بتن چیست ؟ انواع بتن و کاربردهای آن.
انواع بتن را بر اساس مواد تشکیل دهنده، روش ساخت، طرح اختلاط، شکل، نوع کاربرد و شکل واکنش هیدراتاسیون تولید می کنند و در حوزه عمران و آبادانی با توجه به خصوصیات و کاربرد های مختلف از آن استفاده می شود.
در واقع می توانیم بگوییم بتن؛ ماده ای چسبنده که معمولا حاصل فعل و انفعال سیمان های هیدرولیکی و آب است که در نحوه ساخت آن می توان از عواملی مانند حرارت، بخار آب، فشارهای هیدرولیکی، اتوکلاو، خلا و متراکم کننده های مختلف استفاده کرد که این امر باعث تولید و طراحی انواع بتن می شود. بتن اکسپوز یا بتن نما به پنل های پیش ساخته بتنی گفته می شود که امروزه در ابعاد و طرح ها مختلف برای کاربردهای متنوع تولید و طراحی می شود که در معماری مدرن، دکوراسیون داخلی، نما سازی های خارجی، پوشش کف، ساخت پله و ساخت مبلمان فضای باز و ... کاربرد های زیادی دارد. بتن ها معمولا به انواع مختلفی و بسیار متنوعی تقسیم می شوند که در زیر تعداد معدودی از آن ها را نام می بریم: بتن ساده، بتن با مقاومت نرمال، بتن پیش ساخته، پلیمری، پیش تنیده، بتن آرمه، آماده، متخلخل، شیشه ای، بتن زود گیر و سبک و... که هر کدام با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود دارای کارکردهای متفاوتی هستند واز هر کدام در زمینه خاصی استفاده می شود.
انواع بتن و کاربردهای آن ها
انواع بتن را بر اساس مواد تشکیل دهنده، روش ساخت، طرح اختلاط، شکل، نوع کاربرد و شکل واکنش هیدراتاسیون تولید می کنند و در حوزه عمران و آبادانی با توجه به خصوصیات و کاربردهای مختلف از آن استفاده می شود. در این مقاله قصد داریم تا این سازه عمرانی را مورد بحث و بررسی قرار دهیم.
در ابتدا به تعریف بتن می پردازیم، سپس انواع بتن و کارکردهای آنها را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم.
بتن چیست؟
بتن، ماده ای چسبنده حاصل فعل و انفعال سیمان های هیدرولیکی و آب است و حتی ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولان ها، سرباره کوره ها، گوگرد، مواد مضاف، مواد افزودنی بتن، الیاف بتن، پلیمر های بتن و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن می توان از عواملی مانند حرارت، بخار آب، فشارهای هیدرولیکی، اتوکلاو، خلا و متراکم کننده های مختلف استفاده کرد. چنین تعریفی از بتن شامل طیف گسترده ای از محصولات می‌شود و ما را با تولید و طراحی انواع بتن مواجه می سازد.
قبل از اینکه به معرفی انواع بتن بپردازیم، درباره نوعی بتن نما را که در علم معماری امروز بسیار مهم و پرکاربرد است را مطالبی را بیان می کنیم.
بتن اکسپوز و انواع آن
یکی از انواع بتن، بتن اکسپوز یا بتن نما است، این نوع بتن به پنل های پیش ساخته بتنی گفته می شود که امروزه در ابعاد و طرح ها مختلف برای کاربردهای متنوع تولید و طراحی می شود. این بتن نما یکی از پرکارترین انواع بتن است که در معماری مدرن، دکوراسیون داخلی، نما سازی های خارجی، پوشش کف، ساخت پله و ساخت مبلمان فضای باز و ... کاربرد های زیادی دارد. به طور کلی این پنل های بتنی برای اهداف مختلف به صورت گسترده استفاده می شوند.
انواع این بتن نما را می توان بر اساس نحوه اجرای آن، به دو دسته تقسیم کرد که عبارتند از:
1- بتن اکسپوز پیش ساخته
2- اجرا در محل پروژه که به آن بتن درجا هم می گویند.
بیشتر بخوانید؛ بتن اکسپوز و کاربردهای آن.
انواع بتن و موارد استفاده آن ها
بتن ها معمولا به انواع مختلفی تقسیم می شوند که در زیر به تعداد معدودی از آنها که کاربرد بیشتری دارند می پردازیم:
بتن ساده
در میان انواع بتن، ابن نوع بتن هیچ نوع آرماتوری ندارد و مواد اصلی سازنده آن سیمان، سنگدانه ها و آب هستند. بیشترین استفاده از طرح اختلاط، نسبت 1،2،4 است که طراحی معمولی مخلوط بتنی است. تراکم بتن ساده بین 2200 تا 2500 کیلوگرم در مترمکعب متغیر است، همچنین مقاومت فشاری آن بین 200 تا 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. این نوع بتن‌ها عمدتا در ساخت روسازی ها و ساختمان ها به خصوص در مناطقی که تقاضای کمتری از مقاومت کششی زیاد دارندکاربرد دارد. دوام و پایداری این نوع بتن تا حد زیادی رضایت بخش است.
بتن با مقاومت عادی
بتن با مقاومت نرمال، به بتنی گفته می شود که با مخلوط کردن مواد اولیه سیمان، آب و سنگدانه به دست می‌آید، مقاومت این نوع بتن از 10 تا 40 مگاپاسکال قابل تغییر است. زمان گیرش اولیه بتن آن 30 تا 90 دقیقه است که به عواملی مانند خصوصیات سیمان و شرایط آب و هوایی محل ساخت بستگی دارد.
بتن پیش ساخته
به عناصر ساختاری مختلفی که طبق مشخصات در کارخانه ساخته می شود و در زمان مونتاژ به سایت حمل می کنند واحدهای بتنی بتن پیش ساخته نامیده می شوند؛ مانند بلوک های بتنی، واحدهای راه پله، سقف های بتنی، دیوارها و تیرهای پیش ساخته و بسیاری از عناصر دیگر. این واحد های بتنی دارای مزیت ساخت سریع هستند، زیرا فقط نیاز به مونتاژ دارند و چون ساخت در محل انجام می‌شود، کیفیت مناسب نیز حاصل می شود.
بتن آرمه
یکی دیگر از انواع بتن، بتن مسلح است که در این نوع از آرماتور برای تحمل مقاومت در برابر کشش استفاده می کنند. بتن ساده از نظر فشاری خوب است، اما از نظر کشش ضعیف عمل می کند، از این رو قرار دادن آرماتور مسئولیت تحمل تنش های کششی را برعهده دارد. به عملکرد ترکیبی بتن ساده و تقویت کننده فولادی بتن آرمه گفته می شود. آرماتور های فولادی مورد استفاده در بتن، می توانند به صورت میلگرد ساده و آج دار یا به صورت مش باشند.
بتن پیش تنیده
در بیشتر پروژه های بزرگ از واحد های بتن پیش تنیده استفاده می‌کنند. در این روش میله های استفاده شده در بتن، قبل از اعمال بار واقعی تحت فشار قرار می گیرند و پس از طی مراحلی هنگامی که بتن سخت شد، میلگردها تحت فشار قرار می‌گیرند.
روش پیش تنیدگی سبب می شود که قسمت تحتانی عضو بتن در برابر کشش محکم تر شود که برای روند کار به تجهیزات سنگین و مهارت کار (جک و تجهیزات برای کشش) نیاز است، بنابراین واحد های پیش تنیدگی در محل ساخته و مونتاژ می شوند این نوع بتن برای ساخت پل ها، سازه های سنگین و سقف با دهانه های طولانی‌تر به کار می رود. برای نمونه در ساخت برج خلیفه که بلندترین سازه دنیا به شمار می رود این نوع بتن به کار رفته است.
بتن پلیمری
اگر این نوع بتن را با بتن معمولی مقایسه کنیم، در بتن پلیمری به جای سیمان از مواد پلیمری استفاده می‌شود. استفاده از مواد پلیمری در بتن، موجب کاهش حجم حباب های موجود در بتن می شود که این امر نیز، باعث کاهش میزان مواد پلیمری برای چسبندگی سنگ دانه های بتن می‌شود.
بتن سبک
به طور کلی به، بتن هایی که تراکم و چگالی آنها از ۱۹۲۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب کمتر باشند، بتن سبک می گویند که برای ساخت این نوع بتن ها از مصالح ساختمانی سبک استفاده می کنند.
،مهمترین عامل در تعیین تراکم انواع بتن، افزودنی هایی چون سنگدانه ها هستند. برای نمونه سنگدانه های پماس، اسکویا و پرلیت از کم جرم ترین سنگدانه های مورد استفاده در بتن به شمار می روند.
از بتن سبک در ساخت پل های طولانی، ساخت عرشه های پل با دهانه بلند، برخی از بلوک های ساختمانی و محافظت از سازه های فولادی استفاده می شود.
بتن آماده
به نوع دیگری از بتن که در داخل دستگاه، به طور کامل مخلوط می شود و به وسیله خودروهای مخصوص به نام میکسر به محل بتن ریزی انتقال می یابد، بتن آماده می‌گویند. بتن های آماده به علت آن که در داخل کارخانه تولید می‌شوند، در میان انواع بتن بسیار دقیق و از کیفیت بالایی برخوردار هستند. همچنین سرعت بالای بتن ریزی و حفظ کیفیت بتن در بالاترین سطح از دیگر مزایای این بتن به شمار می رود.
بتن با تراکم بالا
دسته دیگری از انواع بتن که از مقاومت بالایی نیز برخوردار است، بتن هایی هستند که میزان تراکم آنها در بازه ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب قرار می‌گیرد. در این نوع بتن ها، از سنگدانه های سنگین مانند سنگ های خرد شده درشت استفاده می‌شود و به علت این که ترکیبات سنگین این نوع بتن، در برابر برخی تابش های مختلف رادیو اکتیو، مقاومت بالایی از خود نشان می دهد، از آن در ساخت نیروگاه های اتمی و پروژه های مشابه استفاده می‌شود.
بتن متخلخل
یکی دیگر از انواع بتن، بتن متخلخل یا اسفنجی، به گونه ای طراحی می شود که 15 تا 20 درصد از حجم بتن را خالی نگه می دارد و بتواند آب را از خود عبور دهد. برای تولید این نوع بتن از فرآیند اختلاط منحصر به فرد، عملکرد و روش‌های کاربردی استفاده می‌شود.
از این بتن در ساخت پیاده روهایی که مشکل آب گرفتگی دارند، استفاده می شود. آب از این سنگ فرش های بتنی عبور می کند و به آب های زیرزمینی متصل می شود؛ در نتیجه بیشتر مشکلات زهکشی حل خواهد شد.
بتن شیشه ای
در این بتن از شیشه های بازیافت شده به عنوان سنگدانه استفاده می کنند که این کار جذابیت و زیبایی ظاهری بتن را افزایش می دهد. همچنین بتن شیشه ای مقاومت بالا و عایق حرارتی بهتری را فراهم می کند که این ویژگی این بتن را در سازه هاهی عمرانی نسبت به سایر انواع بتن پرکاربرد می کند.
بتن زودگیر
در بین انواع بتن همان طور که از نام این بتن پیداست، بتن زودگیر با گذشت چند ساعت از ساخت خود، به مقاومت نهایی خود می رسد. از این رو برداشت قالب آسان می شود و ساخت ساختمان به سرعت پیش می رود. این بتن در تعمیرات جاده ای کاربرد بسیار زیادی دارد، زیرا بعد از چند ساعت می توان از مکان مورد نظر استفاده کرد.
بتن بستر (مگر)
یکی دیگر از انواع بتن، بتن بستر است، این نوع بتن در مقایسه با بتن سازه ای از درصد بالای شن نسبت به سیمان برخوردار است. این بتن به عنوان پرکننده در کارهای غیرسازه ای یا به عنوان لایه محافظ بتن سازه ای در برابر نفوذ املاح و مواد موجود در خاک بستر که برای بتن مضر است، کاربرد دارد.
در واقع می توان گفت، بتن مگر که به آن بتن لاغر، بتن کم سیمان، بتن نظافت یا همان بتن رگلاژ کف قالب بندی فونداسیون، نیز می گویند یک بتن با عیار سیمان کم (بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم سیمان بر مترمکعب) است که به منظور آماده سازی بستر خاک برداری شده برای آرماتوربندی و صفحه گذاری اجرا می شود و جزو انواع بتن هایی است که تقریبا در همه سازه ها از آن استفاده می شود.
بتن نما رنگی (اکسپوز)
بتن نما در بیشتر موارد با رنگ طبیعی خود که معمولا خاکستری است مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما اگر به اجرای رنگ های دیگر بتن نیاز داشته باشیم، می‌توانیم از سنگدانه‌های رنگی، رنگدانه‌ها و پوشش‌های رنگی استفاده کنیم، هر چند استفاده از این رنگدانه‌ها محدودیت‌هایی نیز در پی دارد، زیرا این پوشش‌های رنگی باید در مقابل اکسیدها و محیط‌های قلیایی استحکام لازم را داشته باشند. از رایج‌ترین انواع رنگدانه می‌توان پودرهای خشک را نام برد که به راحتی با اجزای بتن اکسپوز ترکیب می شود.
خصوصیات و ویژگی های بتن اکسپوز
اگر بخواهیم خصوصیات و ویژگی های این نوع بتن نما را بازگو کنیم، می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- در میان انواع بتن، اکسپوز یک عایق صوتی و حرارتی خوب است و در شرایط مختلف آب و هوایی مانند رطوبت و سرمای شدید بسیار مقاوم و پایدار عمل می کند.
- از لحاظ اقتصادی کم هزینه و مقرون به صرفه است.
- در برابر حریق و آتش سوزی مقاوم است.
- بی ضرر و دوستدار طبیعت است.
- در ابعاد و طرح های سفارشی قابل تولید است.
بتن هوادهی شده
از جمله انواع بتن که در برابر حریق مقاومت بالایی از خود نشان می دهد، بتن هوادهی شده است که با افزودن کف یا عوامل کف کننده گاز در بتن، حفره هوا به وجود می آید و به این علت به آن بتن هوادهی شده می گویند. از نمونه عوامل هوادهی می توان به رزین ها، الکل ها و اسیدهای چرب اشاره کرد. از این نوع بتن در ساخت دیوار، کف و سقف استفاده می شود.
