معرفی انواع بتن و آشنایی با کاربردهای آن

به گزارش اخبار ساختمان، انواع بتن را می توان از جهات مختلف بررسی نمود. مثلا تقسیم بندی براساس مقاومت فشاری، خواص کارایی و... در ادامه یکی از جامع ترین تقسیم بندی های بتن آورده شده است که انواع بتن متناسب با نوع کاربردشان تقسیم بندی شده اند. 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.

انواع مختلفی از بتن وجود دارند که براساس مصالح به کار رفته، طرح اختلاط، روش ساخت، محل کاربرد، نوع واکنش هیدراتاسیون و … از یکدیگر متمایز می شوند. در ادامه تلاش شده است تا تقریبا تمام بتن های موجود در حال حاضر توضیح داده شوند.

بتن مقاومت معمولی

بتنی که از مخلوط کردن مواد اولیه با پایه یعنی آب و سیمان و سنگ دانه به دست آمده باشد، بتن معمولی را به دست می دهد. مقاومت این نوع از بتن از ۱۰ تا ۴۰ مگاپاسکال متغیر است. بتن مقاومت معمولی دارای زمان گیرایی اولیه ۳۰ تا ۹۰ دقیقه است که این زمان بستگی به خصوصیات سیمان مورداستفاده و شرایط آب و هوایی محل ساخت و ساز دارد.

بتن سبک

این ماده به عنوان بتن سلولی نیز شناخته می شود، ماده ای بسیار روان است و می توان آن را به راحتی با استفاده از نیروی جاذبه ریخته و خود بتن ترازسازی توسط خود بتن انجام می شود. بتن سبک هر نوع بتنی است که چگالی آن کمتر از 1920 کیلوگرم در متر مکعب باشد.

بتن سبک با استفاده از سنگدانه های سبک ایجاد می شود و این سنگدانه ها موادی هستند که به تراکم سبک بتن می افزایند. این سنگدانه های سبک شامل مواد طبیعی مانند اسکوریا یا پوکه، مواد مصنوعی مانند رس ها و شیل های منبسط شده یا مواد فرآوری شده مانند ورمیکولیت و پرلیت هستند.

مهم ترین خاصیت این بتن این است که رسانایی گرمایی بسیار کمی دارد. به طور معمول انواع بتن ریزی سقف با این نوع بتن انجام می شود. همچنین می تواند برای محافظت از سازه های فلزی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

بتن با چگالی بالا

این نوع بتن سنگین دارای تراکم بیشتری نسبت به انواع دیگر است و با استفاده از سنگ های خرد شده به عنوان سنگدانه درشت تولید می شود. بتن با چگالی بالا هدف بسیار خاصی دارد از آنجا که در مقابل اشعه ایکس و تشعشع، محافظت خوبی می کند، اغلب در نیروگاه های هسته ای استفاده می شود.

بتن غیرمسلح

این نوع بتن هیچگونه 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 مقاومت 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 سیمانی، بتنی است که برای مقاومت در برابر نیروهای کششی طراحی شده است. بتن غیرمسلح در کشش ضعیف و در فشار بسیار قوی عمل می کند.

بنابراین حضور میلگردهای مسلح کننده باعث تحمل بتن در برابر تنش های کششی می شود. آر.سی.سی با استفاده از کنش های بین بتن غیرمسلح و بتن مسلح کار می کند. تسلیحات فولادی که برای مسلح کردن بتن استفاده می شود می تواند در یکی از انواع میلگرد، میله یا به صورت مش بندی باشد.

از فیبرهای متنوع نیز می توان برای مسلح کردن استفاده کرد. بتن مسلح فیبری بتنی است که در آن از الیاف مختلف برای مسلح کردن استفاده شده است.

با استفاده از مش در بتن، سیمان آهنین یا فرو سیمان به دست می آید. از هر نوع مسلح سازی که استفاده شود اطمینان از چسبندگی بین بتن و ماده ی مسلح کننده ضروری است، این پیوند چسبنده میزان مقاومت و دوام بتن را مشخص می نماید.

بتن آرمه

این فرم از بتن به طور گسترده ای در صنعت و ساخت و سازهای مدرن مورد استفاده قرار می گیرد. برای افزایش مقاومت کلی آن می توان میله های فولادی، سیم یا کابل را قبل از ریختن بتن جاسازی کرد. این تقویت کننده ها در برابر نیروهای کششی مقاومت می کنند، در حالی که بتن در برابر نیروهای فشاری مقاومت می کند.

با تشکیل یک پیوند قوی با یکدیگر، این دو ماده با هم ترکیب می شوند تا در برابر انواع نیروهای اعمال شده مقاومت کنند و به طور مؤثر به‌عنوان یک عنصر ساختاری واحد، عمل کنند. این بتن صنعت ساختمان را به طرز چشمگیری تغییر داده است. ساختمان ها، پل ها و راه ها به بتن آرمه متکی هستند. احتمالاً وقتی به نزدیکی یک ساختمان در حال ساخت نزدیک می شوید، بتن آرمه با میلگرد را دیده اید.

بتن پیش تنیده

در بیشتر پروژه های بزرگ بتنی از عضوهای بتنی پیش تنیده استفاده می شود. پیش تنیدن یک تکنیک است که در آن به میله ها یا به عبارت دیگر تاندون ها قبل از پیاده سازی بتن و تحمل بار واقعی، تنش کششی وارد شده است. حین مخلوط کردن و جایگذاری و ریختن بتن میله های کشیده شده با دقت و محکم در بتن قرار داده شده و هر عضو بتنی نیز از هر سر این میله ها نگه داشته می شوند.

وقتی بتن گرفت و مقاوم شد این عضو سازه ای تحت فشار قرار می گیرد. با استفاده از پیش تنیدگی، قسمت پایین یا تار پایینی عضو بتنی در برابر کشش مقاومت بیشتری نشان می دهد. روند پیش تنیدن به ابزارآلات سنگین و مهارت احتیاج دارد؛ بنابراین اعضای پیش تنیده در محل، ساخته شده و استفاده می شوند. از این بتن در پل ها و سازه های سنگین یا سقف های دارای دال بزرگ استفاده می شود.

بتن پیش ساخته

بتن پیش ساخته، نوعی بتن است که معمولاً در محیط کنترل شده کارخانه و با استفاده از قالب های قابل استفاده مجدد، خارج از محل نصب بتن، تهیه می شود، سپس به محل، حمل و مونتاژ می شوند. مزیت استفاده از بتن پیش ساخته مونتاژ سریع آن است. از آنجا که این واحدها در کارخانه تولید می شوند، از کیفیت بسیار بالایی برخوردار هستند.

عناصر بتنی پیش ساخته را می توان به سایر عناصر متصل کرد و یک ساختار کامل را تشکیل داد. آنها معمولاً برای اجزای سازه مانند پانل های دیواری، تیرها، ستون ها، کف، پله ها، لوله ها، تونل ها و غیره استفاده می شود.

بتن هوادهی شده

در این بتن سه تا ۶ درصد هوا در مخلوط بتن وارد می شود. حباب های هوا با استفاده از اضافه کردن گاز یا کف یا مواد گاز و کف زا مانند رزین ها و الکل ها و اسیدهای چرب، وارد بتن می شوند.

بتن شاتکریت

در بین انواع بتن، بتن شاتکریت به طور عمده با سایر اشکال بتن متفاوت است. نحوه استفاده شاتکریت از طریق نازل بر روی قاب یا قالب است. از آنجا که این کاربرد به فشار هوای بالاتری نیاز دارد، فرآیند تراکم همزمان با قرارگیری انجام می شود.

از این بتن می توان برای ترمیم سازه های چوبی، بتونی یا فولادی آسیب دیده استفاده کرد. همچنین در مواردی که دسترسی به منطقه کار دشوار است یا استفاده از قالب غیرعملی یا هزینه بر است، معمولاً از این بتن استفاده می شود.

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 قابل قبولی از محل اجرا احداث شود. اگر فاصله 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 شود.

در نتیجه 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 به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

-  بتن آغشته به پلیمر
-  بتن با سیمان پلیمری
-  بتن جزئی پلیمری شده

بتن هوشمند

در بین انواع بتن های جدید، فناوری بتن هوشمند یک روش جایگزین برای نظارت بر سلامت سازه های بتن آرمه ارائه می دهد. الیاف کربن کوتاه با استفاده از میکسر بتن معمولی به بتن اضافه می شوند. این موضوع می تواند برای شناسایی تنش یا فشار در سازه های بتنی و شناسایی مشکلات احتمالی قبل از خراب شدن بتن استفاده شود.

بتن هوشمند قادر به تشخیص نقص ساختاری بسیار کوچک است و از این رو در بررسی وضعیت داخلی سازه ها، به ویژه برای شهرهایی که با خطر زلزله مکرر مواجه هستند، کاربرد دارد. فناوری بتن هوشمند تحت آزمایشات گسترده آزمایشگاهی قرار می گیرد، اما هنوز بازار خوبی ندارد.

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

برخی از افراد معرفی بتن خود متراکم (scc) را یکی از مهم ترین پیشرفت های اخیر در بتن می دانند. این یک بتن غیر جداکننده است که می توانید بدون نیاز به تلفیق مکانیکی، قالب را پرکنید و آرماتورها را محصور کنید. از SCC به دلیل خاصیت جریان استثنایی، بیشتر در ساخت اسکلت های بتونی پیچیده استفاده می شود.

بتن متخلخل

بتن متخلخل یا نفوذپذیر، بتنی است که به منظور عبور دادن آب طراحی شده است. در این بتن ۱۵ تا ۲۰ درصد حجم بتن فضای خالی است. این بتن با روند اختلاط و اجرا و روش های پیاده سازی بخصوص، ساخته می شود. این بتن در ساخت پیاده روها و سواره روهایی که در معرض سیلاب ها قرار می گیرند کاربرد دارد، زیرا سیلاب از سوراخ های بتن عبور کرده و به آب زیرزمینی می رسد بنابراین بخشی از مشکل زهکشی نیز حل می شود.

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 سنگدانه 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 آهکی

از انواع بتن در ساختمان، می توان به بتن آهکی اشاره کرد. این بتن از آهک به جای سیمان، همراه با سنگدانه های سبک مانند الیاف شیشه یا ماسه استفاده می کند. عمدتاً این بتن برای ساخت کف، طاق و گنبد استفاده می شود. بتن آهکی دارای مزایای زیست محیطی زیادی است زیرا به راحتی تمیز می شود و قابل تجدید است.

بتن آسفالتی

این بتن یک ماده ترکیبی و مخلوطی از سنگدانه ها و آسفالت است و بیشتر در سطوح راه ها و پارکینگ ها و فرودگاه ها و هسته سدها استفاده می شود. بتن آسفالتی به عنوان آسفالت، روکش سیاه یا روکش پیاده رو و همچنین به عنوان آسفالت سنگفرشی، قیر سنگ فرشی یا آسفالت غلتکی شناخته می شود.

بتن زودگیر

همانگونه 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 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 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.

بتن زود گیر

همان طور که از اسم این بتن پیداست این بتن ها پس از تولید در مدت زمان کمی مقاومت بالایی به دست می آورد؛ بنابراین جداسازی قالب از کار راحت تر شده و در نتیجه سرعت ساخت و ساز افزایش می یابد. کاربرد این بتن در تعمیرات راه هاست به این علت که در زمان کمی می تواند به بهره برداری برسد.

بتن غلتکی

این بتن با استفاده از ابزارآلات خاکی مانند غلتک ها پس از اجرا متراکم می شوند. از این بتن در خالی و پر کردن سطوح استفاده می شود. این بتن نسبت به بتن نرمال سیمان کمتری دارد و تنها استفاده آن برای پر کردن محل های خالی ست. بعد از تراکم این بتن دانسیته بالایی داشته و به یک بلوک یکپارچه محکم تبدیل می شود.

سخن پایانی

بتن یک ماده ساختمانی است که از مخلوط سیمان، سنگدانه های ریز همچون ماسه و سنگدانه های درشت تشکیل و با آب ترکیب شده و باگذشت زمان سخت می شود.

تقریباً برای همه انواع سازه ها مانند ساختمان های بتنی مسکونی، سازه های صنعتی، سدها، جاده ها، تونل ها، ساختمان های چند طبقه، آسمانخراش ها، پل ها، پیاده روها و بزرگراه ها و غیره به عنوان ماده ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد.

این روزها انواع بتن برای ساخت بناها و سازه ها تولید می شود که دارای خصوصیات و ویژگی های خاصی هستند که کیفیت ساخت را بر اساس نیاز، بهبود می بخشند.

بیشتر بخوانید:

بتن توانمند چیست؟

بتن پلاستیکی چیست؟