انواع اصلی بتن های پر مصرف در ساختمان سازی
بتن از ضروریترین مصالح ساختمانی است و معمولاً در روسازیها، ساختمان سازی، جادهها، پلها، دیوارها و سایر موارد استفاده میشود. با سخت شدن پس از اختلاط با آب، بتن به اتصال قوی سنگدانهها کمک میکند. با توجه به چندین نوع بتن برای انتخاب، بسیار مهم است که بدانید کدام یک به بهترین وجه با پروژهای که روی آن کار میکنید مناسب است. انواع اصلی بتن مورد استفاده در ساخت و ساز شامل بتن ساده، بتن با چگالی بالا، بتن سبک، بتن پیش ساخته، بتن مسلح، بتن پیش تنیده، شاتکریت، بتن حباب هوا، بتن خود تحکیم و بتن مسلح شده با شیشه است. در ادامه به ۱۴ بتن که در ساخت و ساز استفاده می شوند اشاره میکنیم.
بتن چیست؟
بتن یک مصالح ساختمانی مهم است که به طور گسترده در سازههای کوچک، متوسط یا بزرگ استفاده میشود. به عنوان یک ماده کامپوزیت، بتن عمدتاً از آب، سیمان و سنگدانه (شن و ماسه) تشکیل شده است. هنگامی که مواد فوق با نسبتهای خوب مخلوط میشوند، معمولاً خمیری سنگ مانند را تشکیل میدهند که در طول زمان تمایل به سفت شدن دارد و قسمتهای مختلف یک سازه را نگه میدارد.
بتن تازه کاربردهای مختلفی دارد زیرا بسته به نوع پروژه به راحتی میتوان آن را به مستطیل، مربع، دایره و چندین شکل دیگر درآورد. اهمیت اختلاط سیمان، آب و سنگدانهها در نسبتهای خوب قابل اغراق نیست زیرا نسبت اجزای مورد استفاده در ساخت بتن استحکام، کارایی، مقاومت در برابر عناصر و دوام آن را تعیین میکند. به طور کلی سیمان معمولاً به عنوان مواد اتصال دهنده استفاده میشوند، در حالی که ماسه به عنوان سنگدانه ریز عمل میکند. سنگهای خرد شده، کلینکر، شن و آجرهای شکسته با عمل کردن به عنوان سنگدانههای درشت، بتن را تکمیل میکنند. همانطور که پیشرفتهای تکنولوژیکی همچنان بر تکنیکها و روشهای ساخت و ساز تاثیر میگذارند، بتن نیز تکامل مییابد.
بتن های پر مصرف در ساخت و ساز
طبقه بندی بتن معمولاً بر اساس سه عامل از جمله انواع مصالح مورد استفاده در ساخت، شرایط تنش و چگالی کلی انجام میشود. در زیر بحث عمیقی در مورد انواع اصلی بتن مورد استفاده در ساخت و ساز ارائه شده است.
1.بتن ساده / معمولی
بتن ساده یکی از رایجترین بتنهای مورد استفاده است و برای روسازیها یا سایر مناطقی که به مقاومت کششی بسیار بالایی نیاز ندارند، انتخاب بسیار خوبی است. این نوع بتن از طرح مخلوط 1:2:4 برای مخلوط کردن سیمان، ماسه و سنگدانهها استفاده میکند. اگرچه بتن ساده دارای درجه دوام رضایت بخشی است، اما مشخص نیست که به خوبی در برابر بارگذاری باد و ارتعاشات مقاومت کند، بنابراین از آن برای ساخت سبک تا متوسط استفاده میشود.
2.بتن سبک
بتنی که چگالی آن کمتر از 1920 کیلوگرم بر متر مکعب است به عنوان بتن سبک طبقه بندی میشود. این نوع بتن به دلیل رسانایی حرارتی کم خود شناخته شده است که آن را برای محافظت از سازههای فولادی در معرض دید عالی میکند. بتن سبک بسیار روان (به دلیل چگالی کم) و خود تراز است، به این معنی که برای اجرا و توزیع در سطح نیازی به کار زیاد ندارد. ماهیت سبک وزنش آن را برای استفاده در ساخت دال کف، سقف و پانلهای پنجره مناسب میکند. رایجترین سنگدانههای مورد استفاده در بتن سبک شامل اسکوریا، پوکه، پرلیت، ورمیکولیت، رس و شیل منبسط شده میباشند.
3.بتن با چگالی بالا
بتن با چگالی بالا که بتن سنگین نیز نامیده میشود، بیشترین چگالی را در بین انواع بتن دارد. این نوع بتن معمولاً دارای چگالی 3000 تا 4000 کیلوگرم بر متر مکعب است که باعث میشود اختلاط و دستکاری آن در حین ساخت سخت شود. برای تهیه بتن با چگالی بالا، مهندسان ساختمان باید از سنگهای خرد شده به عنوان سنگدانههای درشت کامپوزیت استفاده کنند.
متداولترین مصالح سنگدانه درشت مورد استفاده در بتن، باریت است که دارای وزن مخصوص جامد 4.5 میباشد. بتن با چگالی بالا به دلیل چگالی و استحکام آن بیشتر در سازههای بزرگی مانند نیروگاههای اتمی که تشعشعات بالقوه مضر تولید میکنند، استفاده میشود. مواد بتن با چگالی بالا از عبور تشعشعات از دیوارها جلوگیری میکنند. این نوع بتن معمولاً هزینه بر است و برای اینکه وزن خود را به خوبی حفظ کند نیاز به اختلاط متخصص دارد.
4.بتن مسلح
این نوع بتن که به نام بتن سیمانی تقویت شده (RCC) نیز شناخته میشود، معمولاً دارای فولاد با اندازههای مختلف است که به عنوان یک تقویت کننده برای افزایش مقاومت کششی کلی عمل میکند. بنابراین، در بتن مسلح، سیمها، کابلها و میلههای فولادی معمولاً قبل از گیرش بتن قرار میگیرند. با افزایش مقاومت کششی، آرماتورهای فولادی بتن را قویتر و در برابر نیروهای فشاری مقاومتر میکنند.
هنگام ساخت بتن مسلح، متخصصان معمولاً مشتاق هستند تا اطمینان حاصل کنند که حداکثر پیوند بین آرماتور و بتن ته نشین وجود دارد. پیوند موفقیت آمیز بین بتن و آرماتورهای فولادی به بتن سیمانی مسلح به دست آمده اجازه میدهد تا انواع مختلف تنش و بارهای کوچک را تحمل کند. ساخت و سازهای متوسط و سنگین این امر RCC را در میان مهمترین انواع بتن قرار میدهد، به ویژه که میتوان از آن در پروژههای مختلف بدون به خطر انداختن یکپارچگی سازه استفاده کرد.
5.بتن پیش ساخته
همانطور که از نامش مشخص است، بتن پیش ساخته معمولاً در خارج از محل، معمولاً در محیطهای کنترل شده کارخانه، تهیه و ریخته میشود. بتن پیش ساخته معمولاً در پروژههایی استفاده میشود که به نسبتهای متعادلی نیاز دارند تا بتن بتواند سایر اعضا را در جای خود نگه دارد و برای افزایش کارایی بتن در حین ساخت، بتن پیش ساخته معمولاً در کارخانهها با توجه به تناسب اجزای اصلی بتن ساخته میشود.
تا زمانی که بتن به محل میرسد، سیمان، آب و سنگدانهها معمولاً به صورت حرفه ای با هم مخلوط میشوند تا با الزامات ساخت و ساز دقیق مطابقت داشته باشند. بتن پیش ساخته معمولاً برای دیوارهای پیش ساخته، تیرها، تونلها، ستونها، راه پله، تیرها و بلوکهای بتنی استفاده میشود. مزیت اصلی استفاده از این نوع بتن، مونتاژ سریع در محل است. علاوه بر این، آماده سازی مواد در محیطهای کنترل شده به این معنی است که بتن حاصل معمولا از بالاترین کیفیت برخوردار است.
6.بتن پیش تنیده
بتن پیش تنیده به دلیل توانایی آن در تحمل بارها و تنشهای زیاد معمولاً در پروژههای ساختمانی سنگین استفاده میشود. این نوع بتن امکان قرار دادن تنشهای مهندسی از پیش تعیین شده بر روی اعضای اولیه را فراهم میکند تا به مقابله با تنشهای احتمالی که احتمالاً پس از بارگذاری رخ میدهند کمک کند. بنابراین، بتن پیش تنیده با ترکیب مقاومت فشاری بالای بتن و مقاومت کششی بالای فولاد کار میکند.
با پیش تنیدگی بتن قبل از استفاده در ساخت و ساز، مهندسین ساختمان تضمین میکنند که بتن وزن خود را به خوبی حفظ میکند و در نتیجه نیروهای حاصل را خنثی میکند. بتن پیش تنیده معمولاً در شمعها، تیرهای کف، مخازن آب، پلها، باند فرودگاهها و تراورسهای راه آهن و سایر انواع ساختمانهای سنگین استفاده میشود. برخی از مزایای استفاده از بتن پیش تنیده عبارتند از:
- افزایش مقاومت فشاری بتن حاصل
- بتن پیش تنیده در کاهش خطر ترکهای کششی در بخشهای پایینی تیرهای باربر حیاتی است.
- بتن پیش تنیده همچنین به افزایش مقاومت کلی در برابر برش کمک میکند و بنابراین نیاز به رکاب را از بین میبرد.
- ایده آل برای پروژههایی با بارهای مرده سنگین مانند سقفهای بلند، پلها و سایر سازههای سنگین
7.بتن هوادهی شده
بتن هوادهی شده شکل منحصر به فردی از بتن حاوی حبابهای هوای میکروسکوپی است که بسته به نوع آماده سازی اندازه آنها متفاوت است. حبابهای هوا نقش ایجاد محفظههای انبساط را ایفا میکنند تا اجازه دهند آب در هنگام انجماد منبسط شود و در نتیجه فشار داخلی بتن را کاهش دهد. برای جذب هوا، متخصصان بتن مواد کف کننده مانند الکلها، اسیدهای چرب و رزینها را در طول فرآیند اختلاط بتن اضافه میکنند.
برای موفقیت در کار، نظارت مهندسی لازم است تا اطمینان حاصل شود که بتن هوادهی شده به خوبی مخلوط شده است. استفاده از بتن حباب شده با هوا در محیطهای مستعد برف سنگین و سیکلهای یخ زدگی و ذوب بعدی رایج است. بنابراین سازههایی که از بتن حباب شده با هوا استفاده میکنند در برابر فرسودگی ناشی از یخ زدگی و ذوب شدن، پوسته پوسته شدن و سایش مقاومت بیشتری دارند.
8.بتن با سخت شدن سریع
بتن با سخت شدن سریع، همچنین به عنوان بتن سریع گیر شناخته میشود و برای پروژههایی با مدت زمان کوتاه ایده آل است. این نوع بتن در گیرش سریع شهرت خوبی دارد و در برابر دماهای پایین بسیار مقاوم است و همین امر آن را برای استفاده در هر زمان و صرف نظر از فصل ایده آل میکند. کاهش قابل توجه زمان سخت شدن به بتن اجازه میدهد تا اعضای مختلف را در زمان کمی به هم بچسباند که این امکان را برای تکمیل پروژهها در زمان مناسب فراهم میکند.
اگرچه این نوع بتن به دلیل خواص و ویژگیهای منحصر به فردش شناخته شده است، اما برای مصارف خاص تنها در هوای سرد و در تعمیرات کوچک که نیاز به تکمیل سریع دارند، ایدهآل است. استفاده از بتن با سخت شدن سریع به عنوان بتن اصلی در پروژههای بزرگ توصیه ای نادرست است زیرا تقریباً به طور قطع یکپارچگی ساختاری ساختمان یا پل را به خطر میاندازد.
9.بتن شیشهای
بتن شیشهای از شیشه بازیافتی به عنوان سنگدانه استفاده میکند که به ساختار حاصل اجازه میدهد ظاهری براق و درجه یک داشته باشد که جذابیت زیبایی شناختی کلی آن را افزایش میدهد. بتن شیشهای علاوه بر افزایش زیبایی یک سازه، عایق حرارتی بهتری را در مقایسه با انواع دیگر ارائه میکند.
این نوع بتن بیشتر در پروژههای ساختمانی استفاده میشود که تمرکز بیشتری بر ظاهر نهایی دارد. بیشتر بتن شیشه ای را میبینید که در نماهای تزئینی و اسلبهای بزرگ استفاده میشود. ظاهر براق یا رنگی شیشه تعبیه شده به دال یا روکش خارجی ظاهری براق و رنگارنگ میدهد.
10.آسفالت بتن
این نوع بتن که معمولاً به عنوان بلک تاپ یا آسفالت شناخته میشود، معمولاً در جادهها، بزرگراهها، پیاده روها، پارکینگها و باند فرودگاهها استفاده میشود. بتن آسفالتی از ترکیب آسفالت و سنگدانهها حاصل میشود که امکان سخت شدن سریع را بدون کاهش مقاومت فراهم میکند. بتن آسفالت به دلیل مقاومت در برابر لغزش، کارایی، دوام، پایداری، نفوذپذیری و انعطاف پذیری در مناطقی با بارهای دینامیکی زیاد استفاده میشود. با این حال، بتن آسفالت باید به خوبی مخلوط گردد تا در برابر بار خودرو و انسان مقاومت کند.
11.بتن شاتکریت
بتن شاتکریت به روشی مشابه بتن معمولی تهیه میشود. با این حال، تفاوت اصلی بین شاتکریت و سایر اشکال بتن، نحوه کاربرد آن است. شاتکریت معمولاً با استفاده از نازلها قرار داده میشود زیرا آنها اجازه انتشار فشار بالا را میدهند. استفاده از نازل برای نصب بتن به این معنی است که بتن بلافاصله پس از پاشش روی سطح شروع به فشرده شدن میکند.
این نوع بتن برای تعمیرات کوچک سازههای چوبی، فولادی یا بتنی ایده آل است و نمی توان از آن به عنوان بتن اولیه سازه استفاده کرد. بتن شاتکریت همچنین هنگام کار بر روی مناطق سخت برای دسترسی ایده آل است زیرا نازل به کارگران ساختمانی اجازه میدهد تا بتن را در زوایای دشوار شلیک کنند.
12.بتن پمپ شده
بتن پمپ شده معمولاً هنگام کار در ساختمانهای مرتفع، به ویژه طبقههای بالا که دسترسی به آنها سخت است، استفاده میشود. این نوع بتن معمولاً بسیار کارآمد است و میتوان آن را به راحتی از طریق لوله به طبقات بالا منتقل کرد. لوله اغلب یک شیلنگ سفت یا منعطف است که بتن مخلوط را با دقت به مناطق مورد نظر در طبقه صعب العبور تخلیه میکند. استفاده از بتن پمپ شده تنها به ساختمانهای بلند محدود نمی شود.
بتن همچنین میتواند در پروژههای ساختمانی مانند پلها و جادهها و پروژههای ساختمانی در مقیاس کوچک مانند استخرهای شنا استفاده شود. بتن پمپ شده همچنین میتواند هنگام ایجاد کف بسیار مسطح در پروژههای ساختمانی افقی مفید باشد. اما برای اینکه بتن پمپ شده به سمت لوله و مناطق مورد نیاز جریان یابد، فقط از سنگدانههای ریز استفاده میشود. استفاده از سنگدانههای ریز، جریان آزادانه بتن را به مناطق تعیین شده تضمین میکند.
13.بتن سنگ آهکی
همانطور که از نام آن پیداست، آهک بتنی است که به جای سیمان از آهک استفاده میکند. بیشتر اوقات، آهک از سنگدانههای سبک مانند ماسه تیز و الیاف شیشه استفاده میکند و عمدتاً برای ساخت گنبدها، طاقها و کف استفاده میشود. این نوع بتن به راحتی تمیز میشود و بسیار قابل تجدید است، ویژگیهایی که آن را دوستدار محیط زیست میکنند. آهک همچنین میتواند هنگام ساخت کفهایی با گرمایش کف تابشی مفید باشد.
14.بتن الیافی
این نوع بتن الیافی برای افزایش انعطاف پذیری، استحکام کششی و ارتجاعی استفاده میکند، از جمله ویژگیهای مثبت دیگری که دارد امکان تحمل بار موثر را فراهم میکند. الیاف معمولا از مواد مختلفی مانند شیشه، فولاد، پلیمر، کربن و حتی الیاف نارگیل ساخته میشوند و از آنجایی که برخی از الیاف با سیمان واکنش نشان میدهند، بسیار مهم است که هنگام اختلاط دقت بیشتری داشته باشید. بتن الیافی بیشتر در کفهای صنعتی، فرودگاهها و روسازی در پلها استفاده میشود. وجود الیاف مقاومت بتن را در برابر ترکها بهبود میبخشد و آن را برای مناطق پرتردد استفاده میکند.
مزایای استفاده از بتن
بتن به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی، کاربردهای وسیعی دارد که بسته به نوع پروژه متفاوت است. در زیر برخی از اصلیترین مزایای استفاده از بتن در ساختمان سازی آورده شدهاند:
بتن بسیار مقرون به صرفه است
مواد اصلی بتن مانند آب، سیمان و سنگدانهها معمولاً به راحتی و با قیمتهای مناسب در دسترس هستند. به طور کلی، بتن در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی مانند فولاد و پلیمرها آسانتر است.
بتن در اشکال و اندازههای مختلف قابل تهیه است
بتن تازه به دلیل حالت خمیری، جریان پذیری بالایی دارد (بسته به نسبت اختلاط). بسته به محدوده پروژه، بتن حاصل را میتوان در پیکربندیها یا قالبهای مختلف ریخت. با این حال، توانایی بتن برای دستکاری در اشکال و اندازههای مختلف، آن را به یکی از راحتترین مصالح ساختمانی تبدیل میکند.
بتن دارای ویژگیهای مقاومت در برابر آب است
اگرچه مواد شیمیایی محلول در آب مانند کلریدها و سولفاتها میتوانند باعث ایجاد خوردگی تدریجی در انواع مختلف بتن شوند، اما بتن خوب مخلوط شده بهتر از فولاد و چوب در برابر خوردگی مقاومت میکند.
بتن میتواند در برابر دمای بالا مقاومت کند
در مقایسه با چوب و فولاد، بتن دارای خواص مقاومت در برابر حرارت بهتری است. این به این دلیل است که ماده چسبنده اصلی در بتن، هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H)، میتواند در دمای بالا تا 910 درجه سانتیگراد (1670 درجه فارنهایت) مقاومت کند. بتن رسانای ضعیفی برای گرما است، ویژگی ای که به آن اجازه میدهد مقدار قابل توجهی گرما را از محیط اطراف ذخیره کند. علاوه بر این، بتن میتواند تا 6 ساعت گرما را تحمل کند که به امدادگران زمان کافی برای اقدام در مواقع اضطراری آتش سوزی میدهد. خواص مقاومت در برابر آتش جامد بتن باعث شده است که از آن برای نسوز کردن فولاد در ساختمانها استفاده شود.
بتن دوستدار محیط زیست است
آیا میدانستید که بتن میتواند ضایعات مختلف صنعتی را بازیافت کند و از آنها به عنوان جایگزین سنگدانه یا سیمان استفاده کند؟ برخی از مواد متداول مورد استفاده عبارتند از خاکستر بادی، شیشه زباله، سرباره یا حتی تایرهای وسایل نقلیه زمینی. توانایی بتن در استفاده مجدد از مواد زائد به حفظ محیط زیست کمک میکند و در نتیجه ساخت و ساز سبز را ترویج میکند.
بتن به روش های مختلف ریخته میشود
بتن به دلیل متدولوژیهای کاربردی گسترده خود متمایز است. یک کارگر ساختمانی میتواند بتن را با دست بمالد، بریزد، اسپری کند، دوغاب پاشی یا پمپاژ بتن به مناطق مورد نظر را انجام دهد. به علاوه، انواع بتنی مانند شاتکریت خشک شدن و جامد شدن طولی نمیکشد که بتن را برای بسیاری از پروژههای ساختمانی همه کاره میکند.
انواع مختلفی از بتن وجود دارند
همانطور که در سراسر مقاله مشاهده شد، طیف گستردهای از بتن وجود دارند. در دسترس بودن انواع مختلف بتن تضمین میکند که یکپارچگی سازه در طول ساخت و ساز نباید به خطر بیفتد. به این دلیل که بتن برای پروژههای سبک، بتن برای پروژههای سنگین و حتی بتن برای تعمیرات کوچک وجود دارد.
بتن تعمیر و نگهداری کم است
بر خلاف سایر مصالح ساختمانی که به رنگ آمیزی و پوشش منظم به عنوان محافظت در برابر عوامل جوی نیاز دارند، سازههای بتنی نیازی به نگهداری بیش از حد ندارند. جایگزینی منظم پوشش برای حفظ استحکام و دوام بتن برای چندین سال کافی است و آن را برای پروژههای ساختمانی بزرگ ایده آل میکند.
کلام آخر
بتن به دلیل در دسترس بودن در اشکال مختلف، مصالح ساختمانی بسیار مناسبی است. از بتن با چگالی بالا گرفته تا بتن سبک، بتن پیش ساخته، بتن پیش تنیده و حتی بتن شیشه ای، انواع مختلفی از بتن برای انتخاب وجود دارند. بهترین بتن آن است که طراحی سازه در حال ساخت را تکمیل کند. بنابراین، مهم است که خواص یک نوع بتن خاص را قبل از استفاده در ساختمان در نظر بگیرید. پروژههای ساختمانی سنگین به بتن قوی و بادوام با خواص کششی و مقاومت فشاری بالا نیاز دارند.
منابع:
ثبت ديدگاه