بتن آرمه چیست؟

بتن مسلح (RC) که به آن بتن سیمانی مسلح (RCC) و ferroconcrete نیز گفته می‌شود، یک ماده کامپوزیت به معنی ترکیبی است. درواقع، مقاومت کششی و شکل‌پذیری نسبتاً پایین بتن با گنجاندن آرماتورهایی با مقاومت کششی یا شکل‌پذیری بالاتر جبران می‌شود.

طبق تحقیقات صورت گرفته بتن مسلح یا به اصطلاح رایج فرانسوی‌ آن در فارسی “بتن آرمه”، مقاوم ترین مصالح ساختمانی در برابر بلایای طبیعی در جهان به‌شمار می‌رود.

در همین رابطه، بتن قدرت و دوام بالایی دارد و کار با آن آسان است و در مقایسه با فولاد و سازه فلزی اجرای آن سهل‌تر گزارش شده است. به‌علاوه، سازگار با محیط زیست و در هر محیطی قابل اجراست. همچنین، مقرون به صرفه هم بشمار می‌رود.

معمولاً برای ساخت ستون‌ها از پی تا بام، و در ساخت بزرگراه‌ه، سازه‌های پیش ساخته، سازه‌های شناور و تونل‌های برق‌آبی، کانال‌های آبیاری، زهکش‌ها و سایر سازه‌های پل و زیرگذر قابلیت اجرا دارد.

تعریف بتن آرمه

بتن béton یک واژه لاتین است که بعد‌ها وارد زبان فرانسوی شد، در انگلیسی از آن با عبارت concrete یاد می‌کنند. در هر صورت، بنا به تعریف فرانسوی زبانان به عنوان پایه‌گذاران این تکونولوژی اگر به توصیف بتن به عنوان مخلوطی از چسب و سنگدانه‌ها مثل شن و ماسه، پایبند باشیم، استفاده از آن به دوران باستان (۳۰۰۰ تا ۷۰۰ قبل از میلاد) و به ویژه مخلوط‌های مبتنی بر خاک رس در بین النهرین بازمی‌گردد. اما این ماده به سرعت خراب می‌شد و دوام پایینی داشت.

درمقابل بتن آرمه یا بتن مسلح ترکیبی از بتن سیمانی سنتی با آرماتوربندی (میلگرد فولادی) است که مشکل بالا را مرتفع می‌گرداند. این ترکیب برای استفاده از مقاومت فشاری بتن و مقاومت کششی فولاد به طور همزمان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

از این رو، برای مقاومت در برابر بسیاری از انواع بارگذاری این دو در کنار هم به نتایج بسیار خوبی دست یافته‌اند. اصطلاح تقویت شده به این دلیل استفاده می‌شود که فولاد بتن را تقویت می‌کند و آن را به مصالح ساختمانی حتی قوی‌تری بدل می‌گرداند.

بتن مسلح را می‌توان به گونه‌ای قالب بندی کرد و شکل داد که برای برخی مواد دیگر امکان پذیر نیست و فرصت‌هایی را برای طراحی خلاقانه و از نظر بصری جذاب، فراهم می‌کند. طراحی بتن مسلح بسیار با اهمیت است؛ به‌طوریکه اگر به اندازه کافی تقویت نشود، بتن ضعیف شده و در معرض شکست قرار گیرد.

تولید بتن و بتن ریزی

در پایان دهه ۱۹۸۰، بتن با کارایی بالا (HPC) وارد بازار مصرف شد، سپس بتن خود متراکم و بتن تقویت شده با الیاف با عملکرد فوق العاده بالا. خانواده فرآورده‌های بتنی همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد. در این رابطه گفتنی است که بیش از ۷۰ درصد از جمعیت جهان در ساختاری زندگی می‌کنند که حاوی بتن است. همچنین، بیش از ۵۵۰۰۰ مایل بزرگراه در ایالات متحده با بتن سنگ فرش شده است.

در یک تشریح خلاصه، تولید بتن فرآیند اختلاط مواد مختلف شامل آب، سنگدانه، سیمان و هر گونه افزودنی مانند مواد حباب‌زا برای تولید بتن است. تولید بتن حساسیت بالایی نسبت به مولفه زمان دارد. پس از مخلوط شدن مواد، کارگران باید بتن ریزی را تا قبل از شروع روند گیرش آغاز کنند. بیشتر تولید بتن در اندازه‌های صنعتی در مجموعه‌های بزرگ‌تر به نام کارخانه بتن صورت می‌گیرد.

منظور از عیار بتن چیست؟

عیار بتن به عنوان حداقل مقاومتی که بتن باید پس از ۲۸ روز ساخت با کنترل کیفی مناسب داشته باشد تعریف می‌شود که با ساختن نمونه‌های مکعبی و استوانه‌ای مورد آزمایش قرار می‌گیرد. درجه بتن با پیشوند M به مقاومت مورد نظر بر حسب مگاپاسکال (MPa ) نشان داده می‌شود. به عنوان مثال، برای یک بتن با مقاومت ۲۰ مگاپاسکال، آن را با M20 نشان می‌دهیم.

عیار بتن به نسبت‌های مختلف اختلاط مصالح مربوط می‌گردد. به عنوان مثال، برای بتن M20، نسبت اختلاط ۱:۱.۵:۳ برای سیمان: ماسه: سنگدانه های درشت خواهد بود. یعنی سه واحد سیمان، یک و نیم واحد ماسه و یک واحد سنگ‌دانه.

کاربرد بتن مسلح

امروزه کمتر سازه‌ای پیدا می‌شود که در ساخت آن از بتن مسلح استفاده نشده باشد. از جعبه‌ گل‌های یک روف‌گاردن تا دیوار‌های کوتاه جداکننده در یک شهرک صنعتی تا آسمان‌ خراش‌ها. در این رابطه، برخی از موارد استفاده بتن مسلح در یک جمع‌بندی جامع‌تر به شرح زیر است:

•  ساختمان ها؛
•  پل‌ها؛
•  باند فرود؛
•  مخازن آب؛
•  جاده‌ها؛
•  سازه‌های شناور؛
•  پایه پل‌ها؛
•  سازه‌های دریایی؛
•  لوله‌ها و داکت‌های تاسیساتی؛
•  سازه‌های پیش ساخته؛
•  دودکش‌ها و خرپشته ها؛
•  دیوارهای نگهدارنده؛
•  سنگرها و سیلوها.

در این مطلب قصد داریم تا به طور کامل به بررسی این پدیده که در نوع خود انقلابی در صنعت ساخت و ساز پدید آورد بپردازیم.

مزایای بتن مسلح

محبوبیت بتن در میان توسعه‌دهندگان و مهندسین و همینطور مشتریان املاک و مستقلات بی دلیل نیست. بتن مزیت‌هایی دارد که در این بخش از مطلب به آن‌ها می‌پردازیم.

۱. توان بارگذاری

بتن مسلح مقاومت کششی و همچنین فشاری ایستایی بسیار خوبی دارد. این ویژگی، بتن را به مصالح ساختمانی مطلوب تبدیل می‌کند.

۲. مقرون به صرفه

مصالح اولیه بتن به طور گسترده در سراسر جهان، در دسترس و همینطور ارزان است. به طور مشابه، هزینه تولید بسیار پایینی نیز دارد. درواقع، بتن مسلح به تنهایی یک اقتصاد پویاست. از این گذشته، هزینه نگهداری آن به دلیل طول عمر بالای بتن آرمه پایین است.

سازه های بتنی با دوام و انعطاف‌پذیر، ضمن داشتن نیاز محدود به تعمیر، دارای نرخ بهره‌وری انرژی بالا بوده و هزینه‌های عملیاتی مربوط به مصرف انرژی، تعمیر، نگهداری و بازسازی پس از حوادث طبیعی را نیز کاهش می‌دهد.

۳. دوام

سازه های بتن مسلح اگر به درستی طراحی و اجرا شوند دوام بالایی دارند. این مواد تحت تأثیر آب و هوا مانند بارندگی و برف قرار نمی‌گیرند و می‌توانند تا ۱۰۰ سال دوام بیاورند. به دلیل نفوذپذیری کم، بتن می‌تواند در برابر مواد شیمیایی محلول در آب مانند سولفات‌ها، کلرید و دی‌اکسید کربن که ممکن است باعث خوردگی در بتن شود، بدون تخریب جدی مقاومت کند.

به همین دلیل است که بتن مسلح برای کاربردهای زیر آب مانند سازه‌های زیردریایی مثل خطوط لوله، یا سازه‌های در معرض مثل سدها، کانال‌ها، پوشش ها و سازه های اسکله ایده‌آل است.

۴. مقاومت در برابر آتش

طبیعت بتن اجازه آتش گرفتن یا سوختن آن را نمی‌دهد. می‌تواند ۲ تا ۶ ساعت گرما را تحمل کند و زمان کافی را برای عملیات نجات در صورت آتش سوزی فراهم آورد. بنابراین، ساختمان‌های بتن مسلح نسبت به سایر مصالح ساختمانی معمولی مانند فولاد و چوب در برابر آتش مقاوم‌تر گزارش شده‌اند.

۵. شکل پذیری

آرماتورهای فولادی شکل‌پذیری را به سازه های بتن مسلح می‌بخشند. شکل‌پذیری بتن را قادر می‌سازد تا در صورت بارگذاری بیش از حد اعضای بتن آرمه، علائمی از پریشانی مانند ترک خوردن و انحراف را نشان دهد. این امر مهندسان را قادر می سازد تا اقدامات مناسبی را برای جلوگیری از آسیب بیشتر بتن در نظر بگیرند.

۶. مقاومت لرزه ای

سازه های بتن آرمه در صورتی که به درستی طراحی و اجرا شوند، در برابر زلزله از مقاومت بالایی برخوردار خواهند بود.

۷. سهولت ساخت

در مقایسه با استفاده از فولاد در سازه، بتن مسلح به نیروی کار ماهر کمتری برای نصب قالب و بتن‌ ریزی نیاز دارد.

۸. قابلیت مصرف مجدد و بازیافت زباله

چندین محصول بازیافت صنعتی و محصولات فرآوری‌شده مانند خاکستر بادی، سرباره که به عنوان GGBFS یا سرباره کوره بلند دانه‌بندی شده هم می‌گویند و بسیاری فرآورده‌های دیگر، می‌توانند به عنوان جایگزینی برای سیمان یا سنگدانه یا مواد تکمیلی بازیافت شوند و به کار روند.

در نتیجه تولید بتن اثرات زیست محیطی ناشی از ضایعات صنعتی را کاهش داده و ویژگی های بتن را بهبود می‌بخشد. در نتیجه کیفیت سازه را بهتر می‌کند، قیمت را پایین می‌آورد و ایستایی را هم به خطر نمی‌اندازد.

۹. روش‌های مختلف برای اجرای بتن آرمه

یکی از مزیت‌های مهم بتن، قابلیت استفاده در روش‌های کاربردی مختلف است. بتن با دست اجرا می‌شود، گاهی پمپاژ می شود، گاهی پاشش می‌شود، دوغاب می‌شود و همچنین برای کاربردهای پیشرفته مانند شاتکریت و تونل طیف وسیعی از استفاده‌ها را شامل می‌گردد.

معایب بتن مسلح

•  سازه های بتن آرمه نسبت به سازه های دیگر مانند سازه‌‌های فولادی، چوبی و شیشه‌ای وزن سنگین‌تری دارند؛
•  ساختمان‌ بتنی گاهی نیاز به قالب‌های عظیم دارند. در نتیجه، به فضای سایت کارگاهی و نیروی کار گسترده وابسته‌اند؛
•  بتن برای رسیدن به استحکام کامل خود به زمان نیاز دارد. بنابراین بر خلاف اسکلت فلزی بلافاصله پس از ساخت نمی‌توان از آن استفاده کرد. این مهم‌ترین تفاوت اسکلت فلزی و بتنی است؛
•  مراحل اصلی استفاده از بتن مسلح پیچیده بوده و شامل اختلاط، بتن ریزی و عمل آوری می‌شود. همه اینها بر قدرت نهایی تأثیر می‌گذارند؛
•  انقباض باعث ایجاد ترک و کاهش استحکام می‌شود؛

کلام آخر

امروزه بتن یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان است و به عنوان نوعی مصالح high tech به‌شمار می‌رود. سالانه ۳۰ میلیارد تن بتن در سراسر جهان مصرف می‌شود. بر اساس سرانه، این رقم ۳ برابر ۴۰ سال پیش است؛ تقاضا برای بتن شدیدتر از فولاد یا چوب رشد می‌کند. اما نباید از خاطر برد که بتن در شکل کنونی آن از پس سال‌ها آزمایش و تجربه برساخته شده.

ما در مجموعه آیرومات آماده خدمات‌رسانی در حوزه میلگرد و فولاد مصرفی برای تولید یک سازه بتن مسلح با کیفیت هستیم.
چنانچه قصد خرید هرکدام از مصالح ساختمانی فولادی مانند خرید میلگرد، تیرآهن، قوطی و .. را دارید، کافیست برای استعلام قیمت امروز این محصولات و ثبت سفارش آنلاین، به وبسایت آیرومارت مراجعه کنید.

کارشناسان باتجربه آیرومارت، درقالب چندین گروه که به طور تخصصی روی هرکدام از مقاطع فولادی و استیل فعالیت دارند، می‌توانند در امر خرید، راهنمای بسیار خوبی برای شما باشند. جهت دریافت مشاوره فنی، می‌توانید ازطریق چت آنلاین سایت و یا تماس با شماره ۴۵۳۰۶-۰۲۱ اقدام نمایید.