بتن ماده‌ای تولید شده از مصالح دانه‌ای، سیمان و سنگدانه است که بر اساس مواد تشکیل‌دهنده، طرح مخلوط، روش ساخت، منطقه کاربرد و شکل واکنش هیدراتاسیون، گونه‌های مختلفی را شامل می‌شود. در این مقاله از بلاگ پله بر آن هستیم جزئیات انواع بتن را بررسی کرده و خواص و کاربردهای هر یک را تبیین نماییم. پس تا انتها همراه ما باشید.
اساس طبقه بندی بتن ها
در فناوری بتن، انواع نام برای عنوان مختلف بتن استفاده شده است. این طبقه بندی بر اساس سه عامل است:
۱. نوع مواد مورد استفاده در ساخت آن
۲. طبیعت شرایط استرس
۳. و چگالی آن
در این مقاله، سیوان لند اهمیت، مواد تشکیل دهنده و انواع بتن را به تفصیل مورد بحث قرار خواهیم داد.
اهمیت بتن
ما در واقع در عصر مشخصی زندگی می کنیم. این بسیار مهم شده است زیرا تقریباً در هر نوع ساخت و ساز مانند: (ساختمان ها، جاده ها و بزرگراه ها، تونل ها، سدهای ذخیره سازی و نیروگاه های تولید برق، فرودگاه ها و راکتورهای انرژی اتمی) استفاده می شود. بنابراین، در ساختمان ها، تقریباً از پایه تا طبقات بالا استفاده می شود. در حمل و نقل در خیابان ها، بزرگراه ها، فرودگاه ها و … استفاده می شود. بتن همچنین ماده ای است که به طور گسترده برای ذخیره و حمل و نقل آب مانند پوشش کانال ها و مخازن آب استفاده می شود.
علاوه بر مصارف اولیه فوق، از آن به عنوان ماده پوششی برای اهداف خاصی مانند عایق رطوبتی، ضد حریق، عایق صدا و محافظت در برابر تشعشعات در نیروگاه های اشعه ایکس و نیروگاه های اتمی استفاده می شود. خاصیت اساسی بتن این است که در مدت کوتاهی گیر می کند و به یک توده سنگ مانند قوی تبدیل می شود. انواع مختلف بتن در کارخانه‌ها تولید و به بازار عرضه می‌شوند که در ادامه به برسی ا»ها خواهیم پرداخت.
مقاومت نهایی و سایر خواص بتن به چه عواملی بستگی دارد؟
- ماهیت مصالح سنگدانه مورد استفاده.
- کیفیت و نسبت سیمان و سنگدانه ها.
- آبی که برای تهیه مخلوط استفاده می شود.
مواد تشکیل دهنده بتن
- مواد اتصال (سیمان یا آهک).
- سنگدانه های ریز (ماسه یا مواد دیگر).
- سنگدانه درشت (شن، سنگ خرد شده یا مواد دیگر).و آب.
- مواد افزودنی به عنوان مواد اختیاری طبقه بندی می شوند.
-
وظیفه متریال اتصال
وظیفه یک ماده اتصال دهنده (سیمان یا آهک) این است که ذرات درشت و ریز سنگدانه را به یکدیگر متصل می کند. اگرچه سیمان پرتلند رایج ترین ماده اتصال دهنده است که به عنوان چسب در مخلوط استفاده می شود. تحقیقات زیادی برای اثبات این موضوع انجام شده است که آهک (به ویژه آهک هیدرولیک) نیز می تواند با موفقیت به عنوان یک ماده اتصال دهنده در ساخت و سازهای رایج مورد استفاده قرار گیرد. آهک در مقایسه با سیمان مقرون به صرفه است و همچنین برای ساخت و سازهای معمولی به اندازه کافی قوی است.
عملکرد مصالح
عملکرد سنگدانه های ریز به منظور پر کردن تمام فضاهای باز بین ذرات درشت عمل می کند. به این ترتیب تخلخل جرم نهایی کاهش می یابد. حداکثر اندازه ذرات در سنگدانه های ریز همیشه کمتر از ۶.۳۵ میلی متر است. با این حال، ماسه معمولاً و به طور کلی به عنوان یک سنگدانه ریز استفاده می شود و اندازه دانه آن حدود ۲ میلی متر است. و عملکرد سنگدانه های درشت این است که به عنوان جزء اصلی باربر بتن عمل کنند.
هنگامی که تعداد زیادی از قطعات درشت سنگدانه (همگی بیش از ۶.۳۵ میلی متر قطر) توسط یک ماده سیمانی در کنار هم نگه داشته می شوند، رفتار آنها نسبت به بارهای تحمیلی درست مانند یک توده سنگی بسیار قوی است. معمولاً برای این منظور از شن و سنگ خرد شده استفاده می شود.
شما می٬توانید جهت خرید آنلاین و استعلام قیمت مصالح دانه‌ای به سیوان لند مراجعه کنید.عملکرد آب
آب جز اصلی ترکیب بتن است . آب نقش مهمی در فرآیند واکنش شیمیایی سیمان و سنگ دانه‌های خاک ایفا می‌کند.
عملکرد مواد افزودنی
مواد افزودنی بر زمان گیرش سیمان تأثیر می گذارد و بیشتر برای مصارف خاصی استفاده می شود
انواع مختلف بتن
- بتن های ساده یا معمولی
- بتن سبک
- بتن مسلح
- بتن پیش ساخته
- بتن پیش تنیده
- بتن هوادار
- بتن شیشه ای
- بتن آسفالتی
- بتن آهکی
- شاتکریت
- بتن آماده
- بتن با مقاومت بالا
- بتن پلیمری
- بتن با چگالی بالا
- بتن آرمه
- بتن سخت شونده سریع
- بتن متراکم غلتکی
- بتن استامپی
- بتن پمپی
- بتن مکیده یا بی هوا
- بتن متخلخل
- بتن خود متراکم
- بتن خاکستر بادی
- بتن دوده سیلیس
- بتن فرو سیمان
- بتن پیش فشرده
انواع بتن بر اساس مواد تشکیل دهنده، طرح اختلاط، روش ساخت، نوع کاربرد و شکل واکنش هیدراتاسیون تولید می شود. در عمران و آبادانی از انواع مختلف بتن با توجه به خصوصیات و کاربرد بتن با مقاومت نرمال (Normal Strength Concrete)
بتنی که با مخلوط کردن مواد اولیه سیمان، آب و سنگدانه بدست می‌آید، بتن با مقاومت عادی را به ما ارائه می‌دهد. مقاومت این نوع بتن از ۱۰ تا ۴۰ مگاپاسکال متغیر خواهد بود. بتن با مقاومت عادی، دارای زمان گیرش اولیه ۳۰ تا ۹۰ دقیقه است که به خصوصیات سیمان و شرایط آب و هوایی محل ساخت بستگی دارد.
بتن ساده (Plain Concrete)
بتن ساده هیچ نوع آرماتوری نخواهد داشت. مواد اصلی سازنده سیمان، سنگدانه ها و آب هستند. بیشترین استفاده از طرح اختلاط، نسبت ۱:۲:۴ است که طراحی معمولی مخلوط بتنی است. تراکم بتن ساده بین ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلوگرم در متر مکعب متغیر می باشد. مقاومت فشاری ۲۰۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. این نوع بتن‌ها عمدتاً در ساخت روسازی ها و ساختمان ها به خصوص در مناطقی که تقاضای کمتری از مقاومت کششی زیاد دارند، استفاده می شوند. دوام ارائه شده توسط این نوع بتن تا حد زیادی رضایت بخش است.
بتن آرمه (Reinforced Concrete)
بتن مسلح یکی از انواع بتن است که از آرماتور برای تحمل مقاومت در برابر کشش استفاده می کند. بتن ساده از نظر کشش ضعیف و از نظر فشاری خوب است. از این رو قرار دادن آرماتور مسئولیت تحمل تنش های کششی را بر عهده خواهد داشت. بتن آرمه با عملکرد ترکیبی بتن ساده و تقویت کننده فولادی کار می‌کند. آرماتور های فولادی مورد استفاده در بتن، می توانند به صورت میلگرد یا به صورت مش باشند. نوع میلگرد نیز معمولاً ساده و آج دار است.
بتن پیش تنیده (Prestressed Concrete)
بیشتر پروژه های بزرگ از واحد های بتن پیش تنیده استفاده می‌کنند. این مهم یک روش خاص است که در آن میله های استفاده شده در بتن، قبل از اعمال بار واقعی تحت فشار قرار می گیرند. در طول مخلوط کردن و قرار دادن بتن، این میله های کششی محک در محل قرار گرفته و از هر انتهای واحد سازه نگه داشته می شوند. هنگامی که بتن سخت شد، میلگردها تحت فشار قرار می‌گیرند. پدیده پیش تنیدگی باعث می شود که قسمت تحتانی عضو بتن در برابر کشش محکم تر شود. روند پیش تنیدگی به تجهیزات سنگین و مهارت کار (جک و تجهیزات برای کشش) نیاز دارد. از این رو واحد های پیش تنیدگی در محل ساخته و مونتاژ می شوند. این نوع بتن در کاربرد پل ها، سازه های سنگین و سقف با دهانه های طولانی تری استفاده خواهند شد.
بتن پیش ساخته (Precast Concrete)
عناصر ساختاری مختلفی را می توان طبق مشخصات در کارخانه ساخت و در زمان مونتاژ به سایت حمل کرد. چنین واحد های بتنی به عنوان بتن پیش ساخته نامیده می شوند. نمونه های واحدهای بتنی پیش ساخته، بلوک های بتنی، واحدهای راه پله، دیوارها و تیرهای پیش ساخته، سقف های بتنی و بسیاری از عناصر دیگر هستند. این واحد ها از مزیت دستیابی به ساخت سریع برخوردار هستند زیرا فقط نیاز به مونتاژ دارند. همانطور که ساخت در محل انجام می‌شود، کیفیت مناسب نیز حاصل خواهد شد.
بتن سبک (Lightweight Concrete)
بتنی که چگالی کمتری از ۱۹۲۰ کیلوگرم در متر مکعب داشته باشد، در گروه بتن سبک قرار می گیرد. سنگدانه ها عنصر مهمی هستند که به تراکم بتن کمک می کنند. نمونه هایی از سنگدانه های سبک وزن، پرلیت و اسکوریا هستند. بتن سبک برای حفاظت از سازه های فولادی استفاده می شود و همچنین برای ساخت عرشه های پل با دهانه بلند نیز به کار گرفته می شود. این نوع از انواع بتن همچنین برای ساخت بلوک های ساختمانی نیز استفاده می شود.
بتن با چگالی بالا (High-Density Concrete)
بتن هایی که دارای چگالی بین ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ کیلوگرم در متر مکعب هستند را می‌توان بتن با چگالی بالا نامید. در اینجا از سنگدانه های سنگین وزن استفاده می‌شود. سنگ های خُرد شده به عنوان سنگدانه های درشت استفاده خواهند شد. سنگدانه هایی که معمولاً سنگین وزن هستند، باریت نام دارند. این نوع سنگدانه ها معمولاً در ساخت نیروگاه های اتمی و پروژه های مشابه مورد استفاده قرار می گیرند. سنگدانه سنگین به سازه کمک می کند تا در برابر هر نوع تابش هسته ای از خود مقاومت نشان دهد.
بتن هوادهی شده (Air Entrained Concrete)
حفره هوا در بتن با افزودن کف یا عوامل کف کننده گاز حاصل می شود. برخی از نمونه های عوامل هوادهی شامل رزین ها، الکل ها و اسید های چرب هستند. از بتن های هوادهی شده در ساخت دیوار، سقف و کف استفاده می شود. مقاومت بالا در برابر حریق از جمله ویژگی های برتر این نوع بتن است.
بتن آماده (Ready Mix Concrete)
بتنی که در کارخانه تولید می شود را بتن آماده می نامند. بتن آماده با کمک کامیون میکسر به محل آورده می شود. بتن آماده طرح اختلاط بسیار دقیقی دارد و می‌توان هر نوع بتنی را بر اساس مشخصات با حداکثر کیفیت تولید کرد. ساخت این بتن نیاز به یک کارخانه تولید بتن دارد. این کارخان ه‌ها در فاصله مشخصی از محل ساخت و ساز واقع خواهند شد. سرعت بالای بتن ریزی و حفظ کیفیت بتن در بالاترین سطح، از مزایای بتن آماده است.
بتن پلیمری (Polymer Concrete)
از دیگر انواع بتن می توان به بتن پلیمری اشاره کرد. در بتن پلیمری سنگدانه ها به جای سیمان با پلیمر گره می خورند. تولید بتن پلیمری به کاهش حجم حفره ها در سنگدانه کمک خواهد کرد. بدین ترتیب مقدار پلیمری که برای اتصال مصالح استفاده شده لازم است، کاهش می یابد. از این رو سنگدانه ها بر اساس آن درجه بندی و مخلوط می شوند تا حداقل حفره ها از این رو حداکثر چگالی را حاصل کنند.
این نوع بتن دارای دسته های مختلفی است :
- بتن آغشته به پلیمر
- بتن سیمان پلیمری
- تا حدی آغشته شده به پلیمر
بتن با مقاومت بالا (High-Strength Concrete)
بتن هایی که دارای مقاومتی بیشتر از ۴۰ مگاپاسکال هستند، می توانند به عنوان بتن با مقاومت بالا نامیده شوند. این مقاومت افزایش یافته با کاهش نسبت آب و سیمان حتی کمتر از ۰.۳۵ حاصل می شود. بتن عادی در مقابل خصوصیات و تفاوت بتن با مقاومت بالا، بلورهای هیدروکسید کلسیم که محصول اصلی نگرانی در هنگام هیدراتاسیون برای خواص مقاومت هستند، با ترکیب دود سیلیس کاهش می یابد. از نظر عملکرد، بتن با مقاومت بالا باید از نظر کارآیی عملکرد کمتری داشته باشد.
بتن با کارایی بالا (High-Performance Concrete)
این بتن ها با استاندارد خاصی مطابقت دارند اما در هیچ موردی به مقاومت محدود نخواهند شد. لازم به ذکر است که تمام بتن ها با مقاومت بالا می‌توانند از نوع با کارایی بالا باشند؛ اما همه بتن های با کارایی بالا، بتن هایی با مقاومت بالا نیستند! استاندارد هایی که با بتن با کارایی بالا مطابقت دارند در زیر لیست شده‌اند :
- افزایش قدرت در سنین پایین
- قرارگیری آسان بتن
- عوامل نفوذ پذیری و چگالی
- حرارت هیدراتاسیون
- عمر طولانی و دوام
- مقاومت و خواص مکانیکی طول عمر
- نگرانی‌های زیست محیطی
بتن خود متراکم (Self – Consolidated Concrete)
مخلوط بتن خود متراکم وقتی در محل ریخته می شود، با توجه به وزن خود جمع و جور شده و به عنوان بتن خود متراکم در نظر گرفته می‌شود. این نوع از بتن از قابلیت کارپذیری بالاتری برخوردار است و به دلیل کارایی بیشتر، بتن روان نیز نامیده می‌شود. مناطقی که در آن آرماتور با سایز بالا وجود دارد، بتن خود متراکم بهترین عملکرد را دارد.
بتن متخلخل (Pervious Concrete)
بتن متخلخل یا اسفنجی به گونه ای طراحی شده است که بتواند آب را از خود عبور دهد. در این نوع بتن‌ها هنگام طراحی ۱۵ تا ۲۰ درصد از حجم بتن را خالی نگه می دارند. بتن متخلخل با فرآیند اختلاط منحصر به فرد، عملکرد، روش‌های کاربردی و سایر موارد تولید می‌شود. این بتن در ساخت پیاده روهای که مشکل آب گرفتگی وجود دارند، استفاده می شود. آب از این سنگ فرش های بتنی عبور می کند و به آب های زیرزمینی می رسد؛ از این رو بیشتر مشکلات زهکشی حل خواهد شد.
بتن مکیده (Vacuum Concrete)
بتن با مقدار آب بیش از حد مورد نیاز در قالب ریخته می شود. آب اضافی سپس با کمک پمپ مک به بیرون منتقل می شود. این بتن ها در مدت ۱۰ روز، مقاومت فشاری ۲۸ روزه خود را به دست می آورند و مقاومت نهایی این بتن در مقایسه با انواع بتن معمولی ۲۵ درصد بیشتر است.
بتن پمپ شده (Pumped Concrete)
یکی از اصلی ترین ویژگی های بتن مورد استفاده در ساخت و سازهای بزرگ به خصوص برای سازه های بلند، انتقال بتن به ارتفاعات است. از این رو یکی از ویژگی های خاص بتن برای پمپاژ آسان، استفاده از بتن قابل پمپ است. بتنی که برای پمپاژ استفاده شود، باید کارآیی کافی داشته باشد تا به راحتی از طریق لوله به محل پروژه منتقل شود. لوله مورد استفاده سفت و محکم یا یک شلنگ انعطاف پذیری خواهد بود که بتن را به منطقه مورد نظر تخلیه می‌کند. بتن مورد استفاده باید ذاتاً سیال و دارای مواد ریز کافی و همچنین آب برای پر کردن حفره ها باشد. هرچه ماده ظریف تری در آن استفاده شود، کنترل بیشتری روی مخلوط حاصل خواهد شد. درجه بندی سنگدانه درشت استفاده شده، باید ماهیت پیوسته ای داشته باشد.
بتن استامپی (Stamped Concrete)
بتن استامپی، یک بتن معماری است که در آن می‌توان الگو های واقع گرایانه مشابه سنگ های طبیعی، گرانیت ها و کاشی ها را به دست آورد. مواد استامپی وقتی در بتن استفاده می شوند که بتن در شرایط خمیری قرار گرفته باشند. لکه های مختلف رنگ آمیزی و کار با بافت باعث می شود که سرانجام بتن ظاهری کاملاً مشابه سنگ های طبیعی گران داشته باشید. همچنین از لحاظ اقتصادی می توان یک جلوه زیبایی شناسی به دست آورد. بتن استامپی در ساخت بزرگراه ها و کفپوش پیاده روها استفاده می‌شود.
بتن سنگ آهکی (Limecrete)
از دیگر انواع بتن می توان به بتن سنگ آهکی اشاره کرد. سنگ آهکی نوعی بتن است که سیمان در آن با آهک جایگزین می شود. کاربرد اصلی این محصول در کف، گنبد و همچنین طاق است. آهک برخلاف سیمان فواید زیادی برای محیط زیست و سلامتی دارد. این بتن محصول تجدید پذیری است و همچنین به راحتی تمیز می‌شود.
بتن آسفالتی (Asphalt Concrete)
تصویر سمت چپ آسفالت معمولی و تصویر سمت راست بتن آسفالتی می باشد.
بتن آسفالتی مخلوطی از سنگدانه ها و آسفالت ها است که معمولاً برای سطح جاده ها، پارکینگ ها، فرودگاه ها و همچنین هسته سد های خاکریز استفاده می شود. بتن آسفالتی به عنوان آسفالت، روكش سیاه یا روسازی و آسفالت نورد یا قیر استفاده می‌شود.
بتن متراکم غلتکی (Roller Compacted Concrete)
بتن متراکم غلتکی نوعی بتن است که با کمک تجهیزات حرکت دهنده زمین مانند غلتک های سنگین فشرده سازی می‌شود. این بتن عمدتاً در حفاری استفاده می شود. این بتن دارای مقدار سیمان کمی است. پس از تراکم، این بتن چگالی بالایی را ایجاد می کند و در نهایت به یک بلوک یکپارچه قوی تبدیل می شود.
بتن زودگیر (Rapid Strength Concrete)
همانطور که از نام آن پیداست، این بتن ها با گذشت چند ساعت از ساخت خود به مقاومت نهایی خود می رسند. از این رو برداشت قالب آسان شده و ساخت ساختمان به سرعت پیش می رود. این بتن در تعمیرات جاده ای کاربرد گسترده ای دارد زیرا بعد از چند ساعت می تواند دوباره مورد استفاده قرار گیرد.
بتن شیشه ای (Glass Concrete)
از شیشه های بازیافت شده می توان به عنوان سنگدانه در بتن استفاده کرد. این بتن، جذابیت و زیبایی ظاهری بتن را افزایش می دهد. بتن شیشه ای همچنین مقاومت بالا و عایق حرارتی بهتری را نیز فراهم می کند.
بتن شاتکریت
بتن شاتریک یکی از انواع مختلف بتن است که تفاوت آن در نحوه‌ی اجرا است. در این روش بتن، به کمک نازل بر روی قاب و یا یک سازه‌ی آماده پاشیده می‌شود. چون پاشش بتن به کمک فشار هوای زیاد انجام می٬شود، فرآیند اجرا و فشرده کردن بتن به صورت همزمان صورت می‌گیرد.
بتن با چگالی بالا
بتن با چگالی بالا یکی دیگر از نمونه‌های انواع مختلف بتن است که با نام بتن سنگین نیز شناخته می‌شود. چگالی این بتن بین ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب متغییر است. از سنگ‌های خرد شده با چگالی بالا در ساختار این بتن به عنوان سنگدانه‌های درشت ( شن ) استفاده شده است. در بین بتن‌ها با چگالی بالا، باریتس ریاج ترین ماده‌ای است که وزن مخصوص آن ۴.۵ است. این ماده معمولا در نیروگاه‌های اتمی و سایر ساختارهای مشابه آن تولید می‌شود چرا که اعضای ساختاری از انواع تابش ناشی از مواد هسته‌ای محافظت می‌کند.
بتن سخت شونده سریع
این نوع بتن بیشتر در ساخت و سازهای زیر آب و در تعمیر جاده ها کاربرد دارد. چون زمان سفت شدن آن بسیار کمتر است، تنها در چند ساعت می توان آن را سفت کرد. آنها همچنین در ساخت و ساز ساختمان استفاده می شود، جایی که کار باید سریع انجام شود.
بتن فروسیمان
برخی از افراد این نوع بتن را با بتن الیافی اشتباه می‌گیرند. بتن فروسیمان از دیگر انواع مختلف بتن بوده که شامل سیم‌های مشبک با فاصله‌ی نزدیک به هم است که با مخلوط غنی از ملات سیمان آغشته می‌شوند. سیم‌های فولادی میعمولا با قطر ۰/۵ تا ۱ میلی متر به صورت مشبک تشکیل می‌شوند.
بتن پیش فشرده
این نوع بتن با مخلوط کردن مواد اولیه‌ی مختلف تولید می‌شود. با این وجود می‌توان برخی از مواد مانند سنگدانه‌های درشت را در قالب کار بسته بندی کرد و سپس منافذ را با دوغاب سیمان و ماسه مخصوصی آماده کرد تا تمام منافذ را با آن پر کرده و یک توده‌ی بتنی ایاد شود. یکی از مزایای این بتن این است که شیرینکیج ( جمع شدگی ) بسیار کمی دارد.
بتن خاکستر بادی
خاکستر بادی محصول ذغال سنگ است که می‌تواند جایگزینی برای سنگدانه‌های ریز یا سیمان یا جایگزین جزئی برای هردو باشد. گزارش جایگزینی این نوع بتن از انواع مختلف بتن، برای سیمان ۲۰% و برای سنگدانه‌ها ۳۰% است. این نوع بتن سبب بهبود کارایی در بتن تازه و دوام و مقاومت در بتن سخت می‌شود. ذرات خاکستر بادی باید ریزتر از ذرات سیمان باشند.
بتن دوده سیلیس
به دلیل استفاده از بخار سیلیس در این بتن، به آن بتن دوده سیلیس گفته می‌شود. این نوع بتن یکی دیگر از انواع مختلف بتن است. بتن معمولی با نسبت آب به سیمان، معمولا دارای میکرو منافذ است که سبب محدود شدن مقاومت بتن می‌شود. از آنجا که بخار سیلیس از ذرات بسیار ریزی تشکیل شده، درصورت اضافه شدن به مخلوط بتن می‌تواند از منافذ کاسته و بتنی با مقاومت بالا تولید کند.
کلام آخر
انواع بتن را در بالا معرفی کردیم، حالا می توانید برای پروژه خود از بهترین نوع بتن استفاده کنید. به طور کلی، بتن ماده ای همه کاره و انعطاف پذیر است و از آن می توان محصولات مختلفی را برحسب نیازهای گوناگون تهیه کرد.
منابع : کلینیک بتن ایران