بتن و فرآورده های بتنی یکی از پُرکاربردترین مصالح ساختمانی می باشد. ارزان بودن و یا حتی در دسترس بودن بتن، آن را به یکی از مهمترین مصالح ساختمانی تبدیل کرده است. شاید خیلی از افراد بارها نام بتن را شنیده باشند، اما در مورد ترکیب بتن و فرآورده های بتنی اطلاعاتی نداشته باشند. ما در این مقاله می‌خواهیم در مورد بتن و فرآورده های بتنی صحبت کنیم. اگر در این باره چیزی نمی‌دانید، می‌توانید تا انتهای مقاله همراه ما بمانید.
بتن چیست؟
به بیان ساده ، بتن ترکیب ساده سنگدانه و خمیر است. اما سوال خیلی از افراد این است که سنگ دانه چیست؟ سنگ دانه، در اصل، ترکیب ماسه، شن و خرده سنگ است. سه چهارم حجم بتن از سنگ دانه تشکیل شده است. سنگدانهها بر اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب به هم می‌چسبند و یک توده سنگی مقاوم ایجاد می‌کنند.
بتن یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان است. مسائل ایمنی در تمام مراحل تولید بتن از جمله ساخت سیمان پرتلند و محصولات بتنی پیش ساخته و همچنین در هنگام استفاده از بتن در ساخت و ساز وجود دارد.
بتن (به فرانسوی: Béton)، از ریشه لاتین (به لاتین: Bitume) در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد گفته می‌شود. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولان‌ها، سرباره کوره‌ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها، الیاف و غیره تهیه شود.
تاریخچه بتن
تاریخچه استفاده از بتن، به حدود 7000 سال قبل از میلاد باز می‌گردد. در سال 1985 در یک عملیات راه سازی از بتن استفاده شد و درست از همان سال، بتن به عنوان یکی از پُرکاربردترین مصالح ساختمانی شناخته شد. بررسی‌های صورت گرفته نشان می‌دهند که بلوک‌های سنگی مورد استفاده در ساخت هرم بزرگ جیزه (2500 سال قبل از میلاد)، توسط یک ماده سیمانی بهم متصل شده‌اند.
مهمترین ویژگی بتن‌ها
به طور کلی، کارایی و دوام، دو مورد از مهمترین پارامترهای انتخاب بتن و فرآورده های بتنی هستند. موارد زیر از مهمترین ویژگی‌های یک بتن خوب هستند:
- بتنی که بشود به راحتی آن را تولید، حمل، پخش و متراکم کرد، بدون اینکه یکنواختی خود را از دست بدهد، بتن خوبی است.
- یک بتن ایده‌آل باید بتواند توانایی مقابله یا شرایط جوی، مواد شیمیایی، سایش و مقابله با هرگونه فرآیند منجر به تخریب بتن را داشته باشد.
تقسیم بندی انواع بتن
بتن‌ها انواع مختلفی دارند و هر کدام از خواص و کارایی منحصر بفردی برخوردارند. در یک دسته‌بندی کلی، بتن‌ها را می‌توان به دو نوع بتن آماده و بتن ویژه تقسیم بندی کرد:
بتن آماده
در برخی موارد در اجرای پروژه‌های عمرانی ار بتن‌های تولید شده در کارخانه سیمان و یا کارگاهی استفاده می‌کنند. این بتن‌ها به نوعی دارای مزایای زیادی هستند. بتن‌های آماده از یک یکنواختی خوبی برخوردار هستند. البته در نظر داشته باشید که قیمت بتن آماده، مقداری بیشتر از سایر بتن‌هاست، اما به دلیل استفاده از آن در اجرای پروژه‌های ساختمانی، به دلیل کنترل بهتر کیفیت، به صرفه‌تر است. استفاده از بتن آماده، مقدار سیمان مصرفی را کمتر می‌کند.
بتن ویژه
اگر در سازه‌ای نیاز به مقاومت بالا باشد، بدون شک از بتون ویژه استفاده می‌شود. این نوع بتن، الیاف تقویت‌کننده دارد و همین موضوع باعث شده که خواص و ویژگی‌های فوق العاده‌ای داشته باشد. جنس الیاف به کار رفته در این بتن از شیشه، پلی پروپیلن و حتی گاهی از کربن است. بتن ویژه به دلیل داشتن برخی ویژگی‌ها، مقاوم‌تر است، بادوام‌تر است و حتی از جنس سبکی تولید می‌شود.
به غیر از این دو مورد دسته‌بندی‌های دیگری برای بتن و فرآورده های بتنی وجود دارند که عبارتند از:
- بتن مسلح: نوعی بتن است که با استفاده از آن می‌توان مقاومت در برابر کشش را افزایش داد.
- بتن با مقاومت عادی: مقاومت این نوع بتن، بین تا 10 تا 40 مگاپاسکال بوده و زمان گیرش اولیه آن بین 30 تا 90 دقیقه است که به نوع سیمان و شرایط آب و هوا بستگی دارد.
- بتن پیش تنیده: در پروژه‌های بزرگی که نیاز به مقاومت بالا باشد، این نوع بتن گزینه مناسبی است.
- بتن سبک: نوعی از بتن‌ها، با وزن مخصوص کمتر از 1920 کیلوگرم بر متر مکعب است.
بتن پلیمری: در این نوع بتن به جای سیمان از پلیمر استفاده شده است و ذرات سنگدانه با استفاده از پلیمر به یکدیگر می‌چسبند. - بتن پُر مقاومت: بتن پرمقاومت به بتنی با مقاومت بیش از 40 مگاپاسگال گفته می‌شود.
بتن از چه موادی تشکیل شده است؟
همان‌طور که در ابتدای مطلب بتن و فرآورده های بتنی اشاره کردیم ، بتن ترکیبی از شن، ماسه و سنگدانه یا سنگ‌های خرده شده است که توسط یک خمیر چسبنده در کنار هم نگه داشته می‌شوند. به طور کلی، اجزای تشکیل دهنده بتن عبارتند از:
سیمان
حتی متخصصان ساخت و ساز گاهی اوقات اصطلاحات سیمان و بتن را به اشتباه به جای یکدیگر استفاده می کنند. سیمان در واقع جزء بتن است. این پودر ریز است که هنگام مخلوط شدن با آب، ماسه و شن یا سنگ خرد شده (دانه های ریز و درشت)، توده سنگ مانندی را تشکیل می دهد که به نام بتن شناخته می شود.
سیمان یکی از مهمترین موادی است که در ساخت بتن و فرآورده های بتنی به کار می‌رود. سیمان‌های مصرفی در بتن به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:
- پرتلند پنج گانه: سیمان‌های پرتلند پنج گانه شامل پرتلند معمولی، اصلاح شده، زود سخت شونده، حرارت زایی کم و مقاوم در برابر سولفات هستند
- سیمان ویژه: به دو دسته پرتلند سفید و پرتلند رنگی تقسیم می‌شوند که هرکدام کارایی مختلفی دارند.
- سیمان پرتلند آمیخته: سیمان‌های پرتلند آمیخته را نیز می توان به سه دسته پوزولانی (معمولی و ویژه)، روباره ای و سیمان بنایی تقسیم بندی کرد.
سنگدانه
سنگدانههای بتن، معمولا ترکیبی از شن (ذرات درشت) و ماسه (ذرات ریز) هستند. وظیفه اصلی سنگدانههای به کار رفته در بتن و فرآورده های بتنی این است که به عنوان بافت دانه‌ای توسط خمیر سیمانی در کنار هم نگه داشته شوند. سنگندانه‌ها به راحتی قابل دسترسی هستند. در بستر رودخانه و یا حتی به حالت صنعتی سبک و بازیافت شده، قابل دسترسی هستند. این سنگدانهها توسط فرآیندهای مکانیکی (سنگ شکن، سرند کردن و مخلوط کردن) به دانه‌بندی‌های مختلف درمی‌آیند و قابل استفاده هستند.
آب
کیفیت آب مورد استفاده در ساخت بتن و فرآورده های بتنی ، به منبع آن بستگی دارد. به عنوان مثال، آب آشامیدنی برای ساخت بتن مناسب است، آب بازیافتی که طی فرآیندهای ساخت بتن بازیافت می‌شود هم گزینه مناسبی برای ساخت بتن است.
علاوه بر این‌ها، آب زیر زمینی‌ها هم برای ساخت بتن مناسب است؛ به این شرط که محتوای آن مورد بررسی قرار بگیرد. اما در میان این منابع، آب فاضلاب در ترکیب بتن‌ها گزینه مناسبی نیست.
افزودنی‌های قابل استفاده در ساخت بتن و فرآورده های بتنی
برخی پودرها و یا مواد مایع باید قبل و یا حین مخلوط کردن بتن، به آن اضافه شوند. مقدار این افزودنی‌ها مشخص نیست و به مقدار سیمان بستگی دارد. از مهمترین ویژگی این افزودنی‌ها می‌توان به این مورد اشاره کرد که افزودنی‌های بتن تاثیر قابل توجهی بر روی خواص بتن و فرآورده های بتنی دارند و این تاثیرات به صورت شیمیایی یا فیزیکی است.
منظور از بتن و فرآورده های بتنی چیست؟
هر محصولی که در تولید آن از بتن استفاده شده باشد را می‌توان از زیرمجموعه های بتن و فرآورده های بتنی نامید. برخی این فرآورده‌ها مانند واش بتن، تیرچه، بلوک بتنی و لوله بتنی در صنعت ساختمان هستند. علاوه بر این، بعضی دیگر مانند سنگدال و نیوجرسی در راه‌سازی‌ها و برخی در مواردی همچون جدول بتنی و مبلمان بتنی در شهرسازی کاربرد دارند.
محصولات بتنی پیش ساخته در یک محیط کارخانه ریخته گری می شوند. این محصولات از کنترل کیفیت دقیق قابل دستیابی در کارخانه تولید بهره می برند. محصولات پیش ساخته از آجرهای بتنی و سنگ فرش تا تیرهای پل، اجزای سازه ای و پانل های دیواری را نیز شامل می شود.
مزایا و معایب استفاده از بتن و فرآورده های بتنی
بتن و فرآورده های بتنی را در همه جا می‌توان دید؛ از ساخت بناهای عظیم مانند پل‌ها، جاده‌ها و پیاده‌روها گرفته تا کفپوش‌ها.به طور خلاصه، هرجا که سازه‌ای وجود داشته باشد، بتن هم هست. دوام، استحکام و هزینه نسبتا کم بتن آن را به ستون فقرات ساختمان ها و زیرساخت ها در سراسر جهان تبدیل می کند – خانه ها، مدارس و بیمارستان ها و همچنین فرودگاه ها، پل ها، بزرگراه ها و سیستم های ریلی.
انعطاف‌پذیری، تطبیق‌پذیری و ارزان قیمت بودن، بتن و فرآورده های بتنی را به محبوبترین مصالح ساختمانی در جهان تبدیل کرده است. در زیر به برخی از معایب و مزایای بتن اشاره می‌کنیم:
مزایای بتن
- ارزان‌قیمت
- عمر نسبتا طولانی
- عدم نیاز به تعمیر و یا نگهداری
- قوی بودن از نظر فشرده سازی
- غیر قابل احتراق
معایب بتن
- مقاومت کششی کمتر نسبت به سایر انواع مصالح ساختمانی
- قدرت نسبی کم
- مستعد ترک‌خوردگیست ، شکل پذیری ندارد و ممکن است پس از تکان خوردن ناگهان ترک بخورد.
- قابل انعطاف‌پذیری پایین
قیمت بتن
هزینه‌های مربوط به بتن و فرآورده های بتنی در یک پروژه به میزان تجربه افراد بستگی خواهد داشت. قیمت خرید بتن، هزینه‌های حمل و نقل و هزینه‌های اجرایی بتون ریزی همه از مواردی هستند که نمی‌توان به صورت کلی در مورد قیمت آن‌ها چیزی گفت.
شیوه پرداخت، دستگاه میکسر و حتی عیار بتن انتخابی روی قیمت نهایی بتن تاثیرگذار است. حتی جالب است بدانید که قیمت نفت، مستقیما روی قیمت بتن آماده تاثیرگذار است.
