در دوران حاضر بتن اصلی‌ترین متریال ساخت‌وساز است البته سابقه استفاده از این متریال به این دوران محدود نمی‌شود بلکه در گذشته‌های دور نیز به‌نوعی از چنین ماده‌ای برای سازه‌های بزرگ استفاده می‌شده است. اما در حال حاضر، بتن به یک ماده پایه‌ای تبدیل شده که تحقیقات گسترده‌ای روی آن انجام شده و انواع مختلفی از آن تولید شده است که هر یک کارایی خود را دارند. اما به‌طورکلی، بتن متریالی ساخته شده از سنگ‌دانه‌ها، آب و سیمان است که باتوجه‌به محیط اجرای آن، برخی مواد افزودنی نیز به آن اضافه می‌شود. در این مطلب به شما خواهیم گفت که بتن از چه موادی تشکیل شده است و میزان هر یک از این مواد چقدر است. پس با ابزارینو تا پایان این مطلب همراه باشید.
بتن از چه موادی تشکیل شده است؟
همان‌طور که اشاره کردیم، بتن از سه ماده اصلی درست می‌شود.
- سنگ‌دانه‌ها
- سیمان
- آب
البته واقعیت ماجرا به این سادگی نیست، بلکه در ساخت بتن خیلی از آیتم‌ها و عوامل مؤثر است که باید به آن‌ها توجه شود. بتن باتوجه‌به شرایط آب‌وهوایی، نوع پروژه و سازه، جایی که بتن در آن اجرا می‌شود و موارد دیگری شبیه به این ساخته می‌شود و هر یک از این عوامل می‌تواند در نسبت اختلاط مواد تغییراتی ایجاد کند.
نقش سنگ‌دانه‌ها در ساخت و تولید بتن
اگر بخواهیم سنگ‌دانه‌ها در بتن را به چیزی تشبیه کنیم، می‌توان آن را به اسکلت و پیکر اصلی بتن تشبیه کرد. همان‌طور که بدن انسان بدون اسکلت یک توده نرم و غیرقابل‌تصور است، بتن بدون سنگ‌دانه هم یک ماده ضعیف و شکننده خواهد بود.
سنگ‌دانه در واقع همین سنگ‌های معمولی است که ما در همه‌جا مشاهده می‌کنیم؛ مقدار سنگ‌دانه‌ها در هر مترمکعب بتن، حدود سه‌چهارم آن را تشکیل می‌دهد و خود به دو بخش تقسیم می‌شود که عبارت‌اند از:
سنگ‌دانه‌های درشت: سنگ‌دانه‌های درشت اندازه بزرگ‌تر دارند و سایز آن‌ها حدوداً ۲۰ میلی‌متر است. البته این اندازه حدودی است و باتوجه‌به الک مشخص می‌شود.
سنگ‌دانه‌های ریز: برخلاف سنگ‌دانه‌های بزرگ یا درشت، سنگ‌دانه‌های ریز سایز کوچک‌تری دارند و اندازه آن‌ها، حدوداً 10 میلی‌متر است.
نکته: حتماً شما هم با واژه شن و ماسه زیاد مواجه شده‌اید، در واقع شن و ماسه همین سنگ‌دانه‌های ریزودرشت هستند، به سنگ‌دانه‌های درشت و بزرگ‌تر شن گفته می‌شود (دانه‌هایی که اندازه‌ای بیشتر از ۵ میلی‌متر دارند) و به دانه‌های کوچک‌تر ماسه می‌گویند (دانه‌هایی که قطر کمتری از 5 میلی‌متر دارند)
بتن ترکیبی از چه سنگ‌دانه‌هایی است؟
بتن ترکیبی از هر دو سنگ‌دانه است. سنگ‌دانه‌های ریزبین سنگ‌دانه‌های درشت قرار می‌گیرند تا فضای خالی به کمترین حد ممکن برسد و در نهایت با سیمان فضاهای خالی تماماً پر شود. استفاده صحیح از سنگ‌دانه‌ها در چند چیز مؤثر است:
- استحکام بتن افزایش پیدا می‌کند
- در مصرف سیمان و ملات صرفه‌جویی می‌شود
- احتمال خرابی بتن پس از خشک‌شدن کاهش پیدا می‌کند
نقش آب و مقدار آن در مواد تشکیل‌دهنده بتن
یکی از مهم‌ترین پاسخ‌ها به این سوال که بتن از چه چیزی ساخته شده، آب است!
شما هرچقدر هم سنگ‌دانه و سیمان روی‌هم بریزید و آن‌ها را مخلوط کنید، بدون آب هیچ گیرایی و پیوستگی‌ای به وجود نخواهد آمد، همان‌طور که آب مایه حیات برای انسان است، برای بتن هم مایه تشکیل و تولید است. میزان آب، نوع آب، سردی یا گرمی آب و مواردی مانند این، در ساخت بتن اهمیت دارد.
در یک‌کلام می‌توان گفت «کیفیت بتن ساخته شده شما، به میزان آب آن بستگی دارد.» اگر بیش از اندازه آب مصرف کنید، بتن رقیق شده، گیرایی پایین‌تری دارد و احتمالاً در صورت درنظرنگرفتن برخی نکات، مقاومت بتن کاهش خواهد یافت، اما کم نیز، اسلامپ بتن را پایین آورده، بتن فضاهای خالی را به‌خوبی پر نمی‌کند و بازهم در مقاومت آن تأثیر خواهد گذاشت.
تأثیر کیفیت آب در کیفیت ساخت بتن
گفته می‌شود بهترین آن برای ساخت بتن همین آبی است که ما به‌عنوان آب آشامیدنی مصرف می‌کنیم؛ علت این امر هم، املاح داخل آب آشامیدنی است که کمترین میزان را دارد و برای بتن مناسب است. ذرات معلق در آب و مواد جامد آن بسیار پایین است و همین امر در کیفیت بتن تأثیرگذار خواهد بود. البته بازهم این مورد، یک چیز استاندارد و مطلق نیست و می‌توان از تعاریف دیگری هم در این زمینه استفاده کرد.
در یک تعریف کلی‌تر، اگر یک آب‌شور نباشد یا در اصطلاح فنی، میزان PH یا مواد اسیدی آن پایین (بین 6 تا 8) باشد، برای ساخت بتن مناسب است.
میزان آب در بتن با اصطلاح نسبت آب به سیمان شناخته می‌شود و این مقدار برای ساخت بتن‌های مختلف متفاوت است، مثلاً در بتنی مثل بتن پرتلند (سیمان پرتلند) که یکی از پرمصرف‌ترین بتن‌های موجود در جهان است، مقدار آب به سیمان حدود 25 درصد آن را تشکیل می‌دهد اما در بتن‌های دیگر، این میزان کمتر یا بیشتر است.
سیمان و نقش آن در ساخت بتن
یکی یکی دیگری از چیزهایی که به این سوال که بتن ترکیبی از چه موادی است، پاسخ می‌دهد، سیمان است. سیمان نوعی مواد آهکی است که در کارخانه تولید می‌شود و انواع بسیار مختلفی دارد. همان‌طور که در بخش قبل اشاره کردیم، یکی از متداول‌ترین سیمان‌ها در دنیا، سیمان پرتلند است که همین سیمان‌هایی در دسترس ما است و کاربردهای بسیار فراوانی دارد. سیمان یک ماده کاملاً پودری است که در ترکیب با آب، ماده چسبنده‌ای تشکیل می‌دهد که در اصطلاح به آن ملات می‌گویند. این ملات یا ماده چسبنده، باعث پیوستگی سنگ‌دانه‌ها شده، فضای خالی بین آن‌ها پرکرده و در نهایت بعد از سفت و خشک‌شدن، یک متریال کاملاً سخت را تشکیل می‌دهد.
سیمان از چه چیزی ساخته شده است؟
ماده اصلی سیمان، آهک است که در ترکیب با خاک رس و دما دادن آن درست می‌شود. آهک با خاک رس در دمای بسیار بالایی معادل هزار درجه سانتیگراد ترکیب می‌شوند.
بتن از موادی ساخته شده که در کنار هم یک ماده سخت و مقاوم را تشکیل می‌دهد، سنگ‌دانه‌ها نقش اسکلت بتن، آب ماده ترکیب‌کننده و سیمان ماده چسبنده بتن است و در میزان مصرف هر یک شاخص‌های مختلفی وجود دارد. امروزه برای ساخت بتن و طرح اختلاط آن، معیارهای مختلفی تدوین شده و آیین‌نامه‌های زیادی وجود دارد در ایران آیین‌نامه بتن ایران (آبا) مباحث ساخت بتن را بیان کرده و پیمانکاران باید بر اساس ضوابط درج شده در این آیین‌نامه اقدام به ساخت بتن کنند.
