بتن چیست؟

بتن به طور كلي محصولي است كه از اختلاط آب با سيمان آبي و سنگدانه‌هاي مختلف در اثر واكنش آب با سيمان در شرايط محيطي خاصي به دست مي‌آيد و داراي ويژگيهاي خاص است.

بتن اساساً از دو قسمت دانه‌های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب می‌باشد.

 -  در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت‌شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه‌ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می‌چسباند.

-  دانه¬ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (6 میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره 16 (18/1میلیمتر) تقسیم می‌شوند.

-  خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40% کل حجم بتن را تشکیل می¬دهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15% و حجم آب از 14 تا 21% است. مقدار هوای در بتن تا حدود 8% حجم بتن را تشکیل می¬دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.

-  برای مصالح و شرایط عمل‌آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

 

مواد تشکیل‌دهنده بتن:

سنگدانه‌ها در بتن تقریبا سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند.

سیمان (Cement)

سیمان یک چهارم حجم بتن را تشکیل می‌دهد.

آب (Water)

کیفیت آب در بتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر گذاشته و اختلالاتی به وجود آورند. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتن اثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن و حتی زنگ زدن آرماتور بشود. در اکثر اختلاط‌ها آب مناسب برای بتن آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد. مواد جامد چنین آبی به ندرت بیش از ۲۰۰۰ قسمت در میلیون ppm خواهد بود به طور معمول کمتر از ۱۰۰۰ ppm می‌باشد. این مقدار به ازای نسبت آب به سیمان ۰٫۵ معادل ۰٫۰۵ وزن سیمان می‌باشد. معیار قابل آشامیدن بودن آب برای اختلاط مطلق نیست و ممکن است یک آب آشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یونهای سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه‌های سنگی را به همراه دارد، برای بتن‌سازی مناسب نباشد. به عنوان یک قاعده کلی هر آبی که ph (درجه اسیدیته) آن بین ۶ الی ۸ بوده و طعم شوری نداشته باشد می‌تواند برای بتن مصرف شود. رنگ تیره و بو لزوماً وجود مواد مضر در آب را به اثبات نمی‌رساند.

 

مقدار آب مصرفی

مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار با اهمیت است. به منظور تکمیل فرایند واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب مورد نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از آن حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش آب کافی دریافت نمی‌کند و واکنش نداده باقی می‌ماند. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط بتن اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل بتن باقی می‌ماند که پس از سخت‌شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجتاً کاهش مقاومت خواهد شد. به همین دلیل دقت در مصرف نکردن آب زیاد در داخل بتن به منظور حصول مقاومت بالا ضروری است.

مقدار آب لازم برای تکمیل واکنش به صورت پارامتر نسبت آب به سیمان تعریف می‌شود. این نسبت برای سیمان پرتلند معمولی حدود ۲۵ درصد است. با این مقدار آب بتن فاقد کارایی لازم خواهد بود و معمولاً نسبت آب به سیمان مورد استفاده در کارگاههای ساختمانی بیش از این مقدار است. در تعیین نسبت اختلاط بتن پارامتری لحاظ می‌شود که مقدار رطوبت سنگدانه‌ها را نیز قبل از افزودن آب به بتن لحاظ می‌کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز حائز اهمیت است. این رطوبت اضافی (یا کمبود رطوبت) مقدار رطوبت مازاد(کمبود رطوبت) سنگدانه‌ها از حالت اشباع با سطح خشک است.

 

شن و ماسه :

با توجه به اينکه شن و ماسه قسمت اصلي ساختن يک سازه بتوني را تشکيل مي‌دهند و با توجه به مقاومت ساختمان‌هاي بتوني در مقابل عوامل جوي و عمر طولاني تر آن نسبت به ساختمان هاي فلزي و آجري و همچنين با توجه به امکان تهيه سريع و ارزان و آسان مصالحي که براي ساختن ساختمان‌هاي بتوني مصرف مي شود که قسمت عمده آن شن و ماسه مي باشد جا دارد در مورد شن و ماسه مطالعات بيشتري صورت گيرد.

 

ابعاد شن و ماسه:

به تدريج که بشر احتياج به مصرف سنگ با ابعاد مختلف آن پيدا کرد سعي نمود براي تميزدادن آنها از يکديگر براي اندازه‌هاي مختلف آن اسم‌هاي جداگانه‌اي انتخاب کند مثلاً براي دانه‌هاي بسيار ريز ماسه بايد و براي دانه در شتر ماسه و همينطور براي دانه‌هاي در شتر شن و قلوه سنگ، پاره سنگ، تخته سنگ، صخره و غيره را انتخاب نمود. در صنعت ساختمان به دانه‌هاي سنگي که قطر آن در حدود دو ميليمتر يا کوچکتر باشد ماسه مي‌گويند و به دانه‌هاي سنگي که قطر آن از 2 ميليمتر بزرگتر باشد شن نخودي و به دانه‌هاي بزرگتر از شش ميليمتر شن مي‌گويند. بطور کلي بهترين دانه‌بندي براي ماسه آن است که قطر 33% دانه‌هاي آن بين 08/0 ميليمتر تا 5/0 ميليمتر و 33% دانه‌هاي آن بين نيم ميليمتر تا يک ميليمتر و بقيه دانه‌هاي آن بين يک ميليمتر تا دو ميليمتر باشد.

 

منابع تهيه شن و ماسه: شن و ماسه براي کارهاي ساختماني به دوگونه تهيه مي‌شود :

1-      شن و ماسه طبيعي

2-      شن و ماسه شکسته

 

شن و ماسه طبیعی:

هر سال پس از فصل بارندگي و طغيان رودخانه‌ها مقدار زيادي شن و ماسه در بستر رودخانه باقي مي‌ماند که پس از کم شدن آب رودخانه‌ها اين منابع در دسترس قرار مي‌گيرد و اين ماسه‌ها را پس از شستن و سرندکردن مورد استفاده قرار مي‌دهند.

 

شن و ماسه شکسته: تکه سنگ‌هاي درشت را بعد از تعيين جنس آن در سنگ شکن‌هاي مختلف شکسته و خرد مي‌نمايند آنگاه آنرا بوسيله الک‌هاي مخصوص دانه‌بندي نموده و آنرا به مصرف مي‌رسانند.

 

شکل هندسي دانه: بهترين و باربرترين شکل دانه از نظر هندسي براي مصرف در بتن شکل نزديک به کره است و هر قدر شکل دانه به صفحه نزديک تر باشد و يا دراز باشد نامطلوب تر بوده و قطعه ريخته‌شده با آن از مقاومت کمتري برخودار است به همين دليل مجموع دانه‌هاي دراز و پهن مورد مصرف در بتون نبايد از 15% مجموع شن و ماسه بيشتر باشد.

دانه پهن به دانه‌اي گفته مي‌شود که ضخامت آن از 6/0 معدل سوراخ‌هاي دو الکي که اين دانه بين آنها قرار مي‌گيرد کمتر باشد و دانه دراز به دانه‌اي گفته مي‌شود که طول آن از 8/1 معدن سوراخ‌هاي دو الکي که اين دانه بين آنها قرار مي‌گيرد بيشتر باشد.

 

جنس ماسه و شن:

تقريباً جنس شن و ماسه طبيعي در اختيار ما نيست و ممکن است از همه نوع سنگي در آن وجود داشته باشد ولي در مورد شن و ماسه شکسته، حق انتخاب بيشتري داريم البته جنس اين نوع شن و ماسه هم کاملاً در اختيار ما نيست و بيشتر بستگي به معدني دارد که به محل استقرار سنگ‌شکن‌ها نزديکتر است ولي در موقع استقرار سنگ‌شکن‌ها و ساير ادوات کارخانه تهيه شن و ماسه مي‌توان معادن تهيه سنگ را مورد مطالعه قرار داده و نوع سنگ را تعيين نمود. البته در مورد استقرار محل سنگ‌شکن‌ها نيز محدوديت‌هايي داريم از جمله فاصله آن تا محل مصرف و همچنين مالکيت معدن بهرحال بهترين سنگ براي تهيه شن و ماسه سنگ هاي گرانيت و سنگ‌هاي سيليسي مي‌باشند و بطور کلي هر قدر سنگ متراکم تر بوده و وزن مخصوص آن بيشتر باشد براي تهيه شن و ماسه جهت مصرف در بتون يا راه‌سازي بهتر است بهرحال سنگ‌هاي انتخاب شده بايد يک دست بوده و فاقد رگه‌هاي خاکي باشد و وزن مخصوص آن نبايد از 5/1 گرم بر سانتيمتر مکعب کمتر باشد. اين سنگها نبايد پوک باشند و يا پوسيدگي موضعي داشته باشند نبايد در فعل و انفعالات شيميايي سخت‌شدن سيمان از خود واکنش نشان داده و در اين فعل و انفعالات شرکت نمايد و در مجاورت آب نبايد تغيير شکل و تغيير حجم بدهد و بعبارت ديگر نفوذ آب در آن نبايد موجب متلاشي‌شدن دانه بشود و از طرفي جذب آب آن نبايد آنقدر کم باشد که مانع نفوذ آب ملات در آن شده و در نتيجه موجب نچسبيدن دانه‌ها به يکديگر بشود زيرا همانطوري‌که مي‌دانيم علت چسبيدن ملات به آجر يا موزائيک آن است که آجر يا موزائيک خاصيت مکندگي آب دارد و ضمن آنکه آب ملات را مي مکد مقداري از چسب ملات را نيز به خود جذب مي نمايد و اين چسب به داخل قطعه نفوذ کرده و آنرا به ملات مي‌چسباند حال اگر خاصيت مکندگي دو قطعه که قرار است بهم بچسبند از مقدار معيني کمتر باشد آب ملات و چسب آن (سميان – گچ – آهک) در قطعه‌ها نفوذ نکرده و آنها را بهم نمي‌چسباند. شن و ماسه بايد در مقابل عوامل جوي مانند گرما و سرما و يخ زدگي مقاوم باشد و همچنين بايد در مقابل سايش و ضربه و ساير نيروهاي وارده بر سازه مقاومت نمايد. سنگ‌ها نبايد آلوده به خاک رس و لاي و ساير ريزدانه‌ها باشند و همچنين بايد از استفاده سنگ گچ و انيدريت و کليه سولفات‌ها در تهيه شن و ماسه خودداري نمود. همچنين براي انتخاب سنگ جهت شن و ماسه بايد توجه داشت که اين سنگها فاقد نمک‌هايي باشد که روي فولاد اثر مي‌گذارد و چنين سنگ‌هايي مخصوصاً نبايد در سازه‌هاي بتون آرمه مصرف شود.

 

بزرگي دانه‌هاي شن و ماسه:

اصولاً منظور از بکاربردن دانه با ابعاد مختلف آن است که در نهايت دانه بندي ما طوري باشد که دانه‌هاي ريزتر فضاي بين دانه‌هاي درشتر را پر کرده و هر قدر ممکن است قطعه ريخته شده با بتون توپوتر و متراکم تر بوده و داراي وزن مخصوص بيشتري، باشد براي انتخاب اين دانه بندي و روشها و آزمايشاتي وجود دارد که جزئيات آن در کتابهاي اجزاء ساختمان تأليف همين نگارنده آمده است و در اينجا فقط به اين مطلب اشاره مي‌شود که بزرگي بزرگترين دانه شن و ماسه در سازه‌هاي مختلف متفاوت است مثلاً براي بتن ريزي هاي زياد مانند بتون سدها و پايه‌هاي بزرگ پي حتي دانه‌هائي با بزرگي 25 سانتيمتر را هم انتخاب مي نمايند و براي پي سازي در ساختمان هاي بتوني مي توان از دانه‌هائي حداکثر با بزرگي 5/2 سانتيمتر استفاده نمود و براي تيرهاي اصلي ساختمان هاي بتوني بزرگي دانه تا 8/0 سانتيمتر است بهرحال بزرگي دانه نبايد طوري باشد که در بتون ناهمگني به وجود بياورد براي اين منظور عدد تقريبي زير را تعيين نموده و مي‌گويند بزرگترين دانه شن نبايد از 1 کوچکترين بعد قطعه بزرگتر باشد. البته اين بدان معني نيست که اگر بخواهيم مثلاً سدي به طول 200 متر و عرض 16 متر بسازيم در بتون آن مي توانيم سنگهايي به بزرگي 4 متر استفاده نمائيم زيرا در اولين برخورد مي توانيم حس کنيم استفاده از چنين سنگي در بتون موجب ناهمگني و متلاشي شدن آن خواهد گرديد و اين سنگ مانند يک گره در چوب در سازه عمل خواهد کرد.

عمل‌آوری بتن:

یکی از قسمتهای مهم در عملیات بتن، عمل‌آوری بتن است. عمل‌آوری، یعنی نگه داشتن مقدار رطوبت و دمای بتن در حدی رضایت بخش در طی دوره‌ای مشخص، که بلافاصله پس از بتن‌ریزی و اتمام عملیات پرداخت آغاز می‌شود، چنانکه بتن بتواند به خواص مورد نظر برسد به عبارت دیگر فرایندی که از افت رطوبت بتن جلوگیری کرده و دمای بتن در حد رضایت بخش حفظ شود، را عمل‌آوری بتن گویند.

عمل‌آوری بتن برخواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمی، مقاومت در برا بر یخ زدن و آب شدن، نمک‌های یخ زدا، تاثیر بسزایی می‌گذارد.

 

اهداف عمل‌آوری :

1- جلوگیری از کاهش رطوبت یا تأمین رطوبت از دست رفته

2- حفظ دمای بتن در حدی مطلوب به مدت زمانی معین

3- توسعه مقاومت بتن با تکمیل عملیات هیدراسیون سیمان

 

مدت عمل‌آوری

مدت زمانی که بتن باید از نظر کاهش رطوبت محافظت شود، به نوع سیمان، نسبت اجزای مخلوط، مقاومت مورد نیاز، اندازه و شکل عضو بتنی، هوای محیط و به شرایط بعدی که بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت، بستگی دارد.

تأثیر عمل‌آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان به صورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب به سیمان 50/0 بدست آمده است، مشاهده کرد.

(نمودار عمل‌آوری با سیمان پرتلند تیپ دو معمولی)

(نمودار عمل‌آوری با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی)

نمودار فوق نشان می‌دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی، و بدون عمل‌آوری و مراقبت تقریباً 52 درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می‌کند و پس از سه روز، هفت روز، حالت مرطوب کامل به ترتیب 78 درصد و 90 درصد و 125 درصد افزایش می‌یابد.

بتن ساخته‌شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین‌بودن میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمانهای دیگر و ماهیت دیرگیر بودن آن تا 90 روزه، درصد کمتری نسبت که سیمان پرتلند دارد و نگهداری بیشتری را می‌طلبد.

 

دمای محیط و تأثیر آن بر بتن

دما محیط فاکتور مهمی در عمل‌آوری بتن می‌باشد، بی شك افزایش درجه حرارت عمل‌آوری باعث تسریع واکنش‌های شیمیایی هیدراسیون میگردد، ولی اثرات نامساعد درجه حرارت زیاد بر مقاومت بعدی در عمر بتن متفاوت است. در روزهای اول عمر بتن که رطوبت مورد نیاز عمل هیدراسیون در داخل بتن وجود دارد، افزایش درجه حرارت روند کسب مقاومت بتن را افزایش می دهد. اما بعد از 28 روز که عملیات هیدراسیون نسبتاً تکمیل شده است، افزایش درجه حرارت موجب کاهش رطوبت بتن می‌شود و روند کسب مقاومت بتن کاهش می‌یابد.

حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقریباً 22/0 تا 25/0است. مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد، مشروط براینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80 درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد.

سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان، خیلی به کندی مقاومت کسب می‌نماید، بنابراین احتیاج به یک زمان عمل‌آوری نسبتاً طولانی نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد و براین اساس توصیه می‌شود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه حتماً از مواد افزودنی استفاده شود.

 

روش‌ها و مواد عمل‌آوری:

بتن را می توان به کمک سه روش عمل‌آوری، مرطوب نگه داشت:

1- روش‌هایی که با اشباع‌کردن محیط پیرامون بتن، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند. این روش‌ها شامل ایجاد برکه یا غوطه‌ورکردن، آبپاشی و پوشش‌های خیس اشباع‌شده مانند گونی خیس می‌باشد.

2- روش‌هایی که از طریق اندودکردن سطح، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می‌کنند. این کار را می‌توان از طریق پوشاندن بتن با کاغذ نفوذپذیر یا ورق‌های نایلون انجام داد.

3- روش‌هایی که با تأمین حرارت و رطوبت اضافی برای بتن، رشد مقاومت آن را تسریع می‌کنند. این کار معمولاً با بخار زنده، سیم پیچ‌های گرمازا، قالب‌ها یا بالشتک‌هایی که با برق گرم می‌شوند، انجام می‌گیرد.

 

نتیجه‌گیری:

1-      زمان لازم برای عمل‌آوردن را نمی‌توان به سادگی توصیه نمود ولیکن معمولاً حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می‌نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه می‌شود.

2- با توجه با اندازه و شکل سازه، مدت زمان عمل‌آوری سازه‌ها متفاوت می‌باشد و در این راستا دالها و سقف‌های تیرچه بلوک که دارای ضخامت کمتر و سطح بیشتر هستند، نسبت به تیرها و ستونها و فونداسیون ساختمان، نیازمند مدت زمان عمل‌آوری بیشتر و مناسب تر می‌باشد.

 

بتن‌ریزی:

تدارکات پیش از بتن‌ریزی:

شامل متراکم‌کردن، درست شکل دادن، مرطوب نمودن سطح زمین، بستن قالب‌ها، قراردادن آرماتورها و سایر اقلام کار گذاشته شده به طور محکم در محل‌های خود.

قالب‌ها باید به طور دقیق قرار داده شوند و خود یا آستر آنها با مصالحی ساخته شده باشد که سرانجام نمای مطلوبی را به سطح بتن سخت‌شده ارائه کنند. قالب‌های چوبی باید قبل از بتن‌ریزی مرطوب شوند در غیر اینصورت آب بتن را جذب کرده و متورم می شود در استفاده از قالب‌های چوبی باید از بکاربردن میخ‌های خیلی بزرگ یا به تعداد خیلی زیاد اجتناب ورزید تا برداشتن قالب‌ها آسان شود و آسیب پذیری کاهش یابد و برای سهولت دربرداشتن قالب‌ها باید آنها را با یک ماده رها ساز مانند روغن یا لاک آغشته کرد.

هنگامی که بتن ریخته می‌شود، میلگردهای فولادی باید تمیز بوده و عاری از زنگیا لایه اکسیده باشد. میلگردهای فولادی و سایر اقلام کار گذاشته که آغشته به ملات باشند، نیازی به پاک‌کردن ندارند به شرطی که عملیات بتن‌ریزی در عرض چند ساعت پایان پذیرد.

 

ریختن بتن:

بتن باید بطور پیوسته تا حد امکان در نزدیکی محل نهای خود ریخته شود. عموماً بتن در لایه¬های افقی با ضخامت یکنواخت ریخته شود و هر لایه باید قبل از ریختن لایه بعدی به طور کامل تراکم یابد. میزان بتن‌ریزی باید به اندازه کافی سریع بوده تا هنگام ریختن لایه جدید روی لایه قبلی، آن لایه در حالت خمیری باشد. این امر باعث جلوگیری از خطوط جریان، درزها و سطوح سفحات ضعیف می‌شود که هنگام ریختن بتن تازه روی بتن سخت شده روی می¬دهد.

پیمانه‌های نخستین در هر مرحله بتن‌ریزی در دیواره‌ها و تیرهای اصلی باید در دو انتهای عضو ریخته شوند و سپس بتن‌ریزی‌های بعدی به سوی قسمت مرکزی پیش روند. در تمام حالات باید از جمع شدن آب در انتهاها، در گوشه‌ها جلوگیری شود.

- ارتفاع سقوط آزاد بتن نیازی به محدودشدن ندارد مگر اینکه جدائی درشت دانه‌ها رخ دهد که در آن صورت بتن از طریق بازشوهای پهلوئی موسوم به پنجره، که در اطراف قالب‌های بلند و باریک وجود دارند، ریخته می‌شوند. در خارج بازشوها باید از یک مخزن قیفی شکل جمع شونده استفاده شود تا بتن امکان یابد آرام‌تر از کنار بازشو جریان یافته و تمایل به جدائی دانه‌ها کاهش یابد.

قبل از اینکه سطح بتن سخت شود بتن‌ریزی باید دوباره از سر گرفته شود تا بدین‌وسیله از ایجاد اتصال سرد جلوگیری به عمل آید.

 

3- متراکم کردن بتن

متراکم‌کردن عبارتست از نزدیک ساختن ذرات جامد در بتن تازه به گونه‌ای که ریختن آن در قالب‌ها و دور اقلام کار گذاشته شده و آرماتورها انجام گیرد و نیز محفظه‌های سنگی و هوای محبوس که به صورت حفره‌های هوائی اتفاقی یا تصادفی در بتن موجود است از بین برود.

تراکم بوسیله دست یا توسط روشهای مکانیکی صورت می گیرد. روش انتخاب شده بستگی به روانی مخلوط و شرایط بتن‌ریزی مانند، پیچیدگی قالب‌بندی و مقدار آرماتورها دارد. مخلوط‌های خمیری و روان را می توان بطور دستی با کوبیدن بتن با یک میله فولادی یا یک وسیله فولادی دیگر متراکم ساخت.

تراکم مکانیکی مناسب، بتن‌ریزی مخلوطهای سفت با نسبت‌های آب به سیمان پایین و بتن‌های خوب حاوی درشت دانه‌های زیاد را امکان پذیر می‌سازد.

 

4- برداشتن قالب‌ها ( بازکردن آنها)

قالب‌ها را تا مادامی که بتن به اندازه کافی مقاومت پیدا نکرده تا بتواند به طور رضایت‌بخشی تنش‌های ناشی از بار مرده و نیز هر گونه بار اجرایی((construction load  وارده را تحمل کند، نباید برداشته شود. بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد به نحوی که وقتی دقت معقولی در بازکردن قالب‌ها انجام شود هیجگونه آسیبی به به سطوح نرسد. به طور کلی برداشتن قالب‌های مقاطع نسبتاً ضخیم را می توان 12 تا 24 ساعت پس از بتن‌ریزی برداشت. در اغلب شرایط، برای زمان برداشتن قالب‌ها بهتر است که متکی به مقاومتی از بتن بوده که بوسیله آزمایش تعیین می شود.

میله نوک‌تیز یا سایر ابزار فلزی را نباید جهت شل‌کردن قالب‌ها میان بتن و قالب به زور گذاشته شود. اگر لازم باشد جدا کردن قالب از بتن با استفاده از گوهwedge) ) انجام گیرد، فقط باید با گوه‌های چوبی بکار روند.

برداشتن قالب‌ها باید از قسمت‌های ساده آغاز شده و سپس به سوی قسمت‌های پیش آمده پیشروی شود. این امر فشار وارد به گوشه‌های پیش آمده را کاهش می‌دهد.

 

بتن‌ریزی در هوای گرم

هوای گرم هنگام بتن‌ریزی باعث پایین‌آمدن کیفیت بتن تازه و سخت‌شده می‌گردد. هوای گرم به دمای زیاد هوا همراه یا بدون باد و رطوبت اطلاق می‌شود. این عوامل باعث تبخیر سریع آب، افزایش سرت آب‌گیری سیمان، کاهش کارایی بتن تازه و تسریع گیرش آن می‌شوند که می‌توانند موجب کاهش مقاومت نهایی بتن گردند. هوای گرم همچنین باعث ایجاد مشکلاتی در بتن‌ریزی و متراکم‌کردن آن و تشدید جمع‌شدگی خمیری می‌شود و موجب ترک در بتن جوان می‌گردد.

حداکثر جذب آب سنگدانه‌های مصرفی در بتن، برای مناطق شدید و فوق‌العاده شدید برای سنگدانه‌های درشت به 5/2 درصد و برای سنگدانه‌های ریز به 3 درصد محدود می‌شود.

دمای بتن در هنگام بتن‌ریزی نباید بیش از 32 درجه سیلسیوس برای بتن معمولی و 15 درجه سیلسیوس برای بتن حجیم باشد. بتن‌ریزی در هوای گرم باید با فراهم‌کردن شرایط مناسب، اتخاذ تدابیر لازم و تأیید دستگاه نظارت صورت گیرد.

 

تکنیک‌های جلوگيري از ازدياد درجه حرارت بتن در هواي گرم:

1-       انتخاب سيمان

استفاده از سيمان‌هاي با حرارت هيدراتاسيون کم، ممکن است تا حدودي سبب تخفيف اشکالات مربوط به ازدياد درجه حرارت بتن شود. ولي بايد در نظر داشت که مصرف سيمان‌هاي مذکور پيشگيري‌هاي لازم را غيرضروري نمي‌سازد. گرچه در درجه حرارت‌هاي معمولي، سيمان‌هاي با حرارت هيدراتاسيون کم، آهسته‌تر از سيمان‌هاي معمولي هيدراته مي‌شوند ولي ميزان هيدراتاسيون آنها با زياد شدن درجه حرارت افزايش مي‌يابد. هر نوع سيماني که مصرف شود وقتي بتن گرم مي‌شود قابليت کاربردخود را سريعتر از موقعي که سرد باشد از دست مي‌دهد به علاوه گرچه وقتي سيمان با حرارت‌زايي کم به کار رود درجه حرارت بتن ممکن است تا حدودي در تمام مراحل پائين‌تر باشد، ولي در شرايط خشک کننده، تبخير آب در مراحل اختلاط، حمل، جادادن و عمل آوردن تسريع خواهد شد. اگر بخواهيم عيوبي نظير ترک‌خوردگي خميري يا به عبارتي ترک‌خوردگي ناشي از باد رخ ندهد، لازم است براي به حداقل‌رساندن اين تبخير تدابيري اتخاذ گردد.

 

2- انبار کردن مصالح سنگي:

اقدامات انجام‌شده در جهت محدودکردن درجه حرارت دانه‌هاي سنگي انبار شده بيشترين تأثير در به حداقل‌رساندن درجه حرارت بتن تازه را به وجود مي‌آورد. به نظر مي‌رسد سايه انداختن و آب پاشي توده دانه‌هاي سنگي انبارشده در اغلب اوقات صرفاً به خاطر حجم مصالح غيرعملي باشد. مع‌هذا مشکلات را ممکن است در بسياري از موارد بتوان با محدود‌کردن مقادير سنگي به ابعاد عملي کاهش داد. به اين معني که مقادير به اندازه مصرف در بتن ريزي روز بعد مورد نياز است مي توان در زير سايه قرار داد و خنک کرد.

 

3- آب

بعضي اوقات پيشنهاد اين است که آب مورد نياز براي اختلاط را سرد نمائيم، در حاليکه به لحاظ نظري اين موضوع مطلوب است ولي در عمل براي بتن‌ريزي‌هاي زياد، مقادير يخ مورد تقاضا به ندرت در مدت کوتاه و با نرخ مناسب در دسترس مي‌باشد. در مواردي‌که آب مصرفي از مخازن ذخيره آب استفاده مي‌شود بايستي مخازن مذکور را پوشانيد و يا از طريق قراردادن آنها در سايه و رنگ‌آميزي با رنگهاي منعکس‌کننده در مقابل تششع خورشيدي محافظت نمود.

چنانچه آب مصرفي از لوله آب‌رساني و يا شيلنگ‌هاي طويل متصل به لوله اصلي شهر بدست مي‌آيد، بايستي جذب حرارتي آنها را از طريق گذاردن روپوش و يا کپه‌کردن خاک روي آنها و در صورت امکان از طريق دفن لوله به حداقل رسانيد.

 

4- انبار کردن سيمان

در مواقعي که هوا معمولي است و آب مورد اختلاط و دانه‌هاي سنگي سرد هستند، سهم گرمايي که بوسيله سيمان گرم در بتن تازه وارد مي‌شود جزئي است. مع‌هذا در شرايط واقعاً گرم، استفاده سيمان گرم قدري بيشتر گرماي ناخواسته به بتن تازه داخل مي کند. لذا در حد مقدور و امکان بايستي از مصرف سيمان گرم اجتناب نمود. از آنجا که سردکردن سيمان به طريق مصنوعي قبل از حمل، غيرممکن مي‌باشد لذا تدارکات سيمان بايد قبلاً انجام شود به طوري که امکان سردشدن آن در کارگاه و قبل از مصرف وجود داشته باشد. در هر صورت نحوه صحيح انبارداري و جلوگيري از تشعشع مستقيم خورشيد به کيسه‌هاي سيمان و يا سيلوهاي نگهداري سيمان و محافظت صحيح آنها ضروري مي باشد که بايستي مد نظر قرار گيرد.

 

5- اختلاط و حمل

حتي در شرايط مطلوب، نبايد تأخيري بي‌مورد بين ساختن بتن و جادادن آن وجود داشته باشد. در هواي خشک، به حداقل رساندن تأخيرات مهمترين اقدام مي‌باشد. از آنجائي‌که در اثر درجه حرارت‌هاي زياد ترکيب دو عامل تبخير آب و سفت‌شدگي باعث تسريع در کاهش قابليت کاربرد بتن مي‌شود و چون هيچ کدام از اين عوامل را نمي‌توان متوقف کرد، لذا بهترين و تنها راه مبارزه با آنها، جادادن بتن بلافاصله پس از اختلاط است.

اگر اجازه دهيم کاهش قابليت کاربرد رخ دهد، به ندرت ممکن است کار خوبي بدون آثار نامطلوب داشته باشيم. براي مثال بتني که مدت طولاني در يک مخلوط کن با ديگ دوار رها شده باشد، محتمل است به همان اندازه که از منبع خارجي نظير تابش خورشيد گرما مي‌گيرد، از اصطحکاک داخلي نيز حرارت جذب کند. به همچنين آب خود را بر اثر تبخير از دست بدهد. گر چه هر گونه کاهش قابليت کاربرد را ممکن است با افزودن آب بيشتر قبل از خالي‌کردن آن از دستگاه تصحيح کرد، ولي افزايش نسبت آب به سيمان ممکن است آثار غير قابل قبولي بر روي انقباض ناشي از خشک شدن، مقاومت فشاري، مقاومت در مقابل سايش و دوام ايجاد کند. هم‌چنين اگر به منظور بازيابي کاهش قابليت کاربرد که بر اثر سفت‌شدگي حين حمل ايجاد شده، چنانچه سعي شود بتن با آب اضافي در محل جادادن دوباره خمير گردد، خواص مذکور ممکن است به طريق مشابه فوق آسيب ببيند.

 

6- جادادن و پرداخت سطوح بتني:

وجود شرايط خشک‌کننده، احتياج عادي به جادادن سريع و متراکم کردن مؤثر (ويبره) را تأکيد مي‌نمايد. همواره خارج‌کردن هواي محبوس از يک توده بتني جا داده شده مشکل مي‌باشد مطلوب آن است که بتن چنان جا داده شود که در آخرين مرحله جاگرفتن در قالب سريعاً ويبره شود. در شرايط خشک‌کننده که بتن سريعتر از معمول تمايل به سفت‌شدگي دارد، توجه به اين موضوع مهمتر است. به محض متراکم‌شدن بتن در محل خود، تبخير آب فقط از سطح آزاد آن صورت مي‌گيرد. لذا در صورت عدم تدابير مناسب، وجود شرايط خشک‌کننده ممکن است ميزان تبخير را به حدي زياد کند که آب موجود در عمق بيشتر در داخل بتن، نتواند به سرعت کافي به سطح بتن نقل مکان نموده و بنابر اين کاهش آب به اندازه زياد صورت گيرد. در اين شرايط سطح بتن منقبض شده و چون بتن خميري نمي‌تواند در مقابل تنش مقاومت نمايد، لذا ترک‌ها، بلافاصله پس از جادادن بتن مي‌توانند تشکيل شوند.

هرچند اين ترک‌ها ندرتاً در بتن مسلح از اهميت سازه‌اي برخوردار هستند اما اين ترک‌ها گاهي به عمق نفوذ کرده و در اين‌صورت ممکن است در محل مجاورت با آرماتورها، باعث خوردگي آنها و نهايتاً ضعف پنهاني سازه شود.

لذا توصيه اکيد مي‌شود پس از جادادن بتن فوراً تدابيري اتخاذ شود که تبخير به صورت مثبتي کاهش داده شود. روش‌هاي پيشنهاد شده عبارتند از ايجاد بادشکن‌هاي موقت در سمت وزش باد – آب‌فشاني ريزمه مانندي جهت بالابردن ميزان رطوبت هوائي که در تماس با بتن است – پيش بيني روکش‌هايي که مي‌توانند فوراً پس از جادادن بتن نصب شوند.

 

مقابله با خوردگی بتن:

مسأله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مسأله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه‌های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش‌های اخیر بررسی پل‌ها در امریکا حدود 140،000 پل مسأله داشته اند. این مسأله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده و سازه‌های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی‌ها در این مناطق نشان می‌دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه‌ این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل‌آوری کافی و مناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت. به هرحال برای پیشگیری در سال‌های اخیر روش‌ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسأله بوده است.

استفاده از آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستيكي frp يكي از این روش‌ها است که به علت گرانی آن هنوز کاملاً توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این مواد باید پس از تحقیقات روشن گردد.

از روش‌های دیگر کاربرد حفاظت کاتدیک در بتن می‌باشد با استفاده از جریان معکوس با آند قربانی شونده می‌توان محافظت خوبی برای آرماتورها ایجاد نمود. این روش نیاز به مراقبت دائم دارد و نسبتاً پرخرج است ولی روش مطمئنی می‌باشد.

برای محافظت آمارتور در مقابل خوردگی، چند سالی است که از آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می‌شود. تاریخچه مصرف این آرماتورها بویژه در محیط‌های خورنده نشان می‌دهد که در بعضی موارد این روش موفق و در پاره‌ای ناموفق بوده است. به هرحال اگر پوشش سالم بکار گرفته شود با این روش می‌توان حدود 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.

استفاده از ممانعت‌کننده‌ها و بازدارنده‌های خوردگی بتن نیز به دو دهه اخیر برمی‌گردد. مصرف بعضی از این مواد همچون نیترات کلسیم و نیترات سدیم جنبه تجارتی یافته است. به هر حال عملکرد این مواد در تأخیرانداختن خوردگی در تحقیقات آزمایشگاهی و نیز در محیط‌های واقعی مناسب بوده است. بازدارنده‌های دیگری از نوع آندی و کاتدی مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی دلیل گرانی زیاد هنوز کاربرد صنعتی پیدا نکرده‌اند.

برای محافظت بیشتر آرماتور و کم‌کردن نفوذپذیری پوشش‌های مختلف سطحی نیز روی بتن آزمایش و به کار گرفته شده است. این پوشش‌ها که اغلب پایه سیمانی و یا رزینی دارند با دقت روی سطح بتن اعمال می‌گردند. عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط‌ها عمر کوتاهی داشته و نیاز به تجدید پوشش بوده است. روی هم رفته پوشش‌های با پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه پیوستگی و دوام بهتری در محیط‌های خورنده و گرم نشان می‌دهند.

 

افزودنی‌های بتن

1-       افزودنی‌های تسریع کننده‌

این تسریع‌کننده‌ها افزودنی‌هایی هستند که سخت شدن بتن را تسریع می‌کنند و مقاومت اولیه بتن را بالا می‌برند. مثل کلرور کلسیم. این افزودنی‌ها هنگامی به کار می‌روند که بتن‌ریزی در هوای سرد انجام می‌شود.

2-       افزودنی‌های کندگیر کننده

با اضافه‌نمودن افزودنی‌های کندگیرکننده مثل براکس به مخلوط بتن می‌توان درگیرش خمیر سیمان تأخیر ایجاد نمود. کندگیرکننده‌ها برای بتن‌ریزی در هوای گرم که زمان گیرش سیمان معمولی بیشتر می‌شود مفیدند.

3- افزودنی‌های کاهنده‌ی آب:

این نوع افزودنی‌های شیمیایی برای یکی از سه منظور زیر به کار می‌روند:

1-      کاهش نسبت آب به سیمان و رسیدن به مقاومت بالاتر

2-      افزایش کارایی با حفظ نسبت آب به سیمان و سادگی بتن‌ریزی.

3-      کاهش مصرف سیمان با حفظ کارایی و در نتیجه کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون.

 

4-       افزودنی‌های حباب‌ساز:

افزودنی‌های حباب‌ساز؛ حباب‌های ریز هوا را به طور یکنواخت در سراسر خمیر سیمان ایجاد می‌نمایند. حباب‌های هوای ایجاد‌شده که از هم جدایند به مقدار زیادی دوام بتن را در برابر یخ‌زدن‌ها و آب‌شدن مکرر بهبود می‌بخشند مثل سولفانات آلکیل بنزن.

 

انواع بتن:

1-       بتن سبک:

 یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می‌باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد. اگر بتوانیم تیغه‌های جداکننده و پانل‌ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می‌یابد. اولین گزارشهای تاریخی در مورد کاربرد بتن سبک و مصالح سبک وزن به روم باستان بر می‌گردد. رومیان در احداث معبد پانتئون و ورزشگاه کلوزیوم از پومیس که نوعی مصالح سبک است استفاده کرده‌اند.

روش‌های کلی تولید بتن سبک :

- روش اول : از مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریباً دارای چگالی 6/2 می‌باشد استفاده می‌کنند.

-  روش دوم : بتن سبک تولیدشده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می‌باشد که‌ این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی، بتن منفذدار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می‌شناسند.

- روش سوم : در این روش تولید، سنگدانه‌های ریز از مخلوط بتن حذف می‌شوند. به‌طوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می‌آید و عموماً از سنگدانه‌های درشت با وزن معمولی استفاده می‌شود. این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می‌نامند.

نکته : کاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه  و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می‌شود.

 

طبقه بندی بتن‌های سبک بر حسب نوع کاربرد آنها :

- بتن سبک باربر ساختمان

-  بتن مصرفی در دیوارهای غیرباربر

-  بتن عایق حرارتی

نکته 1- طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می‌گیرد.

نکته : 2- بتن مخصوص عایق‌کاری معمولاً دارای وزن مخصوص کمتر از 800 کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین 7/0 و 7Mpa  می‌باشد.

 

انواع سبک دانه‌هایی که به عنوان مصالح در ساختار بتن سبک استفاده می‌شود

الف -  سبک دانه‌های طبیعی: مانند دیاتومه‌ها، سنگ پا، پوکه سنگ، خاکستر، توف که بجز دیاتومه‌ها بقیه آنها منشأ آتشفشانی دارند.

نکته :1- این نوع سبک دانه‌ها معمولاً بدلیل اینکه فقط در بعضی از جاها یافت می‌شوند به میزان  زیاد مصرف نمی‌شوند.

نکته : 2- از انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص 700 تا 1400 کیلو گرم بر متر مکعب تولید می‌شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می‌باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است. سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است.

ب -  سبک دانه‌های مصنوعی: این سبک دانه‌ها به چهار گروه تقسیم می‌شوند:

- گروه اول: که با حرارت‌دادن و منبسط شدن خاک رس، سنگ رسی، سنگ لوح، سنگ رسی دیاتومه‌ای، پرلیت، اسیدین، ورمیکولیت بدست می‌آیند.

- گروه دوم : از سردنمودن و منبسط‌شدن دوباره کوره آهن‌گدازی به طریقی مخصوص بدست می‌آید.

- گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانه‌های کلینکری) می‌باشند.

- گروه چهارم: مخلوطی از خاک رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می‌توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است.

 

روش افزایش مقاومت بتن سبک:

کم‌بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی ‌در محدودنمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره‌گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست‌آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است.

عامل موثر و مشترک در کلیه ‌این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می‌باشد.

- طبقه بندی بتن سبک بر مبنای مقاومت:

الف- بتن سبك غيرسازه‌اي:

اين نوع بتن‌ها با جرم مخصوصي معادل 800 كيلوگرم بر مترمكعب و كمتر، به عنوان تيغه‌هاي جداساز و عايق‌هاي صوتي در كف بسيار مؤثر هستند. اين نوع بتن مي‌تواند در تركيب با مواد ديگر در ديوار، كف و سيستم‌هاي مختلف سقف مورد استفاده قرار گيرد. مزيت عمده آن، كاهش هزينه‌هاي لازم براي تهويه‌ي گرمايي يا سرمايي فضاهای داخلی ساختمان و كاهش انتقال صوت بين طبقات و فضاهاي ساختمان مي‌باشد.

ب- بتن سبك با مقاومت متو سط:

جرم مخصوص این نوع بتن بين 800 تا 1400 كيلوگرم بر مترمكعب است. کاربرد این بتن‌ها معمولاً در بلوکهای بتنی، کف سازیها و موارد مشابه است.

ج- بتن سبك سازه‌ای:

بتن‌های سبک سازه‌ای بتن‌هایی هستند که علی رغم دارا بودن چگالی کمتر از 2000 كيلوگرم بر مترمكعب، مقاومت فشاری بیش از 17 مگاپاسکال دارند. ساخت این بتن‌ها صرفاً با استفاده از سنگدانه‌های سبک و مقاوم امکان‌پذیر است. تمام بتن‌های سبک سازه‌ای از خانواده بتن‌های سبکدانه می‌باشند که در آن برای کاهش وزن مخصوص بتن از سنگدانه‌های سبک استفاده شده است.

 

2- بتن انعطاف‌پذیر:

دانشمندان دانشگاه میشیگان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف ساخته اند که از بتن عادی 40% سبکتر و در برابر ترک خوردن 500 بار مقاومتر است. این بتن جدید که کامپوزیت سیمانی مهندسی نامیده شده به علت عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزانتر است.

عملکرد این بتن جدید از یک طرف به خاطر وجود الیاف نازکی است که 2% حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهند و از طرف دیگر به خاطر این است که خود بتن از موادی ساخته شده که برای ایجاد حداکثر انعطاف‌پذیری طراحی شده اند.

این در حالی‌ است که بتن متعارف دارای مشکلات بسیاری از جمله نداشتن دوام و پایداری، شکست در اثر بارگذاری و هزینه‌های تعمیر در اثر شکست است.

بتن نشکن کاملاً شبیه بتن عادی است اما تحت کرنش‌های بسیار بزرگ، بتن کامپوزیت سیمانی تغییر شکل می‌دهد و این قابلیت از آنجا ناشی می‌شود که در این نوع بتن شبکه الیاف داخای سیمان قابلیت لغزیدن دارند و در نتیجه انعطاف‌ناپذیری بتن که باعث تردی و شکنندکی می‌شود از بین می‌رود.

 

3- بتن اسفنجی:

بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت (شن)، سیمان، آب و ماسه به میزان اندک (و گاهی اوقات بدون ماسه) است. در ساختار این بتن 10-25% (از لحاظ حجم) فضاد خالی وجود دارد و این امر موجب عبور آب از داخل این بتن می‌شود.

در بتن اسفنجی از آب به نسبت دیگر انواع بتن کمتر استفاده می‌شود و این مسأله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن،آب آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملاً از آب تخلیه خواهد شد.

 

خواص بتن اسفنجی:

نشست:20 میلی متر

چگالی: 2000-1600 کیلوگرم بر متر مکعب

زمان گیرش: 1ساعت

تخلخل: 25-15 % (حجم)

نفوذپذیری: 320-120 لیتر بر متر مربع در هر دقیقه

مقاومت فشاری: 28-5/3 مگاپاسکال

مقاومت خمشی: 8/3-1 مگاپاسکال

 

نصب بتن اسفنجی:

نصب بتن اسفنجی شامل 4 مرحله زیر است:

1- مخلوط کردن

2- جاگذاری کردن

3- تراکم و فشرده سازی

4- عمل‌آوری بتن

لازم به ذکر است به وجود آوردن، قراردادن و عمل‌آوردن بتن اسفنجی به جای اینکه در کارخانه انجام شوند، در محل کار انجام می‌شوند.

نقش مواد افزودنی در بتن اسفنجی:

مواد افزودنی که در بتن اسفنجی به کار میروند عبارتند از: رقیق کننده‌های سیمان،خاکستر بادی و پوزولان طبیعی، روباره و بخار سیلیس. این مواد بر زمان گیرش، افزایش مقاومت، تخلخل، نفوذپذیری و... در بتن تأثیر می‌گذارد.

از جمله‌این مواد به گاز سیلیس، خاکستر بادی و روباره که همگی بوسیله کم‌کردن نفوذپذیری و شکاف، دوام بتن را افزایش می‌دهند اشاره می‌کنیم:

گاز سیلیس: یک فرآورده فرعی از تولید سیلیکون است و از دانه‌های خیلی ریز و ذرات کروی شکلی تشکیل شده است و بطور مؤثری مقاومت و دوام بتن را افزایش می‌دهد. از آن میتوان 12-5 % به جای سیمان استفاده کرد.

خاکستر بادی: خاکستر بادی، محصول فرعی انبار زغال سنگ سوزان در نیروگاه‌های برق است و میتوان از آن 65-5 % به جای سیمان استفاده کرد.

روباره: روباره نیز محصول فرعی در صنعت فولاد است و سهم آن در افزایش مقاومت و دوام بتن بیشتر است که میتوان از آن 70-20 % به جای سیمان در بتن استفاده کرد.

مزایا و موارد استفاده بتن اسفنجی:

از مزایای اقتصادی بتن اسفنجی میتوان به پایین آمدن خرج‌های فراوان جهت هدایت آب باران و فاضلاب اشاره کرد. در واقع با اسنفاده از این نوع بتن نیازی به ساختن جوی‌های آب و کانال‌های بزرگ آب نیست، زیرا این بتن آب باران را مستقیماً به زمین و سفره‌های آب زیرزمینی منتقل می‌کند و در واقع یک مزیت زیست محیطی محسوب می‌شود. از دیگر مزایای بتن اسفنجی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- جلوگیری از آب گرفتگی معابر

2- جلوگیری از آلوده‌شدن آب بارندگی (زیرا اگر زمین غیرقابل نفوذ باشد، آب باران و برف در سطح زمین که آلودگی فراوان دارد جریان می‌یابد.)

3- پرشدن ذخایر آب زیر زمینی

4- از این بتن می‌توان در مکان‌هایی که نیاز به زمین خشک است استفاده کرد. مثلا در زیرسازی چمن زمین فوتبال

5- در مناطق سردسیر از یخ‌زدگی سطح معابر جلو گیری می‌شود.

 

4- بتن خود تراکم:

بتن خود تراکم (SCC)، شامل بازه گسترده‌ای از طرح‌های اختلاط می‌باشد که خواص بتن تازه و سخت شده لازم برای کاربری‌های خاص دارا می‌باشند. اگرچه مقاومت هم چنان معیار اصلی موفقیت این بتن می‌باشند اما ویژگی‌های بتن تازه آن، بسیار گسترده‌تر از بتن معمولی و متراکم‌شده توسط لرزاننده‌ها می‌باشد. این خواص مطلوب باید در زمان، محل و بتن‌ریزی حفظ شوند. بتن خود تراکم در مواردی که شبکه بندی آرماتور‌ها فشرده است، گزینه‌ای مطلوب می‌باشد. هم چنین عدم نیاز به لرزاننده، آلودگی صوتی محیط را به نحو قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. علی‌رغم ویژگی‌های مطلوب، طرح اختلاط و اجرای این نوع بتن به عوامل متعددی از قبیل دانه بندی مصالح سنگی، نوع مواد افزودنی و همچنین فیلرهای مورد استفاده بستگی دارد. در نظر گرفتن هر یک از معیارهای فوق، کیفیت بتن سخت شده و کار پذیری بتن تازه را تحت تاثیر قرار میدهد.

برای سالیان متمادی دستیابی به بتنی با قابلیت خودترازی ( خودتراکمی‌) بدون افت در مقاومت، روانی و یا جداشدگی، آرزوی مهندسین در کشورهای مختلف بوده است در اوایل قرن بیستم به دلیل خشک بودن مخلوط بتنی، تراکم بتن تنها از طریق اعمال ضربه‌های سنگین در مقاطع وسیع و در دسترس ممکن بود. با شیوع استفاده از بتن‌های مسلح و آشکارشدن مشکلات اجرایی کاربرد مخلوطهای خشک، گرایش به استفاده از مخلوطهای مرطوب‌تر گسترش یافت اما شناسایی تأثیر نسبت آب به سیمان در دهه 1920 نشان داد که افزایش این نسبت می‌تواند موجب افت در مقاومت بتن گردد. در سالهای بعد، توجه به مسئله دوام بتن همچنین تأثیر مخرب افزایش نسبت آب به سیمان را به نفوذپذیری و کاهش دوام بتن آشکار ساخت. این همه باعث گردید تا توجه ویژه‌ای بر خواص کارایی و رئولوژی بتن و نیز روشهای تراکم، با هدف بهبود خواص مقاومت و دوام آن صورت گیرد. این تحقیقات در نهایت منجر به معرفی بتن خود متراکم در ژاپن گردید. بتنی با قابلیت جریان زیاد که می‌تواند تنها تحت تأثیر نیروی ثقل و بدون نیاز به انجام هرگونه فرآیند دیگری تمامی‌زوایای قالب را پر کرده و آرماتور‌ها دربرگیرد، بدون آنکه جداشدگی یا آب انداختن ایجاد گردد. بررسی رئولوژی و کارایی، تاثیر بالایی بر تعیین خواص بتن خود تراکم را نشان می‌دهد ؛ لذا بر اساس روابط مایع لزج نیوتنی، پارامترهای موثر در تعریف رفتار جریان بتن خود تراکم را معرفی می‌کند و آزمایش جی – رینگ آزمایش ساده و مناسبی برای اندازه گیری مقاومت بتن در مقابل جداشدگی سنگدانه‌ها است و چنانچه مقدار آب و خصوصاً فوق روان‌کننده از یک حد معینی افزایش یابد مقاومت جداشدگی بتن کاهش می‌یابد و از آزمایش دو نقطه‌ایی می‌توان بدست آورد که ثابت‌های رئولوژی می‌توانند خواص رئولوژی، خصوصاً توانمندی بتن از نظر حرکت پذیری و پرشدگی را بخوبی تعیین نماید.

 

مبانی طراحی مخلوط بتن خود تراکم:

سیال و پایدار بودن از مبانی طراحی مخلوط scc هست، اما غیر از این خصوصیات، عامل اقتصادی نیز باید در طراحی در نظر گرفت. چالش مهم در طراحی مخلوط scc، معادل بودن مشخصات مورد نیاز با مشخصات واقعی است مواد مورد نیاز برای ساخت scc به شرح زیر است  :

1- سیمان : نوع و مقدار سیمان براساس خواص و دوام مورد نیاز تعیین می‌گردد. معمولاً مقدار سیمان بین 350 – 450 kg/m3 است.

2-سنگدانه درشت : تمام سنگدانه‌های درشت که برای بتن معمولی استفاده می‌شود، قابل مصرف در scc است. اندازه حداکثر معمولاً بین 16 – 20میلیمتر است. به طور کلی مقدار سنگدانه درشت در scc کمتر از بتن معمولی است زیرا سنگدانه درشت انرژی زیادی مصرف می‌کند که باعث کاهش جاری شدن بتن می‌شود و در هنگام عبور از موانع مانند آرماتور سبب مسدود شدن بتن میگردد.

 3-سنگدانه ریز : تمام سنگدانه‌های ریز که برای بتن معمولی استفاده می‌شود برای scc نیز مناسب است هر دو نوع ماسه شامل شکسته و گرد گوشه قابل استفاده میباشد هرچه مقدار ماسه در مخلوط بیشتر باشد، مقاومت برشی مخلوط بیشتر است.

4- مواد افزودنی معدنی : انواع مواد افزودنی معدنی یا پوزولان را میتوان در scc مصرف کرد این مواد برای بهبود خواص بتن تازه و یا بتن سخت شده و دوام مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله‌این موارد میتوان میکروسیلیس، سرباره و روباره را نام برد.

5- فوق کاهنده آب : فوق کاهنده آب یا فوق روان‌کننده‌ها از مواد بسیار مهم برای ساخت بتن خودتراکم محسوب می‌شوند .

6- مواد اصلاح کننده ویسکوزیته : مواد اصلاح‌کننده ویسکوزیته برای افزایش مقاومت جداشدگی در scc مصرف می‌شود .

 

موارد استفاده بتن خودتراکم:

-  سازه‌های بتنی معماری: هنری که نیاز به ظرافت خاص با میلگردگذاری فشرده دارند.

-  پل‌های با دهانه بزرگ که به دلیل طولانی بودن خط انتقال بتن اجرای آن‌ها با بتن معمولی امکان پذیر نمی‌باشد و در ضمن استفاده از بتن معمولی موجب قطورتر شدن اندازه پایه‌ها و نازیبایی سازه می‌گردد.

-  تونل‌های شهری و آبی که در آنها مسافت طولانی انتقال بتن معمولی و حفظ کیفیت و تراکم آن از مشکلات اجرایی است.

-  ساختمان‌های بلند و برج‌ها

 - ستونها و دیوارهای بلند یا میلگردهای متراکم

-  ستونهای بتن‌ریزی شده با پمپ

 - بتن‌ریزی بلوک‌های بتنی

-  بتن‌ریزی کف‌ها و سطوح افقی

 - بتن‌ریزی در سازه‌های زیر آبی

مزایای چشمگیر بتن خود تراکم موجب

گسترش سریع آن در دنیا شده است

که بطور اجمال می‌توان به مواردی از

آنها اشاره نمود:

- توسعه سازه‌های بتنی در دنیا و نیاز به بتن‌های با خواص ویژه

 - کمبود کارگران ماهر بتن‌ریزی بویژه کارگران ویبره زن

- افزایش سرعت اجرای سازه‌های بتنی در سهولت بتن‌ریزی

 - امکان بهبود کیفیت مکانیکی بتن

- امکان اجرای سازه‌های بتنی ظریف و سنگین و انتخاب مقاطع کوچک یا میلگردهای فشرده

 - توسعه صنایع پیش ساخته بتنی

- صرفه‌جویی اقتصادی با توجه به کاهش نیروی انسانی لازم و زمان ساخت

- توجه به سطوح تمام‌شده زیبا و مرغوب سازه‌های بتنی

-  کاهش سر و صدا و آلودگی صوتی محیط کار بویژه در صنایع پیش ساخته بتنی

5- بتن شفاف:

لایتراکان، بتن عبوردهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است.این ماده ترکیبی از فیبرهای نوری و ذرات بتن است و می‌تواند به عنوان بلوک‌ها و پانل‌های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبرها به خاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می‌دهند. به ‌این ترتیب نتیجه کار صرفاً ترکیب شیشه و بتن نیست بلکه یک ماده جدید سوم بدست می‌آید که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کاملا همگن است.

فیبرهای شیشه‌ای باعث نفوذ نور به داخل بلوک‌ها می‌شوند. جالبترین حالت این پدیده نمایش سایه‌ها در طرف مقابل ضلع در مواجهه با نور است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می‌شود ثابت است، یعنی اگر به عنوان مثال نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه‌ها سبز دیده می‌شود. هزاران فیبر نوری به صورت موازی بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می‌گیرد. نسبت فیبرها حدود 4% کل بلوک است،رعلاوه بر این فیبرها به خاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط‌شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می‌شوند بنابراین سطوح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می‌ماند. دیوار ساخته شده با بتن شفاف می‌تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبرها تا 20 متر بدون از دست‌دادن نور عمل می‌کنند.

ساختارهای باربر هم می‌توانند با این بلوک‌ها ساخته شوند زیرا فیبرهای شیشه‌ای هیچ تأثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. این بلوک‌ها می‌توانند در اندازه‌های متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.

 

- موارد کاربرد:

1- دیوار: به عنوان متداولترین حالت ممکن این بلوک می‌تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد،به ‌این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این دیوار قابل مشاهده خواهد بود.این ماده می‌تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد. در صورتی که نور خورشید به‌این دیوار می‌تابد قرارگیری غربی یا شرقی توصیه می‌شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبرهای نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود.در صورت نیاز مصلح کردن این نوع دیوارها هم ممکن است.همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.

2- پوشش کف: یکی از جذاب ترین کاربردهای لایتراکان استفاده در پوشش کفها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کفپوش از جنس بتن معمولی به نظر می‌رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک‌های کف شروع به درخشش می‌کنند.

3- طراحی داخلی: از این نوع بتن می‌توان برای روکش دیوارها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند.در این موارد می‌توان از نورهای رنگی متنوع برای ایجاد حس مورد نظر استفاده کرد.

4- کاربرد در هنر: به طور کلی طراحان و مجسمه سازان به خاطر قابلیت عبور دهی نور در این بتن علاقه زیادی به استفاده از این نوع بتن در کارهای هنری دارند.

 - نکاتی در مورد بلوک‌های لایتراکان:

1- مسلح کردن بلوک‌ها: در صورت نیاز به مسلح‌کردن این بلوک‌ها شیارهایی داخل آنها تعبیه مس شوند. در هنگام ساختن دیوارها میلگرد‌ها به صورت عمودی یا افقی در این شیارها قرار می‌گیرند و فیبرهای اپتیکی به خاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می‌شوند و به ‌این ترتیب میلگردها دیده نمی‌شوند.

2- رنگها و بافتها: با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می‌تواند متنوع باشد به گونه‌ای که بلوک‌های متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.

3- توزیع فیبرها: اندازه و ترتیب فیبرها در هر بلوکی می‌تواند متنوع باشد و به‌این ترتیب قرارگیری می‌تواند کاملاً منظم یا کاملاً ارگانیک مانند مقطع چوب باشد.

 

لامپ لایتراکیوب:

یکی از محصولات موفق لایتراکان در زمینه طراحی، لامپ لایتراکیوب است که در آن بلوک‌ها با قرارگیری روی هم مکعبی را تشکیل می‌دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می‌شود.

 

بتن الیافی

بتن اليافي در حقيقت نوعي كامپوزيت است كه با به كارگيري الياف تقويت‌كننده داخل مخلوط بتن، مقاومت كششي و فشاري آن، فوق‌العاده افزايش مي‌يابد. اين تركيب كامپوزيتي، يكپارچگي و پيوستگي مناسبي داشته و امكان استفاده از بتن به عنوان يك مادة شكل‌پذير جهت توليد سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم مي‌آورد. بتن اليافي از قابليت جذب انرژي بالايي نيز برخوردار است و تحت اثر بارهاي ضربه‌اي به راحتي از هم پاشيده نمي‌شود. شاهد تاريخي اين فناوري، كاربرد كاهگل در بناي ساختمان است. در واقع بتن اليافي نوع پيشرفتة اين تكنولوژي مي‌باشد كه الياف طبيعي و مصنوعي جديد، جانشين كاه و سيمان جانشين گل به كار رفته در تركيب كاهگل شده‌اند

امروزه با استفاده از انواع الياف شيشه، پلي‌پروپيلن، فولاد و بعضاً كربن، توليد انواع بتن‌هاي كامپوزيتي در كاربردهاي مختلف صنعتي ممكن گرديده و به‌كارگيري آنها دركشورهاي پيشرفتة دنيا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است.

بتن اليافي خواص مناسبي همچون شكل‌پذيري بالا، مقاومت فوق‌العاده، قابليت جذب انرژي و پايداري در برابر ترك خوردن را دارا مي‌باشد كه متناسب با آنها مي‌توان موارد كاربرد فراواني براي آن يافت. به طور مثال در ساخت كف سالن‌هاي صنعتي، مي‌توان از اين نوع بتن به جاي بتن آرماتوري متداول سود جست اين نوع بتن از بهترين مصالح مورد استفاده در ساخت بناهاي مقاوم ‌به ‌ضربه، همچون سازه پناهگاه‌ها و انبارهاي نگهداري مواد منفجره به شمار مي‌رود و بناي شكل گرفته از بتن، قابليت فوق‌العاده‌اي در جذب انرژي ضربه دارد. همچنين در ساخت باند فرودگاه‌ها به خوبي مي‌توان از اين نوع بتن كمك گرفت. موارد ديگري از به كارگيري اين بتن، ساخت قطعات پيش ساخته ساختماني همچون پانل‌هاي سايبان و يا پاشش بتن روي سطوح انحنا‌دار همچون تونل‌ها مي‌باشد. به‌كارگيري اين بتن در بناي يك سازه علاوه بر موارد ياد شده از مزايايي همچون عايق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالاي اجرا نيز برخوردار است.

اما از آنجا كه نحوه قرار گرفتن الياف داخل بتن كاملاً تصادفي مي‌باشد، از اين بتن معمولاً نمي‌توان به نحو مطلوبي در ساخت تيرها و ستون‌ها بهره گرفتو در اين نوع سازه‌ها استفاده از روش سنتي و شبكه‌بندي فولادي به‌صرفه‌تر و مناسب‌تر مي‌باشد. لازم است به اين نكته توجه شود كه ناكارآمدي يك تكنولوژي جديد در نقاط ضعف خود نبايد مانع ناديده گرفتن كاربردهاي مناسب آن در نقاط قوت آن و عدم توجه به آن گردد.

 

بتن پلیمری Polymer Concrete

بتن پولیمری (PC) یا بتن رزینی شامل یک چسباننده‌ی پلیمری که ممکن است ترمو – پلاستیکها باشند اما غالباً بیشتر یک پولیمر ترموست می‌باشد و یک پرکننده‌ی معدنی مانند شن و ماسه، شن، و یا سنگ گسسته است PC‌ها مقاومت بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر مواد شیمیایی و خورنده‌ها، جذب آب کمتر و پایداری بالاتر در مقابل پدیده یخ زدگی – ذوب نسبت به بتن سیمان پرتلند رایج دارند.

 

بتن اصلاح‌شده پلیمر

بتن‌های اصلاح شده پلیمری را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

الف ) بتن پلیمر تزریقی: به وسیله تزریق یک منومر با ویسکوزیته پایین در یک بتن سیمان پرتلند پیش ساخته‌ی سخت شده تولید می‌شود، که‌این منومر‌های تزریق شده تحت تأثیر عوامل فیزیکی (تابش نور فرابنفش یا گاما) یا شیمیایی به پلیمر جامد تبدیل می‌شوند. بتن پلیمری تزریقی از بتن معمولی به صورت زیر تولید می‌شود:

ابتدا هوا را از منافذ باز خارج می‌کنند سپس منافذ باز را به وسیله‌ی انتشار یک منومر با ویسکوزیته پایین اشباع می‌کنند و در جا منومر یا ترکیبی از پلیمر – منومر، پلیمریزه می‌کنند که‌ این عمل را با استفاده از روشهای اقتصادی و معمولی انجام می‌دهند. عارضه مهم این مواد این است که نسبت بزرگی از حجم حفره‌ها از پلیمر‌هایی پر شده اند که تشکیل یک شبکه پیوسته تقویتی داده‌اند این سازه بتنی ممکن است در لایه‌های گوناگون یا فقط در یک لایه سطحی تزرق بشوند که ‌این بستگی به مقاومت یا دوامی‌که از سازه طلب می‌کنند دارد. مهمترین عامل نامناسب برای استفاده از این فرآورده‌ها قیمت نسبتاً زیاد آنهاست به طوری که منومر استفاده شده در آنها گران قیمت می‌باشد و فرآیند تولید نیز پیچیده‌تر از بتن اصلاح نشده می‌باشد. نتیجه تزریق بتن بهبود قابل ملاحظه‌ای در مقاومت کششی، فشاری و ضربه‌ای، تقویت دوام و کاهش نفوذپذیری در مقابل آب و محلولهای نمک آبی از قبیل سولفاتها و کلرید‌ها ایجاد می‌کند مقاومت فشاری از 35 MPa  می‌تواند تا 140 MPa، افزایش پیدا کند. جذب آب هم کاهش می‌یابد. همچنین مقاومت در مقابل پدیده یخ - ذوب بطور چشمگیری تقویت می‌شود. لازم بذکر است که می‌توانیم با تزریق بخار در بتن به مقاومت بیشتری هم برسیم که ‌این مواد یک نسبت مقاومت فشاری به چگالی، نزدیک سه برابر فولاد دارد اگرچه مدل الاستیسیته به طور متوسط بزرگتر از بتن‌های تزریقی پلیمری بخار داده شده است، اما کرنش ماکزیمم در شکست بالاتر است.

ب) بتن پلیمر – سیمان: یک بتن اصلاح شده است که قسمتی از سیمان چسباننده آن با پلیمرهای مصنوعی جایگزین شده است این فرآورده از ترکیب‌کردن یک منومر، پری پلیمر – منومر با یک شیره‌ی پلیمری داخل یک بتن سیمانی تولید می‌شود.

ج ) بتن پلیمری: بتن رزینی شامل یک چسباننده پلیمری که ممکن است ترمو – پلاستیک‌ها باشند اما غالباً بیشتر یک پولیمرترموست می‌باشد و یک پرکننده معدنی مانند شن و ماسه، شن و یا سنگ گسسته است، مقاومت بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر مواد شیمیایی و خورنده‌ها، جذب آب کمتر و پایداری بالاتر در مقابل پدیده یخ زدگی – ذوب نسبت به بتن سیمان پرتلند رایج دارند. PC‌ها مواد مرکبی هستند که چسباننده آنها تماماً شامل پلیمرهای مصنوعی می‌باشد، که اشکال متفاوتی از آنها مانند بتن رزینهای مصنوعی، بتن رزین پلاستیک یا بتن ساده رزینی شناخته شده‌اند. به دلیل استفاده از پلیمر به جای سیمان پرتلند افزایش واقعی قیمت وجود خواهد داشت لذا پلیمرها فقط باید در مواردی مصرف شوند که بتوان خواص فوق‌العاده آنها، هزینه دستمزد کمتر در عمل‌آوری و جابجایی را با قیمت بالای آنها توجیه کرد. بنابراین مهم است که یک طراح و مهندس آگاهی کافی از قابلیت PC‌ها داشته باشد و با توجه به کارا بودن و اقتصادی بودن محصول برای کاربری و محدودیت‌های ویژه یکی را انتخاب کند.

 

5- بتن غلطکي:

 يک نوع بتن خشک و کم سيمان است که داراي حرارت هيدراسيون کم مي باشد. مقداررطوبت اين بتن بايد در حد مناسبي باشد تا هم در ضمن اختلاط و تراکم، پخش يکنواخت خمير سيمان در بتن فراهم باشد و هم بتواند وزن غلتکها را تحمل نمايد.

موارد استفاده از اين بتن در ساختمان سدها اجراي سريع تک‌لايه‌هاي روسازي بزرگراه‌ها و گذرگاه‌ها و اجراي پي‌هاي چند لايه‌اي مي‌باشد.

 

6- بتن ناتراوا

بتن مخلوطی است سیال ساخته‌شده از دانه‌های سنگی، سیمان به عنوان چسباننده، آب و افزودنی‌های شیمیائی، این مخلوط بر اثر فعل و انغعالات شیمیائی ترکیبات سیمان پس از جا دادن در قالب سخت شده و به شکل قالب خود در می‌آید، بتن را با توجه به مقاومت فشاری و برشی آن، اصطلاحا سنگ مصنوعی می‌نامند، بتن از نظر مقاومت کششی و پیچشی ضعیف می‌باشد که‌این ضعف آنرا با مسلح نمودن بوسیله آرماتور گذاری رفع می‌نمایند.

 

7- بتن گوگردی

بتن گوگردی یک عنوان کلی است که برای مجموعه‌ای از محصولات استفاده می‌شود. این مواد جز دسته مواد ترموپلاستیک هستند که از ترکیبات گرمایی نوع خاصی از گوگرد، ترکیبات معدنی و افزودنی‌های مورد نیاز به دست می‌آید. برخلاف سیمان معمولی هیچگونه نیازی به آب برای ساخت بتن ندارد ضمن آنکه سرعت گیرش در بتن گوگردی بسیار بیشتر از سیمان معمولی است. در بتن گوگردی حدود یک ساعت است ولی در سیمان معمولی 28 روز است.

از خواص دیگر بتن‌های گوگردی این است که در مقابل اسیدها کاملاً پایدار می‌باشند. این مطلب در شکل بالا نشان داده شده است. قطعه‌ای از بتن گوگردی در مقایسه با قطعه‌ای از بتن معمولی که همزمان در اسید گذاشته شده‌اند پس از سه سال بتن گوگردی مقاومت بیشتری از خود نشان داده.

 

8- بتن مسلح

بتن در برابر فشار مقاوم است مقاومت آن در برابر خوردشدگی بین، 40-20 N/mm است و این مقدار در بتن‌های مقاوم 100N/mm2 می‌باشد. با این حال مقاومت بتن در برابر کشش فقط 10 درصد مقاومت فشاری آن است. فولاد به عنوان یک ماده‌ی تقویت‌کننده در همه جا پذیرفته شده چون مقاومت کششی بالایی دارد و ضریب انبساط حرارتی آن نزدیک به بتن است. بدین ترتیب با قرار دادن فولاد در بتن ماده‌ی مرکبی به وجود می‌آید که به آن بتن مسلح می‌گویند.

 

9- بتن پیش‌فشرده

مقاومت بتن در برابر فشار بالاست ولی در مقابل کشش آن ضعیف است. ایجاد پیش فشردگی در بتن با کابل‌های فولادی باعث می‌شود بتن همواره تحت تنش فشاری باقی بماند. در نتیجه میزان باربری آن افزایش خواهد یافت.

 

10- بتن پیش‌ساخته

قطعات بتن پیش‌ساخته به صورت عمودی یا افقی هستند. به هر حال در قطعه نمادار و یا بدون نما رعایت مشخصات و کنترل کیفیت از اهمیت فراوانی برخوردار است. قالب‌های فولادی با دوام‌ترند و برای استفاده‌ی مداوم مناسب می‌باشد. در کارهای که فرم‌های پیچیده‌تری دارند از قالب‌های چوبی استفاده می‌شود زیرا آنها را راحت‌تر می‌توان به شکل مورد نظر درآورد.

 

11- بتن کارگاهی

کیفیت بتن کارگاهی بستگی زیادی به قالب کار دارد چون هر نقصی در بتن منعکس می‌شود. قالب باید به اندازه کافی محکم باشد تا فشار بتن تازه را تحمل کند و اتصالات باید بتواند جلوی نشت بتن یا دوغاب آن را بگیرند. که در غیر این صورت سطح بتن به هم می‌ریزد.

 

12- بتن در نما

در تولید بتن نما، چه پیش‌ساخته چه در کارگاه نه تنها به کنترل کیفیت بالایی نیاز است بلکه باید مشخصات و جزییات مصالح را کاملاً و با دقت در نظر گرفت و یک سطح پایانی و مرغوب که هوازدگی شکل آن را به هم نریزد به دست آورد.

عوامل اصلی مؤثر در ظاهر بتن عبارتند از:

-        ترکیب مخلوط اولیه (نسبت‌ها؛ نوع مواد)

-        قالب استفاده‌شده و محل کار

-        پرداخت نهایی