بتن
اختصاصی ساختمان آنلاین: بتن ها یکی از مصالحی هستند که در کنار فولاد بیشترین استفاده را در صنعت ساختمان‌سازی دارند. بدون حضور این دو ماده در صنعت ساختمان‌سازی، زندگی صنعتی بشر به گونه دیگری در جریان بود. با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی، علم شناخت انواع بتن ها و خواص متفاوت آن‌ها نیز گسترش یافته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می‌شود و هر کدام خواص و کاربری مخصوصی دارد. بتن، محصولی است که از مخلوط کردن آب با سیمان‌آبی و سنگ‌دانه‌های مختلف به دست می‌آید. در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاص، ویژگی‌های بتن نیز متفاوت می‌شود.
افزودنی های بتن:
افزدونی های بتن شامل افزودنی های شیمیایی و افزودنی های معدنی می گردد که ممکن است با توجه به خواص مورد انتظار به کار برده شوند.
افزودنی‌های شیمیایی:
اگر چه افزودنی‌های شیمیایی جز اجزای اصلی ترکیب نیست و می‌توان از آن‌ها استفاده نکرد؛ برای بخشیدن برخی خواص مختلف از آن‌ها استفاده می‌شود. این افزودنی‌ها می‌توانند سرعت گیرش را افزایش یا کاهش دهند و یا خواص مفید دیگری ایجاد کنند از جمله: افزایش مقاومت کششی، افزایش کارایی، ایجاد حباب هوا و مقاومت در برابر آب.
افزودنی‌های شیمیایی موادی به شکل پودر یا مایع هستند که جهت بخشیدن ویژگی‌های خاصی افزوده می‌شوند. در کاربردهای معمولی، غلظت افزدونی‌ها کمتر از ۵% حجم سیمان مورد استفاده بوده و در زمان اختلاط افزوده می‌شوند. نمونه‌های رایج افزودنی‌ها عبارتند از:
- زودگیرکننده‌ها: باعث افزایش سرعت هیدراته شدن می‌شوند. با توجه به ترکیبات موجود در آن‌ها و حضور کلر، استفاده از آن‌ها در برخی کشورها ممنوع است. زودگیرکننده‌ها خصوصا برای بهبود خواص در شرایط آب و هوایی سرد کاربرد دارند.
- دیرگیرکننده‌ها: سرعت هیدراتاسیون را کاهش می‌دهد و برای بتن‌ریزی‌های عظیم و دشوار که گیرش موضعی تا پایان بتن‌ریزی مد نظر نیست، کاربرد دارد. چند نمونه دیرگیر کننده در دسترس عبارتند از: شکر، ساکارز، سدیم گلوکونات، گلوکز، اسید سیتریک و تارتاریک اسید.
- هوازاها: ایجاد حباب‌های هوای ریز می‌کنند، که باعث کاهش آسیب در چرخه‌های یخ زدگی شده و پایداری را افزایش می‌دهد. اگرچه، هوای محبوس باعث کاهش مقاومت می‌شود و به ازای هر ۱% هوای موجود، مقاومت فشاری ۵% کاهش می‌یابد. اگر در نتیجه‌ی اختلاط، هوای زیادی محبوس گردد؛ می‌توان از افزودنی‌هایی برای آوردن این حباب‌ها به سطح استفاده نمود.
- روان‌کننده‌ها: باعث افزایش کارایی بتن تازه می‌شوند و به آن اجازه می‌دهند آسان‌تر و با تلاش کمتر در محل قرار بگیرد. از روان‌کننده‌ها می‌توان برای کاهش آب موجود در بتن همزمان با حفظ کارایی آن استفاده نمود. با استفاده از آن‌ها مقاومت و پایداری افزایش می‌یابد.
- رنگدانه: برای نماسازی و جهت تغییر رنگ می‌توان از آن‌ها استفاده نمود.
- ضد زنگ: برای کاهش زنگ زدگی فولاد و میلگردهای موجود در بتن به کار می‌روند.
- عامل اتصال: برای ایجاد اتصال بین بتن قدیمی و جدید، با تلورانس دمایی بالا و مقاومت در برابر زنگ زدگی از آن‌ها استفاده می‌شود.
- آسان کننده پمپاژ: باعث بهبود قابلیت پمپاژ، ضخیم شدن چسب، کاهش جداشدن ذرات در هنگام پاشش و کاهش آب انداختن می‌شوند.
- فوق روان کننده‌ها: نیز نوعی روان کننده هستند که خواص زیان آور کمتری دارند و در صورت استفاده می‌توانند باعث شوند که کارایی در مقایسه با حالتی که از روان کننده‌ها استفاده شده بیشتر شود.
افزودنی‌های معدنی:
افزودنی‌های معدنی در دهه‌های اخیر محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند. استفاده از مواد بازیافتی به عنوان اجزای بتن به دلیل افزایش سختگیری‌های محیط زیستی و کشف این که چنین موادی دارای خواص ارزشمندی هستند؛ محبوبت یافته است. آشکارترین موارد، خاکستر بادی، یک محصول جانبی از نیروگاه‌های زغالی، سرباره آتشفشانی، محصول جانبی صنایع فولادی و فوم سیلیکا، محصول جانبی کوره‌های قوس الکتریکی هستند. استفاده از این مواد، نیاز به استفاده از منابع مورد نیاز را کاهش می‌دهد، زیرا افزودنی‌های معدنی به عنوان جایگزین سیمان عمل می‌کنند. این موضوع باعث کم شدن نیاز به تولید سیمان می‌شود که خود یک فرآیند نیاز مند انرژی زیاد و مشکل‌زا برای محیط زیست است؛ و در عین حال از حجم زباله‌های صنعتی نیز می‌کاهد. افزودنی‌های معدنی می‌توانند در زمان تولید سیمان با آن مخلوط شوند؛ یا همزمان با تولید همراه با اجزای دیگر به ترکیب اضافه گردند.
مواد غیرارگانیک دارای خاصیت پوزولانی یا خواص پنهانی هیدرولیکی، به صورت بسیار ریز به ترکیب اضافه می‌شوند تا خواص آن را بهبود بخشند و یا به عنوان جایگزین سیمان پرتلند عمل کنند. محصولاتی که ترکیبی از سنگ آهک، خاکستر بادی، سرباره‌ی آتشفشانی و مواد دیگر دارای خواص پوزولانی هستند، مورد استفاده و آزمایش قرار می‌گیرند. این کار به دلیل این است که صنعت سیمان یکی از بزرگترین (بین ۵ تا ۱۰%) انتشاردهندگان گازهای گلخانه‌ای است؛ به همین دلیل افزودنی‌های معدنی علاوه بر کاهش هزینه‌ها، بهبود خواص و بازیافت زباله‌ها به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز منجر خواهد شد.
- خاکستر بادی: یک محصول جانبی از نیروگاه‌های برقی استفاده کننده از زغال سنگ. از آن به عنوان جایگزینی برای سیمان پرتلند استفاده می‌شود. (تا میزان ۶۰%) خواص خاکستر بستگی به زغالی دارد که مورد استفاده قرار گرفته است. در مجموع خاکستر بادی سیلیسی پوزولانی است در حالی که خاکستر آکی خواص هیدرولیکی دارد.
- سرباره‌ی آتشفشانی: محصول جانبی تولید فولاد که به عنوان جایگزین سیمان پرتلند (تا ۸۰%) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول دارای خواص هیدرولیکی است.
- فوم سیلیکا: محصول جانبی تولید آلیاژهای سیلیکون و فروسیلیکون. فوم سیلیکا به خاکستر بادی شبیه است ولی ذرات آن ۱۰۰ برابر کوچکتر هستند. نتیجه‌ی آن بالاتر بودن سطح ویژه و بالاتر بودن واکنش پوزولانی است. فوم سیلیکا برای افزایش مقاومت و پایداری مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی برای حفظ کارایی نیاز به فوق روان کننده‌ها دارد.
- متکائولین واکنش‌پذیر (HRM): متاکائولین باعث تولید بتنی با مقاومت و پایداری مشابه بتن تولید شده با فوم سیلیکا می‌شود. در حالی که فوم سیلیکا معمولا خاکستری تیره و یا مشکی است، این محصول معمولا رنگ روشنی دارد که آن را برای کاربردهای معماری که در آن ظاهر اهیمت دارد، مناسب می‌سازد.
- نانوفیبرهای کربنی: برای افزایش مقاومت فشاری و رسیدن به مدول یانگ بالاتر و همچنین بهبود خواص الکتریکی مورد نیاز برای مانیتور کرنش، ارزیابی آسیب و مانیتور سلامت بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. فیبر کربنی مزیت‌های زیادی در زمینه‌ی خواص مکانیکی، الکتریکی و امکان مانیتورینگ به دلیل مقاومت کششی و رسانایی بالا دارند.
- محصولات کربنی جهت رسانا کردن بتن برای یخ زدایی در بتن مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
بتن الیافی
برای افزایش مقاومت بتن‌ها در ساخت بعضی از آن‌ها از کامپوزیت‌های خاصی استفاده می‌شود. در ساخت بتن الیافی از نوعی فناوری جدید استفاده می‌شود تا مقاومت آن در صنعت ساخت و ساز بالاتر برود. از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای در ساخت و ساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت‌کننده هستند. این مواد باعث بهبود خواص مطلوب بتن، مانند مقاومت آن می‌شود و در بعضی موارد با کاهش وزن آن به صنعت ساخت و ساز کمک بزرگی می‌کند.
از مزایای استفاده از الیاف می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت کششی بتن با استفاده از الیاف بالا می‌رود.
- قابلیت باربری افزایش می‌یابد.
- بتن الیافی در برابر ضربه مقاوم‌تر است.
- در برابر سایش و هوازدگی استقامت بیشتری دارد.
- این مواد پتانسیل زیادی جهت استفاده در المان‌های جاذب انرژی، برای کنترل غیرفعال در بهسازی لرزه‌ای ساختمان دارند.
- این نوع از بتن‌ها ظرفیت و قابلیت کاری بالاتری دارند.
بتن آماده
در خصوص تولید بتن‌ها، کارگاه‌های ساختمانی می‌توانند اقدام به ترکیب و تولید این ماده در محل کارگاه نمایند و متناسب با نوع استفاده خود از آن استفاده کنند. اما کارخانه‌های بتن‌سازی و سیمان با ارائه انواع بتن‌ها، می‌توانند به صنعت ساختمان‌سازی کمک کنند. این کارخانه‌ها بتن‌های آماده را متناسب با نیاز کارفرما آماده می‌کنند و به محل کارگاه آن‌ها ارسال می‌کنند.
برای تولید این ماده نیاز به دانش و تخصص خاصی است. خصوصا هنگام اضافه کردن مواد شیمیایی و مواد آلی به بتن باید میزان و نوع این مواد به صورت دقیق و در زمان مناسب به آن اضافه شود، به همین علت تولید بتن‌های مقاوم با کارآیی بالا امری دشوار است و نیاز به دانش تخصصی دارد. قیمت بتن آماده در حالت معمول کمی بالاتر از خرید مواد اولیه و تولید داخل کارگاه است، اما مقاومت آن توسط کارخانه‌ای که این ماده را ارائه می‌کند تضمین می‌شود.
بتن آماده به دو صورت ساخته می‌شود، نوع سیستم مرکزی و نوع کامیون مخلوط‌کن. در نوع اول، این ماده در یک کارگاه مرکزی ساخته شده و سپس توسط کامیون‌هایی که مخزن مخصوص حمل بتن دارند به محل کارگاه حمل می‌شوند. در نوع دوم، مصالح در کارگاه مرکزی پیمانه شده و عمل مخلوط کردن حین حمل یا قبل از تخلیه بتن، در کامیون انجام می‌شود. مخلوط کردن حین حمل این اجازه را می‌دهد که بتن با تغییرات کمتر و با کمی تاخیر قابل استفاده باشد ظرفیت این نوع کامیون‌ها کمتر از ظرفیت کامیون‌های حمل بتن آماده است.
بتن اکسپوز
بتن اکسپوز یا بتن‌نما به نوعی از بتن گفته می‌شود که سطح آن سطح نهایی کار بوده و بر روی آن پوشش و یا مصالح دیگری اجرا نمی‌شود. از جمله این نوع بتن‌ها می‌توان به ساختمان‌هایی با نمای بتنی و یا سازه‌هایی نظیر پل‌ها اشاره کرد. اجرای بتن‌های اکسپوز نیازمند توجه و تسهیلات ویژه است. در بتن اکسپوز، سطح نهایی باید صاف، پرداخته شده و زیبا باشد. بدیهی است که وجود خلل در بتن، پله‌پله شدن، تکه شدن و … در بتن می‌تواند از زیبایی بتن اکسپوز بکاهد. علاوه بر آن بتن‌های اکسپوز می‌توانند با انواع اشکال و قالب‌ها آماده‌سازی شوند و به زیبایی نماهای بتنی بیفزایند. از این رو در اجرای بتن‌های اکسپوز باید تمهیدات لازم به کار گرفته شود تا اختلال‌های اجرایی در این زمینه اتفاق نیافتد و باعث ظاهر بد در بتن اکسپوز نشود.
بتن فوم
بتن فوم یا سبک مصالحی هستند که چگالی آن‌ها بطور قابل ملاحظه‌ای از بتن معمولی پایین‌تر است. استفاده از این نوع بتن‌ها می‌تواند نقش موثری در کاهش وزن ساختمان‌ها، به‌ویژه در قسمت غیرسازه‌ای داشته باشد. بتنی که به همراه ماده کف‌ساز با پایه شیمیایی و پروتئین حیوانی ساخته شود را بتن فوم می‌نامند. این نوع علاوه بر داشتن مزایای بتن معمولی، خواص دیگری مانند کم و مقاومت فشاری بالا را دارا است. سبکی این ماده در سازه‌های ساختمانی باعث کاهش بار مرده ساختمان، صرفه‌جویی در حجم خاک‌برداری، صرفه‌جویی در حجم ماده مصرف شده در پی ساختمان و همچنین کاهش بار و فشار زلزله می‌شود.
برای استفاده بهینه از این محصول ابتدا وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن برای کاربری‌های مورد نظر در پروژه تعریف می‌شود و بر اساس آن بتن با اختلاط مناسب و افزودنی‌های مورد نیاز بر اساس دستورالعمل‌ها و تجربه قبلی تولید می‌شود. بتن فوم در حین تولید توسط استانداردهای بین‌المللی کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا فرموله می‌شود.
قالب و تجهیزات بتنی
یکی از پر اهمیت‌ترین مراحل و عملیات‌های اجرای سازه‌های بتنی، قالب‌بندی است. قالب‌بندی تاثیرگذارترین بخش از فرآیند اجرای سازه‌های بتنی از منظر اقتصادی و زمانی اجرای پروژه به شمار می‌آید. از این رو رعایت نکات اجرایی، نگه‌داری، کیفیت اجرا، به کارگیری بهترین نوع قالب و هماهنگ با نوع پروژه، تاثیر فراوانی بر کل پروژه دارد.
برای احداث یک سازه بتن مسلح، باید نوع تازه آن در قالب‌ها ریخته شود، تا پس از پر کردن تمام حجم قالب‌ها و سفت شدن، به شکل لازم درآید. در احداث سازه‌های بتنی، نحوه قالب‌بندی یکی از مهم‌ترین موارد است. به همین دلیل باید مجری و پیمانکار سازه‌های بتنی در جریان امور مربوط به قالب‌بندی، مشخصات، ابعاد و روش‌های اجرا قرار گیرد. پس از استقرار قالب‌ها در محل، باید قالب‌ها مورد بازرسی قرار گیرند و قسمت‌هایی که نیاز به پر شدن مجدد دارند دوباره پر شوند.
پایداری بتن از موارد بسار مهم هنگام قالب‌بندی است. تنظیم نبودن تراز بتن‌ریزی منجر به پر شدن یک قسمت از قالب و خالی ماندن قسمت دیگر می‌شود، عدم به کارگیری کارگران ماهر، خوب نبستن قطعات قالب، در نظر نگرفتن بارهای زنده و مرده وارد شده به قالب‌ها و لغزش لایه خاک مجاور قالب می‌تواند باعث خرابی قالب‌ها شود.
بتن پیش‌ساخته
بتن پیش‌ساخته یک محصول ساختمانی، تولید شده توسط ریخته‌گری بتن در قالب یا فرم قابل استفاده است. انواع بتن پیش‌ساخته در یک محیط کنترل شده، به محل ساختمان حمل می‌شوند و در محل کارگاه گذاشته می‌شوند. بتن پیش‌ساخته از بتن استاندارد ساخته می‌شود، در شکل‌های خاص به محل کارگاه منتقل می‌شود و متناسب با استفاده آن به کار گرفته می‌شوند. با تولید بتن‌پیش‌ساخته در محیط کنترل شد، بتن‌پیش‌ساخته فرصتی برای بهبود دارد. استفاده از سیستم بتن‌پیش‌ساخته، مزیت‌های بالقوه زیادی را در محل ریخته‌گری آن ارائه می‌دهد.
انواع بسیار مختلفی از سیستم‌های شکل‌دهی بتن‌پیش‌ساخته برای کاربردهای معماری و ساختمانی وجود دارد که در اندازه، عملکرد و قیمت متفاوت ارائه می‌شوند. پانل‌های پیش‌ساخته معماری برای مزین کردن یک بخش یا تمام قسمت‌های نمای یک ساختمان استفاده می‌شود و پانل‌های ساختمانی در ساخت و ساز کارآیی خود را دارند.
کف‌پوش و جداول بتنی
کفپوشهای بتنی، سطوحی مسطح ساخته شده از بتن هستند که با قطر و ضخامت متفاوت برای کارهای ساختمانی و بیشتر امور شهرداری هنگام ساخت پیاده‌رو‌ها ارائه می‌شوند. در ایران، کفپوشهای بتنی بر اساس استاندارد ۷۵۵ ملی ایران تولید می‌شوند و برای کف‌سازی پارک‌ها، معابر شهری و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. کفپوشهای بتنی دارای خاصیت ضد سایش و مقاوم در مقابل تغییرات جوی هستند.
در رنگ کردن کفپوشهای بتنی از رنگ‌های اکریلیک و رنگ‌های اسیدی استفاده می‌شود. رنگ‌های اسیدی در بافت این ماده نفوذ می‌کنند و بعد از انجام واکنش، قسمتی از آن می‌شوند. این نوع رنگ، دوام و پایداری بالایی دارد و به مرور زمان کمرنگ یا پوسته پوسته نمی‌شود. رنگ‌های اکریلیک بر پایه آب هستند و با مواد بتنی واکنش نشان نمی‌دهند، این نوع رنگ سطحی شفاف و براق ایجاد می‌کند و بیشتر در نماهایی که زیبایی و براق بودن بتن‌ها مورد نظر معمار است، استفاده می‌شود.
جدول‌های بتنی در ابعاد و طرح‌های مشخصی تولید می‌شوند و در صنعت شهرسازی کاربرد دارند. این نوع از جداول بر اساس قالب‌های مورد تایید شهرداری تولید و ارائه می‌گردند و از استانداردهای خاصی پیروی می‌کنند. از جدول‌های بتنی برای مشخص کردن مسیرهای رفت و آمد، ایجاد جوی آب، جداسازی فضای سبز و جداسازی مسیرهای شهری استفاده می‌شود.
اگر به این مقاله علاقه‌مند بود‌ه‌اید، شاید مقاله زیر نیز برای شما جذاب باشد:
واترگان و نحوه تخریب بتن و عملکرد آن
