در دوران حاضر بتن اصلی‌ترین متریال ساخت و ساز است البته سابقه استفاده از این متریال به این دوران محدود نمی‌شود بلکه در گذشته‌های دور نیز به نوعی 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 به طور کلی، بتن متریالی ساخته شده از سنگدانه‌ها، آب و سیمان است که باتوجه به 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 موثر است که باید به آن‌ها توجه شود. بتن با توجه به شرایط آب و هوایی، 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 آنرا به اسکلت و پیکر اصلی بتن تشبیه کرد. همانطور که بدن انسان بدون اسکلت یک توده نرم و غیرقابل تصور است، بتن بدون سنگدانه هم یک ماده ضعیف و شکننده خواهد بود.
سنگدانه در واقع همین سنگ‌های معمولی است که ما در همه جا مشاهده می‌کنیم؛ مقدار سنگدانه‌ها در هر متر مکعب بتن، حدود سه چهارم آن را تشکیل می‌دهد و خود به دو بخش تقسیم می‌شود که عبارتند از:
سنگدانه‌های درشت: سنگدانه‌های درشت اندازه بزرگتری دارند و سایز آن‌ها حدودا 20 میلی‌متر است. البته این اندازه حدودی است و با توجه به الک مشخص می‌شود.
سنگدانه‌های ریز: برخلاف سنگدانه‌های بزرگ یا درشت، سنگدانه‌های ریز سایز کوچکتری دارند و اندازه آن‌ها، حدودا 10 میلی‌متر است.
نکته: حتما شما هم با واژه شن و ماسه زیاد مواجه شده‌اید، در واقع شن و ماسه همین سنگدانه‌های ریز و درشت هستند، به سنگدانه‌های درشت و بزرگتر شن گفته می‌شود (دانه‌هایی که اندازه‌ای بیشتر از 5 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 ریز بین سنگدانه‌های درشت قرار می‌گیرند تا فضای خالی به کمترین حد ممکن برسد و در نهایت با سیمان فضاهای خالی تماما پر شود. استفاده صحیح از سنگدانه‌ها در چند چیز موثر است:
- استحکام بتن افزایش پیدا می‌کند
- در مصرف سیمان و ملات صرفه‌جویی می‌شود
- احتمال خرابی بتن پس از خشک شدن کاهش پیدا می‌کند
نقش آب و مقدار آن در مواد تشکیل دهنده بتن
یکی از مهم‌ترین پاسخ‌ها به این سوال که بتن از چه چیزی ساخته شده، آب است!
شما هرچقدر هم سنگدانه و سیمان روی هم 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 یک کلام 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 احتمالا در صورت در نظر نگرفتن برخی نکات، مقاومت بتن کاهش خواهد یافت، اما کم نیز، اسلامپ بتن را پایین آورده، بتن فضاهای خالی را به خوبی پر نمی‌کند و بازهم در مقاومت آن تاثیر خواهد گذاشت.
تاثیر کیفیت آب در کیفیت ساخت بتن
گفته می‌شود بهترین آن برای ساخت بتن همین آبی است که ما به عنوان 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 تاثیرگذار خواهد بود. البته باز هم 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 آب شور 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، مثلا 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 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 کاملا 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 پر کرده و در نهایت بعد از سفت و خشک شدن، یک متریال کاملا 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 ترکیب کننده 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 آیین نامه بتن ایران (آبا) مباحث ساخت بتن را بیان کرده و پیمانکاران باید براساس ضوابط درج شده در این آیین نامه اقدام به ساخت بتن کنند.
