همه چیز در مورد بتن معمولی
بتن معمولی چیست و چه تفاوتی با بتن سبک، بتن سیال و … دارد؟ در انواع دیوار های پیش ساخته بتنی از چه نوع بتنی استفاده می شود؟ این سؤالی است که هر کسی که در حوزه ساخت‌وساز فعالیت می‌کند باید جواب آن را بداند؛ چون عدم اطلاع از پاسخ این سؤال می‌تواند به یک سازه ناایمن ختم شود که عمر پایینی دارد. برای این که بدانید بتن معمولی چیست و چه تفاوتی با سایر انواع بتن دارد، این مقاله را تا انتها بخوانید.
بتن معمولی چیست؟
بتن معمولی یا Plain Concrete نوعی بتن است که سنگدانههای آن وزن معمول و متعادلی دارند. این بتن در ترکیب با فولاد (میلگرد) تبدیل به بتن مسلح می‌شود. علت اضافه کردن فولاد به بتن معمولی، مقاومت کششی پایین بتن است که با کمک فولاد جبران می‌شود. افزایش مقاومت کششی بتن، عمر سازه بتنی را بالا میبرد و مقاومت آن در برابر نوسانات دمایی و فشارهای وارده را افزایش می‌دهد.
همچنین درصورتی‌که وزن سنگدانهها از حد معمول کمتر شود یا فقط از سنگدانههای بزرگ در ساخت بتن استفاده شود، بتن معمولی تبدیل به بتن سبک می‌شود که این نوع بتن هم کاربردهای خاص خود را دارد از جمله ساخت فونداسیون پیش ساخته تهران. در ساخت بتن معمولی علاوه بر سنگدانه، از سیمان پرتلند و آب هم استفاده می‌شود.
بتن سیال معمولی چیست؟
بتن سیال معمولی هم نوعی ماده بر پایه سیمان و آب است که از آن بیشتر برای درزگیری لوله کشتی‌ها و ساخت بخش‌های داخلی ساختمان استفاده می‌شود. از این بتن در فونداسیون دکل خود ایستا استفاده نمیشود. این بتن با نام میکروسمنت هم شناخته می‌شود و خواص آن باعث می‌شود که بتوان آن را به‌راحتی در کنار سایر مصالح دیگر در طراحی داخلی خانه استفاده کرد. همچنین این نوع بتن معمولی در برابر رطوبت و تغییرات دمایی مقاوم است و عمر بالایی دارد. این در حالی است که نهایت ضخامت مورداستفاده از این بتن بین ۲ تا ۳ میلی‌متر است.
بتن از چه موادی تشکیل می شود؟
بتن ترکیبی از شن، ماسه، سنگ‌های خرد شده یا دیگر سنگدانهها است که توسط یک خمیر چسبنده در کنار یکدیگر نگه داشته می‌شوند. خواص این ماده به ترکیبات مورد استفاده در آن و نسبت مخلوط کردن این مواد بستگی دارد. به طور کلی، اجزا تشکیل دهنده بتن عبارت هستند از:
سیمان
سیمان یک بایندر هیدرولیک است که در ساخت بتن به کار می‌رود. بایندرهای هیدرولیک موادی هستند که در صورت ترکیب با آب شروع به سفت شدن می‌کنند. خمیر سیمان (ترکیب آب با سیمان) طی یک واکنش شیمیایی به نام «هیدراتاسیون» (Hydration) یا آبپوشی سفت می‌شود. واکنش هیدارتاسیون هم در هوای آزاد و هم در زیر آب رخ می‌دهد.
سیمان پرتلند
از بین مواد اصلی تشکیل دهنده بتن، سیمان تنها جزئی است که خود از ترکیبات دیگر تشکیل می‌شود. پرکابردترین نوع سیمان مورد استفاده برای ساخت بتن، «سیمان پرتلند» (Portland Cement) است. برای ساخت سیمان پرتلند، سنگ آهک، ماسه سنگ، شیل، آهن، رس و خاکستر بادی در یک کوره استوانه‌ای ریخته می شوند. سپس، مخلوط به دست آمده در معرض دمای بالای 1600 درجه سلسیوس قرار می‌گیرد. با خروج آب و کربن دی اکسید در طی این فرآیند، ترکیب جدیدی با عنوان «کلینکر» (Clinker) به وجود می‌آید. با سایش کلینکر (تبدیل آن به ذرات ریز) و مخلوط کردن آن با ژیپس، سیمان پرتلند به دست می‌آید. طبق استاندارد اروپا، سیمان به پنج گروه زیر تقسیم می‌شود:
CEM I: سیمان پرتلند (تیپ 1)
CEM II: سیمان کامپوزیتی (تیپ 2 عمدتا متشکل از سیمان پرتلند)
CEM III: سیمان سرباره ای (تیپ 3)
CEM IV: سیمان پوزولان (تیپ 4)
CEM V: سیمان کامپوزیتی (تیپ 5)
سنگدانه
سنگدانه بتن، معمولا ترکیبی از شن (ذرات درشت) و ماسه (ذرات ریز) با دانه‌بندی مشخص است. سنگدانهها به عنوان بافت دانه‌ای بتن، توسط خمیر سیمانی در کنار یکدیگر نگه داشته می‌شوند. این مواد، 70 تا 80 درصد وزن بتن را تشکیل می‌دهند. استفاده از سنگدانه‌هایی با اندازه و کیفیت بهینه، خواص نهایی بتن را بهبود می‌بخشد.
سنگدانهها به صورت طبیعی (در بستر رودخانه‌ها) و صنعتی (سبک و بازیافت شده) قابل دسترسی هستند. به منظور دستیابی به کیفیت بالای بتن، این مواد شسته می‌شوند و توسط فرآیندهای مکانیکی (سنگ شکنی، سرند کردن و مخلوط کردن) به دانه‌بندی‌های مختلف درمی‌آیند. از ویژگی‌های سنگدانههای خوب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سنگدانهها باید پیوند محکمی با خمیر سیمانی سفت شده برقرار کنند.
- سنگدانهها نباید در فرآیند سفت شدن سیمان خللی ایجاد کنند.
- سنگدانهها نباید بر روی دوام بتن، تاثیر منفی داشته باشند.
آب
کیفیت آب مورد استفاده در ساخت بتن‌ها به منبع آن بستگی دارد. طبق استاندارد EN1008، انواع آب به موارد زیر تقسیم می‌شوند:
- آب آشامیدنی: این آب برای ساخت بتن مناسب است.
- آب بازیافتی: آبی که در طی فرآیندهای ساخت بتن‌ها بازیافت می‌شود نیز عموما برای استفاده مجدد مناسب است. البته میزان مواد جامد درون آن نباید بیشتر از یک درصد وزن کل سنگدانهها باشد.
- آب زیرزمینی: این آب نیز می‌تواند برای ساخت بتن‌ها مناسب باشد اما محتوای آن باید مورد بررسی قرار گیرد.
- آب دریا (آب شور): استفاده از آب دریا در ساخت بتن‌های معمولی ایرادی ندارد اما نباید از این نوع آب در ساخت بتن‌های مسلح یا پیش تنیده استفاده کرد. دلیل این موضوع، احتمال واکنش شیمیایی کلراید با میله‌های تقویت‌کننده است.
- آب فاضلاب: به کار بردن این آب در ترکیب بتن‌ها مناسب نیست.
افزودنی
افزودنی‌ها، مواد مایع یا پودرهایی هستند که قبل یا در حین مخلوط کردن به ترکیب بتن اضافه می‌شوند. میزان افزودنی مورد استفاده به مقدار سیمان بستگی دارد. افزودنی‌های بتن، تاثیر قابل توجهی بر روی خواص مخلوط تازه یا سخت شده می‌گذارند. تاثیر این مواد به صورت شیمیایی یا فیزیکی است. افزودنی‌ها به دو دسته شیمیایی و معدنی تقسیم می‌شوند. در بخش مربوط به افزودنی‌های بتن، به معرفی انواع افزودنی‌های شیمیایی و معدنی خواهیم پرداخت.
مفاهیم پایه مربوط به بتن
خزش بتن
خزش بتن به معنی تغییر شکل سازه بتنی بر اثر نیروی اعمال شده می باشد. فاکتورهایی که در خزش بتن تاثیرگذار هستند عبارتند از سنگدانه های موجود در بتن، نسبت استفاده از اجزای مخلوط بتن و سن بتن
بتن کرمو
بتن کرمو یا بتن شن نما یا بتن لانه زنبوری به بتنی گفته می شود که در آن، فضای خالی بین ذرات درشت، به اندازه کافی از ملات پر نشده و فضاهای خالی زیادی در دل آن به چشم می خورد. این پدیده علاوه بر ایجاد یک منظرۀ نامطلوب، موجب کاهش مقاومت فشاری بتن، افت دوام بتن و کاهش عمر مفید آن می شود.
بتن پیش تنیده
پیش تنیدگی بتن به معنی ایجاد یک تنش ثابت است که بر اثر آن بخشی از بارهای مُرده و زنده در آن خنثی می‌شود. این امر موجب بالارفتن مقاومت باربری بتن نیز می شود.
اسپیسر بتنی
اسپیسر بتنی یک نمونه از جدیدترین انواع اسپیسرها است که مقاومت فشاری بالایی دارد و در افزایش طول عمر مفید سازۀ بتنی نقش مؤثری دارد. عیار بتن بستگی به سیمان به کار رفته در آن دارد و بر اساس واحد حجمی بیان می شود. بدین معنی که اگر عیار بتن استفاده شده در یک فوندانسیون برابر با ۳۰۰ باشد، در هر متر مکعب از آن حدود ۳۰۰ کیلوگرم سیمان به کار رفته است.
پرایمر بتن
پرایمر بتن یک ماده چسبناک است که از سازه های بتنی در برابر واکنش های شیمیایی موجود در محیط محافظت به عمل می‌آورد.
آب بندی بتن
شاید قرار به استفاده از یک سازه بتنی در شرایط رطوبتی بالا یا در معرض مواد شیمیایی باشد. در این گونه مواقع، آب بندی بتن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار خواهد بود. به عنوان نمونه، آب بندی مخازن بتنی یکی از مهم‌ترین مباحث در پروژه‌های عملیاتی مربوط به ساخت این گونه مخازن می‌باشد. برای آب بندی بتن، از عایق‌های آکریلیک تک جزئی و دو جزئی، عایق‌های الاستومری یک جزئی، یا پودرهای پلیمری استفاده می‌شود.
الیاف بتن
از الیاف بتن برای ساخت بتن مسلح استفاده می‌شود. الیاف بتن موجب بالا رفتن مقاومت کششی بتن می‌شود و از ترک خوردگی آن در حین گیرایی جلوگیری به عمل می آورد.
مزایای بتن
- اقتصادی‌تر از فولاد است.
- مقاومت فشاری زیادی دارد.
- هزینه نگهداری بتن عملاً صفر است.
- ممکن است به عنوان یک ماده ضد صدا استفاده شود.
- با دوام بوده و مقاومتش در طول زمان افزایش می یابد.
- کاربرد های زیادی دارد.
- به عنوان یک ماده ضد آب عمل می کند.
- به راحتی قابل کنترل است و به هر شکل دلخواه در قالب ریخته می شود.
- مواد تشکیل دهنده بتن همیشه در دسترس هستند.
- سطح آن توانایی مقاومت در برابر سایش را دارد.
- در معرض حمله مورچه یا موریانه قرار نمی گیرد.
- در برابر آتش مقاومت بسیار بالایی دارد.
- می‌توان آن را پمپ کرد و در موقعیت های دشوار مورد استفاده قرار داد.
- کپک نمی زند و پوسیدگی در آن را ایجاد نمی شود.