بتن چیست؟ انواع و کاربردهای بتن

همه ما تا به الان نام بتن را شنیده‌ایم. در مورد کارایی آن نیز اطلاعاتی داریم مثلاً همه ما می‌دانیم که از بتن در ساختمان‌سازی استفاده می‌کنند و یکی از ارکان اصلی ساختمان‌سازی همین بتن است. اما آیا می‌دانید بتن چیست؟ در این محتوا سعی داریم تا شما را با بتن آشنا‌تر کنیم. در واقع قرار است در این محتوا هر آن چیزی که از بتن باید بدانیم را یاد خواهیم گرفت. قبل از هر چیزی برای اینکه متوجه اهمیت بتن شویم باید بدانید که در حال حاضر بعد از آب، بتن پر استفاده‌ترین ماده دنیا است.

بتن چیست ؟

بتن به زبان ساده، ماده‌ای است که از مخلوط شدن آب، سنگدانه‌های ریز و درشت و سیمان ساخته می‌شود. کلمه بتن، واژه ای فرانسوی است که به طور کلی به معنای ماده‌ای است که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی درست شده باشد. یکی از اشتباهات رایجی که در بین مردم وجود دارد این است که فکر می‌کنند سیمان و بتن هر دو یک چیز هستند. در واقع سیمان یکی از اجزای تشکیل دهنده بتن است و کلاً ماده‌ای متفاوت‌تر از بتن می‌باشد.

تفاوت سیمان با بتن چیست ؟

سیمان به طور کلی ماده چسبناک پودری است که بعد از مخلوط شدن با آب حالت خمیری و چسبناکی خودش را به دست می‌آورد. از این ماده برای چسباندن آجر، بلوک و سنگ در ساختمان‌سازی استفاده می‌شود. این ماده می‌توانند اجسام جامد مختلف را به یکدیگر وصل کند و آن‌ها را در کنار همدیگر قرار دهد. اما تفاوت سیمان با بتن چیست؟ بتن در واقع ماده فرآوری شده‌ای از سیمان است. اگر در سیمان سنگدانه بریزیم بتن ساخته می‌شود. حالا برای چی این کار را انجام می‌دهند؟ به چند دلیل اول؛ این که بتن برای پوشیده شدن سطوح مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما از سیمان را برای روی هم قرار دادن مواد ساختمانی استفاده می‌کنیم.

مراحل ساخت بتن

از صفر تا صد ساخت بتن در ۷ مرحله تقسیم‌بندی می‌شود. بعد از این ۷ مرحله با توجه به سازنده بتنها و نیازی که دارد می‌توان مراحل دیگری هم اضافه کرد تا مقاومت ماده بتنی که ساخته‌ایم بیشتر از حالت نرمال شود.

1. تهیه کردن سنگدانه: اولین مرحله‌ای که باید در بتن‌سازی انجام دهیم انتخاب و تهیه شن و سنگدانه‌ها است. بهترین نوع سنگدانه‌ها و شن‌ها برای ساخت بتن دانه‌های ماسه، ریگ، قلوه سنگ یا قطعات سنگ بستر خرد شده است. اگر می‌خواهید بتن با کیفیتی داشته باشید باید تلاش کنید تا سنگ‌ها با کیفیت‌تری هم تهیه کنید. در واقع کیفیت نهایی بتن شما رابطه مستقیم با سنگدانه‌هایی دارد که در ساخت آن شما به کار می‌برید.
2. تهیه کردن سیمان: دومین مرحله در ساخت بتن تهیه کردن سیمان مناسب است. به طور کلی پر استفاده‌ترین و یکی از با کیفیت‌ترین سیمان‌ها سیمان پرتلند است. سیمان پرتلند یک نوع سیمان هیدرولیک است که از ریز کردن کلینکری به وجود می‌آیند. حالا شاید برایتان سؤال شود که کلینکری چیست؟ کلینکری دانه‌ها حرارت دیده‌ای با قطر‌های کوچک (۳ تا ۲۵ میلی‌متر) هستند که از حرارت دادن به سنگ آهک و خاک رس در طی مراحل کوره سیمان‌سازی تشکیل می‌شوند. این مواد به صورت پودری هستند و عضو اصلی ساخت بتن ما می‌باشند.
3. مخلوط کردن شن و ماسه با سیمان: بعد از اینکه دو مرحله قبل را انجام دادیم وقت آن شده تا ما موادی که تهیه کردیم را درون میکسر مخلوط کنیم. در واقع در این مرحله سنگدانه، شن و ماسه به خوبی با هم مخلوط می‌شوند تا یک مخلوط کاملاً یکنواخت به دست بیاید. این مرحله زمان خاصی ندارد با توجه به جنس مواد باید صبر کرد تا تمام ماده‌ها به خوبی با هم مخلوط شوند و یک مخلوط یکسان ایجاد شود.
4. تخلیه مواد میکسر: بعد از این که مواد به خوبی با هم مخلوط شدند، آن‌ها را از میکسر خارج می‌کنیم و بر رو یک نوار پلاستیکی آن را منتقل می‌کنیم. دقت کنید که بتن فرآوری شده در کارخانه‌ها به این صورت است وگرنه شما می‌توانید زمانی که خودتان بتن را می‌سازید این مرحله و مرحله بعدی را فاکتور بگیرید و صرفاً مواد را به یک جایی منتقل کنید تا از دست رفتن آن‌ها جلوگیر شود.
5. انتقال مواد تخلیه شده به مخزن اصلی: در این مرحله مخلوط را از نوار‌های پلاستیکی به مخزن اصلی انتقال می‌دهیم تا به این بتن در حال ساختمان کمترین آسیبی هم نرسد.
6. اضافه کردن آب و مواد افزودنی: در این مرحله آب را به میکسر‌ها اضافه می‌کنیم و سایر مواد بتن یعنی همان مخلوط که ساخته بودیم را هم اضافه می‌کنیم تا اولین بتن تشکیل شود. برای بالا بردن کیفیت بتن تولیدی از افزودنی‌های مختلفی می‌توان کمک گرفت اما مهمترین این افزودنی‌ها خشک‌کننده بتن و ضدیخ هستند.
7. مخلوط کردن نهایی: این مرحله آخر ساخت بتن است که بسیار هم مهم می‌باشد. در این مرحله مواد گوناگونی که تا به الان ساخته‌ایم با یکدیگر همراه با آب با شدت بالایی مخلوط می‌کنیم تا قشنگ یک بتن یک دست به دست بیاوریم. در این مرحله استفاده از دستگاه میکسر و یا قرار دادن مخلوط‌ها در مخزن اصلی کارخانه بسیار مهم است. زمانی که باید در این مرحله بتنها مخلوط شوند را خود مسئول فنی به شما اطلاع می‌دهند.

مطلب پیشنهادی: بهترین نرم افزارهای مدلسازی سه بعدی

بعد از بررسی کیفیت بتن ساخته شده است آن را طبقه‌بندی می‌کنند و حتی اگر بتنی به صورت کلی بد ساخته شود بازیافت ضایعات بتنی را برای آن انجام می‌دهیم. فقط بررسی بتن مهم نیست به طور کلی تمام پارامتر‌هایی که در بتن مهم هستند دوباره چک می‌شوند مانند حجم بتن که بسیار مهم است و باید در آزمایشگاه آن را چک کرد وگرنه در مراحل ساختمان‌سازی به مشکل بر خواهند خورد.

انواع بتن‌ها

بتنها بسیار پیچیده‌تر از آنی هستند که ما می‌شناسیم. صرفاً از بتنها در ساخت وسایل خانه به کار نمی‌رود و این مخلوط فوق‌العاده کاربرد‌هایی بسیار بیشتری از آنچه عموم مردم می‌دانند دارند. به غیر از این ما انواع بتن نیز داریم که با توجه به شرایط‌های مختلفی باید نوعی که مناسب‌تر برای کار ما است را انتخاب کنیم. در این قسمت سعی می‌کنیم تا شما را با انواع مختلف بتنها آشنا کنیم و کاربرد و شرایط هر یک را برای شما توضیح دهیم.

1) بتن با مقاومت عادی :

این بتن را می‌توان ساده‌ترین نوع بتن دانست. بتن با مقاومت عادی با نسبت ۱، ۲، ۴ از تمامی مواد سازنده بتن تشکیل شده است. این دسته از بتنها بین ۳۰ تا ۹۰ دقیقه نیاز به زمان دارند تا تنظیم شوند، البته این یک چیز ثابت نیست و به شرایط آب و هوایی منطقه و خصوصیات سیمانی که استفاده می‌کنید مربوط می‌شود. کاربرد این بتن‌ها در پیاده رو‌ها و ساختمان‌هایی است که نیاز به مقاومت کششی بالایی ندارند. این بتن کاربرد دیگه‌ای به طور کلی ندارد چون توانایی مقابله با فشار‌های ناشی از بارگذاری یا ارتعاشات زلزله را ندارد.

2) بتن مسلح:

این دسته از بتنها پیشرفته‌تر از بتنهای عادی هستند و در صنعت و ساخت و ساز‌های مدرن کاربرد دارند. به این بتن مسلح می‌گویند چون آرماتور یا همان میلگرد در درون آن‌ها قرار می‌گیرد. با این کار مقاومت کششی بتن تا حد زیادی افزایش پیدا می‌کند به تازگی مهندسان از الیاف خاصی به جای میلگرد به عنوان آرماتور استفاده می‌کنند. پیوند بتن و میلگرد به صورتی است که این دو ماده به یک عنصر ساختاری واحد تبدیل می‌شوند. که می‌توانند در برابر فشار‌های مختلف مقاومت کنند.

3) بتن پیش تنیده:

این دسته از بتنها مانند بتن مسلح هستند و از یک میله در وسط خودشان تشکیل شده‌اند. با این تفاوت که میله‌هایی که در بتن پیش تنیده قرار گرفته‌اند قبل از اجرای بتن تحت فشار زیادی قرار می‌گیرند. روش ساخت این بتنها به این صورت است که زمانی که بتن مخلوط شده را درون محل آماده میریزند میله را مانند یک تاندون در داخل بتن قرار می‌دهند. زمانی که بتن سخت می‌شود این میله‌ها تحت فشار قرار می‌گیرند و این سخت شدن باعث این می‌شود که قسمت پایین عضو بتنی در برابر نیرو‌های کششی مقاومت کند. کاربرد بتن پیش تنیده در ساخت سازه‌های سنگین، پل‌ها و سقف‌هایی است که دهانه آن‌ها طولانی می‌باشد.

4) بتن پیش ساخته:

همانطور که از نام این محصول مشخص است، این دسته از بتنها از قبل ساخته می‌شوند. بتن پیش ساخته در کارخانه‌ها با توجه به خصوصیات دقیقی که نیاز است ساخته می‌شوند و بعد در محل مناسب مونتاژ می‌شوند. کاربرد این دسته از بتنها بیشتر در پارکینگ‌ها، دیوار‌های پیش ساخته و تونل‌ها می‌باشد. مزیت اصلی این بتنها این است که سرعت پروژه را افزایش می‌دهند و از سمت دیگر چون بتنها در کارخانه ساخته می‌شوند کیفیت بالاتری هم دارند.

5) بتن سبک:

بتن سبک به هر نوع بتنی گفته می‌شود که چگالی آن کمتر از ۱۹۲۰ کیلوگرم در متر مکعب باشد. این دسته از بتنها با استفاده از سنگدانه‌های سبک ساخته می‌شوند و همین مورد باعث می‌شود چگالی بتن کاهش پیدا کند. این دسته از سنگدانه‌ها دارای‌رسانایی گرمایی بسیار کمی هستند. سنگدانه‌های سبک از مواد طبیعی مانند پوکه و مواد مصنوعی مثل رس و شیل منبسط شده یا مواد فرآوری شده مثل ورمیکولیت و پرلیت ساخته شده‌اند. کاربرد بتن سبک در ایجاد عرشه‌های پل برای دهانه‌های بلند و بلوک‌های ساختمانی و همچنین محافظت از سازه‌های فلزی در برابر آتش سوزی است.

6) بتن با چگالی بالا:

این بتن دارای چگالی بسیار زیادی است و علت آن هم این است که از این بتن در ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌کنند. بتنهای با چگالی بالا توانایی این را دارند که در برابر تابش‌های هسته‌ای مقاومت کنند و از این جهت در صورت انفجار و یا نشت هسته‌ای تا حدی توانایی این را دارند که در برابر تابش هسته‌ای مقاومت کنند. سنگ خرد شده باریم که از باریتس تشکیل شده است بیشترین استفاده را در بتن با چگالی بالا دارد.

مطلب پیشنهادی: چگونه شرکت ثبت کنیم؟

7) بتن حجمی:

از بتن حجمی به عنوان یک بتن جایگزین برای بتنهای آماده نام استفاده می‌شود. این بتن مشکل حمل و مسافت بین کارخانه و محل انجام پروژه را از بین می‌برند. تراک میکسر‌های معروف حامله بتنهای حجمی هستند. به طور کلی از این بتن زمانی استفاده می‌کنند که مهندسان به دو نوع مختلف مخلوط بتن در یک مکان نیاز دارند. کاربرد این دسته از بتنها هم در مکان‌های بزرگ، و سازه هایی است که نیاز به حجم زیادی بتن دارند.

8) ستن هوادهی شده:

برخی از بتنها درون خودشان هزاران سوراخ میکروسکوپی هوا جای می‌دهند. این سوراخ‌های ریز فشار داخلی وارد بر بتن را برطرف می‌کنند. در این محفظه‌های کوچک در هنگام یخ زدن آب منبسط می‌شود. هوای ایجاد شده درون این محفظه با استفاده از الکل‌ها، رزین یا اسید‌های چرب در طی مراحلی بتن را ایجاد می‌کنند. این فرآیند کار ساده‌ای نیست و حتماً بایستی یک مهندس ناظر آن باشد تا پروژه به درستی انجام شود. بتنهای هوادهی شده ۳ تا ۶ درصد از حجم بتن را کاهش می‌دهند که درصد بسیار زیادی است.

9) بتن سریع تنظیم شونده :

از این بتن بیشتر در فصل زمستان استفاده می‌کنند چرا که خیلی زود تنظیم می‌شوند و مقاومت بالایی نسبت به هوای سرد دارد. با اینکه می‌توان از این بتنها هر موقعی استفاده کرد اما چون در فصول سرد سال یخ نزدن بتن اهمیت زیادی دارد، استفاده کردن از این نوع بتن به طوری بایدی است. برای اینکه این بتن سریع‌تر از سایر بتنها تنظیم شود از کلرید کلسیم و نیترات سدیم استفاده می‌کنند.

10) بتن هوشمند:

از این بتن بیشتر در مواردی استفاده می‌کنند که قصد دارد قدرت ساختمان را در برابر زلزله بسنجند. هر چند در حال حاضر هنوز این بتنها کاربرد آنچنانی ندارند اما یکی از بهترین معیار‌ها برای مقاوم بودن مصالح ساختمانی است.

11) بتن شیشه‌ای:

در ساخت این بتن از شیشه‌های بازیافتی استفاده می‌شود. کاربرد اصلی این نوع از بتن در مصارف تزیینی است. در واقع زمانی که سازندگان قصد دارند ساختمان را با خود بتن تزئین کنند می‌توانند از این دسته بتنها کمک بگیرند که بسیار هم زیبا و خاص است.

مطلب پیشنهادی: نرم افزار CAD چیست؟

12) بتن متخلخل:

از این بتن در ساخت جاده‌ها و یا روسازی استفاده می‌کنند. به دلیل داشتن فضای میکروسکوپی جلوی رانش زمین، تخریب در برابر سیلاب‌ها را می‌گیرند. کاربرد آن‌ها در جاده‌سازی، باند فرودگاه، ساخت استخر و … است. استفاده از این نوع بتنها امنیت پروژه شما را دو چندان می‌کند.

13) بتن آسفالتی:

قطعاً هر کسی که به باند فرودگاه توجه کرده است متوجه این شده که آسفالت آن بسیار ضخیم‌تر و خاص‌تر از آسفالت جاده است. دلیل آن هم این است که در ساخت باند فرودگاه از بتن آسفالتی استفاده می‌کنند. به طور کلی زمانی که روی یک سطح از بتن قیر ریخته می‌شود ما به این سازه بتن آسفالتی می‌گوییم.

14) بتن پلیمری:

این دسته از بتنها به دلیل داشتن خاص پلیمری که دارند بسیار مقاوم‌تر از بتنهای عادی هستند. در ساخت آن‌ها از یک مخلوط اپوکسی، آب و سنگدانه استفاده می‌شود. به دلیل مقاومت خاصی که دارد یکی از بهترین مصالح برای ساخت پروژه‌های صنعتی و برقی است.

انجام پروژه پلیمر با بهترین هزینه

در این قسمت ما شما را با ۱۴ نوع بتن مختلف آشنا کردیم و کاربرد هر یکی را برای شما توضیح دادیم. در ادامه محتوای بتن چیست، قصد داریم تا شما را با مزایا و معایب بتن آشنا کنیم. به نظر شما بتن بهترین ماده‌ای است که می‌شود در ساختمان‌سازی استفاده کرد؟ یعنی ماده جایگزینی بعد از این همه مدت برای آن وجود ندارد؟ اصلاً چرا هنوز از بتن به عنوان ماده اولیه اکثر پروژه‌های ساختمان‌سازی استفاده می‌شود؟ جواب همه این سؤالات شما را در ادامه این محتوا خواهیم داد.

مزایای بتن چیست؟

مزایای بتن چه مواردی است؟ به راستی چه چیزی باعث شده تا این ماده تبدیل به دوست داشتنی‌ترین ماده برای مهندسین عمران شود؟ در این قسمت سعی داریم تا شما را با مزایای بتن آشنا کنیم. یک ماده که ساختمان‌سازی مدرن دنیا را تغییر داد و هنوز هم رکن اصلی ساختمان‌سازی است. بدون هیچ تردیدی می‌توانیم بگوییم که هنوز انسان ماده‌ای بهتر از آن را برای ساختمان‌سازی خلق نکرده است.

1. مقرون به صرفه بودن: بتن یک ماده بسیار ارزان است. شما فکر کنید هیچ مصالح ساختمانی را پیدا نخواهید کرد که فقط با سیمان، آب و سنگدانه ساخته شود. سه ماده اولیه بتن بسیار فراوان و ارزان هستند. در مقایسه با پلیمر‌هایی که امروزه می‌دانیم گران و کم یابند بتن یک انتخاب اقتصادی عالی است.
2. راحت تنظیم شدن: برای اینکه بتن ساخته شود کافی است سه ماده اولیه اصلی را با هم مخلوط کنید و صبر کنید. بتن در دمای محیط به عمل می‌آید و این یعنی برای ساخته آن نیاز به فاکتور‌های دیگری نیست. هرچند اگر فاکتور‌هایی مثل کلرید سدیم به آن اضافه کنید این اتفاق سریع‌تر هم رخ می‌دهد اما با این حال نیازی نیست مگر اینکه در ساخت پروژه زمان کمی داشته باشید.
3. قابلیت شکل دهی: شما می‌توانید بتن را مانند یک گل به هر چیزی که دوست دارید تبدیل کنید. بتن یک ماده بسیار شکل‌پذیر است و قالب دادن و شکل دادن به آن کار راحتی است.
4. خاصیت ضد آب بودن: برای پروژه‌های ساختمانی داشتن مصالحی که ضد آب باشند بسیار مهم است. بتن یک ماده ضد آبی است که می‌توان از آن در سطح دریا هم استفاده کرد، بدون اینکه کوچکترین لطمه‌ای به سازه برسد. پس یکی دیگر از مهمترین مزایای بتن همین خاصیت ضد آبی است که دارد.
5. مقاومت در برابر دما: از خاصیت ضد آبی بتن گفتیم باید بدانید که از بین بردن بتن با گرما هم تقریباً یک کار غیر ممکن و یا حداقل دشوار است. بتن مقاومت بسیار زیادی به گرما دارد و می‌تواند تا دمای ۹۱۰ درجه سانتی گراد را تحمل کند. در مواقع آتش سوزی بتن می‌تواند تا ۶ ساعت خاصیت خودش را نگه دارد که یک زمان بسیار مناسبی برای انجام دادن عملیات امداد است.
6. نیاز به کمترین نگهداری: از بتن نیاز نیست هیچ نگهداری خاصی شود. در مقابل اگر از پلیمر‌ها و یا سایر مواد استفاده کنید باید یک هزینه‌ای را هر ساله برای تعمیر آن‌ها بپردازید. در صورتی که بتن تا سال‌های زیادی نیاز به کوچک‌ترین مراقبتی ندارد.
   در این قسمت ما شما را با ۶ تا از مهمترین مزایای بتن آشنا کردیم در ادامه قصد داریم تا شما را با معایب این ماده خاص آشنا کنیم. دلیلی اینکه ما هم از مزایای آن گفتیم و هم قرار است از معایب آن بگوییم این است که کاملاً درک کنید ماده‌های بسیار زیادی را انسان پیدا کرده است که در بعضی موارد بسیار بهتر از بتن عمل می‌کنند. اما مشکل اینجاست که یا قیمت بسیار زیادی دارند، کمیاب هستند، نیاز به مرمت مداوم دارند و … که باعث می‌شود هنوز بتن مهمترین ماده در ساختمان‌سازی باشد.

معایب بتن چیست؟

1. مقاومت کششی پایین: بتن ساده دارای مقاومت کششی پایینی است. برای همین باید از میلگرد‌های کششی استفاده کرد ( بتن مسلح) تا این عیب برطرف شود. اگر از بتن ساده استفاده کنید بعد از مدتی بتن می‌تواند ترک بخورد که هم باعث کم شدن ایمنی ساختمان می‌شود و هم چهره سازه را زشت می‌کند.
   منبسط و منقبض شدن: بتن با تغییر حرارت منقبض و منبسط می‌شود. البته برای رفع این مشکل درز‌هایی را در المان‌های طویل بتنی در نظر می‌گیرند که باعث می‌شود این مشکل کم رنگ‌تر شود یا به طور کلی پیش نیاید.
2. وزن بالا: بتن وزن بسیار زیادی دارد که این باعث سنگین شدن سازه ما و در مواردی رانش زمین می‌شود البته می‌توان این مشکل را با استفاده از بتنهای پیش تنیده رفع کرد.
3. خزش بتن: تحت اعمال بار به صورت مداوم خزش در بتن اتفاق می‌افتد. این مشکل می‌تواند در سد‌سازی بسیار حائز اهمیت باشد و مهندسین باید به این مورد دقت ویژه‌ای داشته باشند.
   قدرت انتقال صوت و حرارت: بتنها می‌توانند صوت و حرارت را منتقل کنند هرچند که شما می‌توانید برای رفع این مشکل از عایق‌های صوتی و یا حرارتی استفاده کنید.

همانطور که دیدید بتن هم یک سری معایبی دارد اما چیزی که اهمیت دارد این است که اکثر این عیب‌ها یا قابل چشم پوشی هستند و یا اینکه می‌توانیم با کمک گرفتن از مصالح دیگر در کنار بتن آن‌ها را رفع کنیم. به همین دلیل هنوز بتن در ساختمان‌سازی به این میزان استفاده می‌شود و فعلا هم قرار نیست مصرف آن کمتر شود.

حرف پایانی

بتن پر مصرف‌ترین مصالح ساختمانی است که تا به امروز بشر از آن استفاده کرده است. یک ماده ساده ودر عین حال، ارزان، ولی بسیار مقاوم و کاربردی، که سال‌های زیادی است مهندسان را شیفته خودش کرده است. انواع بتنهای مختلفی داریم که هر کدام با تناسب به زمان، شرایط و نیاز‌های ما کاربردی هستند. مهمترین نوع بتنها را ما برای شما در این محتوا توضیح دادیم تا بهتر به جواب سؤال بتن چیست خود برسید. بعد از آن مزایا و معایب بتنها را برای شما گفتیم تا اطلاعات شما نسبت به این ماده کامل‌تر شود و بدانید در چه شرایطی کاربردی هستند و در چه شرایطی می‌توان جایگزینی برای آن پیدا کرد. ‌امیدواریم که شما اطلاعات مفیدی نسبت به بتن در این محتوا کسب کرده باشید. اگر سؤال و یا نظری دارید حتماً برای ما بنویسید تا ما در سریع‌ترین زمان به سؤالات شما پاسخ بدیم.