بتن و انواع آن همراه با کاربردهای هر کدام

بتن، پرکاربردترین مصالح ساختمانی ساخت بشر است. این ماده بعد از آب، بیشترین استفاده را روی کره زمین دارد. بتن‌های معمولی از ترکیب آب، سیمان و سنگدانه با نسبت‌های مش

بتن یک ماده ترکیبی ساخته شده از سنگدانه‌های کوچک و بزرگ است که با یک چسب سیمانی به هم اتصال داده شده و با گذر زمان سفت می‌شود. ماده‌ی پایه در بیشتر بتن‌ها، آهک است؛ مانند بتن‌های ساخته شده با سیمان پرتلند یا سایر سیمان‌های هیدرولیک مانند سیمان‌های کلسیوم آلومینات. البته بتن آسفالتی، که معمولا برای سطح جاده مورد استفاده قرار می‌گیرد نیز نوعی سیمان است که جنس سیمان آن از بیتومن می‌باشد. همچنین در مواردی نیز در تولید برخی بتن‌های پلیمری، سیمان مورد استفاده نوعی پلیمر است.
زمانی که سنگدانه با سیمان پرتلند خشک و آب مخلوط می‌شود، ترکیب حاصله دوغابی ایجاد می‌کند که به راحتی می‌توان از آن استفاده کرد و یا آن را درون قالب ریخت. سیمان با آب و سایر اجزا واکنش شیمیایی داده و ماده‌ی سفتی ایجاد می‌کند که مواد را کنار هم مانند یک سنگ با دوام و پرکاربرد نگه می‌دارد. اغلب، افزودنی‌هایی (مانند پوزولان‌ها یا فوق روان کننده‌ها) به ترکیب اضافه می‌شوند تا خواص فیزیکی ترکیب را بهبود بخشند.

انواع بتن را می توان از جهات مختلف بررسی نمود. 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.
بتن معمولی:
این بتن از ترکیب مواد اصلی یعنی سیمان، آب و سنگدانه تولید می شود. مقاوم این نوع بتن بین ۱۰MPa تا ۴۰MPa متغیر است. در بتن معمولی زمان گیرش اولیه بین ۳۰ تا ۹۰ دقیقه است که این زمان وابسته به خواص سیمان مورد استفاده و شرایط آب و هوایی محل ساخت و ساز می باشد.
بتن غیرمسلح:
این نوع بتن هیچ گونه المان تسلیح کننده ای ندارد. اجزای اصلی آن سیمان، سنگدانه و آب هستند. 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.
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. بتن غیر مسلح 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 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.
بتن پیش ساخته:
المان های مختلف سازه ای را می توان با ویژگی های مختلفی در کارخانه ساخته و تنها در محل کارگاه آن ها را مونتاژ نمود.این واحدهای بتنی، بتن پیش ساخته نامیده می شوند. مثال هایی از قطعات بتنی پیش ساخته؛ بلوک های بتنی، پله ها، دیوارها و شمع های پیش ساخته، تیرهای بتنی و … هستند. استفاده از این قطعات مزیتی دارد و آن هم ساخت بسیار سریع است، زیرا تنها نیاز است در محل کارگاه آن ها را مونتاژ نمود. همچنین از آن جایی که تولید قطعات بتنی در کارخانه انجام می شود، کیفیت نیز بسیار باتر است. تنها نکته ی مهم اهمیت انتقال صحیح این قطعات از محل تولید به کارگاه است.
بتن سبک:
بتنی که وزن مخصوص آن کمتر از ۱۹۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشد، در دسته بتن های سبک جای می گیرد. استفاده از سنگدانه های سبک در بتن منجر به تولید بتن سبک می شود.
سنگدانه ها مهم ترین عامل مشخص کننده وزن مخصوص بتن هستند. به عنوان مثال هایی از سنگدانه های سبک می توان به سنگ پا، پرلیت و پوکه معدنی اشاره کرد.
بتن سبک برای محافظت از سازه های فولادی و همچنین ساخت عرشه پل های با دهانه های بزرگ کاربرد دارد. همچنین در برخی موارد ممکن است در ساختمان ها نیز به کار روند.
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.
برای ساخت این نوع بتن از قطعات خرد شده سنگ به عنوان سنگدانه درشت 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 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 آماده:
بتنی که در یک کارگاه بتن ساخته و آماده می شود، را بتن آماده می گویند. این بتن با استفاده از میکسر به محل اجرا آورده می شود. این بتن به محض این که به محل اجرا می آید، بدون نیاز به هیچ گونه عملیات دیگری مورد استفاده قرار گیرد.
تفاوت بتن آماده با بتنی که در همان محل اجرا ساخته می شود در کیفیت بالای آن است، زیرا با دستگاه های مخصوص ساخته شده و امکان کنترل و نظارت روی خواص مختلف آن وجود دارد.
تولید این بتن نیاز به کارگاه مرکزی تولید بتن (بچینگ بتن) دارد. در صورتی که نیاز باشد بتن مورد نیاز پروژه در همان محل تولید شود، این کارگاه باید در فاصله ی قابل قبولی از محل اجرا احداث گردد. اگر فاصله ی محل تولید تا محل اجرای بتن زیاد باشد، حمل و نقل بتن زمان زیادی گرفته و بتن سخت می شود. البته این مشکل را می توان با استفاده از افزودنی های دیرگیرکننده تا حدی برطرف نمود.
بتن پلیمری:
در مقایسه با بتن معمولی، در بتن پلیمری، سنگدانه های بتنی به جای سیمان با پلیمر به یکدیگر اتصال می یابند. تولید بتن پلیمری باعث کاهش حجم حفره های موجود بین سنگدانه های درون بتن می گردد.
در نتیجه ی 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
•    بتن با سیمان پلیمری
•    بتن جزئی پلیمری شده
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:
زمانی 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 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 نفوذپذیر:
بتن نفوذپذیر بتنی است که به گونه ای طراحی می شود که به آب اجازه می دهد از میان آن عبور کند. در این نوع بتن معمولا بین ۱۵% تا ۲۰% حجم از فضاهای خالی تشکیل شده است.
این بتن از طریق فرآیندهای خاصی، ترکیب و اجرا می شود. از آن برای ساخت سنگ فرش پیاده رو ها و جاده هایی استفاده می شود که احتمال سیل زیاد است. سیل از میان فضاهای خالی این بتن عبور کرده و به کانال های زیر زمینی می رسد. بنابراین با استفاده از این نوع بتن در چنین محل هایی مشکل زهکشی آب برطرف می گردد.
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. این نوع بتن معمولا برای گودها و پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار می گیرد.
این بتن ها 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.

 
ىر اين مقاله تلاش شد تا شما را با انواع بتن آشنا كنيم ، از اينكه تا پايان مقاله ما را همراهي كرديد ، سپاسگزاريم.