مقاله بتن

بتن

«بِتُن در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد گفته میشود. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولانها، سرباره کورهها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها، الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلا، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کنندههای مختلف استفاده شود.

گاهی اوقات برای عوض کردن بعضی از خواص بتن، هنگام مخلوط کردن مواد، مقدار افزودنی های بتن به آن اضافه میگردد. بتنی که تازه درست شده باشد شکل آن به صورت خمیری میباشد و بعد از این که در قالب ریخته شود، شکل قالب مشخص شده را به خود گرفته و بعد از مدت مشخصی، سفت شده و مقاومت مورد نیاز را کسب میکند.»

با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژیهای فراوان، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل ملاحظهای داشته است،

در حال حاضر انواع مختلفی از سیمانها که شامل پوزولانها (مانند سرباره کوره ،دوده سیلیسی و میکروسیلیس MICROSILICA FUME و ژل میکروسیلیس حاوی الیاف و میکروسیلیس و روان کننده با کد محصول MTO MIX 4500 که در آیین نامه بتن ایران « آبا» به آنها اشاره شده)، سولفورها، پلیمرها به منظور افزایش کشسانی و انعطاف( مانند چسب بتن بر پایه ی لاتکس با کد محصول (MTO BOND 2200 ، الیافهای مختلف ( فلزی، پلیمری مانند الیاف پلی پروپیلن یا به اختصار PP وکو پلیمر ها) و افزودنیهای متفاوتی ( مانند روانسازهای بتن ، کاهنده ی نسبت آب به سیمان مانند ابر روان کننده های پایه ی نفتالین مثل MTO CRETE N540 و پایه کربوکسیلات MTO BUILD10D، کندگیر و زودگیر کننده، ضد یخ بتن با مشخصات فنی محصول MTO-(ANTIFREEZE هستند، تولید میشوند.

بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. ویژگی های بتن ارزان بودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. همچنین میتوان بتن به طورکلی محصولی است که از مخلوط آب با سیمان آبی و سنگ دانههای مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به حاصل میشود و دارای ویژگیهای خاص است. در دسترس بودن مصالح آن ( منابع طبیعی کافی شامل سنگدانه ، آب و ترکیبات تشکیل دهنده سیمان برای تولید این محصول دردسترس است )، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمانها، سازهها، سدها، پلها، تونلها و راهها، این ماده را بسیار پرمصرف نمودهاست. اما این نقش باعث شده تا بسته به حجم استفاده ی بتن ، مسئله دوام بتن در محیطهای مختلف مورد توجه قرار گیرد . مشاهده خرابیهایی با عوامل فیزیکی وشیمیایی در بتنها ( مانند سیکل ذوب و انجماد، حمله های کلرایدی یا سولفاتی، واکنش قلیایی، خوردگی با اسید یا آب دریا، کربوناتاسیون و نفوذپذیری در برابر آب ) در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشورهای در حال توسعه، افکار محققان را به سمت طراحی بتنهایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است و در نتیجه بعضی کشورها دستورالعملها و استانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا، توانمند و پایا تهیه کرده اند و طراحان و مجریان ملزم به رعایت این دستورالعملها گشته اند. 

خواص بتن

الف - خواص ظاهری بتن

بتن خاکستری رنگ بوده و دارای شکل خاصی نمیباشد و همچنین به سادگی به شکل قالب خود درمی آید. همچنین معمولاً دارای بافت نیست و بدون بو میباشد.

ب- خواص فیزیکی و مکانیکی بتن

۱)وزن مخصوص بتن

وزن بتن بیشتر به نوع دانههای آن و تراکم قطعه بستگی دارد، هر چه دانههای سنگی سبکتر باشند قطعه سبکتر و تاب مکانیکی کمتری را از خود بروز میدهد. برعکس بتنی که دارای دانههای سنگی سنگین تر و متراکمتری باشد، قطعهای وزینتر با تحمل بیشتر ارائه میدهد. اما بهطورکلی وزن مخصوص بتن دردامنهای به وسعت ۳۰۰ –۵۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب در نوسان است. باید توجه داشت وزن مخصوص بتن سازه ای در ایران به طور متوسط 2400 کیلوگرم بر متر مکعب است.

۲)تخلخل در بتن

میزان تخلخل در بتن متخلخل بین ۸ تا ۲۵ درصد در محاسبات در نظر گرفته میشود که با بالا رفتن آن، قطعه ی بتنی خواصی همچون مقاومت در برابر یخبندان ( به دلیل قرارگرفتن آب در حفره های موجود در بتن و یخ زدگی در اثر کاهش حرارت و انبساط آب درفضای بسته ی حفره و همچنین مقاومت کششی کم بتن، بتن ترک خورده و با افزایش دما و آب شدن مجدد یخ ، آب به نقاط ترک خورده سرایت کرده و این چرخه که « سیکل ذوب انجماد » نامیده می شود اثرات مخرب بر بتن بر جای خواهد گذارد ( شایان ذکر است به منظور کاهش تاثیر سیکل ذوب و انجماد می توان این محصولات را به بتن اضافه کرد :

 1)پودر میکروسیلیس MICROSILICA FUME به عنوان فیلتر و پر کننده ی حفرات مویینه

2) استفاده از هوا زا MTOAIR 220 به منظور تولید حباب هوا در بتن که به عنوان پیاله ی نگهداری آب با عدم امکان ترک خوردگی در وقت یخ زدن و 3) الیاف PP به منظور کاهش ترک سطحی و کانال باز در سطح بتن و امکان نفوذ پذیری آب در جسم بتن استفاده نمود .