بتن چیست؟ + ۱۴ نوع بتن، افزودنی ها و ضرورت استفاده

بتن چیست؟ بتن یک ماده چسبنده است که از ترکیب سیمان و آب تشکیل و از انواع مختلف سیمان و پوزولانها، سرباره کوره ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمر و الیاف تولید می شود. برای ساخت این محصول حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلا، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده های مختلف استفاده می شود.

از بتن در سازه های خاص از جمله ساخت پله های فولادی و ساخت وساز 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.

اگر می خواهید اطلاعاتی درباره اینکه بتن چیست؟ اطلاعاتی را کسب کنید تا پایان با ما همراه باشید.

الزامات استفاده از بتن

شاید بارها برای شما سؤال پیش آمده باشد که بتن چیست و انواع آن کدام اند؟ این محصول از انواع مختلفی از سیمان ها که شامل پوزولان ها، سولفورها، پلیمر ها، الیاف های مختلف و افزودنی های متفاوتی هستند، تولید می شوند و از ترکیب آب با سیمان و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاص به وجود می آید، که دارای ویژگی های خاصی است. با وجود این که زمان زیادی از پیدایش این محصول گذشته است اما تا به امروز دستخوش پیشرفت های زیادی شده است.

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 کاربران قرار گرفته 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 را به طور کامل رعایت شود.

مواد مخلوطی بتن چیست؟

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.

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

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.

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.

مقدار آب مصرفی در بتن چیست؟

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. 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 چیست؟

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.

سنگدانه ها

سنگدانه ها در بتن حدود سه چهارم حجم آن را تشکیل می دهند در نتیجه کیفیت آن ها از اهمیت خاصی برخوردار است.

پیمانه دانه های سنگی

 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.

کانی های مهم

 کانی های مهم سنگدانه ها در زمینه استفاده در بتن شامل کانی های سیلیسی، فلدسپات ها، کانی های میکا، کانی های کربناتی، کانی های سولفاتی، کانی های سولفور آهن و سایر کانی ها است.

طبقه بندی براساس شکل ظاهری

در استاندارد ASTM سنگ 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.

افزودنی های بتن چیست؟

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.

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.

انواع بتن

کاربرد بتن ساختمان برحسب نوعی که دارد به انواع زیر تقسیم می شوند:

۱. بتن معمولی

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، که وزن این سنگدانه ها متعادل است که وجه تمایز بتن معمولی با سایر انواع بتن در وزن آن ها است.

۲. بتن ساده حجیم

بتن ساده حجیم به بتن بدون آرماتور، گفته می شود، که حجمی عظیمی از بتن 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.

۳. بتن بستر یا بتن مگر

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

۴. بتن آرمه

بتن 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. در زمینه محکم سازی شبکه های توری تقویتی و طراحی صفحات فلزی و فولادی می توانید به کتاب طراحی اتصالات فولادی مراجعه کنید.

۵. 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.

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

بتنی است که 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.

۷. بتن خلا

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.

۸. بتن پمپی (قدرتی فناناپذیر)

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 و بتن از پیش ساخته شده در قالب های قالب های آرماتور به خوبی ریخته می شود.

 ۹. تنیده

از این روش برای تولید لوله های بتنی استفاده می شود که شامل ریختن بتن خشک به داخل یک قالب استوانه ای دورانی است.

۱۰. حاضری

همان طور که اشاره کردیم بتن چیست، باید در نظر داشته باشم که این محصول هم زایده ساختار پایه بتن می باشد که در کارخانه ساخته و به کارگاه منتقل می شود. در این انتقال منبع استوانه ای که بتن تازه در آن ریخته شده است به صورت مداوم در حال چرخش می باشد.

۱۱. 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.

۱۲. بتن خیلی متراکم (امنیت پایدار)

 در ساخت دیوارهای حفاظتی نیروگاه های اتمی و دیوارهای دریایی با استفاده از مصالح سنگی مختلف استفاده می شود.

۱۳. 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.

۱۴. بتن اعلاء (دوست همیشکی ساختمان های بلند)

 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.

نتیجه گیری

رایان بوک در این مقاله سعی کرده است که شما را با مفهوم بتن چیست و نحوه عمل آوری بتن آشنا کند. از این رو این محصول از انواع مختلفی از سیمان ها که شامل پوزولان ها، سولفورها، پلیمر ها، الیاف های مختلف و افزودنی های متفاوتی هستند، تولید می شوند. اطلاعات بیشتر در مقاله بیان شده است.

سوالات متداول

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. اطلاعات بیشتر در مقاله بیان شده است.

بتن معمولی چیست؟

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.