بتن از سه جز اساسی آب، سنگدانه (شن و ماسه) و سیمان پرتلند تشکیل شده است. در واقع سیمان یکی از مواد اصلی تشکیل دهنده ی بتن محسوب می شود. سیمان اغلب به صورت پودری بوده و در هنگام اختلاط به آب و شن و ماسه اضافه می شود. ماده حاصل از این اختلاط پس از گذشت زمان سخت شده و به صورت یکپارچه در می آید.
بتن پس از آب دومین ماده پرمصرف در جهان است و پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است. مصارف متعددی از آن می توان نام برد. مثل سازه های ساختمانی، جاده ها، پل ها، سدها، پی ها و … .
مواد تشکیل دهنده بتن
۱-سیمان
سیمان و آب تشکیل یک ماده چسبنده می دهد که باعث می شود سنگدانه و ماسه به یکدیگر بچسبند.
۲-آب
آب به منظور ایجاد واکنش شیمیایی با سیمان (هیدراتاسیون) لازم است و رابطه مستقیم با عملکرد بتن دارد. میزان حجم آب مصرفی در آن بر حسب میزان حجم سیمان تعیین میشود که به آن نسبت آب به سیمان گفته می شود. هرچه نسبت سیمان به آب بیشتر باشد مقاومت بتون بیشتر می شود.
۳-سنگدانه یا شن و ماسه
سنگدانه موجود در بتن شامل ذرات ریز و درشت ماسه و شن است. در این سنگدانه های بتون معرفی شده است.
مزایای استفاده از بتن
- مواد تشکیل دهنده آن قابل دسترس می باشد.
- به راحتی قابل انتقال به محل پروژه می باشد.
- این مصالح را می توان به راحتی در قالب های مختلف اعمال کرد.
- برای پرکردن ترک و شکاف های موجود در تونل می توان بتن را در آنها اسپری و یا پمپ کرد.
- با استفاده ازمسلح کردن به منظور تقویت ، می توان از آن برای ساخت هر سازه ای استفاده کرد.
- در مقایسه با سازه های چوبی مقاومت بالایی در برابر آتش نشان می دهد و در طول زمان استحکام می یابد.
- ساختار یکپارچه این مصالح، ظاهری بهتر به سازه می بخشد و علاوه بر این استحکام آن را بیشتر می کند.
- این مصالح در برابر فشاری مقاومت بالایی دارد. ساختار های بتنی از اسکلت فلزی مقرون به صرفه تر و مقاوم تر می باشند.
- در برابر آب، آب و هوا و آفات مقاوم است.
معایب استفاده از بتن
بتن همچنین دارای معایب و اثرات زیست محیطی است. تولید سیمان، که ماده اصلی آن می باشد، مقدار زیادی گازهای گلخانه‌ای را تولید می‌کند که منجر به گرم شدن زمین میشود. این ماده همچنین برای تولید و حمل و نقل به انرژی و آب زیادی نیاز دارد. زمانی که به آبراه ها یا محل های دفن زباله می ریزد می تواند باعث آلودگی و فرسایش شود. همچنین می‌تواند در طول زمان به دلیل واکنش‌های شیمیایی، خوردگی یا چرخه‌های انجماد و ذوب ترک خورده یا خراب شود.
انواع بتن
۱-سبک
این نوع کاربرد فراوانی در سازه اصلی ساختمان ها دارد. تفاوت میان بتن سبک، سنگین و معمولی، از اندازه سنگدانه هایشان قابل تشخیص می باشد. اندازه سنگدانه های بتن سبک به نسبت سایر انواع آن، کوچک تر و در نتیجه سبک تر است. ویژگی های سبک به همین سنگ دانه های تشکیل دهنده آن بستگی دارد.
بتن سبک انواع و اقسام مختلف دارد که از آنها می توان به : فوم بتن ، اتوکلاو ، سبک هوادار و … اشاره کرد.
۲-معمولی یا ساده
بتن با سایز سنگدانه هایی متوسط را بتن معمولی می گویند. بتن معمولی، نوع متداول دیگر این محصول بعد از نوع سبک است که امکان جایگزین کردن آن با سبک امکان پذیر می باشد. نوع معمولی در واقع حد میان سبک و سنگین محسوب می شود.
۳-سنگین
این نوع از سنگدانه های درشت و سنگین تشکیل شده است. سنگین برخلاف نوع سبک آن از مصالح طبیعی سنگین مثل سولفات باریم طبیعی یا مگنتیت یا دانه های بوجود آورده شده همانند آهن و گلوله سربی تهیه می شود.
بتون سنگین همانطور که از نام آن واضح است سنگین وزن می باشند همینطور از محافظ بالابب در برابر اشعه های پزشکی و پرتوها برخوردار می باشد. این نوع مصارف خاص داشته و کاربرد آن محدود می باشد.
۴-الیافی
نوع تکامل یافته تکنولوژی کاهگل در بنای ساختمان می باشد، این نوع مصالح ساختمانی از یکنواختی و یکدستی وچسبندگی مناسب برخودار می باشد. کاربرد اصلی آن به عنوان یک مادة چسبنده و شکل پذیر برای تولید سطح های مقاوم و پر انحنا می باشد. این نوع بتون به دلیل واکنش فوق العاده در جذب ضربه یکی از بهترین مصالح مورد کاربرد در ساخت بناهای مقاوم در برابر ضربه همچون سازه های باند فرودگاهها و پناهگاه ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره و … است.
۵-بتن آماده
یکی از پرکاربردترین ها در صنعت ساختمان می باشد. بیشتر از آن در پروژه های عظیم استفاده می شود. این نوع براساس استاندارد های بین المللی و طبق آئین نامه و دستورالعمل ها در مارخانه تولید شده و سپس به محل های اجرای پروژه حمل می گردد.
۶-بتن پیش ساخته
این نوع مصالح پیش ساخته در یک قالب و فرم قابل استفاده مکرر، در محیطی قابل کنترل تولید شده و سپس به محل پروژه مورد نظر حمل می شود. بدلیل استفاده از سنگدانه های ریز در ترکیب با بتون پیش ساخته متفاوت اند. در نهایت بتون پیش ساخته شبیه به صخره های طبیعی و سنگ ها می باشد.
۷-مسلح
وقتی میلگرد با بتن ترکیب شود به اصطلاح مسلح گردیده. کاربرد اصلی این نوع مصالح ساختمانی مقابله در برابر نیروهای کششی در سازه می باشد که به کمک میلگرد ضعف بتن در برابر کشیدگی جبران می شود. تا بدین صورت نیروهای کششی وارده موجب ترک خوردگی و در تخریب سازه نشود.
مشکلات رایج در بتن ریزی
در مواقعی که این متریال به ماله یا سایر لوازم اجرایی می چسبد نشان دهنده ی وجود بیش از حد ماسه یا مواد جذاب هوا در طرح اختلاط می باشد.
آب افتادگی بیش از حد منجر می شود تا سخت شدن بتن به تعویق افتاده و سبب مشکلات متعدد در سطح بتن گردد. وجود ماسه، مواد جذاب آب، سیمان یا خاکستر بادی بیش از حد علت های اصلی این موضوع است.
به منظور پمپ کردن بتن ذرات ریز دانه به اندازه کافی در طرح اختلاط وجود داشته باشند. بتن قابلیت پمپ کردن داشته باشد باید حدود اندازه ذرات سنگدانه رعایت شود. خاکستر بادی و مواد جذاب هوا کارایی و قابلیت هدایت آن در پمپ را افزایش می دهند.
زمان گیرش این متریال با مواد دیرگیر کننده به تعویق انداخت برعکس این زمان را می توان با افزودن تندگیر کننده ها کاهش داد.
وسایلی که برای بتن ریزی به کار می روند همگی باید تمیز باشند.
قالب ها باید تمیز و به طور کامل با روغن اندود شوند.
بتن ریزی باید به نحوی انجام شود که به حالت خمیری خود باقی مانده و فضای بین میلگرد ها را پر کند.
ساخت و اختلاط سازه ای به صورت دستی طبق مقررات ملی ساختمان ممنوع است.
اضافه کردن آب به این متریال پس از اختلاط ممنوع است.
انتقال این متریال باید به نحوی باشد که جدا افتادگی بین مصالح بتن از بین نرود و حالت خمیری آن باقی بماند.
در اجرای فونداسیون ها پیمانکار باید با تهیه پوشش های پلاستیکی مانع از جذب آب بتن تازه توسط زمین اطراف شالوده گردد.
در سقف ها باید به صورت متوالی انجام گردد.
باید در طول عملیات با استفاده از وسایل مناسب متراکم شود.
پس از عملیات عمل آوری بتن باید از روش آب رسانی یا عایقی انجام گردد.
