تعریف بتن
به هرنوع ماده یا ترکیب چسبنده ای که خاصیت سیمان شدگی دارد و سبب استحکام بنا میشود بتن گفته میشود.
ساختار بتن
۱.سیمان پرتلند:از ترکیب سیمان و آب ترکیب چسبنده ای حاصل میشود که سبب چسبیدن ذرات شن و ماسه میشود
۲.آب:هرچه نسبت آب به نسبت سیمان در ترکیب بتن کمتر باشد مقاومت و نفوذتاپذیری بتن بیشتر میشود و هرچه نسبت آب به سیمان در ترکیب بتن بیشتر باشد مقاومت بتن کاهش میابد علت این امر به این صورت است(وقتی نسبت اب به سیمان بیشتر باشد ترکیب بتن رقیق تر میشود و پس از استفاده در بنا و خشک شدن و تبخیر آب فضاهای میانی بتن خالی شده و سبب خرد شدگی و نفوذپذیری بتن میشود)
۳.سنگدانه:شن ،ماسه نخودی (سنگ درشت تر از ماسه اندازه نخود ) و ماسه بادامی (سنگ اندازه بادام )
۴.روان کننده (ماده نفتی که با بتن برای مقاومت بیشتر میکس میشود)
۵.سایر موارد اعم از:سرباره کوره ها، موادافزودنی،گوگرد، الیاف ها ،پلیمر و ...
مزایای استفاده از بتن
۱. در دسترس و کم قیمت بودن مواد اولیه ی بتن
۲.مقاومت و استحکام زیاد به دلیل مقاومت فشاری بالا
۳.افزایش استحکام جاده ها در برابر بارهای سنگین (استفاده از بتن مگر)
۴.حمل آسان بتن
۵.شکل گیری آسان بتن در قالب هایی با شکل های متفاوت
۶.قابلیت اسپری شدن جهت نفوذ در ترک و شکاف های بنا و تونل ها.
این موارد سبب افزایش روز افزون استفاده ی بتن در ساختار های بتنی،جاده ها،زیرساخت ها ،بناها و... شده است
انواع بتن
بتن غیر مسلح: اجزای این بتن همان ترکیب بتن معمولی(سیمان،آب،سنگدانه و مواد نفتی)است. حد آستانه ی مقاومت این بتن ۲۰۰ تا۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است ، بنابراین این بتن خاصیت مقاومت کششی ندارد و به عنوان مثال برای ساختار پیاده رو ها مورد استفاده قرار میگیرد چرا که این بتن در کشش و فشار های بالا سست عمل میکند.
بتن مسلح: این بتن از ترکیب بتن غیر مسلح با المان های تسلیح کننده (میلگرد،شبکه و حتی الیاف)ایجاد میشود.این ترکیب پایداری و مقاومت بالایی دارد .
بتن پیش تنیده: در این نوع از بتن،بتن قبل از قرار گرفتن در پروژه تحت فشار نیرو قرار میگیرد تا استحکام و سازگاری بتن افزایش یابد علاوه بر آن سرعت انجام پروژه را افزایش داده و زیبایی بنا را به همراه دارد.این بتن برای سازه های با تحمل بار زیاد همچون پل ها و.. مورد استفاده قرار میگیرد.
از معایب بتن پیش تنیده میتوان به قیمت بالای این بتن در ساخت وانتقال و نصب آن اشاره کرد.
بتن پیش ساخته: این نوع بتن در کارخانه ساخته شده و تنها در محل پروژه مونتاژ میشود .از مزایای این بتن میتوان به افزایش سرعت پروژه(زیرا در محل پروژه فقط مونتاژ میشود و ساخت بتن در کارخانه است) و افزایش کیفیت بتن(به دلیل ساخته شدن در کارخانه)اشاره کرد . از معایب این بتن افزایش هزینه ی ساخت و انتقال و نصب میباشد.
از این نوع بتن میتوان در ساخت پله هاو... استفاده کرد
بتن سبک:وزن بتن با وزن سنگدانه ها ی ترکیب بتن رابطه ی مستقیم دارد .برای ایجاد بتن سبک باید از سنگدانه های سبک (به عنوان مثال سنگ پا،پوکه معدنی و...)استفاده کرد .از این نوع بتن در ساخت سطح پل های بزرگ استفاده میشود .
بتن سنگین: برای ساخت این نوع بتن از سنگدانه های سنگین (خرده سنگ به عنوان مثال باریوت)استفاده میشود .از این بتن در ساخت دیوار های بتنی در رادیولوژی و نیروگاه های اتمی جهت محافظت از تابش پرتو ها استفاده میشود.
به هرنوع ماده یا ترکیب چسبنده ای که خاصیت سیمان شدگی دارد و سبب استحکام بنا میشود بتن گفته میشود.
ساختار بتن
۱.سیمان پرتلند:از ترکیب سیمان و آب ترکیب چسبنده ای حاصل میشود که سبب چسبیدن ذرات شن و ماسه میشود
۲.آب:هرچه نسبت آب به نسبت سیمان در ترکیب بتن کمتر باشد مقاومت و نفوذتاپذیری بتن بیشتر میشود و هرچه نسبت آب به سیمان در ترکیب بتن بیشتر باشد مقاومت بتن کاهش میابد علت این امر به این صورت است(وقتی نسبت اب به سیمان بیشتر باشد ترکیب بتن رقیق تر میشود و پس از استفاده در بنا و خشک شدن و تبخیر آب فضاهای میانی بتن خالی شده و سبب خرد شدگی و نفوذپذیری بتن میشود)
۳.سنگدانه:شن ،ماسه نخودی (سنگ درشت تر از ماسه اندازه نخود ) و ماسه بادامی (سنگ اندازه بادام )
۴.روان کننده (ماده نفتی که با بتن برای مقاومت بیشتر میکس میشود)
۵.سایر موارد اعم از:سرباره کوره ها، موادافزودنی،گوگرد، الیاف ها ،پلیمر و ...
مزایای استفاده از بتن
۱. در دسترس و کم قیمت بودن مواد اولیه ی بتن
۲.مقاومت و استحکام زیاد به دلیل مقاومت فشاری بالا
۳.افزایش استحکام جاده ها در برابر بارهای سنگین (استفاده از بتن مگر)
۴.حمل آسان بتن
۵.شکل گیری آسان بتن در قالب هایی با شکل های متفاوت
۶.قابلیت اسپری شدن جهت نفوذ در ترک و شکاف های بنا و تونل ها.
این موارد سبب افزایش روز افزون استفاده ی بتن در ساختار های بتنی،جاده ها،زیرساخت ها ،بناها و... شده است
انواع بتن
بتن غیر مسلح: اجزای این بتن همان ترکیب بتن معمولی(سیمان،آب،سنگدانه و مواد نفتی)است. حد آستانه ی مقاومت این بتن ۲۰۰ تا۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است ، بنابراین این بتن خاصیت مقاومت کششی ندارد و به عنوان مثال برای ساختار پیاده رو ها مورد استفاده قرار میگیرد چرا که این بتن در کشش و فشار های بالا سست عمل میکند.
بتن مسلح: این بتن از ترکیب بتن غیر مسلح با المان های تسلیح کننده (میلگرد،شبکه و حتی الیاف)ایجاد میشود.این ترکیب پایداری و مقاومت بالایی دارد .
بتن پیش تنیده: در این نوع از بتن،بتن قبل از قرار گرفتن در پروژه تحت فشار نیرو قرار میگیرد تا استحکام و سازگاری بتن افزایش یابد علاوه بر آن سرعت انجام پروژه را افزایش داده و زیبایی بنا را به همراه دارد.این بتن برای سازه های با تحمل بار زیاد همچون پل ها و.. مورد استفاده قرار میگیرد.
از معایب بتن پیش تنیده میتوان به قیمت بالای این بتن در ساخت وانتقال و نصب آن اشاره کرد.
بتن پیش ساخته: این نوع بتن در کارخانه ساخته شده و تنها در محل پروژه مونتاژ میشود .از مزایای این بتن میتوان به افزایش سرعت پروژه(زیرا در محل پروژه فقط مونتاژ میشود و ساخت بتن در کارخانه است) و افزایش کیفیت بتن(به دلیل ساخته شدن در کارخانه)اشاره کرد . از معایب این بتن افزایش هزینه ی ساخت و انتقال و نصب میباشد.
از این نوع بتن میتوان در ساخت پله هاو... استفاده کرد
بتن سبک:وزن بتن با وزن سنگدانه ها ی ترکیب بتن رابطه ی مستقیم دارد .برای ایجاد بتن سبک باید از سنگدانه های سبک (به عنوان مثال سنگ پا،پوکه معدنی و...)استفاده کرد .از این نوع بتن در ساخت سطح پل های بزرگ استفاده میشود .
بتن سنگین: برای ساخت این نوع بتن از سنگدانه های سنگین (خرده سنگ به عنوان مثال باریوت)استفاده میشود .از این بتن در ساخت دیوار های بتنی در رادیولوژی و نیروگاه های اتمی جهت محافظت از تابش پرتو ها استفاده میشود.
بتن هوادار: در ترکیب این بتن از هوا،رزین،الکل، فوم ،اسیدهای چرب و... استفاده میشود تا ترکیب بتن شامل حداکثر ۶ درصد هوا باشد روش دیگر که از رایج ترین روش های ساخت بتن هوادار است ترکیب پودر آلومینیوم به هیدروکسید کلسیم میباشد که سبب تولید گاز هیدروژن در بتن میشود.
چگالی این بتن در دونوع متفاوت است:
۱.با چگالی ۴۰۰تا۹۰۰ کیلوگرم برمترمکعب (ساخت بلوک های ساختمانی)
۲.با چگالی ۱۰۰۰تا۱۸۰۰ کیلوگرم برمترمکعب(ساخت سقف ساختمان)
از مزایای این بتن میتوان به: ۱.کاهش وزن بتن با حفظ استحکام و مقاومت بتن که این امر سبب کاهش استفاده از میلگرد و ستون های فلزی برای تحمل وزن ساختمان شده و درنتیجه هزینه های مصرفی را کاهش می دهد.
۲.عایق سازی ساختمان دربرابر حرارت،صوت، سرما و رطوبت
چگالی این بتن در دونوع متفاوت است:
۱.با چگالی ۴۰۰تا۹۰۰ کیلوگرم برمترمکعب (ساخت بلوک های ساختمانی)
۲.با چگالی ۱۰۰۰تا۱۸۰۰ کیلوگرم برمترمکعب(ساخت سقف ساختمان)
از مزایای این بتن میتوان به: ۱.کاهش وزن بتن با حفظ استحکام و مقاومت بتن که این امر سبب کاهش استفاده از میلگرد و ستون های فلزی برای تحمل وزن ساختمان شده و درنتیجه هزینه های مصرفی را کاهش می دهد.
۲.عایق سازی ساختمان دربرابر حرارت،صوت، سرما و رطوبت
بتن آماده: این نوع بتن در کارگاه تولید بتن(بچینگ بتن)تولید شده و با ترکیب با افزودنی های دیرگیر کننده جهت جلوگیری از سخت شدن بتن و افزایش زمان خودگیری بتن در مسیر جابه جایی به وسیله ی میکسر به محل پروژه منتقل میشود و در محل پروژه بتن ریزی میشود.
ازکاربرد بتن آماده میتوان با این مورد اشاره کرد
۱.کیفیت بالاتر بتن به دلیل تولید شدن در بچینگ بتن به جای تولید در محل پروژه
بتن پلیمری: در این بتن به جای سیمان از پلیمر استفاده میشود. این بتن نسبت به بتن های معمولی فضای خالی و حفرات کمتری دارد که این امر سبب افزایش چگالی بتن پلیمری میشود .
بتن نفوذپذیر: این بتن با داشتن حداکثر ۲۰ درصد فضای خالی میتواند آب را از خود نفوذ دهد یا به عبارتی نسبت به آب نفوذپذیر باشد.از بتن نفوذپذیر در محل هایی با احتمال زیاد سیل استفاده میشود تا در زمان سیل با نفوذ اب از بتن به کانال های زیرزمینی از تخریب سیل در محل کاسته شود.
بتن مکیده شده: در ترکیب بتن مکیده شده نسبت آب به سیمان بیشتر از نسبت آب به سیمان در بتن معمولی است که پس از استفاده از بتن مکیده شده این آب اضافی توسط پمپ خلا یا همان پمپ وکیوم مکیده (وکیوم)میشود .
این امر سبب افزایش مقاومت بتن مکیده شده نسبت به بتن معمولی میشود .
بتن قابل پمپاژ: بتن قابل پمپاژ بتنی است که به وسیله ی پمپ دکل بتن توسط اپراتور پمپ دکل بتن تا ارتفاع بالا پمپاژ شود.در بتن قابل پمپاژ پس از انتقال بتن توسط میکسر بتن به محل پروژه بتن توسط پمپ دکل بتن پمپاژ میشود. این بتن باید در حالت مایع بوده و دارای آب زیاد و سنگدانه های ریز باشد تا به راحتی درون دکل پمپ بتن منتقل شود و زمان خودگیری بتن بیشتر شود.
نکات مهم خط لوله پمپاژ بتن در بتن قابل پمپاژ:
۱.جنس این لوله باید از ترکیب فولاد یا از جنس پلاستیک باشد از آلومینیوم و آلیاژ های آن نباید به عنوان خط لوله استفاده کرد.
۲.در پمپاژ با ارتفاعات بالا بهتر است از خط لوله با ترکیب فولادی به دلیل مقاومت بالاتر استفاده کرد .
۳.در پمپاژ با ارتفاعات پایین بهتر است از خط لوله پلاستیکی به دلیل راحتی بیشتر استفاده کرد
۴.اندازه ی این خط لوله ها باید بین ۳تا۸ اینچ باشد.
بتن طرح دار یا دکوراتیو: در این نوع از بتن زمانی که بتن هنوز در حالت مایع است بتن در قالب های طرح دارفلزی قرار گرفته و طرح هایی شبیه به کاشی یا سنگ های طبیعی از آن ایجاد میشود.کاربرد بتن طرح دار صرفا برای مکان هایی جهت حفظ زیبایی بنا میباشد.
از مزایای بتن دکوراتیو استحکام بسیار زیاد ،امکان وجود رنگ در ترکیب بتن،زیبایی و افزایش سرعت انجام پروژه میتوان اشاره کرد.
بتن آهکی: در بتن آهکی به جای استفاده از سیمان از آهک در ترکیب بتن استفاده میشود. این بتن برخلاف بتن معمولی به آسانی پاک و تمیز میشود .
بتن آسفالتی: همانطور که از اسم این بتن مشخص است از این بتن برای فرودگاه ها و جاده ها استفاده میشود ترکیب این بتن از آسفالت و سنگدانه است.
بتن کوبیده شده با دستگاه:این بتن پس از استفاده در محل به وسیله ی غلتک فشرده شده و به شکل یک واحد یکپارچه تبدیل میشود تا مقاومت و استحکام بتن افزایش یابد .کاربرد این بتن برای پر کردن حفرات جاده ها و.... میباشد.
بتن زودگیر :همان طور که از اسم این بتن مشخص است در زمان کوتاهی پس از تولید قابل استفاده است چرا که زمان گیرش اولیه این نوع بتن کم است کاربرد بتن زودگیر در مکان هایی با هوای سرد میباشد تا از انجماد آب در بتن جلوگیری شود .
بتن شیشه ای: در ترکیب این بتن از خورده شیشه های بازیافتی استفاده میشود.مزیت این بتن زیبایی بیشتر و عایق بودن آن است .
بتن شفاف یا لیتراکن:در ترکیب این بتن از فناوری نوین نانوتکنولوژی استفاده شده است و با ترکیب فیبرهای شیشه به مواد بتن حاصل میشود. از مزایای این بتن میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
۱.قابلیت انتقال نور از بتن
۲.قابلیت استفاده از رنگ در ترکیب بتن
۳.قابلیت ساخت بتن با هرمقدارضخامت مورد نیاز
۴.در کارخانه ساخته میشود (کیفیت بالاتر)
۵ از پیش ساخته شده است(افزایش سرعت پروژه)
بتن آزبستی:
با ترکیب سیمان با مواد آزبستی(پنبه کوهی) و آب بتن آزبستی ایجاد میشود که در ساخت لوله مورد استفاده قرار میگیرد
ازکاربرد بتن آماده میتوان با این مورد اشاره کرد
۱.کیفیت بالاتر بتن به دلیل تولید شدن در بچینگ بتن به جای تولید در محل پروژه
بتن پلیمری: در این بتن به جای سیمان از پلیمر استفاده میشود. این بتن نسبت به بتن های معمولی فضای خالی و حفرات کمتری دارد که این امر سبب افزایش چگالی بتن پلیمری میشود .
بتن نفوذپذیر: این بتن با داشتن حداکثر ۲۰ درصد فضای خالی میتواند آب را از خود نفوذ دهد یا به عبارتی نسبت به آب نفوذپذیر باشد.از بتن نفوذپذیر در محل هایی با احتمال زیاد سیل استفاده میشود تا در زمان سیل با نفوذ اب از بتن به کانال های زیرزمینی از تخریب سیل در محل کاسته شود.
بتن مکیده شده: در ترکیب بتن مکیده شده نسبت آب به سیمان بیشتر از نسبت آب به سیمان در بتن معمولی است که پس از استفاده از بتن مکیده شده این آب اضافی توسط پمپ خلا یا همان پمپ وکیوم مکیده (وکیوم)میشود .
این امر سبب افزایش مقاومت بتن مکیده شده نسبت به بتن معمولی میشود .
بتن قابل پمپاژ: بتن قابل پمپاژ بتنی است که به وسیله ی پمپ دکل بتن توسط اپراتور پمپ دکل بتن تا ارتفاع بالا پمپاژ شود.در بتن قابل پمپاژ پس از انتقال بتن توسط میکسر بتن به محل پروژه بتن توسط پمپ دکل بتن پمپاژ میشود. این بتن باید در حالت مایع بوده و دارای آب زیاد و سنگدانه های ریز باشد تا به راحتی درون دکل پمپ بتن منتقل شود و زمان خودگیری بتن بیشتر شود.
نکات مهم خط لوله پمپاژ بتن در بتن قابل پمپاژ:
۱.جنس این لوله باید از ترکیب فولاد یا از جنس پلاستیک باشد از آلومینیوم و آلیاژ های آن نباید به عنوان خط لوله استفاده کرد.
۲.در پمپاژ با ارتفاعات بالا بهتر است از خط لوله با ترکیب فولادی به دلیل مقاومت بالاتر استفاده کرد .
۳.در پمپاژ با ارتفاعات پایین بهتر است از خط لوله پلاستیکی به دلیل راحتی بیشتر استفاده کرد
۴.اندازه ی این خط لوله ها باید بین ۳تا۸ اینچ باشد.
بتن طرح دار یا دکوراتیو: در این نوع از بتن زمانی که بتن هنوز در حالت مایع است بتن در قالب های طرح دارفلزی قرار گرفته و طرح هایی شبیه به کاشی یا سنگ های طبیعی از آن ایجاد میشود.کاربرد بتن طرح دار صرفا برای مکان هایی جهت حفظ زیبایی بنا میباشد.
از مزایای بتن دکوراتیو استحکام بسیار زیاد ،امکان وجود رنگ در ترکیب بتن،زیبایی و افزایش سرعت انجام پروژه میتوان اشاره کرد.
بتن آهکی: در بتن آهکی به جای استفاده از سیمان از آهک در ترکیب بتن استفاده میشود. این بتن برخلاف بتن معمولی به آسانی پاک و تمیز میشود .
بتن آسفالتی: همانطور که از اسم این بتن مشخص است از این بتن برای فرودگاه ها و جاده ها استفاده میشود ترکیب این بتن از آسفالت و سنگدانه است.
بتن کوبیده شده با دستگاه:این بتن پس از استفاده در محل به وسیله ی غلتک فشرده شده و به شکل یک واحد یکپارچه تبدیل میشود تا مقاومت و استحکام بتن افزایش یابد .کاربرد این بتن برای پر کردن حفرات جاده ها و.... میباشد.
بتن زودگیر :همان طور که از اسم این بتن مشخص است در زمان کوتاهی پس از تولید قابل استفاده است چرا که زمان گیرش اولیه این نوع بتن کم است کاربرد بتن زودگیر در مکان هایی با هوای سرد میباشد تا از انجماد آب در بتن جلوگیری شود .
بتن شیشه ای: در ترکیب این بتن از خورده شیشه های بازیافتی استفاده میشود.مزیت این بتن زیبایی بیشتر و عایق بودن آن است .
بتن شفاف یا لیتراکن:در ترکیب این بتن از فناوری نوین نانوتکنولوژی استفاده شده است و با ترکیب فیبرهای شیشه به مواد بتن حاصل میشود. از مزایای این بتن میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
۱.قابلیت انتقال نور از بتن
۲.قابلیت استفاده از رنگ در ترکیب بتن
۳.قابلیت ساخت بتن با هرمقدارضخامت مورد نیاز
۴.در کارخانه ساخته میشود (کیفیت بالاتر)
۵ از پیش ساخته شده است(افزایش سرعت پروژه)
بتن آزبستی:
با ترکیب سیمان با مواد آزبستی(پنبه کوهی) و آب بتن آزبستی ایجاد میشود که در ساخت لوله مورد استفاده قرار میگیرد