در دنیایی که همه چیز در حال تغییر است، توسعه روش های جدید در صنعت ساخت و ساز امری ضروری می باشد. بتن امروزه یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که دلیل آن طیف گسترده ای از کاربردها، استحکام، مقرون به صرفه بودن، دوام و سازگاری آن در این صنعت است. در نتیجه، مهندسین راه و ساختمان به بتن به عنوان یک ماده ایمن، محکم و ساده اعتماد دارند و آن را در طیف گسترده ای از سازه ها (از خانه های مسکونی تا ساختمان های اداری چند طبقه) و زیرساخت ها (جاده ها، پل ها و غیره) استفاده می کنند. البته از انواع بتن مورد استفاده در ساخت و ساز برای ساخت پی، ستون، تیر، دال و سایر سازه های باربر همچنین استفاده می شود.
همانطور که قبلا هم گفتیم بتن یک ماده اساسی است که در رشته مهندسی عمران درساخت سازه ها استفاده می شود. بتن متشکل از سیمان، ماسه و مخلوط سنگدانه های ریز و درشت است. سیمان به عنوان یک اتصال دهنده عمل می کند و اجزاء را در کنار هم نگه می دارد که در طول زمان به مرور سفت می شود. علاوه بر سیمان از انواع دیگر مواد اتصال دهنده مانند بتن آهکی، قیر، آسفالت و غیره استفاده می شود.
سیمان، یک ماده پودری ریز است که به دلیل هیدراتاسیون آب سخت می شود که به سیمان هیدرولیک نیز معروف است، مهمترین جزء در مخلوط بتن به شمار می آید
درک تفاوت بین انواع مختلف سیمان برای متخصصان این صنعت بسیار مهم است. محصولی که به عنوان سیمان در ساخت و ساز استفاده می شود به دو دسته اصلی تقسیم می شود: سیمان هیدرولیک و سیمان غیر هیدرولیک.
سیمان هیدرولیک از مخلوط کردن پودر سیمان با آب ایجاد می شود و می توان از آن برای پروژه های مختلف ساختمانی از جمله پروژه های زیر آب استفاده کرد. از سوی دیگر، سیمان غیر هیدرولیک برای گیرش و تبدیل شدن به چسب به ترکیبات کربنات متکی است و آن را برای اکثر پروژه‌های ساختمانی به جز پروژه‌های زیر آب مناسب می‌سازد.
سیمان پرتلند، به ویژه سیمان هیدرولیک، جایگاه برتر را به عنوان پرمصرف ترین سیمان در بخش ساخت و ساز دارد. این ماده توسط معماران، مهندسان و پیمانکاران به دلیل خاصیت تنظیم سریع آن در پروژه ها ترجیح داده می‌شود. برای آگاهی بیشتر از این نوع سیمان میتوانید مقاله سیمان پرتلند را مطالعه نمایید.
بتن‌هایی که در آن از عناصر رایج، یعنی سنگدانه، آب، سیمان استفاده می‌شود، بتن معمولی نامیده می‌شود. همچنین به عنوان بتن با مقاومت معمولی یا بتن با وزن معمولی شناخته می شود. بسته به رطوبت هوا و ظرافت سیمان 30 تا 90 دقیقه طول می کشد تا مخلوط سفت شود و شکل اصلی خود را بگیرد. پس از هفت روز، مقاومت مورد انتظار ایجاد می شود. مقادیر مقاومت رایج از 10 مگاپاسکال (1450 psi) تا 40 مگاپاسکال (5800 psi) متغیر است. پس از حدود 28 روز، 75-80٪ از استحکام کلی به دست آمده است. نزدیک به 90 روز بعد، 95 درصد از استحکام ایجاد شده است.
بتن سبک به بتن با چگالی کمتر از 1920 کیلوگرم بر متر مکعب با استفاده از سنگدانه های سبک در طراحی بتن گفته می شود. سنگدانه ها جزء کلیدی در تعیین چگالی بتن خواهند بود. سنگدانه های سبک شامل پوکه، پرلیت و اسکوریا هستند. بتن سبک برای محافظت از ساختمان های فولادی استفاده می شود و همچنین می توان از آن برای ساخت عرشه پل های با دهانه های بلند استفاده کرد. همچنین در ساخت بلوک های ساختمانی نیز کاربرد دارد.
مقاومت فشاری مخلوط بتن با مقاومت بالا بیش از 6000 پوند بر فوت مربع است. نسبت آب و سیمان را می توان به 0.35 یا کمتر کاهش داد. این نوع روش در ساخت سیمان به دلیل نسبت کمیت آب و سیمان امکان پذیر است. فوق روان کننده ها جایگزینی برای مخلوط بتن فعلی برای مقابله با این مشکل هستند. برای آگاهی بیشتر از نحوه عملکرد این محصول در مخلوط بتن، میتوانید مقاله افزودنی های فوق روان کننده ها را مطالعه نمایید.
در بتن ساده، هیچ آرماتور وجود نخواهد داشت. مواد اولیه شامل سیمان، سنگدانه ها و آب است. متداول ترین طرح اختلاط 1:2:4 است که به عنوان یکی از طرح اختلاط استاندارد نیز شناخته می شود. چگالی بتن ساده بین 2200 تا 2500 کیلوگرم بر متر مکعب خواهد بود. مقاومت فشاری بین 200 تا 500 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. این قالب‌های بتنی بیشتر در ساخت روسازی‌ها و سازه‌ها، به‌ویژه در مکان‌هایی که به مقاومت کششی زیادی نیاز نیست، استفاده می‌شود. دوام ارائه شده توسط این فرم از بتن بسیار خوب است.
بتن سنگین نام دیگر این نوع بتن است. چگالی این نوع بتن از 3000 تا 4000 کیلوگرم بر متر مکعب است. در این نوع مخلوط سنگدانه های درشت، سنگ های خرد شده با چگالی بالا استفاده می شود. بیشترین استفاده از این مواد باریت ها هستند که دارای وزن مخصوص 4.5 هستند. آنها معمولاً در نیروگاه های اتمی و سایر سازه های مشابه دیده می شوند زیرا محافظ تابشی عالی هستند.
بتن آرمه نوعی بتن است که برای افزایش مقاومت و توانایی تحمل کرنش های کششی بالا تقویت شده است. در فشار، بتن ساده خوب است، اما فاقد استحکام کششی است. بتن مسلح از هر دو ویژگی عالی یعنی تراکم بالا و توانایی تحمل بارهای کششی برخوردار است. برای آگاهی بیشتر از این نوع بتن میتوانید مقاله مرتبط با بتن مسلح را مطالعه نمایید.
از فولاد به شکل میله، مش (شبکه الیاف) و الیاف فولادی برای تقویت بتن استفاده می شود. ایجاد پیوند قوی بین بتن و فولاد آرماتور در حین تقویت بسیار مهم است. این پیوند استقامت و مقاومت بتن حاصل را تعیین می کند. این بتن اغلب برای ساخت پل های قوی، ستون ها، سقف ها و سایر سازه ها استفاده می شود.
بتن پیش تنیده یک ماده سازه ای است که به مهندسان اجازه می دهد تا تنش های مهندسی از پیش تعریف شده را در قطعات ایجاد کنند تا تنش هایی را که هنگام اجرا ایجاد می شود، جبران کنند. یک ماده واحد، مقاومت فشاری قوی بتن را با مقاومت کششی بالای فولاد ترکیب می کند. در بتن مسلح، تنش‌ها توسط آرماتورهای فولادی حمل می‌شوند، اما تنش‌های القایی بار را در سرتاسر عضو سازه در بتن پیش تنیده حفظ می‌کنند. تیرهای کف، تیرها، ریل بند یا تراورس های راه‌آهن و سازه‌هایی مانند پل‌ها، مخازن آب، سقف‌ها و باند فرودگاه‌ها اغلب با آن ساخته می‌شوند.
بتن پیش ساخته معمولاً با ترکیب عناصر مختلف ساخته می شود. با این حال، برخی از مواد (سنگدانه درشت) را می توان در قالب بسته بندی کرد و سپس با دوغاب شن و ماسه سیمانی تهیه شده مخصوص آن را پر کرد تا تمام منافذ را بپوشاند و یک بلوک بتنی تشکیل دهد. بتن پیش ساخته زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که حجم زیادی از بتن بدون هیچ درزی که نیاز به بتن ریزی باشد، اجرا شود.
قطعات ساختاری مختلف را می توان در کارخانه با توجه به مشخصات پروژه، تولید و ریخته گری کرد و سپس به محل اجرا حمل کرد. ما این نحوه از ساخت و ساز را در مقاله …. بیشتر توضیح دادیم و در مقاله توضیحات مختصری بیان می کنیم. پس بتن پیش ساخته به این واحدهای بتنی اشاره دارد. بلوک های بتنی، واحدهای پلکانی، دیوارها و تیرهای پیش ساخته، لنگه های بتنی و بسیاری از قطعات دیگر، واحدهای بتنی پیش ساخته هستند. از آنجا که فقط اجرا، سر هم سازی و مونتاژ مورد نیاز است، این نوع ساخت و ساز مزیت اجرای سریع را دارند. فقط برای انتقال آنها محافظت و نگهداری مهم است.
بتن کامپوزیت تقویت شده با الیاف یک ماده کامپوزیت ساخته شده از مواد الیافی است که استحکام ساختاری را افزایش می دهد. این شامل سیمان، ملات یا بتن مخلوط با الیاف مناسب است که به طور یکنواخت پراکنده هستند. الیاف معمولا در بتن برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از انقباض پلاستیک استفاده می شود. آنها همچنین نفوذپذیری بتن را کاهش می دهند و در نتیجه بتن آب کمتری از دست می دهد. مقاله مرتبط با این نوع بتن بتن تقویت شده با الیاف فولادی جهت آگاهی بیشتر شما می باشد.
اختراع نوعی بتن به نام بتن هواکش یکی از مهمترین دستاوردهای فناوری بتن است. این روش زمانی اعمال می شود که بتن مستعد یخ زدگی و ذوب (ورود به چرخه ذوب و یخبندان بتن) شود. هنگامی که بتن در معرض یخ زدگی و ذوب قرار می گیرد، از یک نوع فرم بتن استفاده می شود. برای تهیه آن از یک افزودنی هوادهی شده در مخلوط بتن استفاده می شود. شما میتوانید مقاله های بتن هوادهی چیست و فوم بتن چیست را برای آگاهی بیشتراز این نوع بتن مطالع نمایید.
بتن آماده نوعی بتن است که در یک کارخانه اختلاط مرکزی مخلوط و آماده می شود. یک میکسر حمل و نقل کامیونی، بتن آماده را به محل اجرا منتقل می کند. برای تولید چنین بتن به یک کارخانه اختلاط متمرکز نیاز است. این میکسر در فاصله ای از محل ساخت و ساز قرار می گیرند که قابل تنظیم باشد. گیرش بتن در صورتی اتفاق می افتد که ترانزیت آن بیش از حد طولانی باشد. توضیحات بیشتر بتن اماده را در فرآیند بتن آماده بخوانید.
بتن خود متراکم یک مخلوط بتنی است که هنگام قرار دادن بر اساس وزن خود متراکم می شود. نیازی به دادن ارتعاش برای همان به صورت جداگانه نیست. این مخلوط کارایی بیشتری دارد. بین 650 و 750 مقدار آن کاهشی خواهد بود. این بتن به دلیل افزایش کارایی آن به بتن روان نیز معروف است. بتن خود یکپارچه در مناطقی با آرماتور قوی بهترین عملکرد را دارد. برای توضیحات بیشتر به بتن خود متراکم SCC مراجعه نمایید.
بتن پلیمری شامل مواد پلیمری شامل رزین های فوران، اکریلیک، استایرن-اکریلیک، وینیل استات-اتیلن (VAE)، رزین اوره فرمالدئید، پلی وینیل استات (PVA)، رزین های اپوکسی، متیل متاکریلات MMA، استایرن و استایرن استایرن استایرن، -رزین بوتادین است. ما در مقاله بتن پلیمری توضیحات بیشتری را درباره این نوع بتن ارائه داده ایم که شما میتوانید با مراجعه به آن با این محصول بیشتر آشنا شوید.
14. بتن نفوذپذیر یا متخلخل
اساساً بتن نفوذپذیر یا متخلخل همانطور که از اسمش پیداست یک روسازی بتنی سازه ای با حجم زیاد (15 تا 35 درصد) و حفره های به هم پیوسته است. مانند بتن معمولی، از مخلوطی از سیمان، سنگدانه های درشت و آب ساخته شده است. با این حال، حاوی مقدار کمی شن یا اساسا بدون ماسه است، که منجر به یک ساختار سلول باز متخلخل می شود که آب به راحتی از آن عبور می کند. مقاله مرتبط به این نوع از بتن را در بتن نفوذ پذیر یا متخلخل بخوانید.
شاتکریت روشی برای تشکیل اجزای سازه ای یا غیر سازه ای سازه ها با عبور ملات یا بتن از طریق لوله و اجرای آن بر روی سطح با سرعت زیاد است. شاتکریت در فرآیند اختلاط مرطوب استفاده می شود و در چندین کشور مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. سیمان، سنگدانه، افزودنی بتن و آب قبل از اینکه از طریق شیلنگ انتقال داده شود و در اتمسفر ساخته شود در یک فرایند اختلاط مرطوب مخلوط می شوند.
از سوی دیگر، در کاربردهای اختلاط خشک، سیمان، سنگدانه ها و مواد افزودنی به صورت پنوماتیک از طریق یک لوله مخلوط و اجرا می شوند تا آب به طور یکنواخت در سراسر مخلوط تزریق شود. برای اگاهی بیشتر از این نوع بتن در صنعت ساخت و ساز مقاله شاتکریت بتن مطالعه نمایید.
انتقال بتن به ارتفاع یکی از مهمترین ویژگی های بتن است که در ساخت و سازهای بزرگ به ویژه در ساختمان ها با ارتفاع زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. در نتیجه یکی از خواص بتن که پمپاژ آن را آسان می کند منجر به ایجاد بتن قابل پمپاژ خواهد شد. بتن پمپاژ باید کارایی کافی داشته باشد تا به راحتی از طریق لوله حمل شود. بتن از طریق یک شیلنگ سفت یا انعطاف پذیر در محل مورد نظر اجرا می شود. بتن باید سیال باشد و دارای ذرات ریز و آب کافی برای پر کردن فضاهای خالی باشد.
بتن با مقدار مناسب آب در قالب ریخته می شود. آب اضافی متعاقباً با استفاده از پمپ هوا، بدون توجه به توانایی بتن برای گیرش، خارج می شود. در نتیجه در مقایسه با تکنیک های معمولی ساخت، سازه یا سکوی بتنی زودتر قابل استفاده خواهد بود. این بتن‌ها می‌توانند تنها در ده روز به مقاومت فشاری ۲۸ روزه خود برسند، که به این معنی است که مقاومت فشاری سازه ۲۵ درصد بیشتر از انواع استاندارد بتن است.
بتن آهکی نوعی بتن است که علاوه بر مصالح دیگر از آهک به عنوان ماده اتصال دهنده استفاده می کند. اجرای کف ها، طاق ها و گنبدها رایج ترین کاربردهای این ماده می باشند. بتن آهکی، بر خلاف سیمان، تجدیدپذیر است و دارای فواید زیست محیطی می باشد.
بتن مهری نوعی بتن است که در آن طرح‌های واقعی شبیه سنگ‌های طبیعی، گرانیت‌ها و کاشی‌ها با فشار دادن قالب های مهر زنی حرفه‌ای به سطح ایجاد می‌شود. هنگامی که بتن به حالت پلاستیکی خود رسید، این مهر زنی اعمال می شود. با استفاده از انواع لکه های رنگی و بافت، ممکن است در نهایت ظاهری شبیه به سنگ های اصلی گران قیمت داشته باشید. انتهای کار استامپ ظاهر زیبایی را با هزینه نسبتا کم خواهید داشت. این ماده اغلب در ساخت جاده ها، کفپوش های داخلی و پاسیو استفاده می شود.
بتن غلتکی که اغلب به عنوان رول کریت شناخته می شود، بتن محکم و کم سیمان است که با روش هایی مشابه روش هایی که در خاک ریزی و سنگفرش استفاده می شود، ریخته می شود. معمولاً با جایگزینی خاکستر بادی یا فلای اش به جای مقداری از سیمان (OPC) ایجاد می شود. بتن بر روی سطح ریخته می شود تا پوشانده شود و با غلتک های سنگین مشابه کارهای خاکی ریزی فشرده شود.
مخلوط موجود در این نوع بتن چگالی بالایی دارد و به مرور زمان تبدیل به یک بلوک یکپارچه جامد می شود. روسازی های سطحی بتنی معمولاً از بتن غلتکی ساخته می شود. سدهای بتنی فشرده با غلتک نیز می توانند ساخته شوند زیرا مخلوط کم سیمان نسبت به اجرا با بتن سنتی در حجم بالا، گرمای کمتری در طول فرآیند اجرا ایجاد می کند.
بتن آسفالتی یک ماده مرکب از سنگدانه ها و آسفالت است که اغلب برای پوشش جاده ها، پارکینگ ها، فرودگاه ها و سد خاکی یا سد سنگریزه‌ای استفاده می شود. بتن آسفالت در آمریکای شمالی به عنوان آسفالت، روکش سیاه یا روسازی و در بریتانیا و ایرلند به عنوان آسفالت، قیر ماکادام یا آسفالت نورد شده نیز شناخته می شود.
اصطلاح “بتن شیشه ای” به ادغام شیشه با بتن اکسپوز اشاره دارد که دری به سوی طیف جدیدی از امکانات در معماری و صنعت ساخت و ساز باز می کند. این روش جذابیت زیبایی سطوح را افزایش می دهد و در عین حال استحکام طولانی مدت و عایق حرارتی را نیز فراهم می کند. به طرق مختلف هم در محیط های خانگی و هم در محیط های تجاری استفاده می شود. معمولا صفحات ئر ابعاد بزرگ برای کفپوش دارای پاشش های متمایز با شیشه های رنگارنگ هستند. اکثرا نماهای بتنی نیز با سنگدانه های شیشه ای درخشان تزئین شده است.
همانطور که از نام آن پیداست پیداست، این بتن می تواند ساعتی پس از اجرا استحکام کافی را پیدا کند. در نتیجه، حذف قالب ساده است و ساخت و ساز ساختمان به سرعت تکمیل می شود. این روش کاربرد گسترده ای در تعمیرات جاده ها دارد زیرا چند ساعت پس از اجرا در محل قابل استفاده می باشد.
بتن هایی که به روش های مختلفی برای بهبود جذابیت زیبایی آن اجرا شده اند،بتن تزئینی محسوب می شوند. رنگ‌آمیزی، بافت‌دهی، قالب‌گیری، صیقل دادن، برجسته‌سازی، حکاکی کردن، جاسازی چیزها، قرار دادن روکش‌های تزئینی و غیره از جمله مراحلی است که ممکن است در این روش پیاده شود.بطور مثال تثبیت کننده رنگ، که رنگ منحصر به فرد و سطح بسیار بادوام را ارائه می دهد و یا رنگ یکپارچه که برای هر بافت و کاربری قابل استفاده است، یکی از مصالحی است که برای تولید بتن تزئینی استفاده می شود. در نهایت، لکه های شیمیایی رنگی نامنظم و شفاف ایجاد می کنند که ظاهر سنگ واقعی را به نما می بخشد.
نتیجه:
سیمان، آب، شن و ماسه و سنگ ترکیبات رایج بتن هستند. با این حال، اجزای مختلفی برای ایجاد کیفیت‌های متنوع بتن استفاده می‌شوند و امکان استفاده از آن برای اهداف مختلف را فراهم می‌کنند. چه در حال برنامه ریزی یک پروژه در مقیاس بزرگ یا یک خانه کوچک باشید، ترکیب بتنی که انتخاب می کنید تأثیر قابل توجهی بر موفقیت پروژه خواهد داشت. البته انتخاب نوع بتن مناسب برای هر پروژه ساخت و ساز و ساختمانی بسیار مهم است.
