انواع بتن های مقاوم

پیشرفت در تکنولوژى و همچنین نیاز بشر به سازه هاى گوناگون باعث شده تا تحقیقات وسیعى بر روى خواص و رفتار مواد صورت گیرد که بالطبع نتیجه آن ابداع گونه هاى مختلف سازه ها و بهره گیرى از مواد گوناگون است. این امر در مورد سازه هاى ساخته شده از بتن و فولاد نیز صادق بوده و تا کنون بتن هاى گوناگونى ابداع و به بازار عرضه شده اند. در این بخش برخى از انواع و گونه هاى مختلف بتن ها را مورد بررسى قرار داده تا ضمن شناخت از آنان به کاربردهاى فراوانى که در صنعت ساخت و ساز مى توانند، داشته باشند آگاهى حاصل گردد. بتن را از نظر وزن مخصوص مى توان به سه دسته تقسیم نمود. بتن معمولى، بتن سبک و بتن سنگین. لیکن این تقسیم بندى فراگیر نبوده و خواص و کاربردهاى متعدد گونه هاى مختلف بتن ها را در بر نمى گیرد. از اینرو در ادامه ویژگى ها و کاربردهاى هر کدام از انواع بتن ها، ارائه شده است. در هر حال از آنجا که در پاره اى مواقع خصوصیات بتن هاى دیگر با تن معمولى مقایسه مى گردد، لذا لازم است بتن معمولى معرفى شود.مطابق تعریف بتن معمول، بتنى است است که به صورت عادى با سیمان هاى معمولى تیپ (I ) تا تیپ (V ) پرتلند ساخته مى شود. این بتن داراى وزن مخصوصى برابر با ۲۲۰۰ الى ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب هستند. (معمولاً ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) و این تفاوت از ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ در وزن مخصوص، ناشى از جنس دانه ها و تراکم بتن است.

بتن سبک: (Light weight Concrete )

براساس تعریف موسسه (ACI ) بتن سبک عبارتست از: بتنى که وزن مخصوص آن بطور محسوسى کمتر از وزن مخصوص بتن معمولى است و با سنگدانه هاى طبیعى یا شکسته ساخته مى شود. بتن سبک اغلب به عنوان جایگزینى مناسب و مکمل براى بتن معمولى وبه منظور کاهش وزن سازه به کار مى رود، هر چند مقاومت فشارى نهایى آن، در مقایسه با بتن هاى معمولى مقدار کمترى است. معمولا افزایش هزینه ناشى از اعمال تمهیدات ویژه در ساخت بتن سبک به ازاى هر متر مکعب، با کاهش بار مرده و افزایش مقاومت بتن در مقابل آتش سوزى جبران مى شود. کاهش بار مرده در سازه موجب کاهش ابعاد پى ساختمان کاهش ابعاد پى هاى منفرد و کاهش عرض پى هاى زیر دیوار، ابعاد ستون ها، تیرها و همچنین کاهش ضخامت سقف مى گردد. این کاهش در جرم بتن مصرفى موجب صرفه جویى در هزینه ساخت اعضاى فوق الذکر و جبران اضافه هزینه ناشى از ساخت بتن سبک خواهد شد. علاوه بر این، میزان عایق سازى صوتى و حرارتى آن به گونه اى است که در اکثر موارد استفاده از لایه هاى اضافى جهت عایق بندى جزیى یا کلى را منتفى مى سازد، که خود از لحاظ اقتصادى به صرفه خواهد بود.

طبقه بندى بتن هاى سبک عموما به دو شکل کلى صورت مى گیرد.

 طبقه بندى براساس زمینه هاى کاربرد آن

 طبقه بندى براساس روش دستیابى به سبکى (روش دستیابى به جرم حجمى کم)

از آنجا که جرم حجمى در بتن سبک معیار اصلى شناسایى آنست، اکثر استانداردها و آئین نامه هاى جهانى، حد بالاى جرم حجمى خشک بتن سبک را حدود ۱۹۰۰ الى ۲۰۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب و حد پایین جرم حجمى بتن سبک را حدوداً ۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب قید نموده اند. راهنماى بتن سبکدانه انجمن بتن آمریکا (ACI ) در تقسیم بندى براساس زمینه هاى کاربرد آن تقسیم بندی شده اند.

۱ براساس زمینه هاى کاربرد سبک را به شکل زیر دسته بندى نموده است :

الف بتن هاى سبک سازه اى: این نوع بتن عموما داراى جرم مخصوصى بین ۱۴۰۰ تا ۱۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و حداقل مقاومت فشارى تعریف شده براى آنها، معادل ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع است، بتن هاى سبک سازه اى داراى مقاومت و وزن مخصوص کافى بوده، بگونه اى که کار برد آنها را در اعضاى سازه اى مجاز مى سازد. در بعضى حالات امکان افزایش مقاومت تا ۶۰ نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارد. در مناطق زلزله خیز، آیین نامه ها، حداقل مقاومت فشارى بتن سبک را به ۲۸ نیوتن بر میلیمتر مربع محدود مى کنند. در بتن هاى سبک سازه اى از سنگدانه هایى استفاده مى شود که حصول مقاومتى بیش از ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع و جرم مخصوص کمتر از ۱۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب (البته اسماً بزرگتر از ۱۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) را امکان پذیر سازند. سنگدانه هایى که این شرایط را عموماً برآورده مى کنند و سنگدانه هایى که طبق استاندارد ASTN  C330 براى ساخت بتن هاى سبک سازه اى مورد استفاده هستند، عبارتند از:شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار،فرایند تفتیدن ،سرباره هاى منبسط شده،پوکه هاى معدنى،پوکه هاى صنعتى، خاکستر بادى تفتیده.

تأمین مقاومت فشارى معادل ۲۷ نیوتن بر میلى متر مربع و بیشتر با بعضى از این سنگدانه ها امکان پذیر است. شرایط سایر سنگدانه ها نیز طورى است که قادر به حصول حداقل مقاومت فشارى مقرر شده براى بتن سبک سازه اى (یعنى ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع) مى باشند. مقاومت بتن هاى دانه سبک، تابعى از جرم مخصوص آنها است. باید توجه داشت که جرم مخصوص بتن، عمدتاً متأثر از جرم مخصوص سنگدانه مصرفى است، به گونه اى که استفاده از مصالح سبکتر، موجب کاهش وزن مخصوص بتن خواهد شد، ولى استفاده از مصالح سنگین تر از نوع سبک، لزوماً موجب افزایش مقاومت بتن ساخته شده نخواهد گشت. بیشترین مقاومت براى بتن با استفاده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار به دست مى آید. در ساخت و تولید این سنگدانه هاى مخصوص، مصالح خام مورد استفاده، باید داراى خاصیت انبساط و شیشه اى شدن (اصطلاحا هم جوش شدن) در اثر حرارت ذوب باشند.
ب بتن هاى سبک نیمه سازه اى: این نوع بتن از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشارى در محدوده بتن هاى سبک سازه اى و بتن هاى سبک غیرسازه اى قرار دارد، بگونه اى که مقاومت فشارى آن ها بین ۷ الى ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع و جرم مخصوص آنها ۸۰۰ الى ۱۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مى باشد. بتن هاى سبک نیم سازه اى با سنگدانه هاى تولید شده از روش هاى تکلیس (آهکى شدن)، سنگدانه کلینکر، محصولات منبسط شده اى نظیر سرباره هاى منبسط شده، خاکستر بادى، شیل و اسلیت یا سنگدانه هاى تولیدى از مصالح طبیعى، مانند پوکه سنگ آذرین، سنگ هاى آذرین متخلخل یا توف، ساخته مى شوند. جرم مخصوص بتن تولید شده با سنگدانه هاى فوق، بین ۸۰۰ الى ۱۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مى باشد. با تجدید نظر و اصلاح ترکیبات تشکیل دهنده بتن هاى سبک، مى توان ساخت بتن هاى نیمه سازه اى را با سنگدانه هایى نظیر پرلیت، الیاف پلى استایرن و کف هاى اسفنجى گسترش داد. مقاومت بتن به طور معمول تابعى است از وزن مخصوص آن.کاربرد مواد افزونى نظیر تسریع کننده ها و روان کننده ها (مواد کاهش دهنده آب)، مى تواند در تغییر مقاومت بتن هاى ساخته شده با سنگدانه هاى مذکور مؤثر باشد