادی می توانید به کتاب طراحی اتصالات فولادی مراجعه کنید.

۱۶. بتن درجا (تجربه مصرفی دائمی)

بتنی است که در محل مصرف دائمی خود ریخته شده و سفت می شود. این روش رایج ترین روش در سازه ها می باشد. در صورتی که خاک سطحی که می خواهیم روی آن بتن را به صورت سنگفرش ریخته شود از مقاومت کمی برخودار باشد از میلگردهای تقویتی استفاده می کنند.

۱۷. بتن پیش ساخته (آسوده خاطر با نصب نهایی)

بتن پیش ساخته باید با توجه به اندازه گیری های خاص ساخته و ریخته شود.این بتن در کارخانه در قالب های جدا ریخته می شود و به شکل کنترل شده به عمل می آید و سفت می شود و در زمان نیاز برای نصب نهایی به محل مورد نظر منتقل می گردد. از کاربرد های این بتن می توان به بلوک های بتنی، دیوار های پیش ساخته، واحدهای راه پله و ستون ها اشاره کرد

مزیت استفاده از این بتن، اماده سازی و مونتاژ سریع و در عین حال کیفیت بالای ساخت آن است

۱۸. بتن هوا دهی شده (هواسازی شده)

برخی از انواع بتن میلیاردها سلول هوای میکروسکوپی را در هر فوت مکعب نگهداری می کنند. این محفظه های هوای کوچک فشار داخلی بتن را کاهش می دهد. آنها محفظه های کوچکی را فراهم می کنند که در آن آب هنگام یخ زدن می تواند منبسط شود

هوا در بتن با افزودن چند عامل کف کننده مثل اسید های چرب، رزین ها و الکل های صنعتی در طول فرآیند اختلاط وارد بتن می شود. از آنجایی که این بتن در محل کاربرد مخلوط می شود، فرآیند اختلاط و حباب کردن نیاز به نظارت مهندسی دقیق دارد. هوای وارد شده حدود ۳ تا ۶ درصد حجم بتن را تشکیل می دهد.

۱۹. بتن خلاء

بتن خلا دارای درصد آب بالایی می باشد تا کارایی لازم را فراهم کند و بتواند آن ها را در قالب های پیچیده یا در اطراف آرماتور گذاری فشرده ریخت. ریختن بتن داخل قالب های آرماتور از پیش ساخته باعث خروج ۵۰ درصد از آب از سطحی که بتن می خواهد قرار بگیرد می شود که باعث سفت شدن بتن در سطح قالب می شود. از این رو باید بتن خلا را با شرایط خاصی در قالب های آرماتور قرار بگیرد.

۲۰. بتن پمپی (قدرتی فناناپذیر)

بتن پمپی

اگر تا به حال از خود پرسیده اید که چه نوع مخلوط سیمانی در کف سازی ساختمان های بسیار بلند استفاده می شود، پاسخ احتمالاً بتن پمپ شده است. راز بتن پمپ شده این است که بسیار کارآمد است، بنابراین می توان آن را به راحتی از طریق لوله به طبقات بالایی منتقل کرد. این لوله یک شیلنگ انعطاف پذیر یا سفت است که بتن را به ناحیه مورد نیاز تخلیه می کند.

بتن پمپی بتنی است که از میکسر به محل تخلیه توسط لوله انتقال داده می شود. و از آنجایی که با قدرت خاصی از داخل لوله بتن حرکت می کند، بتن از پیش ساخته شده در قالب های آرماتور به خوبی ریخته می شود. این روشی مطمئن، کارآمد و اقتصادی برای اعمال بتن است و اغلب تنها راهی است که بتن را می توان در مکان های خاص قرار داد. در بتن پمپ شده از سنگدانه های بسیار ریز استفاده می شود. هرچه سنگدانه استفاده شده در مخلوط ریزتر باشد، بتن آزادتر از لوله جریان می یابد.

۲۱. بتن آهکی

این بتن به جای سیمان از آهک همراه با سنگدانه های سبک مانند الیاف شیشه یا ماسه استفاده می کند. عمدتاً برای ساخت کف، طاق و گنبد استفاده می شود. آهک فواید زیست محیطی زیادی دارد زیرا به راحتی تمیز می شود و قابل تجدید است. همچنین می توان از آن با گرمایش از کف تابشی استفاده کرد.

۲۲. بتن متراکم غلتکی

این منظره ای آشنا در بسیاری از بزرگراه های ایران و جهان است که غلتکی سنگین که لایه ای از بتن را فشرده می کند. بتن غلتکی یک بتن قوی و متراکم است که در بزرگراه های پر ترافیک با وسایل نقلیه ای که بارهای زیادی را حمل می کنند استفاده می شود. این بتن در طول فرآیند تولید گازهای گلخانه ای کمتری منتشر می کند که به نفع محیط زیست است.

بتن فشرده غلتکی را می توان در جاده سازی، باند فرودگاه، پارکینگ، پیاده روها و خدمات صنعتی یافت.

۲۳. بتن شیشه ای

یکی دیگر از شکل‌های مدرن‌تر بتن، بتن شیشه‌ای است که از شیشه های بازیافتی در ساخت آن استفاده می شود. این فرم از بتن زمانی استفاده می شود که جذابیت و زیبایی دو عنصر مهم در طراحی بتن باشند.

معمولاً در اسلب های با فرمت بزرگ موجود در کفپوش ها یا در نمای تزئینی استفاده می شود. این بتن می‌تواند در طول فرآیند اختلاط از شیشه‌های براق یا رنگی استفاده کند تا رنگ یا درخشندگی خاصی به آن بدهد.

۲۴. بتن پیش تنیده

واحدهای بتن پیش تنیده برای بسیاری از پروژه های بتنی بزرگ استفاده می شوند. برای ایجاد بتن پیش تنیده باید از تکنیک خاصی استفاده کرد. مانند بتن آرمه،  این بتن متشکل از میلگرد ها یا آرماتور و الیاف است. اما این میله ها و آرماتورها ها قبل از اجرای واقعی بتن تحت فشار قرار می گیرند. هنگامی که بتن مخلوط و در مکان خود قرار می گیرد، این میله ها در انتهای هر واحد سازه ای که در آن استفاده می شود قرار می گیرند و پس از بتن ریزی تحت فشار قرار می گیرند.

این فشرده سازی استحکام بخش پایینی سازه را افزایش می دهد و مقاومت آن را در برابر نیروهای کششی بهبود می بخشد. با این حال، این فرآیند به نیروی کار ماهر و تجهیزات سنگین نیاز دارد. از این روش برای تولید لوله های بتنی استفاده می شود که شامل ریختن بتن خشک به داخل یک قالب استوانه ای دورانی است.

۲۵. بتن آماده

این بتن در حین انتقال به محل در کامیون های سیمان آشنایی که اغلب در جاده ها و بزرگراه ها دیده می شود مخلوط می شود. هنگامی که کامیون ها به محل کار رسیدند، سیمان را می توان بلافاصله استفاده کرد زیرا نیازی به عملیات خاص بیشتر ندارد. بتن آماده یک بتن تخصصی است که بر اساس مشخصات تهیه شده با دقت بسیار بالا مخلوط می شود

ایجاد بتن آماده مستلزم یک مکان متمرکز است که بتوان بتن را در آنجا آماده کرد. این مکان ها باید در فاصله قابل تنظیم از محل کار قرار گیرند. اگر حمل و نقل بتن بیش از حد طول بکشد تا به محل کار برسد، کارایی خود را از دست خواهد داد. در مواقعی که این فاصله زمانی پیش بینی شود طولانی تر از حد مجاز است، از عوامل کند کننده برای به تاخیر انداختن مدت زمان گیرش بتن استفاده می شود.

بتن آماده را می توان برای ساختمان ها، جاده ها، دیوارها و موارد دیگر استفاده کرد.

۲۶. بتن ضد آب

 بتن ضد آب

 بتن ضد آب از یک سطح رویی با لایه مقاوم در مقابل آب تشکیل شده است که حجم داخلی بتن، معمولی می باشد. لایه ضد آب را می توان با استفاده از اسپری لاک الکل به وجود آورد یا با اجرای یک لایه پوشش قیر روی سطح بتن و یا استفاده از کربنات سدیم یا سیلیکات سدیم محلول ایجاد کرد. محصولی که به این روش تولید می شود آب بند خواهد بود و قابل استفاده برای مخازن آب است.

۲۷. بتن الیافی (ایجاد جایگاه خاص در ساخت و ساز)

 در ساخت این نوع بتن از کامپوزیت‎ها استفاده می شود. مانند مواد جدیدی که جایگاه خاصی در ساخت و ساز دارد که افزودنی های و الیاف تقویت کننده می باشد. این مواد باعث بهبود خواص مطلوب محصول و مقاومت آن می شود.

۲۸. بتن آسفالت

این نوعی بتن است که اغلب برای ساخت پیاده روها، جاده ها، پارکینگ ها، باند فرودگاه ها و بزرگراه ها استفاده می شود – تقریباً در هر جایی که نیاز به روسازی باشد. آسفالت یک ماده معدنی تیره است که از قیرهایی تشکیل شده است که نوعی هیدروکربن هستند.

میل به آسفالت همراه با صنعت خودرو افزایش یافت. دوام، کارایی، مقاومت در برابر لغزش، پایداری، مقاومت در برابر فرسودگی، انعطاف پذیری و نفوذپذیری از نقاط قوت این نوع بتن است. این بتن مخلوطی از سنگدانه و آسفالت است. مخلوط های مختلف آسفالت برای اهداف مختلفی استفاده می شود.

۲۹. بتن پاششی (پاشنده)

بتن پاششی با سایر اشکال بتن در درجه اول در نحوه اجرا متفاوت است. این بتن از طریق یک نازل به یک قاب یا قالب پاشیده می شود. از آنجایی که این کاربرد به فشار هوای بالاتری نیاز دارد، فرآیند تراکم همزمان با قرار دادن بتن در محل قرارگیری انجام می شود.

از بتن پاششی می توان برای تعمیر سازه های چوبی، بتنی یا فولادی آسیب دیده استفاده کرد. همچنین معمولاً در مواقعی که دسترسی به محل قرارگیری بتن دشوار است یا زمانی که قالب بندی غیرعملی یا مقرون به صرفه نیست استفاده می شود.

۳۰. بتن با مقاومت بالا

بتن پرمقاومت به هر مخلوط بتنی گفته می شود که از ۴۰ مگا پاسکال (۴۰ مگاپاسکال) بیشتر باشد. که مقاومت کششی بتن است. بتن با مقاومت بالا که این عامل تعیین کننده را برآورده می کند می تواند تنش و فشار بسیار بیشتری را در مقایسه با بتن ۲۰ مگاپاسکال یا ۳۰ مگاپاسکال تحمل کند.

این نوع بتن می تواند در شرایط سخت در مقابل برش، ترک یا شکستن مقاومت کند. افزایش مقاومت در این بتن با کاهش نسبت آب به سیمان به میزان کم انجام می شود.

بتن با مقاومت بالا بیش از ۴۰ مگاپاسکال اغلب برای ساخت و سازهای عمرانی و تجاری استفاده می شود که شامل ساختمان ها و پروژه های زیربنایی، تیرهای سازه ای، ستون ها، دیوارهای باربر و هر کاربرد دیگری که در آن افزایش ظرفیت و دوام مورد نیاز است.

۳۱. بتن با کارایی بالا

اگرچه تمام بتن‌های پرمقاومت را می‌توان به‌عنوان با کارایی بالا برچسب‌گذاری کرد، اما همه بتن‌های با عملکرد بالا (HPC) در دسته‌بندی با مقاومت بالا قرار نمی‌گیرند. این بتن ها استاندارد های خاصی را دارا می باشند که عبارتند از :

  • قرار دادن آسان
  • استانداردهای زیست محیطی
  • طول عمر و دوام
  • خواص مکانیکی مادام العمر
  • افزایش قدرت در اوایل استفاده
  • استحکام
  • عوامل نفوذپذیری و چگالی
بهترین نویسندگان ایرانی را در یک نگاه بشناسید!

۳۲. بتن اعلاء (دوست همیشکی ساختمان های بلند)

بتن اعلا

 برای تولید بتن اعلا بهینه سازی اجزای اصلی تشکیل دهنده بسیار مهم است و علاوه بر انتخاب سیمان پرتلند با کیفیت بالا، نسبت آب به سیمان و نسبت مصالح سنگی مخلوط به سیمان بهینه می شود.

کاربرد بتن اعلا در ساختمان های بلند است که نیاز به کاهش وزن سازه می باشد.

مواد مخلوطی بتن

آیا می دانید نقش سنگدانه ها در بتن چیست؟ حدود سه چهارم حجم بتن را سنگدانه تشکیل می دهند و ملات سیمان و آب یک چهارم را تشکیل می دهد.

موارد مخلوطی، مواد دانه ای هستند که با سیمان برای تشکیل بتن یا ملات هیدرولیک استفاده می شوند. آنها مواد اصلی در ساخت بتن، ملات و سایر مصالح ساختمانی هستند و در ساخت و نگهداری سازه هایی مانند بزرگراه ها، پیاده روها، پارکینگ ها، باند فرودگاه ها و راه آهن استفاده می شوند.

این مواد مخلوطی از موادی مانند شن، ماسه و سنگ خرد شده تشکیل شده اند. اندازه ذرات تعیین می کند که یک سنگدانه درشت (به عنوان مثال شن) یا یک سنگدانه ریز (مانند شن) باشد. بتن حاصل را می توان با توجه به کاربرد آن در حالت طبیعی استفاده کرد یا خرد کرد.

مواد تشکیل دهنده برای ساخت این محصول به شرح زیر است:

آب

کیفیت آب بسیار اهمیت دارد و ناخالصی های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر بگذارد. آب نامناسب روی مقاومت این ماده اثر نامطلوب می گذارد و باعث بروز لکه و زنگ زدن آرماتور می شود. معیار قابل آشامیدن بودن آب، برای اختلاط مطلق نیست و ممکن است یک آب اشامیدنی به دلیل داشتن درصد بالایی از یون های سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه های سنگی را همراه دارد، مناسب نباشد.

هر آبی که PH درجه اسیدیته آن بین ۶ تا ۸ باشد و طعم شوری نداشته باشد، می تواند برای بتن استفاده شود. همچنین رنگ تیره و بو وجود مواد مضر در آب را ثابت نمی کند.

سیمان

ملات سیمان از مواد تشکیل دهنده اصلی است که با استفاده از آن و ترکیبات دیگر، بتن تشکیل می شود و مورد استفاده قرار می گیرد. سیمان پورتلند پرکاربرد ترین سیمان در تولید بتن است. سیمان خود از موارد دیگری تشکیل شده است که می توان به ماسه سنگ، آهن، سنگ آهک، خاکستر بادی و خاک رس اشاره کرد

سنگدانه

سنگدانه ها از مواردی همچون شن یا مخلوط ماسه و شن، سنگ های خرد شده، ماسه و سنگ های آتش فشانی تشکیل شده اند و تا ۷۰ درصد ترکیبات سیمان را تشکیل می دهند. میزان استفاده از هرکدام از سنگ دانه ها و کیفیت آنها در نتیجه نهایی بتن ساخته شده تاثیر مستقیم دارد.

معمولا از سنگدانه هایی به اندازه های مختلف که حداکثر قطر آن بین ۱۰ میلی متر و ۵۰ میلی متر می باشد، استفاده می شود. اما به طور متوسط از سنگدانه هایی با قطر ۲۰ میلیمتر استفاده می شود.

استاندارد ASTM

در استاندارد ASTM سنگدانه ها از لحاظ شکل ظاهری به پنج دسته کاملا گرد گوشه، گرد گوشه، نسبتا گرد گوشه، نسبتا تیز گوشه و تیز گوشه تقسیم بندی شده اند.

مقدار آب مصرفی در بتن

مقدار آب مصرفی در بتن چیستبرای کامل شدن واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش، آب کافی دریافت نمی کند و واکنش انجام نمی دهد. همچنین اگر بیش از مقدار مورد نیاز آب اضافه شود بعد از تکمیل واکنش، مقداری آب در داخل بتن باقی می ماند که بعد از سخت شدن باعث پوکی و کاهش مقاومت آن خواهد شد. در نتیجه دقت در استفاده آب زیاد در داخل این محصول برای مقاومت بالا ضروری است.

مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار مهم است.

مقدار آب لازم برای کامل شدن واکنش نسبت آب به سیمان است. این نسبت برای سیمان معمولی ۲۵ درصد است. با این مقدار آب بتن کارایی لازم را ندارد و نسبت آب به سیمان در کارگاه های ساختمانی بیشتر از این مقدار است. در تعیین نسبت پارامتری است که مقدار رطوبت سنگدانه ها را قبل از افزودن آب لحاظ می کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز اهمیت دارد.

عمل آوری بتن

اگر رطوبت کمتر از این مقدار باشد عمل آوری بتن متوقف می شود. اگر رطوبت نسبی به بالای ۸۰ درصد بازگردد فرآیند هیدراسیون دوباره شروع خواهد شد. به دلیل تبخیر قسمتی از آب قبل از تکمیل واکنش بین آب و سیمان، قسمتی از سیمان موجود واکنش نداده باقی می ماند.

برای عمل آوری باید رطوبت نسبی حداقل ۸۰ درصد باشد.

بعد از بتن ریزی باید توجه به فرایند عمل آوری معطوف گردد. عمل آوری در واقع عبارت است از حفظ رطوبت تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود. این کار می تواند با استفاده از عایق کاری موقت، پاشش آب یا تولید بخار صورت گیرد. حفظ رطوبت برای ۷ روز است اگر این کار ممکن نباشد، زمان عمل آوری نباید از ۲ روز کمتر باشد که برای کسب اطلاعات بیشتر در مسیر عمل آوری بتن برای ساخت ساختمان های فولادی و بتنی می توانید کتاب سازه های فولادی و بتنی را مطالعه کنید.

افزودنی های بتن

به جای استفاده از یک سیمان مخصوص، این امکان برای شما وجود دارد که برخی از خواص سیمان های معمولی را با استفاده از ترکیب کردن با یک افزودنی تغییر داد. مانند تقلیل دهنده های آب، کندگیر کننده ها و تسریع کننده های گیرش. افزودنی های دیگری نیز وجود دارند که هدف اصلی آن ها محافظت از اثرات زیان آور مانند یخ زدگی و ذوب یخ است.

افزودنی های بتن برای بهبود وضعیت بتن در شرایط مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و بر دو نوع اصلی هستند: شیمیایی و معدنی.

افزودنی های شیمیایی هزینه ساخت و ساز را کاهش می دهند، خواص بتن سخت شده را اصلاح می کنند و کیفیت بتن را در هنگام اختلاط، حمل، جاگذاری و عمل آوری حفظ می کنند. درحالیکه افزودنی های شیمیایی برای بهبود کیفیت بتن در هنگام اختلاط، حمل و نقل، قرار دادن و عمل آوری استفاده می شوند.

۱. تسریع کننده ها

افزودنی هایی می باشند که سخت شدگی بتن را سریع تر می کنند و مقاومت اولیه را در اسکلت بتنی بالا می برند. مانند کربنات سدیم، کلرور آلومینیوم، کربنات پتاسیم، فلوئورور سدیم و آلومینات سدیم.

۲. کندگیر کننده ها

کندگیر کننده ها، افزودنی هایی هستند که زمان گیرش بتن را عقب می اندازند. از این افزودنی در هوای خیلی گرم که زمان گیرش کوتاه است و برای جلوگیری از ایجاد ترک های ناشی از گیرش استفاده می شود و بسیار کاربرد دارد.

۳. تقلیل دهنده آب

از این افزودنی ها برای رسیدن به مقاومتی بالاتر به وسیله کاهش نسبت آب به سیمان، رسیدن به کارایی مشخص با کاهش مقدار سیمان مصرفی و سادگی بتن ریزی به وسیله افزایش کارایی در قالب هایی با آرماتور انبوه، استفاده می شود.

۴. حباب ساز ها

افزودنی های حباب ساز یکی از مهم ترین اختراعات در فناوری بتن است. وظیفه اصلی آنها افزایش دوام بتن در شرایط انجماد و ذوب است. هنگامی که این مواد افزودنی به مخلوط بتن اضافه می شوند، میلیون ها حباب هوای غیر ادغام شونده در سراسر مخلوط ایجاد می کنند و خواص بتن را بهبود می بخشند. حباب های هوا در بتن همچنین کارایی بتن را بهبود می بخشند، از جدا شدن و تکه تکه شدن بتن جلوگیری می کنند، وزن واحد و کشسانی بتن را بهبود می دهند، مقاومت شیمیایی بتن را بهبود می بخشند و میزان سیمان یا ماسه یا آب در بتن را کاهش می دهد.

۵. مواد افزودنی پوزولانی

افزودنی های پوزولانی برای تهیه مخلوط بتن متراکم استفاده می شود که برای سازه های نگهدارنده آب مانند سدها، مخازن و غیره مناسب است. آنها همچنین گرمای هیدراتاسیون و انقباض حرارتی را کاهش می دهند. استفاده از مواد پوزولانی در مقدار بهینه بهترین نتایج را به همراه دارد و از بسیاری از خطرات مانند واکنش سنگدانه های قلیایی، شستشو، اثرات ناشی از سولفاته شدن و غیره جلوگیری می کند یا کاهش می دهد.

۶. ضد رطوبت ها

عایق رطوبتی یا افزودنی های ضد آب برای نفوذناپذیر ساختن سازه بتن در برابر آب و جلوگیری از نم روی سطح بتن استفاده می شود. آنها علاوه بر خاصیت ضد آب، در مراحل اولیه سخت شدن بتن نیز مانند تسریع دهنده ها عمل می کنند. افزودنی های ضد رطوبت به صورت مایع، پودر، خمیر و غیره موجود هستند.

۷. گاز سازها

پودر آلومینیوم، کربن فعال، پراکسید هیدروژن معمولاً بعنوان مواد افزودنی شیمیایی تشکیل دهنده گاز استفاده می شوند. هنگامی که مواد افزودنی تشکیل دهنده گاز اضافه می شوند، با هیدروکسید حاصل از هیدراتاسیون سیمان واکنش داده و حباب های کوچکی از گاز هیدروژن در بتن تشکیل می دهند. حباب های تشکیل شده به بتن کمک می کند تا با مشکلات نشست مقابله کند و همچنین بتعث کاهش وزن بتن شود.

۸. خارج کننده های هوا

از افزودنی های هواگیر برای حذف هوای اضافی از حفره های بتن استفاده می شود. گاهی اوقات سنگدانه ها ممکن است گاز را به داخل بتن رها کنند و هوای وارد شده بیش از حد نیاز باشد پس این نوع افزودنی ها مفید هستند. برخی از مواد افزودنی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از تروبوتیل فسفات، سیلیکون ها، الکل های نامحلول در آب و غیره.

۹. جلوگیری کننده ها از انبساط سنگدانه های قلیایی

انبساط سنگدانه قلیایی در بتن که با واکنش قلیایی سیمان با سیلیس موجود در سنگدانه ها اتفاق می افتد، یک ماده ژل مانند ایجاد می کند و باعث انبساط حجمی بتن می شود که ممکن است منجر به ترک خوردن و از هم پاشیدگی شود. استفاده از افزودنی های پوزولانی از واکنش قلیایی جلوگیری می کند و در برخی موارد افزودنی های حباب ساز هوا نیز مفید هستند.

۱۰. ضد آب شستگی ها

افزودنی های ضد شستشو در بتن به ویژه برای سازه های بتنی زیر آب استفاده می شود. این افزودنی از مخلوط بتن در برابر شسته شدن تحت فشار آب محافظت می کند و انسجام بتن را بهبود می بخشد.

نتیجه گیری

رایان بوک در این مقاله سعی کرده است که شما را با مفهوم بتن چیست و نحوه عمل آوری بتن آشنا کند. بتن جزء ضروری هر پروژه ساختمانی است اما نیازی نیست که این موضوع را یک متخصص به شما بگوید بلکه فقط به ساختمان های اطراف خود، سنگفرش هایی که روی آنها راه می روید و دیگر سازه های مختلف اطراف خود نگاهی بیندازید.  متوجه می شوید که بتن همه جا هست.

سوالات متداول

 

بتن چیست ؟

بتن، توده ای شبیه به سنگ مصنوعی، یک ماده چسبنده و ترکیبی است که از ترکیب (سیمان یا آهک) و آب به همراه سنگدانه ها (ماسه، شن، سنگ، خرده آجر)  و مواد افزودنی دیگر به نسبت مشخص و معین تشکیل می شود.

مواد مخلوطی بتن چیست ؟

موارد مخلوطی، مواد دانه ای هستند که با سیمان برای تشکیل بتن یا ملات هیدرولیک استفاده می شوند. آنها مواد اصلی در ساخت بتن، ملات و سایر مصالح ساختمانی هستند و در ساخت و نگهداری سازه هایی مانند بزرگراه ها، پیاده روها، پارکینگ ها، باند فرودگاه ها و راه آهن استفاده می شوند.

اهمیت مقدار آب مصرفی در بتن به چه معناست ؟

برای کامل شدن واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش، آب کافی دریافت نمی کند و واکنش انجام نمی دهد. همچنین اگر بیش از مقدار مورد نیاز آب اضافه شود بعد از تکمیل واکنش، مقداری آب در داخل بتن باقی می ماند که بعد از سخت شدن باعث پوکی و کاهش مقاومت آن خواهد شد.

عمل آوری بتن چیست؟

برای عمل آوری باید رطوبت نسبی حداقل ۸۰ درصد باشد. اگر رطوبت کمتر از این مقدار باشد عمل آوری بتن متوقف می شود. عمل آوری در واقع عبارت است از حفظ رطوبت تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود. این کار می تواند با استفاده از عایق کاری موقت، پاشش آب یا تولید بخار صورت گیرد.

منظور از افزودنی های بتن چیست ؟

افزودنی های بتن برای بهبود وضعیت بتن در شرایط مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و بر دو نوع اصلی هستند: شیمیایی و معدنی.

مزیت بتن نسبت به بقیه مصالح ساختمانی چیست ؟

از مزیت های بتن می توان به مقرون به صرفه بودن، هزینه نگهداری ناچیز، در دسترس بودن مواد اولیه و… اشاره کرد

مهمترین عیب بتن نسبت به فولاد و چوب چیست ؟

به دلیل اینکه بتن نسبت به فولاد و چوب حجیم تر است باعث افزایش بار مرده ساختمان می شود

‫۲ نظرها

  1. سلام بتن خلا و سایر بتن ها که معرفی کردین میشه یه ویدیو در مورد هر یک بزارین؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا