آنچه در این مقاله می خوانید:
بتن یکی از انواع مصالح ساختمانی است که از سیمان، سنگدانه های ریز و درشت و مخلوط آب تشکیل شده است. بتن را می توان در محل پروژه به شکل دلخواه تغییر داد و یا به صورت تیرهای پیش ساخته تحویل گرفت. بتن مقاومت فشاری بالا و و مقاومت کششی پایینی دارد و همچنین در مقابل آتش مقاوم است. در واقع بتن یکی از مقرون به صرفه ترین مصالح ساختمانی به شمار می رود، پیمانکاران ساختمان در استفاده از آن باید مهارت بالایی کسب کنند. با املاک داران همراه شوید تا با انواع بتن و کاربرد آن آشنا شوید.
همانطور که گفتیم، بتن یکی از مصالح ساختمانی به شمار می رود که در طیف گسترده ای از اشکال و ترکیبات موجود است. گاهی سیمان و بتن با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند، در حالی که مواد متفاوتی هستند. در واقع بتن از سه ماده اصلی تشکیل شده است: سیمان، سنگدانه و آب. استحکام نهایی بتن به کیفیت سیمان، سنگدانه و میزان آب مورد استفاده در آن تعیین می شود.
سیمان پرتلند: سیمان پرتلند ترکیبی از کربنات های آهک و خاک رس است و بهترین سیمان برای ساخت بتن آرمه، بتن تحت فشار و بتن مورد استفاده برای زیر آب به شمار می رود.
سنگدانه: معمولا شن و ماسه یا سنگ های ریز و درشت بر اساس نیاز در بتن بکار می رود.
آب: استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی که بتن را سفت می کند، ضروری است. با این حال می تواند تاثیر مخربی بر مقاومت نهایی بتن داشته باشد. پس باید کم ترین مقدار آب در ساخت بتن استفاده شود تا بر کیفیت نهایی آن تاثیر نگذارد. آب در میزان سفتی سیمان بسیار تاثیر گذار است.
زمانی که مواد تشکیل دهنده بتن (سیمان، سنگدانه، آب) به نسبت مناسب با هم ترکیب شوند، بتن بوجود می آید. این ماده با گذشت زمان سفت می شود و می توان در بخش های مختلف سازه از آن استفاده کرد. نسبت مناسب ترکیبات بتن بر مقاومت، کارایی و دوام آن تاثیر گذار است.
بتن تازه، کاربردهای متنوعی دارد و می توان آن را با توجه به نوع پروژه به صورت مستطیل، دایره یا اشکال مختلف شکل داد، حالت بتن مخلوتی از جامد و مایع است و حالت انعطاف پذیر دارد. از این رو در ساخت و ساز انواع سازه ها از کوچک گرفته تا بزرگ استفاده می شود. در ادامه به توضیح انواع بتن و کاربرد آن ها می پردازیم:
بتن یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی به شمار می رود که در ساخت جاده، پل، دیوار، حصار و غیره از آن استفاده می شود. بتن دارای انواع مختلفی است که هر یک از آن کاربرد و ویژگی های متفاوتی دارند. استادکار ساختمان بایستی بر اساس نوع پروژه یکی از انواع بتن مناسب را انتخاب کند، قبلا از فروشندگان مصالح ساختمانی سیمان و شن تهیه و با آب مخلوط می کردند، اما امروزه از بتن سازی ها بتن آماده تهیه می کنند. در اینجا به انواع بتن و کاربرد آن ها اشاره می کنیم:
بتن معمولی یکی از رایج ترین انواع بتن است. این نوع بتن بهترین گزینه برای جاده ها و مناطقی است که نیاز به مقاومت کششی بالایی ندارند. در این بتن از ترکیب سیمان، سنگندانه های ریز و درشت با آب به نسبت 1:2:4 استفاده می شود. معمولا این نوع بتن در روسازی و کاربردهای ساده ساخت و ساز بکار می رود.
بتن آماده یک بتن استاندارد است که تا قبل از رسیدن به محل پروژه تا حدی مخلوط می شود. این کار با مخلوط کردن مواد تشکیل دهنده در کارخانه بتن و حمل آن با ماشین های میکسر بتن انجام می شود. زمانی که در محل پروژه، مکان مناسب برای مخلوط کردن بتن وجود نداشته باشد، این بهترین راه حل است. معمولا بتن آماده مجددا در محل پروژه با مقداری آب و ترکیبات اضافی مخلوط می شود.
این نوع بتن زودگیر است، مگر این که به آن مواد دیرگیر افزوده شود.
بتن خود تراز در واقع بتن نیست. در واقع یک ماده سیمانی است که از پلیمر ها استفاده می کند. استفاده از این ماده آسان است اما ضعیف تر از بتن استاندارد عمل می کند. بنابراین نمی توان برای فضای بیرونی و یا ماشین آلات سنگین از آن استفاده کرد. همچنین مواد شیمیایی خشن با آن سازگار نیستند. بتن خود تراز بهترین گزینه برای سطوح افقی داخل خانه به شمار می رود. به طور مثال میتوان برای کفپوش یا زیرسازی کف بکار برد.
بتن استاندارد آرمه دارای مقاومت فشاری بالا اما مقاومت کششی پایین است. فولاد به عنوان مکانیزمی برای کنترل بارهای کششی رایج در تیر، کف، ستون بکار می رود. افزودن میلگرد و مش به قالب ها قبل از قرار دادن بتن، باعث یکپارچگی بتن و فولاد می شود و استحکام کششی را افزایش می دهد.
در روش پیش تنیدگی از فولاد به منظور اعمال بار فشاری بر روی بتن قبل یا بعد از ریخته گری بتن استفاده می شود. فولاد بتن را در حالت فشردگی دائمی قرار می دهد. بنابراین هر بار کششی فقط نیروهای فشاری را کاهش می دهد، بدون این که اجازه دهد ماده به حالت کششی برسد.
بتن پیش تنیده در اطراف رشته های فولادی با استحکام بالا قرار می گیرد. بعد از استقرار بتن، فشار کششی رشته های فولادی شل می شود و به بتن فشار وارد می گردد.
بتن هوادهی دارای ذرات میکروسکوپی حباب هوا است که با توجه به نوع تولید سایزهای متفاوتی دارند. حباب ها نقش یک محفظه انبساط را ایفا می کنند و به آب در هنگام منجمد شدن امکان انبساط می دهند. در نتیجه فشار داخلی بتن را از بین می برند. برای ایجاد حباب معمولا موادی مثل الکل، اسید چرب یا رزین در حین مخلوط کردن بتن اضافه می کنند.
این نوع بتن در برابر برف سنگین و هوای بسیار سرد دوام بالایی دارد. بنابراین سازه هایی که با بتن هوادهی شده ساخته می شوند، در برابر انجماد مقاوم تر هستند.
بتن سریع سخت شونده برای پروژه های کوتاه مدت مناسب است. بیشتر در سازه های زیر آب و مرمت جاده ها از این بتن استفاده می گردد. این نوع بتن خیلی سریع سفت می شود و مقاومت بالایی نسبت به دمای پایین دارد. در واقع امکان اتصال اعضای سازه در کمترین زمان ممکن را دارد و می تواند باعث پیشرفت سریع کارها شود.
معمولا در سازه های بسیار بلند از بتن پمپی استفاده می شود. این نوع بتن بسیار کارامد است و به سادگی می توان آن را به طبقات بالا انتقال داد. در واقع بتن مخلوط شده توسط یک لوله به نقاط غیر قابل دسترسی برده می شود. البته در ساخت پل ها یا جاده ها نیز کاربرد دارد و حتی در پروژه های کوچک مقیاس مثل ساخت استخر نیز مفید واقع می گردد.
بتن غلتکی (RCC) به عنوان پایه ای در آسفالت عمل می کند. این ماده ماندگاری طولانی دارد، ارزان است و نصب سریع و نگهداری کمی نیاز دارد. همانطور که از اسمش پیداست، بتن متراکم غلتکی در لایه هایی با ضخامت 10 اینچ پخش می شود و سپس با استفاده از غلتک های هموار سازی آسفالت متراکم می گردد.
بتن غلتکی نسبت به بتن استاندارد خشک تر است. از آنجایی که به اندازه کافی ضخامت دارد، نیازی به عامل اتصال، قالب یا تقویت کننده نیست. با اینحال، پس از استفاده لازم است کمی آب روی آن اسپری شود. از این نوع بتن معمولا برای بنادر، مناطق نظامی و جاده ها استفاده می شود. همچنین در مکان هایی که ترافیک با سرعت بالا در جریان است، به این نوع بتن نیاز دارید.
بتن با کارایی بالا (HPC) طیف وسیعی از مواد را در بر می گیرد و از نظر ترکیبات و عمل آوری از بتن استاندارد فراتر می رود. در این نوع از بتن برای کارایی بیشتر از یک سری مواد نرم کننده هم استفاده می شود. در واقع این بتن دارای مقاومت فشاری 8000 psi است. در حالی که بتن استاندارد مقاومت فشاری 3000 psi دارد. بتن با کارایی بالا در ساخت تونل، پل، تمامی ساختمان های بلند و نمای ساختمان بکار می رود.
در بتن با عملکرد بسیار بالا (UHPC) از الیاف فولادی، شیشه، PVA یا کربن استفاده می شود تا مقاومت آن نسبت به بتن با کارایی بالا بیشتر شود. مقاومت فشاری این نوع بتن از 13000 تا 17000 psi است. این بتن طول عمری 100 ساله دارد و مقاومت سایشی آن نسبت به بتن استاندارد دو برابر است. همچنین ویژگی هایی نظیر انعطاف پذیری، مقاومت کششی دارد و مناسب برای ساخت ایستگاه قطار و پل ها است.
این نوع بتن که با نام بتن سنگین هم شناخته می شود، در مقایسه با انواع بتن بیشترین چگالی را دارد. بتن با چگالی بالا در محافظ تابشی، بالاست، وزنه تعادل و موج شکن کاربرد دارد. این بتن چگالی خود را از سنگدانه هایی مثل مگنتیت، ایلمنیت، باریت و هماتیت می گیرد. برای سنگین ترین بتن با چگالی بالا، سنگدانه هایی مثل پانچ آهن و فروفسفر استفاده می شود. کار با این بتن نیاز به دقت و مهارت زیادی دارد. چرا که ممکن است سنگدانه های از هم بپاشند.
مهندسان و املاک سازان برای ساخت این نوع بتن نیاز به خرد کردن صخره های بزرگ دارند. معمولا به دلیل چگالی بالای این نوع بتن، از آن در سازه هایی مثل کارخانه های اتمی استفاده می شود که تشعشعات مضر تولید می کنند. در واقع بتن سنگین مانع عبور این اشعه ها از دیوار می گردد. به همین دلیل بتن با چگالی بالا قیمت بالایی نیز دارد و کارشناسان حرفه ای باید آن را تولید کنند.
بتن تقویت شده با الیاف به منظور جلوگیری از ترک خوردگی در ساختار استفاده می شود. الیاف می تواند از جنس شیشه، فولاد، الیاف طبیعی یا مصنوعی باشد. الیاف به مقاومت بیشتر بتن در برابر کشش کمک می کند. این امر فولاد را از قرار گرفتن در معرض رطوبت و در نتیجه خوردگی محافظت می نماید. البته این نوع بتن به اندازه بتن استاندارد کارامد نیست. بهرحال هنگام استفاده باید از توزیع یکنواخت الیاف برای جلوگیری از گوله شدن الیاف مطمئن شوید.
البته همه آسفالت ها بتنی نیستند. چرا که در همه آن ها از سنگدانه استفاده نمی شود. تفاوت آسفالت بتنی و آسفالت استاندارد در فاکتور اتصال آن ها است. در واقع در آسفالت بتنی به جای قیر از سیمان پورتلند استفاده می شود. آسفالت بتنی در شرایط آب هوایی خنک تر، برای جاده ها، پارکینگ ها، سدها، مخازن و کانال ها بکار می رود. چرا که این نوع آسفالت در برابر سرما و همینطور نمک مقاومت بیشتری دارد. آسفالت نسبت به بتن استاندارد به هزینه کم تری نیاز دارد و نصب آن سریع تر انجام می شود.
روش های مختلفی برای کاهش وزن بتن بکار می رود تا بتن سبک تولید شود. این ماده برای نسوز، پارتیشن ها و غیره استفاده می شود. هر بتنی با تراکم پایین تر از 1920 کیلوگرم در متر مربع را بتن سبک می نامند.
در ساخت این نوع بتن از مواد مصنوعی ( مثل رس منبسط شده)، مواد طبیعی ( مثل پوکه و اسکوریا) و مواد فراوری شده (مثل پرلیت و ورمیکولیت) استفاده می شود. از آنجایی که بتن سبک رسانایی حرارتی پایینی دارد، معمولا برای محافظت از سازه های فلزی یا عرشه پل بکار می رود.
همانطور که از نامش پیداست، در ساخت بتن آهکی به جای سیمان از آهک استفاده می شود. گاهی اوقات در این نوع بتن الیاف شیشه یا سنگدانه های ریز وجود دارد و معمولا در ساخت طاق، گنبد یا کف بکار می رود. بتن آهکی سریع تمیز می شود، تجدید پذیر است. بنابراین یکی از مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست به شمار می رود.
این بتن دارای حفره هایی است که 15 تا 25 درصد بتن را تشکیل می دهد. در این نوع بتن از ماسه کمی استفاده می شود یا اصلا در ساختار آن شن و ماسه بکار نمی رود. از آنجایی که آب را از خود عبور می دهد و روی آن آب جمع نمی شود، معمولا در ساخت جاده ها کاربرد دارد. علاوه بر این، باکتری های داخل آن باعث تجزیه آلاینده ها می گردد.
بتن سبز با جایگزینی مواد خاصی در بتن از جمله سیمان، سنگدانه یا شن، برای محصولات پایدار تر از جمله زباله های صنعتی و محصولات بازیافتی مانند خاکستر بادی ساخته می شود. برخی از جایگزین ها به بتن خواص مقاومتی بیشتری می بخشند که باعث می شود با انواع بتن HPC همپوشانی داشته باشد.
در بتن پلیمری به جای سیمان از پلیمرهای آلی مثل اکریلیک، وینیل استر یا اپوکسی استاندارد برای اتصال سنگدانه ها استفاده می شود. خواص این بتن به پلیمر مورد استفاده بستگی دارد. فوران رزین باعث می شود بتن در دمای بالا مقاوم باشد و اکریلیک آن را در برابر شرایط آب و هوایی مقاوم می سازد. بتن پلیمری در محیط های صنعتی یا الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. چرا که در این محیط ها نیاز به بتن مقاوم در برابر مواد شیمیایی با دوام طولانی وجود دارد.
بتن خود متراکم یا بتن روان به خوبی پخش می شود و به کارگر این امکان را می دهد تا به راحتی آن را بریزد. در واقع نیازی به ویبراتور یا متراکم سازی به صورت دستی ندارد. همچنین به کاهش سر و صدا کمک می کند و خاصیت سفت کنندگی دارد. به همین دلیل در فوندانسیون سازه از آن استفاده می شود.
در این روش از سیستم های پنوماتیک برای پاشیدن بتن مرطوب یا خشک بر روی سطوح از پیش نصب شده، استفاده می شود. این تکنیک برای ساخت استخرهای شنا محبوب است اما کاربرد صنعتی از جمله ساخت دیوار تونل، دیوار منحنی و غیره نیز دارد.
بسیاری از بخش های معماری معمولا به صورت پیش ساخته آماده هستند. حتی تیرهای بتنی و بسیاری واحدهای بنایی بتنی را می توان به صورت آماده تهیه کرد. تیر های بتنی به سه شکل تیر بتنی جعبه ای، تیر بتنی T شکل و تیر بتنی L شکل موجود هستند. تیرها ممکن است به صورت پیش تنیده یا ترکیبی از روش های تقویت کننده، ساخته شوند.
بتن به عنوان یکی از رایج ترین مصالح ساختمانی، کاربردهای مختلفی دارد که بر اساس نوع پروژه تغییر می کند. در ادامه به یک سری مزایای استفاده از بتن در ساخت و ساز اشاره می کنیم:
ترکیبات اصلی بتن یعنی آب، سیمان و سنگدانه به راحتی قابل دسترسی هستند و قیمت مناسبی دارند. به طور کلی، فراهم نمودن بتن نسبت به سایر مصالح ساختمانی نظیر فولاد یا پلیمر آسان تر است.
بتن تازه با توجه به نسبت ترکیبات و حالت مایع خود دارای خاصیت شکل پذیری است. بر اساس نوع پروژه، بتن بدست آمده را می توان در قالب هایی در اشکال و سایزهای مختلف ریخت. در واقع به دلیل خاصیت شکل پذیری بتن، یکی از مناسب ترین گزینه ها برای ساخت و ساز به شمار می رود.
هر چند مواد شیمیایی محلول در آب مثل کلراید و سولفات می توانند باعث خوردگی تدریجی در انواع بتن شوند، بتن نسبت به فولاد و چوب مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد. به همین دلیل از آن در ساخت سد، کانال، لوله یا سازه های زیر آب استفاده می شود.
بتن در مقایسه با چوب و فولاد، از مقاومت بیشتری در برابر حرارت برخوردار است. چرا که عامل اصلی اتصال در بتن، کلسیم سیلیکات هیدارت، می تواند دمای بالای 910 درجه را تحمل کند.
در واقع بتن رسانای ضعیف گرما است و این ویژگی باعث می شود گرمای محیط را ذخیره کند. علاوه بر این، بتن تا 6 ساعت می تواند گرما را تحمل کند و این از آتش سوزی جلوگیری خواهد کرد.
آیا می دانستید زباله های صنعتی را می توان بازیافت نمود و از آن به عنوان مواد سنگدانه یا سیمان استفاده کرد؟ خاکستر بادی،سرباره یا حتی لاستیک اتومبیل از جمله موادی است که می توان در این راه استفاده نمود. قابلیت بتن برای استفاده مجدد از زباله های صنعتی به محیط زیست کمک شایانی می کند.
روش های مختلف مصرف بتن
بتن مصارف متنوعی دارد. یک کارگر خدمات ساختمانی می تواند بتن را به روش های مختلفی از جمله اسپری کردن، پمپ کردن، ریختن یا به صورت دوغ آب استفاده کند. انواع مختلف بتن مثل بتن پاشیده به راحتی خشک می شوند و زمان زیادی نمی گیرد.
همانطور که در این مقاله گفتیم، بتن انواع مختلفی دارد. در واقع شما می توانید از هر یک از انواع بتن برای مصارف مختلف استفاده کنید. بتن در پروژه های سبک، پروژه های ساختمانی سنگین و یا حتی تعمیرات جزئی کاربرد دارد.
بر خلاف سایر مصالح ساختمانی که برای محافظت در برابر شرایط آب و هوایی نیاز به رنگ و پوشش دارند، بتن به روش های مراقبتی خاصی نیاز ندارد. شما می توانید در پروژه های ساخت و ساز بزگ از این ماده استفاده کنید و تا مدت های طولانی نیاز به تعمیر ندارد.
از آنجایی که بتن قابلیت تغییر شکل دارد، یکی از مناسب ترین مصالح ساختمانی برای ساخت و ساز به شمار می رود. انواع بتن از بتن با چگالی بالا گرفته تا بتن سبک، بتن پیش ساخته یا پیش تنیده و حتی بتن پاشیده برای انجام پروژه های ساختمانی پیش روی شماست. البته شما باید ویژگی های بتن را قبل از انتخاب آن در نظر بگیرید و نوع مناسب برای سازه را انتخاب نمایید. پروژه های ساختمانی سنگین نیاز به بتن با دوام و مقاوم دارند که ویژگی های مقاومت فشاری و کششی مناسب داشته باشند.
این ماده بعد از ترکیب شدن با آب، قابلیت اتصال سایر مصالح ساختمانی به یکدیگر را دارد. با شناخت انواع بتن و کارایی آن ها، می توانید نوع مناسب را برای ساخت و ساز ملک خود انتخاب نمایید. به همین منظور در این مقاله به توضیح انواع بتن و کاربرد آنها پرداختیم.