تولید کننده ملات خشک سیمانی و افزودنی بتن

بتن چیست

بتن چیست ؟

نوشته زیر برگرفته از کتاب تکنولوژی بتن و طرح اختلاط دکتر مستوفی می باشد که توسط تیم فنی و مهندسی ماناملات استخراج شده و جهت ارتقاء درک کافرمایان از بتن و ساختار آن منتشر شده است.

فهرست مطالب

بتن

امروزه بتن و فولاد نقش و کاربرد زیاد در کارهای عمرانی بالاخص ساختمان سازی دارند. بسته به نوع کاربری و شرایط، نوع سازه بتنی یا فولادی طراحی می شود.

سازه های بتنی نسبت به سازه های فولادی دارای مزایا و برتری هایی می باشد. مانند شکل پذیری بهتر بتن نسبت به فولاد، مقاومت زیاد بتن در مقابل آتش نسبت به فولاد، در دسترس بودن مصالح اولیه ساخت بتن و از همه مهم تر مقاومت فشاری قابل توجه بتن.

بتن از چه چیزی تشکیل شده است ؟

بتن مخلوطی از دانه های سنگی ( شن و ماسه )، سیمان، آب، هوا و مواد افزودنی می باشد.

  • دانه های سنگی حدود 60 الی 75 درصد حجم بتن را به خود اختصاص می دهند.
  • سیمان حدود 7 الی 15 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد.
  • آب 14 الی 21 درصد از حجم بتن را تشیل می دهد.
  • هوا هم در حالت عادی ( بتن با هوای معمولی ) در ساخت بتن وجود دارد هم بعضی اوقات با توجه به شرایط، بتن را هوادار ( با استفاده از افزودنی های هوازا یا سیمان هوازا ) می سازند. در بتن با هوای معمولی، هوای موجود بین 0.5 الی 3 درصد و حباب های موجود درشت و مضر می باشد.اما در بتن هوادار با استفاده از سیمان هوازا یا یکسری از مواد افزودنی شیمیایی، حباب های ریز هوا با ابعاد کوچکتر از 0.05 میلیمتر بین 4 الی 8 درصد حجم بتن، جهت تقویت دوام بتن، را عمداً بوجود می آورند.
  • مواد افزودنی یا مضاف مواد شیمیایی می باشند که به میزان جزیی و به صورت درصدی از وزن سیمان به مخلوط اضافه می کنند تا برخی خواص مطلوب را ایجاد کنند.

سیمان

به ماده چسباننده مصالح سنگی به یکدیگر در مخلوط بتن، سیمان هیدرولیکی و در اصطلاح عامیانه سیمان گفته می شود.

نقش سیمان در بتن صرفاَ چسباندن دانه های بتن به یکدیگر می باشد و به تنهایی نقشی در میزان مقاومت و میزان باربری بتن ندارد. به همین جهت بتن خوب به بتنی گفته می شود که وقتی در آزمایشگاه شکسته می شود، محل شکست مقطع سنگ ها باشد نه مقطع سیمانی بتن.

ساختار شیمیایی سیمان

1 – تری کلسیم سیلیکات ( C3S ): ماده ای می باشد که به سرعت وارد واکنش شیمیایی می شود، گرمای زیادی آزاد کرده و بتن را سفت میکند. مقاومت بتن در مقابل حمله سولفات ها را کاهش می دهد.

2- دی کلسیم سیلیکات ( C2S ): این ماده دقیقاً عکس تری کلسیم سیلیکات عمل میکند. این ماده به کندی و در بعضی مواقع تا یک ماه طول میکشد تا بصورت صد در صد وارد واکنش شیمیایی می شود و در هنگام واکنش شیمیایی گرمای کمتری آزاد میکند.

3- تری کلسیم آلومینات( C3A ): همانند تری کلسیم سیلیکات سریعاً وارد واکنش شیمیایی شده و گرمای بیشتری حتی نسبت به C3S تولید می کند. این ماده نیز مقاومت بتن در مقابل حمله سولفات ها را کاهش می دهد.

4- تتراکلسیم آلومینوفریت ( C4AF ): از نظر گیرش حد متوسط دارد.

انواع سیمان

1- سیمان های پرتلند که بسته به کندگیر یا زودگیر بودنشان و همچنین میزان مقاومت شان در برابر حمله سولفات ها به 5 تیپ تقسیم می شوند.

  • تیپ یک: سیمان معمولی بوده و معمولا در جاهایی که خطر حمله سولفات ها نباشد از این تیپ استفاده می شود.
  • تیپ دو: از نظر گیرش تقریباً کندگیر می باشد و مقاومت نسبی در مقابل حمله سولفوت ها دارد.
  • تیپ سه: از نظر ساختار، شباهت زیادی به سیمان تیپ یک دارد، با این تفاوت که خیلی ریزتر آسیاب شده و به همین جهت گیرش سریع تری دارند.
  • تیپ چهار: این سیمان تا حدودی کندگیر بوده و معمولاً گرمای کمتری آزاد میکند. به همین جهت در بتن ریزی های حجیم یا شرایطی که دمای هوا بالا بوده از این تیپ سیمان در ساخت بتن استفاده می شود.
  • تیپ پنج: معروف به سیمان ضدسولفات می باشد و معمولاً در جاهایی که خطر حمله سولفات ها باشد از این تیپ سیمان جهت ساخت بتن استفاده می شود.

نکته: در بعضی مواقع بسته به شرایط به سیمان های تیپ 1 الی 3 با اضافه کردن کمی مواد هوازا می شود به تیپ جدیدی از سیمان با خواص مطلوب دست یافت.

2 – سیمان سفید

3 – سیمان رنگی

4 – سیمان پرتلند سرباره ای

5 – سیمان پوزولانی

6 – سیمان بنایی

7 – سیمان چاه نفت

8 – سیمان انبساطی

9 – سیمان آلومنیوم

آب

آب نقش بسیار مهمی در بدست آوردن بتن با کیفیت دارد. اگر آبی که در بتن استفاده می شود مناسب نباشد باعث بوجود آمدن مشکلاتی اعم از افت مقاومت بتن، خوردگی و زوال میلگرد های بتن، به تاخیر افتادن گیرش بتن و در نهایت باعث بوجود آمدن لکه هایی در سطح تمام شده بتن می شوند. بالاخص بتن هایی که سطح تمام شده آن ها به عنوان نما استفاده می گردد.

در کل آبی مناسب ساخت بتن می باشد که درصد ناخالصی های آن کم بوده و PH آن بین 6 الی 8 درصد باشد. آب شرب بهترین آب برای ساخت بتن می باشد.

دانه سنگی ( سنگدانه )

دانه های سنگی حدود 60 الی 75 درصد حجم بتن را به خود اختصاص می دهند و به دو گروه شن و ماسه تقسیم می شوند. شن حدود 60 الی 70 درصد و ماسه حدود 30 الی 40 درصد از حجم سنگدانه ها رو به خود اختصاص می دهند. با کمی تقریب در کارگاه دانه های ریزتر از 5 میلیمتر را ماسه و بزرگتر از 5 میلیمتر را شن می گویند.

شن و ماسه موجود در طبیعت از نظر شکل ظاهری به 5 دسته تقسیم می شوند.

  • گرد
  • نامنظم
  • گوشه دار
  • دانه های پولکی شکل
  • دانه های سوزنی شکل

از نظر مقاومت نهایی بتن، اصولاً بتنی که با دانه های گوشه دار ساخته می شود به دلیل درگیری بیشتر دانه با همدیگر و برقراری اصطکاک بین آنها، مقاوم تر خواهد بود.

نکته: دانه های پولکی شکل و سوزنی شکل به هیچ عنوان برای ساخت بتن مناسب نیستند.

نکته (2): بتنی که دارای منحنی دانه بندی پیوسته باشد از نظر مقاومت بتنی مناسب خواهد بود.