بتن یکی از محبوب ترین و شایع ترین مصالح ساختمانی استفاده شده در جهان است که در ساده ترین شکل آن به صورت مخلوطی خمیر مانند از سنگدانه، سیمان و آب است که کاربرد بتن در ساخت و ساز را مشخص می کند.
این ماده خمیری شکل در نهایت ممکن است برای ساخت سازه های بتنی به کار گرفته شود، برای پوشاندن سطوح مختلف استفاده شود و یا حتی در تولید لوله های سیمانی به کار برده شود.
یکی از دلایل مهم کاربرد بتن در ساخت و ساز به استفاده از سیمان پرتلند در ساخت آنها بر می گردد که به صورت یک ترکیب شیمیایی دقیق از کلسیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن و مقدار کمی از ترکیبات دیگر است که ممکن است در زمان ساخت آن افزوده شود.
کلیاتی در مورد ویژگی ها و کاربرد بتن
در فرآیند تولید بتن و سخت شدن آن یک واکنش شیمیایی به نام هیدراتاسیون رخ میدهد و ماده خمیری رنگ سفت میشود که از این به بعد به شکل یک توده سنگ دیده می شود که از لفظ بتن برای آن استفاده می شود.
در طول فرآیند هیدراتاسیون، به مرور زمان یک هسته تشکیل می شود که گسترش یافته و به یکدیگر می چسبند و در نهایت باعث ساخت یک ماده محکم با استحکام فشاری و تنشی بالایی می شود که همین موضوع باعث کاربرد بتن در حوزه های مختلف می شود.
استفاده و کاربرد بتن بسیار وسیع است که همه آنها به مشخصات فیزیکی و ساختاری آن بر می گردد. زمانی که یک شرکت یا یک پیمانکار اقدام به تولید بتن می کند، به جز مواد اولیه که حضور آنها برای ساخت ماده خمیری شکل حیاتی است، مواد افزودنی شیمیایی مختلفی به آن اضافه میشود که هر کدام از آنها به نوبه خود می‌تواند ساختار بتن را تغییر داده و در نهایت باعث تغییر مشخصات آن شود. بتن معمولی مقاومت چندانی در برابر درجه حرارت های بسیار پایین و درجه حرارت بسیار بالا ندارند، به همین دلیل ممکن است به آنها ماده ضد یخ یا ماده زودگیر اضافه شود.
از سوی دیگر انتقال بتن به محل های مختلف یک پروژه سخت است و ممکن است به سیالیت بیشتری نیاز داشته باشیم که در این مرحله به آن ها روان کننده ها و فوق روان کننده ها اضافه می شود. در حالتی که با مناطق مرطوب و جاهایی که احتمال نفوذ رطوبت وجود دارند، برخورد می‌کنیم، انتقال و رطوبت مسئله ساز می شود و در این صورت از مواد پرکننده استفاده می شود.
به همین دلیل امروزه در شرکت های مختلف و در کارخانه بتن آماده شاهد عرضه انواع مختلف بتن مانند بتن تقویت شده با فولاد، بتن اکسپوز، بتن شفاف، بتن آرمه، بتن آب بندی و بتن مقاوم در برابر سولفات هستیم که هر کدام از آنها در یک بخش سازه به کار گرفته می شود.
نکات فوق کلیاتی عمومی در مورد بتن هستند و کاربرد بتن در بخش های مختلف یک سازه را توجیه می کنند؛ اما نکته‌ای که اهمیت دارد و هدف اصلی از نوشتن این مطلب محسوب می شود، ویژگی های ذاتی و افزودنی بتن هستند که از طریق افزودن مواد مختلف در بتن به وجود می آید.
بنابراین زمانی که بحث کاربرد بتن در یک سازه پیش می آید، در وهله اول به خصوصیات بتن توجه می شود و بتن مورد نظر با توجه به انتظاری که از سازه داریم انتخاب میشود. در این مطلب، و احتمالاً در ادامه آن در چند مطلب دیگر، به بررسی برخی از خصوصیات بتن خواهیم پرداخت تاثیر آنها بر استفاده از بتن در حوزه‌های مختلف نشان می دهیم.
لازم به ذکر است که می توانید هر کدام از بتن های ذکر شده در این مطلب را در کارخانه بتن آماده پاسارگاد به همراه انواع بلوک سبک بتنی سفارش دهید.
استحکام و مقاومت بالا
برای درک بهتر استحکام و مقاومت بالای بتن و به عنوان یک دلیل برای کاربرد بتن از شیوه های معمولی توصیف آنها فاصله می‌گیرد و با ذکر یکی از استانداردهای بین المللی به بررسی آن می پردازیم .در حال حاضر لوله های بتنی پیش ساخته به عنوان قوی‌ترین لوله‌های موجود دردسترس شناخته میشود.
این لوله ها به شکلی طراحی می شوند که برای مقاومت در برابر هر فشار و بار اضافی به کار گرفته شود. نکته مهم در مورد لوله های بتنی این است که بسیار انعطاف‌پذیر هستند و می‌توان آنها را با توجه به شرایط مختلف تغییر داد .در حقیقت، این بتن است که به لوله ها قابلیت تغییر پذیری در شرایط مختلف را می دهد می‌توانند از آنها در کاربردهای مختلف استفاده کند.
استحکام فشاری برای لوله های بتنی معمولا بین 4000 psi تا 8000 psi متغیر است. این اعداد نشان می دهند که ترکیب مواد سیمانی و همچنین تغییر در فرآیند تولید و طراحی باعث می شود که کاربرد بتن بسیار وسیع باشد و خصوصیات سازه های بتنی تغییر کند.
چنین آزمایش های طراحی شده نشان می دهد که استحکام فشاری بتن در دوره ۲۸ روزه به مقدار قابل توجهی می‌رسد و این یکی از بزرگترین نقاط قوت سازه های بتنی محسوب می شود. طبق استانداردهای داده شده، بتن مسلح یک ساختار ترکیبی است که می تواند بهترین ویژگی های بتن و حالت تقویت شده آن را در اختیار طراحان قرار دهد.
بتن معمولی برای مقاومت نیروهای فشاری ایده‌آل است، اما در برابر نیروهای کششی مقاومت چندانی ندارد. اینجاست که مسئله مواد تقویتی مانند فولاد، کربن، الیاف شیشه و مواردی از این قبیل مطرح می شود که یکپارچگی سازه بتنی را به طور چشمگیری افزایش می‌دهند و زمینه کاربرد بتن در بخش های مختلف را فراهم می کند.
بنابراین به هر اندازه که به استحکام کششی و فشاری بتن متکی باشیم و از آن در سازه های مختلف استفاده کنیم، طبیعتاً با نتیجه مثبتی مواجه خواهیم شد.
دوام و ماندگاری
دوام و ماندگاری در اصول مهندسی در یک جمله کوتاه تعریف می شود « طول عمر بالا بدون ضعف قابل توجه». بنابراین زمانی که مسئله کاربرد بتن در یک سازه مطرح می شود، منظور مهندسین از پایداری سازه در حقیقت طول عمر بالای آن به همراه ویژگی های پایه مواد به کار رفته در آن است.
امروزه محصولات متعددی با استفاده از بتن ساخته می شوند که مشخصات و آنها بسیار جالب توجه است. از نکته بارز این محصولات می‌توان به طول عمر دراز مدت آنها اشاره کرد. سوالی که اینجا مطرح میشود این است که یک سازه بتنی تا چه اندازه می‌تواند عمر کند و آیا از لحاظ اقتصادی نیز کاربرد بتن توجیه پذیر است؟
مهندسین سازه معتقدند که یک سازه بتنی به صورت پیش ساخته و یا تقویت شده می‌تواند در حالت استاندارد بین ۷۰ تا ۱۰۰ سال عمر داشته باشد و نمونه های بی شماری از تأسیسات وجود دارند که حتی طول عمر آنها از این اعداد نیز بیشتر شده است .
این بدین معنی است که انتظار برای عمر مفید بتن حداقل دو برابر طولانی تر از سایر مواد موجود است و نشان می دهد که می توان از بتن در بسیاری از سازه های مختلف استفاده کرد. البته باید توجه داشت که دلایل این امر فراتر از قدرت ذاتی بتن است. اگر بپذیریم که بتن نمی‌سوزد، زنگ نمی زند، پوسته پوسته نمی‌شود، شکسته نمی شود و از لحاظ ایمنی در سطح بالایی قرار دارند، این مورد را نیز باید قبول کنیم که در برخی موارد لازم است که تقویت شود.
معمولا توصیه می شود که برای بتن معمولی بهتر است که دانسیته بین ۱۴۵ تا ۱۵۵ پوند در هر فوت مکعب قرار داشته باشد.
ساختار و مواد اولیه
حال اگر از خصوصیات ذاتی بتن چشم‌پوشی کنیم و تغییراتی که در جریان تولید و یا سخت شدن بتن ایجاد می شود نادیده بگیریم، و تنها بر روی ساختار و مواد اولیه استفاده شده در آن متمرکز شویم، می بینیم که کاربرد بتن در یک سازه از لحاظ مواد اولیه هم توجیه پذیر است.
در تولید بتن از موادی استفاده میشود که اکثر افراد جامعه در طول روز خود بارها با آنها سر و کار دارند و هیچ گونه ضرر و زیانی برای سلامت افراد جامعه ندارند. این بدین معنی است که وجود بتن در یک سازه عملاً تاثیر منفی بر روی زندگی افراد نخواهد داشت.
از سوی دیگر در تولید بتن از موادی استفاده میشود که تقریباً در تمامی نقاط دنیا از آن ها یافت می شود و دسترسی به آنها محدودیت چندانی ندارد. این موضوع کمک میکند که هزینه تولید و کاربرد بتن در یک سازه چندان بالا نباشد و افراد مختلف جامعه امکان استفاده از آن را داشته باشند. بنابراین، بیراه نگفته ایم که مواد اولیه تاثیر مثبتی بر استفاده از بتن و اقبال عمومی به این محصول ساختمانی دارد.
برای خواندن سایر دلایل کاربرد بتن در ساخت و ساز به ادامه این مطلب به آدرس اینترنتی زیر مراجعه کنید.
