بتن یک ماده سنگ مصنوعی برای ساخت و ساز است که از قالب گیری و عمل آوری مخلوطی که به درستی انتخاب شده است، شامل چسب، آب و سنگدانه های ریز و درشت به دست می آید. همه اینها تحت فشرده سازی اجباری قرار می گیرند. در برخی موارد از مواد افزودنی مخصوص استفاده می شود و در مورد بتن آسفالتی اصلا از آب استفاده نمی شود.
کامپوننت
در هسته خود، بتن مخلوطی از سیمان و آب است که در نتیجه واکنشی که بین آن سنگ سیمانی تشکیل می شود، دانه های پرکننده های مورد استفاده را در یک تک سنگ محکم می کند. ساختار و خواص بتن به این مواد بستگی دارد. آنها درجه تخلخل، پاسخ به بارها، زمان سخت شدن را تغییر می دهند و همچنین تغییر شکل بتن را در طول سخت شدن به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. بتن به دلیل فراهم کردن فرصت های فراوان برای به دست آوردن مخلوط هایی با خواص مختلف، به اصلی ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در همه زمینه ها تبدیل شده است.افزودن انواع پرکننده ها این ویژگی ها هستند که طیف گسترده ای از برنامه ها را باز می کنند.
بتن ماده ای بادوام با درجه مقاومت بالا در برابر آتش است، چگالی، استحکام و سایر ویژگی های آن قابل تغییر است و به آن برخی خواص خاص می دهد. با پردازش مناسب، مخلوط را می توان به سازه هایی با شکل مورد نیاز از دیدگاه معماری و مکانیک سازه تبدیل کرد.
کمی از تاریخ
بتن به عنوان یک مصالح ساختمانی مصنوعی متشکل از آب، پرکننده‌ها و چسباننده از زمان‌های قدیم شناخته شده است. بیش از هفت هزار سال پیش، ساکنان بین النهرین از آن برای ساختن ساختمان ها و سکونتگاه ها استفاده می کردند. سازندگان اهرام بزرگ نیز از آن استفاده کردند. رومیان باستان ساخت و ساز بتنی را به سطح جدیدی رساندند - آنها نه تنها پایه های ساختمان ها، بلکه بلوک های کامل ساختمان های بتنی را نیز پشت سر گذاشتند. ویژگی های طراحی جاده های رومی، گنبدها، طاق ها و کف های ساخته شده از این ماده حتی در حال حاضر اهمیت خود را از دست نداده است. با این حال، در قرون وسطی، تکنولوژی ساخت بتن رومی به طور جبران ناپذیری از بین رفت.
البته بتن باستانی با بتن امروزی یکی نیست. تفاوت اصلی آن در ترکیب نهفته است، در آن زمان هیچ سیمانی در آن وجود نداشت. گچ، آهک یا خاک رس به عنوان چسب استفاده می شد.
ویژگی ها
مقاومت بتن مهمترین ویژگی آن است که تأثیر مستقیمی بر پارامترهای عملیاتی مصالح دارد.معمولاً منظور از این مفهوم، توانایی بتن برای مقاومت در برابر اثرات رسانه های تهاجمی و نیروهای مکانیکی خارجی است. این مقدار با روش های کنترل تعیین می شود: اولتراسونیک و مکانیکی. GOST 18105-86 قوانینی را برای آزمایش مقاومت بتن برای خمش، کشش و فشار مشخص می کند. یکی از ویژگی ها ضریب تغییرات است که همگنی مخلوط را نشان می دهد.
مطابق با GOST 10180-67، تعیین مقاومت کششی بتن با فشرده سازی یک مکعب کنترل با اندازه دنده 200 میلی متر در سن 28 روزگی انجام می شود. این نوع معمولاً مقاومت مکعبی نامیده می شود. علاوه بر GOST ها، SNiP ها نیز برای تعیین قدرت استفاده می شوند. به عنوان مثال، حداقل مقاومت کنده کاری بتن سازه های بدون بار افقی با دهانه تا 6 متر باید حداقل 70 درصد مقاومت طراحی و با طول بیش از 6 متر - 80 درصد مقاومت طراحی باشد. در این مورد، قدرت است که مهمترین خاصیت است. این ماده مانند سنگ طبیعی در برابر فشار بهتر از مقاومت کششی مقاومت می کند، به همین دلیل است که مقاومت کششی برای این نشانگر به عنوان معیار اصلی انتخاب شد.
خواص
بتن ماده ای است که مقاومت آن مشخصه ای است که در نتیجه فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی برهمکنش سیمان و آب که در شرایط مرطوب و گرم به درستی انجام می شود رشد می کند. در صورت یخ زدن یا خشک شدن مواد، این فرآیند تکمیل خواهد شد. خشک شدن یا انجماد زود هنگام روی نهایی تاثیر می گذاردویژگی های مواد.
یکنواختی
همراه با همه عوامل دیگر، یکنواختی در مقاومت به کیفیت و محتوای سنگدانه های مورد استفاده بستگی دارد، به خصوص اگر برخی از ویژگی های دومی اجازه ندهد بتن با مقاومت مورد نیاز به دست آید. بنابراین، این پارامتر با پارامتر قبلی مرتبط است، اگرچه داده های تجربی نشان می دهد که چنین رابطه ای همیشه اتفاق نمی افتد. همانطور که بتن همگن تر می شود، فرصت هایی برای استفاده کارآمدتر وجود دارد.
شاخص همگنی در نتیجه آزمایش‌های نمونه‌های کنترل ساخته شده از بتن کاری با خواص مشخص مشخص تعیین می‌شود. به عنوان مثال، در فرآیند محاسبه این شاخص، نتایج آزمایش یکسان از نظر اندازه و شرایط ذخیره سازی نمونه های مواد با سن برابر در نظر گرفته می شود. یکنواختی در مقاومت آب با آزمایش نمونه هایی با ضخامت یکسان با استفاده از روش های مشابه تعیین می شود.
تراکم
این ویژگی بتن بسیار مشکل است، زیرا بسته به اجزای اضافه شده به مخلوط تغییر می کند. برای افزایش چگالی بتن می توان از سیمان پرتلند پوزولانی که منبسط می شود و یا سیمان آلومینا که در صورت جامد شدن حفره ایجاد نمی کند استفاده کرد. این پارامتر همچنین تحت تأثیر مواد افزودنی نرم کننده قرار می گیرد که اغلب ویژگی های یک مخلوط آماده شده را بهبود می بخشد. اگر ترکیب سیمان مطابق با GOST باشد، چگالی آن یک مقدار شناخته شده خواهد بود.
کلاس
در حال حاضر انواع مختلفی وجود دارد. بتن سبک ماده ای است که چگالی آن 500-1800 کیلوگرم در متر مربع است. این طبقه شامل: بتن فوم، بتن رسی منبسط شده، بتن هوادهی، سلولی، بتن چوبی، بتن پرلیت و ورمیکولیت می باشد. در چنین مخلوطی، ظرفیت باربری پس از انجماد نسبتاً کم است. بتن معمولی یا سنگین با چگالی 1800-2500 کیلوگرم در متر مربع مشخص می شود. به عنوان پرکننده، سنگ خرد شده، شن در اینجا استفاده می شود. این نوع در ساخت و سازهای صنعتی استفاده می شود که با افزایش مقاومت آن در برابر سایش تضمین می شود. یک کلاس مخصوص بتن سنگین، ماده ای است که با چگالی بیش از 2500 کیلوگرم در متر مربع مشخص می شود. چنین مخلوط‌هایی برای ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌شوند، زیرا دارای خاصیت محافظت در برابر تشعشعات یونیزان هستند.
عیار بتن
این یکی دیگر از ویژگی های مهم این ماده است. شاخص مقاومت فشاری مقاومت در برابر فشار محوری را نشان می دهد. عیار بتن نسبت به کشش مقاومت در برابر کشش محوری نمونه های شاهد را نشان می دهد. شاخص مقاومت در برابر یخبندان تعداد چرخه های ذوب و انجماد متناوب را نشان می دهد. درجه مقاومت در برابر آب بتن نشان می دهد که بتن در چه فشار هیدرولیکی یک طرفه ای در طول آزمایش استاندارد اجازه عبور آب را نمی دهد.
نتیجه گیری
هنگام ساختن یک شی برای هر هدفی، تصمیم درست خرید بتن آماده است که مطابق با GOST ها ساخته شده است، زیرا دستیابی به آن دشوار است.نتیجه دلخواه هنگام ساخت خود و بدون تجهیزات خاص.
