آرتیما سازه

بتن چیست

ز آنجایی که این جهان و عوامل درون آن دائما در حال رشد وتکامل است پس با توجه به این سیر تکامل نیاز به  روش های ساخت و ساز که دائما در حال توسعه بیش از بیش احساس می شود. در دنیای کنونی بتن یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است. این می تواند به دلیل مزایایی باشد که دارد.از جمله این مزیت ها می توان به استحکام، مقرون به صرفه بودن، دوام و انعطاف پذیری و ... اشاره کرد. بنابراین افراد صاحب نظر در بحث ساختمان به بتن به عنوان یک شی ایمن، مستحکم و ساده ایمان دارند. بتن در انواع ساختمان ها از مسکونی گرفته تا بلوک های چند طبقه محل کار و زیرساخت جاده ها، پل ها و غیره استفاده می شود. بتن برای توسعه پی ها، ستون ها، تیرها، دال ها و اجزای مختلف باربر استفاده می شود.
بنابراین، اجازه دهید به جزئیات بپردازیم

بتن چیست؟

بتن توده ای سنگ مانند است که مرکب از سیمان یا آهک به همراه سنگدانه ها ماسه، شن، سنگ، خرده آجر و همچنین آب، مواد افزودنی و غیره به طور خاص ایجاد می شود. نسبت استحکام و کیفیت به نسبت اختلاط بستگی دارد

فرمول تولید بتن از مواد تشکیل دهنده آن را می توان در معادله زیر ارائه کرد 

بتن = ماده اتصال + سنگدانه ریز و درشت + آب + افزودنی (اختیاری)

بتن یک ماده بسیار ضروری و مفید برای کارهای ساختمانی است. هنگامی که تمام مواد تشکیل دهنده سیمان، سنگدانه و واحد اندازه گیری آب به نسبت های مورد نیاز مخلوط شدند سیمان و آب واکنشی را با یکدیگر آغاز می کنند تا خود را به یک توده سخت تبدیل کنند. این توده سنگ مانند بتن است.

بتن یک ماده سخت است که به راحتی تهیه و به اشکال و اندازه های مختلف قابل شکل است. علاوه بر این از لحاظ اقتصادی معقول و کم هزینه است و سریع تهیه می شود. بتن طوری طراحی شده است تا امکان ساخت سریع و قابل اعتماد و با کیفیت بالا را فراهم کند. سازه‌هایی که با واحد اندازه‌گیری بتن طراحی شده‌اند بسیار بادوام هستند و درمقابله با زلزله، طوفان و گردباد طراحی شده اند. بتن یک پیشرفت باورنکردنی در صنعت ساخت و ساز است که با تمام پیشرفت های علمی که در این دنیا بوجود آمده است هنوز راهی برای جلوگیری از آسیب های طبیعت به جز استفاده از بتن بوجود نیامده است

انواع بتن چیست؟

درجه بتن نشان دهنده مقاومت مورد نیاز برای ساخت و ساز است. به عنوان مثال درجه M30 نشان می دهد که مقاومت فشاری مورد نیاز برای ساخت و ساز 30MPa است. حرف اول در درجه M مخلوط و 30 قدرت مورد نیاز بر حسب MPa  بر اساس آزمایش‌های مختلف آزمایشگاهی عیار بتن به صورت Mix Proportions ارائه می‌شود. به عنوان مثال برای گرید M30 نسبت مخلوط می تواند 1:1:2 باشد که نسبت سیمان 1 نسبت ماسه 1ونسبت سنگدانه درشت 2  بر اساس حجم یا وزن مواد است.

مقاومت با مکعب یا سیلندر بتنی توسط مهندسان عمران در محل ساخت و ساز اندازه گیری می شود. مکعب یا استوانه در هنگام ریخته‌گری عضو سازه ساخته می‌شود و پس از سخت شدن به مدت 28 روز عمل آوری می‌شود. سپس تست مقاومت فشاری برای یافتن مقاومت انجام می شود.گریدهای معمولی بتن M15، M20، M25 و غیره می باشد. برای کارهای سیمانی ساده، عموماً از M15 برای ساخت و ساز بتن مسلح حداقل بتن درجه M20 استفاده می شود.

چگونه بتن بسازیم

بتن به نسبت وزنی تولید یا مخلوط می شود. با توجه به مقدار سیمان دو نوع مخلوط بتن وجود دارد یعنی مخلوط اسمی و مخلوط طرح. مخلوط اسمی برای کارهای ساختمانی معمولی مانند ساختمان های مسکونی کوچک استفاده می شود.پر طرفدارترین ترکیب اسمی به نسبت 1:2:4 است.

بتن های مختلط طرحی، آنهایی هستند که نسبت اختلاط برای مقاومت فشاری آن بر اساس آزمایشات آزمایشگاهی مختلف بر روی سیلندر یا مکعب نهایی می شود. این فرآیند را طراحی ترکیبی نیز می نامند. این آزمایش ها برای یافتن مخلوط مناسب بر اساس مواد موجود محلی برای به دست آوردن استحکام مورد نیاز مطابق با طراحی سازه انجام می شود. یک طرح ترکیبی صرفه جویی در استفاده از مواد تشکیل دهنده را ارائه می دهد.هنگامی که نسبت مخلوط مناسب مشخص شد، سپس مواد تشکیل دهنده آن به نسبت انتخابی مخلوط می شوند. برای اختلاط از دو روش استفاده می شود، یعنی اختلاط دستی یا اختلاط ماشینی.

بر اساس کمیت و کیفیت مورد نیاز روش مناسب اختلاط انتخاب می شود. در اختلاط دستی هر یک از مواد را روی یک سطح صاف قرار می دهند و آب اضافه می کنند و با ابزار دستی مخلوط می کنند. در اختلاط ماشینی از انواع مختلف ماشین آلات استفاده می شود. در این حالت مواد به مقدار لازم برای مخلوط شدن و تولید بتن تازه اضافه می شوند.

هنگامی که به اندازه کافی مخلوط شد به محل ریخته گری منتقل می شود و در قالب ریخته می شود. انواع مختلفی از قالب ها موجود است که بر اساس استفاده انتخاب می شوند.بتن ریخته شده برای مدت زمان مشخصی بر اساس نوع عضو سازه در قالب ها اجازه می گیرد تا مقاومت کافی را بدست آورد.پس از برداشتن قالب عمل آوری با روش های مختلف انجام می شود تا رطوبت از دست رفته ناشی از تبخیر جبران شود. واکنش هیدراتاسیون نیاز به رطوبت دارد که مسئول گیرش و افزایش قدرت است. بنابراین عمل آوری به طور کلی حداقل 7 روز پس از برداشتن قالب ادامه می یابد.

انواع ساختمان های بتنی

بتن به طور کلی در دو نوع ساخت و ساز یعنی ساخت و ساز بتن ساده و ساخت و ساز بتن مسلح استفاده می شود. PCC بدون استفاده از تقویت کننده ریخته  می شود. این زمانی استفاده می شود که عضو سازه فقط در معرض نیروهای فشاری باشد و خم نشود.هنگامی که یک عضو سازه در معرض خمش قرار می گیرد برای مقاومت در برابر نیروهای کششی عضو سازه به آرماتورها نیاز است زیرا از نظر کشش در مقایسه با فشار بسیار ضعیف است. به طور کلی مقاومت بتن در کشش تنها 10 درصد مقاومت آن در فشار است.تقریباً به عنوان مصالح ساختمانی برای همه انواع سازه ها مانند ساختمان های بتنی مسکونی، سازه های صنعتی، سدها، جاده ها، تونل ها، ساختمان های چند طبقه، آسمان خراش ها، پل ها، پیاده روها و بزرگراه ها و غیره استفاده می شود

آیا می دانستید

• بتن بعد از آب دومین ماده پر مصرف روی زمین است
• بزرگترین گنبد بتنی غیر مسلح تا کنون پانتئون در رم است که بیش از 2000 سال قدمت دارد.
• سیمان اگر در قمقمه با آب بسته شود به نقطه جوش می رسد
• 99٪  تمام بتن ترک خورده با سایر عوامل ساختمانی مرتبط است و نه مواد تحویلی
• بتن ماده ای بسیار ارزان است. به عنوان مثال: 1 متر مکعب بتن = 1000 لیتر محصول. اگر بخواهید همان حجم رنگ را بخرید خیلی بیشتر هزینه می‌کردید و دوام چندانی نداشت
• اگر بتن در زیر آب قرار گیرد سخت می شود
• بتن در واقع خاصیت کشسانی دارد
• یک کارخانه بتن مخلوط آماده می تواند بیش از 2000 دستور تهیه مخلوط در دسترس داشته باشد