انواع بتن

بتن غیر مسلح

بتنی است که در آن هیچ آرماتور و یا المان تسلیح‌کننده دیگری به کار نرفته است و دارای مقاومتی بین 200 تا 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و وزن مخصوص در حدود 2200 تا 2500 کیلوگرم بر مترمکعب است. این نوع بتن در برابر کشش مقاومت چندانی نداشته و در نتیجه در مکان‌هایی که مقاومت کششی زیادی نیاز نداشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بتن مسلح

بتنی است که آن را به وسیله آرماتورها، شبکه‌های توری تقویتی، صفحات فلزی و یا الیاف تقویتی مسلح می‌کنند تا مقاومت کششی آن را افزایش دهند. علت اصلی افزایش مقاومت کششی بتن، انتقال نیروهای کششی به وجود آمده در بتن به میلگردهاست که در نتیجه آن نیروهای کششی به بتن وارد نشده و بتن ترک نمی‌خورد.
علل اصلی عملکرد مناسب بتن مسلح عبارت‌اند از:
– ضریب انبساط حرارتی فولاد و بتن مشابه بوده و در نتیجه تنش‌های داخلی ناشی از ارتعاش در انبساط یا انقباض حرارتی از بین می‌روند.
– چسبندگی مناسب بین فولاد و بتن که امکان انتقال مؤثر تنش‌ها را فراهم می‌کند.
– وجود یک غشاء مناسب بر روی فولاد که از خوردگی آن جلوگیری می‌کند.

بتن پیش تنیده

بتنی است که در آن آرماتورهای استفاده شده، قبل از رسیدن به بارگذاری سرویس خود، کشیده شده و در نتیجه بتن این قسمت تحت تنش فشاری قرار می‌گیرد. با ایجاد این تنش اولیه، مقاومت بتن در برابر کشش افزایش می‌یابد. در حقیقت برای افزایش تحمل تنش کششی و جلوگیری از نفوذ آب به بتن، آن را تحت بارهای دائمی قرار می‌دهند. این بارها در خلاف جهت بارهای وارد بر سازه بوده و آن‌ها را خنثی می‌کنند. ابن بتن‌ها مقاومت باربری بالایی دارند.

بتن پبش ساخته

قطعات بتنی هستند که در محل کارخانه ساخته و سپس به محل اجرا منتقل و مونتاژ می‌شوند. درنتیجه تشکیل این بتن‌ها در محل کارخانه، سرعت و دقت ساخت آن‌ها بالاتراست. در این قطعات انتقال صحیح از کارخانه به محل پروژه از اهمیت بالایی برخوردار است.

بتن سنگین

این نوع بتن با استفاده از سنگ‌های طبیعی سنگین مانند باریت یا مگنتیت یا سنگ‌های ساختمانی مانند آهن یا سرب ساخته شده‌اند. کاربرد اصلی این بتن برای محافظت از تابش اشعه (پزشکی یا هسته‌ای) است. همچنین بتن سنگین وزن برای محافظت خطوط لوله و سازه‌های مشابه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. چگالی به دست آمده به نوع ترکیب مورد استفاده بستگی دارد. به طور معمول با استفاده از باریت‌ها، چگالی در حدود 3500 کیلوگرم بر مترمکعب خواهد بود که حدود 45 درصد فراتر از بتن نرمال است. به طورکلی بتن‌های سنگین بتن‌هایی هستند که دارای چگالی بیشتر از 3200 کیلوگرم بر مترمکعب بوده و در پروژه‌های بزرگی همچون نیروگاه‌های هسته‌ای و مکان‌هایی که در معرض پرتوهای ایکس و گاما وجود دارند استفاده می‌شوند.

بتن اسفنجی

این نوع بتن که به آن بتن پوک یا متخلخل نیز گفته می‌شود بتنی است که از اختلاط آب، سیمان، سنگ‌دانه درشت (شن) و مقدار کمی ماسه (و یا حذف کلی ماسه) تشکیل شده که در آن میزان آب از مقدار متعارف استفاده شده در بتن معمولی کمتر است به طوری که بعد از گذشت حدود یک ساعت از زمان طرح اختلاط، آب آن تبخیر می‌شود. میزان تخلخل در این بتن‌ها بین 15 تا 22 درصد متغیر بوده و آب می‌تواند به راحتی از بین فضاهای خالی موجود عبور کند. مقاومت این نوع بتن زیاد نبوده و بین 400 تا 4000 psi می‌باشد و به همین دلیل بهتر است برای تولید روسازی‌های بتنی استفاده شود. این بتن‌ می‌تواند در مناطق با آب و هوای سرد مورد استفاده قرار گیرد بدون اینکه یخ زدن آب، برف و باران در داخل آن‌ باعث بروز مشکلی در آن شود. این بتن‌ دارای دو نوع بتن اسفنجی گازی و بتن اسفنجی کفی است. از بتن اسفنجی کفی در مواردی مانند لایه میانی ساندویچ پانل‌ها، پرکننده حفاری‌ها و عایق‌های حرارتی و از بتن اسفنجی گازی می‌توان در ساخت دیوارهای جداکننده استفاده نمود. اجزای تشکیل دهنده این بتن‌ عبارت‌اند از شن، آب، سیمان و مواد افزودنی ( خاکستر بادی، گاز سیلیس و روباره).

بتن پرمقاومت

بتنی است که مقاومت فشاری آن بیشتر از 50 مگا پاسکال و دارای رفتاری ترد می‌باشد. استفاده از مواد افزودنی معدنی مانند پوزولان‌ها می‌تواند مقاومت فشاری و دوام این بتن‌ها را افزایش دهد. در این بتن‌ها افزایش نرمی سیمان باعث افزایش سرعت واکنش هیدراسیون می‌شود ولی نرمی سیمان نباید خیلی زیاد شود. همچنین باید از ماسه با دانه‌بندی درشت‌تر استفاده گردد. مدول نرمی مناسب برای ماسه حدود 5/2 تا 2/3 است، اگرچه توصیه می‌شود که ماسه با مدول نرمی 3 و بیشتر استفاده شود.

بتن الیافی

نوعی از بتن است که در آن با اضافه کردن الیاف تقویت کننده، مقاومت فشاری و کششی به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. از این نوع بتن برای کنترل ترک استفاده قرار می‌شود. با استفاده از بتن الیافی، مقاومت برشی، مقاومت خمشی باقی‌مانده بعد از ترک‌خوردگی، مقاومت ضربه، خستگی و ظرفیت جذب انرژی بتن بهبود می‌یابد. شکل، طول، نسبت ظاهری، نوع و مقدار، مقاومت کششی و مکانیزم مهاری الیاف‌ها بر میزان تأثیرگذاری آن‌ها بر بتن اثرگذار است. از مزایای این نوع بتن می‌توان به مقاومت زیاد، شکل‌پذیری بالا، جذب انرژی زیاد و پایداری در برابر ایجاد ترک، مقاومت زیاد در برابر تنش‌های ناشی از خستگی، مقاومت زیاد در برابر ضربه، قابلیت کششی بالا، قابلیت باربری زیاد حتی در صورت ترک‌خوردگی، مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد اشاره کرد. انواع الیاف مورد استفاده در بتن عبارت‌اند از: الیاف شیشه، فولاد، پلی‌پروپیلن، آزبست و کربن.

بتن خودمتراکم شونده

بتن خودمتراکم شونده یا بتن ریزشی، بتنی است که با وزن خود در قالب پخش شده و نیازی به ویبراسیون و فشرده کردن بتن وجود ندارد و در نتیجه هزینه بتن‌ریزی کاهش می‌یابد؛ بنابراین در مکان‌هایی که به مخلوط بتن با قابلیت جاری شدن زیاد، خود پخش‌شدگی در تمام نقاط قالب، پوشش دادن آرماتور با تراکم زیاد، بدون جداشدگی ذرات و بدون لرزاندن مکانیکی نیاز است از این نوع بتن استفاده می‌شود. بتن خودمتراکم کارایی بالایی داشته و اسلامپ آن در حدود 650 تا 750 می‌باشد. از مزایای این روش:
می‌توان به جاگیری راحت بتن در قالب، سطح تمام‌شده بهتر، کاهش نیروی انسانی مورد نیاز، کاهش آلودگی صوتی ناشی از عملیات ویبره و اجرای سریع‌تر آن اشاره کرد.
مواد تشکیل‌دهنده بتن خودمتراکم:
سنگ‌دانه درشت، سنگ‌دانه ریز، مواد افزودنی معدنی (سرباره، روباره، میکرو سیلیس)، مواد اصلاح کننده ویسکوزیته، فوق کاهنده آب (فوق روان کننده‌ها)، فیلرها

بتن اصلاح شده با پلیمر

این نوع بتن از مخلوط کردن پلیمرهای آلی با اجزای بتن در هنگام اختلاط به دست می‌آیند. معمولاً این پلیمرها به صورت مخلوط در آب تولید می‌شوند که به آن‌ها لاتکس گویند. تغییر در خواص بتن به نوع لاتکس‌ها بستگی دارد. به طورکلی لاتکس‌ها، مقاومت سایش، مقاومت‌ خمشی و کششی، مقاومت در برابر یخ‌زدگی و آب شدن بتن را افزایش داده و نفوذپذیری، مدول الاستیسیته و جمع شدگی بتن را کاهش می‌دهد. کاهش مدول الاستیسیته ناشی از مصرف لاتکس در ملات یا بتن منجر به کاهش تنش‌ها به دلیل اختلاف کرنش‌های حرارتی و جمع شدگی می‌شود و تمایل بتن به ترک‌خوردگی کاهش می‌یابد.
در حقیقت بتن پلیمری به نوعی از بتن گفته می‌شود که در آن به‌جای استفاده از سیمان، از یک ماده پلیمری استفاده می‌شود.
انواع بتن پلیمری:
بتن پلیمری به سه دسته زیر قابل تقسیم است:

– بتن پلیمری (PC):
این بتن متشکل از پلیمریزاسیون مخلوطی از منومر و سنگ‌دانه‌ها بدون هیچ ماده چسبنده دیگری است.
خواص این بتن بستگی به مقدار و خواص پلیمر بکار رفته در آن دارد. رزین‌های پلی‌استر هزینه کمتری دارند و با فرمول‌های مختلفی موجود هستند. رزین‌های اپوکسی با وجود گرانی به دلیل داشتن مزایایی همچون چسبندگی به سطح خیس نیز مورد توجه بسیاری قرار دارند. از جمله رزین‌های پرکاربرد می‌توان به منومر استایرن و متیل متاکریلیت (MMA) اشاره کرد.
به دلیل کسب مقاومت فشاری 140 مگا پاسکال در ظرف کمتر از 1 ساعت، برای کارهای فوری در معادن، تونل‌ها و جاده‌ها مناسب است.

–  بتن اصلاح‌شده با لاتکس (LMC):
این بتن در واقع همان بتن معمولی ساخته شده با سیمان پرتلندی است که در آن به‌جای بخشی از آب یک لاتکس استفاده می‌شود. این مواد در بتن تولید هوا می‌کنند بنابراین در هنگام تولید بتن LMC از مواد حذف‌کننده هوا استفاده می‌شود. اصولاً در این بتن از پلیمر به میزان 10 تا 25 درصد وزنی سیمان استفاده می‌شود. با توجه به افزایش میزان آب موردنیاز در این بتن‌ها، نسبت‌های متداول آب به سیمان در محدوده 4/0 تا 45/0 می‌باشد. بتن معرفی شده قابلیت چسبندگی بالایی به بتن قدیمی و مقاومت بسیار بالا در برابر محلول‌های مخرب دارد به همین دلایل برای روکش‌های کف‌های صنعتی و بازسازی دال‌های آسیب‌دیده بسیار مناسب است.

– بتن با پلیمر تزریقی (PIC):
از تزریق یک پلیمر در بتن معمولی سخت شده تشکیل می‌شود. با این کار خلل و فرج داخل بتن به وسیله ماده پلیمری پرشده و مقاومت آن افزایش می‌یابد. این بتن برای تولید محصولات پیش‌ساخته برای مکان‌هایی که به ساختاری با مقاومت بالا نیاز دارد و همچنین برای بهبود دوام سطوح دال پل‌ها استفاده می‌شود.

بتن پاششی

بتن پاششی (shotcrete) که به آن شاتکریت بتنی نیز گفته می‌شود به صورت اسپری کردن و پاشیدن به سطح موردنظر حاصل می‌شود. در این فرآیند، بتن با استفاده از فشار هوا و با سرعت بالا روی سطح موردنظر پاشیده می‌شود. بتن حاصل از پاشش دارای ویژگی‌های اصلی از جمله مقاومت بالا، نفوذپذیری کم و شکل‌پذیری بالا است.

موارد کاربرد بتن پاششی:
در تعمیر سازه‌های موجود و کارهایی که نیاز به قالب‌بندی ندارند، لاینینگ کانال‌ها، مخازن و سدها، معدن‌های زیرزمینی، استخرهای شنا، تونل سازی، حفره‌های زیرزمینی سنگ‌شکن‌ها و مکان‌هایی با شکل‌های پیچیده و … استفاده می‌شود.
انواع بتن پاششی:

– بتن پاششی یا شاتکریت خشک
در بتن پاششی یا شاتکریت خشک مصالح به روش خشک با یکدیگر ترکیب‌شده (با رطوبت‌های مجاز آیین‌نامه‌ای) و سپس با استفاده از فشار هوا به سمت نازل هدایت می‌شوند. این مصالح در نازل که دارای دو ورودی برای آب و مصالح است با آب ترکیب‌شده و به سطح موردنظر پاشیده می‌شود.

– بتن پاششی یا شاتکریت تر
در بتن پاششی یا شاتکریت تر مصالح به صورت کامل با یکدیگر ترکیب‌شده و توسط پمپ به نازل هدایت می‌شود و سپس هوای فشرده داخل نازل، بتن را به سطح موردنظر می‌پاشد.
مصالح بتن پاششی یا شاتکریت عبارت‌اند از سنگ‌دانه، سیمان، آب و افزودنی‌ها (تسریع‌کننده، الیاف فولادی یا پلیمری، دوده سیلیس یا میکرو سیلیس)

بتن شفاف

بتن شفاف به نوعی از بتن اطلاق می‌شود که با ترکیب فیبر نوری به مخلوط بتن ساختاری را ایجاد می‌کند که قابلیت انتقال نور را دارد. چگالی این بتن چیزی در حدود 2100 تا 2400 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب است و مقاومت فشاری در حدود 49 تا 56 نیوتن بر میلی‌متر مربع را داراست. میزان مقاومت خمشی آن در حدود 7/7 نیوتن بر میلی‌متر مربع ارزیابی شده است.موارد کاربرد بتن شفاف:
نصب بتن شفاف به دو صورت استفاده از پیچ و مهره و یا استفاده از ملات صورت می‌گیرد و بیشتر در دیوارها، کف‌سازی، ساخت تابلو راهنما، دیوارهای داخلی و لامپ‌های مکعبی کاربرد دارد.
انواع بتن شفاف:
– بلوک‌های بتن شفاف (LITRACON):
بلوک‌های پیش‌ساخته متشکل از فیبرهای نوری شیشه‌ای در اندازه و جانمایی‌های مختلف، مصالح سنگی، سیمان و آب با ضخامت 25 تا 50 میلی‌متر هستند.
– پنل‌های بتن شفاف (LITRACON PXL):
نوعی پنل متشکل از فیبرهای نوری از جنس فیبرهای پلاستیکی با جانمایی منظم و با فاصله‌های معین همراه با مصالح سنگی، سیمان و آب می‌باشد. ضخامت این ساختارها بین 40 تا 60 میلی‌متر است.

 بتن غلتکی یا بتن متراکم شده با غلتک  (RCC)

عدد اسلامپ آن‌ برابر صفر است. به عبارت دیگر روانی این نوع بتن صفر بوده و خشک است. در نتیجه تراکم این نوع بتن مانند تراکم خاک با استفاده از ماشین‌آلات متراکم‌سازی صورت می‌پذیرد. طبق تعریف انجمن بتن آمریکا، بتن غلتکی بتنی است که با حرکت بر روی آن در حالت سخت نشده، متراکم می‌شود و بعد از تراکم، رفتاری مشابه با بتن معمولی از خود نشان می‌دهد. وزن مخصوص این بتن حدود 2450 کیلوگرم بر سانتی‌مترمکعب است که از وزن مخصوص بتن معمولی بیشتر است.
انواع بتن غلتکی
– بتن غلتکی با عیار سیمان کم
در ساخت سدها و سازه‌های حجیمی که در آن‌ها به مقاومت زیادی نیاز نیست مانند دیوارهای حائل، پایه‌های سنگین و خاکریزها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
– بتن غلتکی با عیار سیمان زیاد
در اجرای لایه‌های روسازی که به مقاومت مکانیکی و سایشی بالایی مورد نیاز است مانند لایه‌های روسازی بزرگرا‌ه‌ها و پوشش‌های مشابه.
موارد کاربرد بتن غلتکی:
با توجه به مقاومت و شرایط اجرایی بیشتر در سدسازی، شالوده‌های بزرگ و راهسازی کاربرد دارد.

بتن رنگی

با اضافه کردن حدود 8 تا 10 درصد قلیا و مواد رنگی سبک و مقاوم در داخل مخلوط، بتن رنگی حاصل می‌شود که برای مکان‌های با رفت و آمد زیاد افراد و ماشین‌های سنگین، سطحی با مقاومت سایشی بالایی را ایجاد می‌کند. سرعت بالای اجرا، دوام بالا، تنوع رنگ، مقاومت بالای مکانیکی، چسبندگی مناسب به لایه زیرین، عدم ایجاد گرد و خاک، مقاومت در برابر عوامل شیمیایی و اشعه ماورای بنفش و مقاومت در برابر خوردگی از دیگر مزایای این بتن می‌باشند.
انواع بتن رنگی:
– بتن رنگی ساده
این بتن‌ها از آب، سیمان سفید، رنگ و شن و ماسه معمولی (شن و ماسه رنگی) تشکیل شده‌اند که تنها در رنگ و ظاهر با بتن‌های معمولی ساختمانی متفاوت هستند.
– بتن رنگی صنعتی سخت
این بتن‌ها از آب، سیمان سفید، رنگ و سنگ‌دانه‌هایی که از مواد و ترکیبات سخت با مقاومت سایشی و فشار بسیار بالا به همراه ترکیبات صنعتی تشکیل شده‌اند و به دلیل استفاده از این سنگ‌دانه‌ها به آن‌ها بتن ضدسایش و سخت گویند.
موارد کاربرد بتن رنگی:
انبارها و سالن‌های تولید که در معرض سایش و برخورد اجسام تیز و ریزش مواد می‌باشند.

بتن مگر  (lean concrete)

یک نوع بتن با عیار سیمان پایین است که به عنوان یک لایه پوششی در قسمت زیرین سازه به کار می‌رود. عیار سیمان استفاده شده در این بتن 100 تا 150 کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد که نسبت به سایر بتن‌ها کمتر است و در نتیجه نسبت به سایر بتن‌ها کیفیت پایین‌تری داشته و استحکام کافی ندارد. ضخامت این بتن 5 تا 10 سانتی‌متر است و بیشتر به عنوان یک لایه پوششی در محافظت از سازه و جلوگیری از خروج آب سیمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مزایای این بتن می‌توان به ممانعت از خروج آب سیمان از بتن فونداسیون، جلوگیری از ورود مواد آلاینده به قسمت زیرین بتن‌ریزی، جلوگیری از ورود حشرات موذی به بخش فونداسیون، ایجاد استحکام بر روی زمین‌های با بستر نامناسب، عدم نیاز به استفاده از عایق و… اشاره نمود.مواد تشکیل دهنده بتن مگر:
آب، سیمان و ماسه سنگ که تنها تفاوت آن با سایر بتن‌های مورد استفاده در سازه‌ها در میزان سیمان به کار رفته در آن است.
موارد کاربردبتن مگر:
در سازه‌هایی که زمین آن‌ها سست بوده و احتمال جذب آب بتن توسط زمین وجود دارد نقش عایق را داشته و در مواقعی که فونداسیون بر روی زمین نامسطح قرار دارد نقش تسطیح کننده را ایفا می‌کند.

 بتن انعطاف‌پذیر                   (ConFlexPave Concrete)

این بتن که به آن کامپوزیت سیمانی مهندسی نیز گویند شبیه بتن معمولی است ولی به دلیل دارا بودن قابلیت لغزش شبکه الیاف داخلی سیمان، انعطاف‌پذیر بوده و در نتیجه بتن را از حالت ترد و شکنندگی خارج می‌سازد و در نهایت تحت کرنش‌های بسیار بزرگ تغییر شکل می‌دهد. این بتن 40 درصد از بتن عادی سبک‌تر است و در مقابل در برابر ترک خوردن 500 برابر مقاوم‌تر می‌باشد. همچنین نسبت به بتن معمولی در دراز مدت دارای عمر طولانی‌تر و ماندگاری بیشتری می‌باشد و ارزان‌تر است.دلیل انعطاف‌پذیری این بتن وجود الیاف نازکی است که حدود دو درصد حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهد.
مزایای کاربردی بتن انعطاف‌پذیری
– مقاومت بالا در برابر ترمز و چرخش ناگهانی خودرو
– کاهش زمان لازم برای ساخت جاده‌ها و پیاده‌روهای جدید به نصف در پروژه‌های زیربنایی
– ساخت قطعات باریک پیش‌ساخته به منظور سنگفرش کردن معابر و روکش جاده با نصب سریع
– نیازمند تعمیر و نگهداری کمتر به دلیل دارا بودن مقاومت بالا

 بتن هوادار یا اتوکلاو شده  (Autoclaved Aerated Concrete)

یک نوع بتن سبک متخلخل است که بیش از 20 درصد آن را هوا تشکیل داده است. برای ساخت این نوع بتن، طی مراحلی و با واکنش‌های شیمیایی گاز را داخل ملات یا دوغاب سیمان (که قبل از وارد شدن گاز با پودر آلومینیوم ترکیب می‌شود) آزاد کرده و سپس با عمل‌آوری، بتن تحت شرایط خاصی هوادار می‌شود. این نوع بتن در دو دانسیته متفاوت تولید می‌شوند که دارای خصوصیات یکسانی هستند. این دو سطح عبارتند از بتن با وزن مخصوص بین 400 تا 900 کیلوگرم بر مترمکعب که برای بلوک‌های غیر باربر و بلوک تزیینی استفاده می‌شوند و بتن با وزن مخصوص 1000 تا 1800 کیلوگرم بر مترمکعب که برای ساخت بلوک‌های باربر و قطعات مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مواد تشکیل دهنده بتن هوادار:
مصالح با پایه سیلیسی، سیمان، آهک، آب، مواد گازساز
خصوصیات بتن هوادار:
– کاهش بار مرده ساختمان
– عایق صدا، گرما، سرما و رطوبت
– مقاوم در برابر آتش
– مقاوم در برابر یخ‌زدگی
– قابل برش بودن
– سهولت در حمل و نقل قطعات پیش‌ساخته
– صرفه‌جویی در مصرف انرژی