آشنایی با انواع بتن روشها و مزایا

مقدمه :

انواع بتن را می توان از جهات مختلف بررسی نمود. مثلا تقسیم بندی براساس مقاومت فشاری، خواص کارایی و … در ادامه یکی از جامع ترین تقسیم بندی های بتن آورده شده است که انواع بتن متناسب با نوع کاربردشان تقسیم بندی شده اند. هر کدام از این بتن ها خواص و کاربردهای مخصوص به خود را دارند که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

یکی از ویژگی های مهم بتن که باعث گسترده تر شدن دامنه کاربرد آن شده است، وجود انواع مختلفی از آن است که هر کدام برای شرایط کاری و نیازهای متفاوتی مناسب هستند. مطالعات انجام شده در زمینه بتن منجر به تولید انواع مختلفی شده است که عملکرد و پایداری فوق العاده ای را در شرایط مختلف از خود نشان می دهند.

انواع مختلفی از بتن وجود دارند که براساس مصالح به کار رفته، طرح اختلاط، روش ساخت، محل کاربرد، نوع واکنش هیدراتسیون و … از یکدیگر متمایز می شوند. در این مقاله از  مجله پله تلاش شده است تا تقریبا تمام بتن های موجود در حال حاضر توضیح داده شوند.

بتن چیست؟

بتن دارای سه ماده ترکیبی مهم شامل آب، سیمان پارتلند و همچنین ماسه و سنگ های ریز می‌‌باشد. ترکیب سه ماده موردنظر در حجم مختلف می‌‌تواند استحکام و میزان کیفیت بتن را تعیین نماید. از این محصول به عنوان مصالح اولیه و اتصال دهنده در ساخت بنا استفاده می‌‌شود.

بهره گیری از بتن برای اتصال آجر و سایر مصالح سنگی و غیر سنگی، امری مهم در ساخت و ساز می‌‌باشد. گاهی بتن با مواد دیگری نیز ترکیب می شود مانند ترکیب پلیمر، رنگدانه های معدنی و کامپوزیت های آلی و ترکیب جدیدی را به وجود می آورد به نام میکروسمنت که بسیار در طراحی و نما پرکاربرد است.

انواع بتن ها

با توجه به چیستی بتن و کاربرد آن در ساختمان سازی بهتر است انواع بتن نیز مورد بحث قرار بگیرد. انواع بتن همواره دارای ویژگی و مشخصات منحصر به فردی می‌‌باشد که برای شناخت و استفاده راحت تر از هر یک نامگذاری جداگانه برای آن‌ها صورت گرفته است.

در بین نام‌های مختلف بتن در سطح بازار بتن هایی با عنوان بتن معمولی بتن مسلح، بتن غیر مسلح و همچنین بتن پیش ساخته و… از میزان عرضه و تقاضای بالایی برخوردار می‌‌باشند.

بتن معمولی

بتن معمولی یکی از رایج ترین و پرکاربردترین انواع بتن است که از ترکیب مواد اصلی یعنی سیمان، آب و سنگدانه تولید می شود. سیمان مورد استفاده در ترکیبات این نوع بتن، از ساده ترین کیفیت برخوردار است. از این رو میزان مقاومت آن نسبت به سایر سیمان‌ها کم و در حد ده تا چهل مگاپاسکال می‌‌باشد. عموما سرعت خشک شدن متریال بتن موردنظر در کمترین زمان به سی دقیقه می‌رسد.

البته دمای هوا و میزان رطوبت آن در هنگام استفاده از بتن، تاثیر فوق العاده ای در زمان خشک شدن بتن می‌گذارد. بتن‌های معمولی عموما برای ساخت پیاده روهایی که نیاز به سنگ کاری و جدول کاری دارند، استفاده می‌‌شود. همچنین بهره گیری از آنان در ساخت مکان‌های تک طبقه مناسب می‌‌باشد. بر خلاف بتن معمولی، بتن خود ترمیم شونده یکی از انواع بتن ها می‌باشد که در ساخت آن از تکنولوژی جدیدی استفاده شده است که مانع از ایجاد ترک در این نوع بتن می شود.

بتن مسلح

بتن مسلح در واقع همان بتن معمولی است که المان های تسلیح کننده جهت تحمل تنش های کششی به آن اضافه شده است و در فشار قوی و در کشش ضعیف است.

بنابراین با جایگذاری المان های تسلیح کننده در بتن، وظیفه تحمل تنش های کششی به آن ها واگذار می شود. در واقع بتن مسلح نتیجه همکاری بتن غیر مسلح و المان های تسلیح در تحمل بار است.

المان های فولادی مورد استفاده در بتن جهت تسلیح می توانند به شکل راد، میلگرد و یا شبکه باشند. حتی از الیاف نیز می توان به عنوان المان تسلیح استفاده نمود.

فارغ از نوع تسلیح کننده استفاده شده در بتن، بسیار مهم است که از اتصال مناسب بتن و المان های تسلیح اطمینان حاصل گردد. این اتصال مناسب تضمین کننده مقاومت و پایداری بتن حاصله است.

بتن غیر مسلح:

یکی از انواع بتن که فاقد هر گونه میلگرد است، بتن غیر مسلح نام دارد.اجزای اصلی بتن غیر مسلح شامل سیمان، سنگدانه و آب می باشد. این نوع بتن هیچ گونه المان تسلیح کننده ای ندارد. طرح اختلاط رایج برای ساخت این نوع از بتن ۱:۲:۴ است.

وزن مخصوص بتن غیر مسلح بین ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و مقاوم آن بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.

این نوع بتن بیشتر برای ساخت پیاده رو ها به کار می رود و به صورت کلی هرجا به مقاومت کششی زیادی نیاز نباشد می توان از این نوع بتن استفاده نمود. پایداری این نوع بتن معمولا خوب است.

انواع بتن پیش ساخته

بسیاری از قطعات بتنی به صورت پیش ساخته و در کارخانه ساخته می شوند.این قطعات را می توان به سادگی در محل پروژه مونتاژ کرد.بتن پیش ساخته از جمله پرفروش ترین انواع بتن محسوب می شود.بلوک های بتنی، پله ها، دیوارها، شمع های پیش ساخته و تیرهای بتنی از جمله قطعات بتنی پیش ساخته هستند.

بتن پیش تنیده

بیشتر پروژه های بتنی عظیم با استفاده از بتن پیش تنیده اجرا می شوند. در این روش میلگردها و تاندون های استفاده شده در بتن پیش از اعمال بار سرویس سازه تحت تنش قرار می گیرند.

در هنگام ساخت و اجرای بتن، این میلگردها جایگذاری شده و از دو طرف محکم نگه داشته می شوند. به محض این که بتن محکم شود، آن بخش تحت تنش فشاری قرار می گیرد.

این فرآیند ایجاد تنش اولیه در بتن باعث می شود قسمت های پایینی بتن در برابر کشش مقاومت بیشتری داشته باشند.

فرآیند پیش تنیده کردن بتن به تجهیزات سنگین و توانایی اجرایی بالایی نیاز دارد. این نوع بتن برای ساخت پل ها، سازه های تحت بارهای سنگین و بام های با دهانه بزرگ به کار می رود. این نوع بتن شباهت بسیار نزدیکی به بتن مسلح دارد. تنها تفاوت این محصول، اعمال بارهای فشاری روی فلزاتی است که توسط تجهیزات خاص و منحصر به فرد در زمان اعمال بتن، صورت می‌گیرد.

بتن سبک

این بتن همواره از ساده ترین بتن های موجود در بازار می‌ باشد. استفاده از سیمان سبک و همچنین سنگدانه های با وزن بسیار سبک، عنوان بتن سبک را به محصول بخشیده است. سنگدانه های به کار رفته در ترکیب این بتن، در نوع آتشفشانی هستند که به صورت پوک با وزن سبک، مورد تهیه قرار گرفته اند. بتن های هوادار جزئی از بتن های سبک به حساب می آیند.

بتن سنگین

بتنی که وزن مخصوص آن بین ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است، بتن سنگین نامیده می شود. برای ساخت این نوع بتن از سنگدانه های سنگین استفاده می شود.رایج ترین سنگدانه مورد استفاده برای ساخت این نوع بتن، باریوت است.

این نوع سنگدانه ها بیش از هر محل دیگری برای ساخت نیروگاه های اتمی و پروژه های مشابه به کار می روند. این سنگدانه سنگین به سازه کمک می کند در برابر تابش های رادیو اکتیو مختلف مقاوم باشد.

بتن پلیمری

نمونه جدیدی از بتن می‌‌باشد که به جای استفاده از سیمان در ترکیبات موردنظر از مواد پلیمری خاص استفاده می‌‌شود. این مواد می توانند اتصال محکمی را بین سنگدانه‌های استفاده شده در این محصول به وجود بیاورد. به حدی که فضای خالی با تراکم بسیار کمتری در ترکیبات بتن وجود داشته باشد. بتن های پلیمری از مقاوم ترین انواع بتن ها در حال حاضر می‌‌باشند.

در نتیجه استفاده از این روش برای ساخت بتن، دانه بندی سنگدانه ها به گونه ای انجام می شود که کم ترین فضای خالی و در نتیجه بیشترین چگالی حاصل شود.

بتن های پلیمری خود سه دسته هستند:

• بتن آغشته به پلیمر
•  با سیمان پلیمری
• بتن جزئی پلیمری شده

بتن هوادار

در این نوع از بتن بین ۳% تا ۶% بتن هوا محبوس می شود. محبوس کردن هوا در بتن به کمک اضافه کردن فوم یا هوا و یا افزودنی های بتنی هوازا انجام می گیرد. از عوامل هوازا می توان به رزین، الکل و اسیدهای چرب اشاره کرد.

بتن با مقاومت بالا

بتن هایی که مقاومت آن ها بالاتر از ۴۰MPa است، بتن با مقاومت بالا نامیده می شوند. این مقاومت بالا از طریق کم کردن نسبت آب به سیمان پایین تر از ۰٫۳۵ به دست می آید.

میزان تولید کریستال های کلسیم هیدروکسید که در زمان هیدراتاسیون تولید شده و مهم ترین نگرانی و مشکل برای خواص مقاومتی بتن است، را نیز می توان با استفاده از فوم سیلیکا کاهش داد.

از لحاظ ویژگی های دیگر نیز باید توجه داشت که بتن با مقاومت بالا، روان گرایی کمتری دارد که یک مشکل محسوب می شود.

بتن با عملکرد بالا

برای آن که بتنی در این دسته قرار بگیرد باید حداقل ویژگی هایی را داشته باشد که لزوما فقط ویژگی های مقاومتی نیست. باید توجه داشت که تمام بتن های با مقاومت بالا می توانند با عملکرد بالا نیز باشند. ولی تمام بتن های با عملکرد بالا (HPC) لزوما مقاومت بالایی ندارند. ویژگی هایی که باعث می شود بتن با عملکرد بالا در نظر گرفته شود، عبارتند از:

• کسب مقاومت در سن پایین
• اجرای راحت بتن
• نفوذپذیری و چگالی بتن
• گرمای حاصل از هیدراتاسیون
• عمر بتن و پایداری آن
• سختی و خواص مکانیکی در طول عمر بتن
• ویژگی های محیطی

بتن خود متراکم

انی که بتن ریخته شده با وزن خود متراکم شود، بتن خود متراکم نامیده می شود. در این نوع بتن نیاز به ویبره جداگانه برای جای دادن بتن نیست.

این بتن کارایی بالایی دارد. معمولا اسلامپ آن بین ۶۵۰ تا ۷۵۰ است.

این بتن به دلیل کارایی بالا بتن ریزشی نیز نامیده می شود. این نوع بتن برای محل هایی که کار بتنی حجیمی قرار است اجرا شود، بسیار مناسب اند.

شاتکریت

تفاوت این نوع بتن فقط در نحوه ی اجرای آن است. در این روش بتن با کمک نازل بر روی قاب و یا یک سازه ی آماده شده پاشیده می شود. از آن جایی که پاشش بتن به کمک فشار هوای زیاد انجام می شود، فرآیند اجرا و فشرده کردن بتن همزمان صورت می پذیرد.

بتن نفوذ ناپذیر

تفاوت این نوه بتن فقط در نحوه ی اجرای آن است. در این روش بتن با کمک نازل بر روی قاب و یا یک سازه ی آماده شده پاشیده می شود. از آن جایی که پاشش بتن به کمک فشار هوای زیاد انجام می شود، فرآیند اجرا و فشرده کردن بتن همزمان صورت می پذیرد.

بتن مکیده شده

بتن با آبی بیش از مقدار مورد نیاز اجرا می شود. سپس پیش از گیرش بتن، آب اضافه با استفاده از پمپ خلا مکیده می شود.

در نتیجه استفاده از این نوع بتن، سازه بتنی زودتر آماده می شود. این نوع بتن مقاومت ۲۸ روزه خود را ظرف ۱۰ روزبه دست می آورد و مقاومت این نوع سازه در برابر تخریب ۲۵% بیشتر از سازه های با بتن معمولی است.

بتن قابل پمپاژ

یکی از خواص اصلی بتنی که در ساخت و سازهای وسیع خصوصا برای ساخت برج های بلند و آسمان خراش ها استفاده می شود، قابلیت پمپاژ آن است. اگرچه اکثر بتن ریزی ها حتی در ساختمان های کوچک نیز با استفاده از پمپاژ انجام می شود، منظور از بتن قابل پمپاژ بتنی است که بتوان را تا ارتفاعات بالا پمپاژ نمود.

بتنی که با کمک پمپاژ اجرا می شود، باید کارایی کافی را داشته باشد تا بتواند به راحتی درون پمپ انتقال یابد. پمپ مورد استفاده معمولا به صورت منعطف است تا بتوان به آسانی بتن را در محل مورد نظر اجرا نمود.

بتن مورد استفاده باید به حالت مایع باشد و سنگدان های ریز و آب زیادی داشته باشد که حفرات را پر کنند. هر قدر مصالح مورد استفاده ریزتر باشد، ترکیب حاصله را راحت تر می توان اجرا نمود. دانه بندی سنگدانه درشت نیز باید به گونه ای انتخاب شود که پیوسته باشد.

بتن طرح دار

بتن طرح دار در اصل بتنی مناسب برای کارهای معماری است که طرح های مختلفی شبیه به سنگ های طبیعی، گرانیت و کاشی با کمک آن ایجاد می شود. این طرح ها زمانی روی بتن اجرا می شوند که بتن در حالت مایع است.

رنگ ها و طرح های مختلف را با کمک این بتن می توان به گونه ای اجرا نمود که مشابه سنگ های طبیعی به نظر برسد. این نوع بتن برای ساخت جاده ها، کف های داخلی ساختمان و … مورد استفاده قرار می گیرد.

بتن آهکی

این نوع بتن با جایگزین کردن سیمان با آهک به دست می آید. مهم ترین کاربرد این نوع بتن در کف طبقات، گنبدها و همچنین طاق ها است. برخلاف سیمان این محصول مزایای محیطی و سلامتی مختلفی دارد. این نوع بتن تجدید پذیر بوده و به راحتی تمیز می شود.

بتن آسفالتی

بتن آسفالتی یک مصالح کامپوزیت است که ترکیبی است از سنگدانه و آسفالت. معمولا برای روکش جاده ها، پارکینگ ها، فرودگاه ها و همچنین قسمت های داخلی سدها استفاده می شود.

بتن کوبیده شده با دستگاه

این نوع بتن با استفاده از غلتک های سنگین اجرا و متراکم می شود. و معمولا برای گودها و پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار می گیرد و معمولا حجم سیمان کمتری دارند. بعد از متراکم شدن، این بتن ها چگالی بالایی دارند و پس از گیرش به شکل بلوک یکپارچه محکمی در می آیند.

بتن زودگیر

همان گونه که از نام آن پیداست این نوع بتن تنها ساعاتی پس از تولید به مقاومت قابل توجهی می رسد. بنابراین قالب ها را می توان به آسانی جدا نمود و در نتیجه ی آن ساخت و ساز با سرعت بالاتری انجام می شود. یکی از مهم ترین کاربردهای این نوع بتن تعمیر جاده ها است، زیرا تنها پس از ساعاتی می توان از آن استفاده نمود.

بتن شیشه ای

شیشه بازیافت شده را می توان به عنوان یکی از اجزای بتن به کار برد. در نتیجه ی آن بتن شیشه ای تولید می شود. این نوع بتن نمای زیباتری نسبت به بتن معمولی دارد. همچنین این نوع بتن می تواند مقاومت طولانی مدتی داشته و حتی نسبت به بتن معمولی عایق دمایی بهتری باشند.

سخن پایانی

در این مقاله از مجله پله با انواع بتن آشنا شدیم و کاربرد هر یک را دانستیم.

منابع : نماتک – مرکز آهن