سوالات متداول درباره بتن

در این سلسه پرسش و پاسخ ها درباره بتن سعی می کنیم به بیشترین و رایج ترین سوالاتی در درباره بتن پرسیده می شود پاسخ داده شود

اولین بار بتن را چه کسی ساخت ؟

پاسخ به این سوال بستگی به تعریف بتن دارد. اما در ادامه چند مورد از تأثیرگذارترین ها را معرفی می کنیم:

3000 سال قبل از میلاد: مصریان با تولید یک مخلوط ساده‌تر از آهک و خاکستر آتشفشانی به ترکیبی شبیه بتن دست پیدا کرده بودند اگر این مواد را بتن بنامیم پس می توان گفت اولین بار توسط مصریان ساخته شده است. مصریان از این بتن برای ساخت اهرام و سایر سازه‌های بزرگ استفاده می‌کردند.

2000 سال قبل از میلاد: اولین بار بتن توسط رومی‌ها ساخته شد. رومی ها با مخلوط کردن سنگ و آهک و چند چیز دیگر به ترکیبی دست پیدا کردند که سیمان نامیده شد که حتی در زیر آب هم سخت می‌شد.

قرن 18 میلادی: در سال ۱۷۵۶، شخصی انگلیسی با نام اسمیتم، از ترکیب آهک آبی و خاکسترهای آتش فشانی، مخلوطی کشف کرد که مقاومت بالایی داشت

قرن 19 میلادی: شخصی انگلیسی بنام جوزف آسپدین، سیمان پرتلند را اختراع کرد. سیمان پرتلند قوی‌تر و بادوام‌تر از سیمان رومی‌ها بود.

قرن 19 میلادی: پس از گذشت چندین سال، شخصی فرانسوی با نام ویکا، پژوهشی علمی روی خواص شیمیایی سیمان انجام داد و به این نتیجه رسید که از مخلوط کردن سیمان، آب و سنگدانه ها، ماده ای بدست می‌آید که با ریختن درون قالب سفت شده و شکل سنگ را به خود می گیرد و اسم این ترکیب را بتن نامید.

قدیمی ترین سازه های بتنی کجا پیدا شد؟

در اینجا برخی از قدیمی‌ترین سازه‌های بتنی که تاکنون کشف شده‌اند، آورده شده است:

هرم جیزه در مصر: این هرم که یکی از عجایب هفتگانه جهان باستان است، از مخلوط آهک و خاکستر آتشفشانی ساخته شده است. قدمت این هرم حدود 4500 سال است.
پل سیرکوس در روم: این پل که از سیمان هیدرولیک ساخته شده است، حدود 2000 سال قدمت دارد.
حمام‌های کاراکالا در روم: این حمام‌ها که از سیمان هیدرولیک ساخته شده‌اند، حدود 2000 سال قدمت دارند.
سازه ای در فلسطین: سازه ای در فلسطین در سال ۱۹۸۵ میلادی کشف شد  که مربوط به ۷۰۰ سال قبل از میلاد است و پژوهشگران معتقد هستند که این سازه یک کف بتنی است که از ترکیب آهک، آب و سنگدانه ساخته شده است.

بتن به چه معناست؟

کلمه بتن از ریشه لاتین betōnis گرفته شده است که به معنای سنگ یا مصالح ساختمانی است. این کلمه در ابتدا برای اشاره به مخلوطی از آهک و خاکستر آتشفشانی استفاده می‌شد که توسط رومی‌ها برای ساخت پل‌ها، سدها، و ساختمان‌های دیگر استفاده می‌شد. در برخی از زبان‌های دیگر، کلمه بتن با ریشه‌های مشابهی وجود دارد. برای مثال، در زبان فرانسوی، کلمه béton، در زبان آلمانی، کلمه Beton، و در زبان اسپانیایی، کلمه hormigón از ریشه لاتین betōnis گرفته شده‌اند. در زبان فارسی، کلمه بتن در اوایل قرن 20 میلادی وارد شده است. این کلمه در ابتدا به صورت بتون تلفظ می‌شد، اما امروزه به صورت بتن تلفظ می‌شود.

بتن از چه چیزی ساخته می شود؟

بتن از سه ماده اصلی ساخته شده است:

1. سیمان: سیمان یک ماده قلیایی است و در آب حل نمی‌شود. سیمان خودش از آهک، سیلیس، آلومینیوم و پودرآهن ساخته می‌شود.
2. آب: آب باعث می‌شود سیمان با سنگدانه‌ها به خوبی مخلوط شود و یک ماده جامد و سخت ایجاد کند. همچنین آب به بتن کمک می‌کند تا شکل خود را حفظ کند.
3. سنگدانه‌ها: سنگدانه‌ها ترکیبی از ماسه، سنگ ریزه و شن است که ترکیب کردنش با آب و سیمان باعث استحکام بتن می شود.

بتن با ترکیب این سه ماده اصلی در نسبت‌های مختلف ساخته می‌شود و این نسبت ترکیب است که بسیار مهم است و باید بدانید.

بتن کجاها استفاده میشه؟

بتن یکی از پرکاربردترین مواد ساختمانی در جهان است. بتن در پل‌سازی، سدسازی، ساختمان‌سازی و راهسازی استفاده می شود.

همچنین از بتن برای ساخت محصولات ساختمانی، مانند بلوک‌های سیمانی، تیرچه‌های بتنی، کفپوش‌های بتنی و کانال‌های آبیاری استفاده می شود.

فرق بتن با ملات سیمان

خیلی از مواقع افراد به دنبال شناخت تفاوت ملات سیمانی و بتن هستند که  اشتباها به جای آن تفاوت سیمان و بتن را سرچ می‌کنند. بتن و ملات سیمان هر دو از مخلوط سیمان، آب و سنگدانه ساخته می‌شوند اما تفاوت اصلی این دو ماده در نسبت مواد تشکیل‌دهنده آنها است.

بتن از نسبت بیشتری سیمان و آب و نسبت کمتری سنگدانه ساخته می‌شود که باعث می‌شود بتن نسبت به ملات سیمان قوی‌تر و بادوام‌تر باشد. ملات سیمان از نسبت کمتری سیمان و آب و نسبت بیشتری سنگدانه ساخته می‌شود که باعث می‌شود ملات سیمان نسبت به بتن نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر باشد. ملات سیمان معمولاً برای ساخت کارهای ساختمانی کوچک، مانند چسباندن کاشی، سنگ و آجر، استفاده می‌شود.

آیا بتن انواع مختلفی دارد؟

بتن از سه ماده اصلی تشکیل می شد و محققان با نوجه به سازه و نیاز خود این نسبت را کم و زیاد می کنند و انواع مختلفی از بتن را می سازند. می توان گفت در مجموع  بیش از ۱۰۰ نوع بتن داریم.

آیا بتن رقیب جدی داره؟ مصالحی بهتر از بتن هم داریم؟

بله، بتن رقبای جدی دارد. برخی از این رقبا عبارتند از:

• کامپوزیت‌ها: کامپوزیت‌ها موادی هستند که از ترکیب دو یا چند ماده مختلف ساخته می‌شوند. کامپوزیت‌ها می‌توانند خواص مختلفی داشته باشند، از جمله استحکام، دوام، و وزن کم.
• پلیمر بتن: پلیمر بتن یک ماده جدید است که از ترکیب بتن و پلیمر ساخته می‌شود. پلیمر بتن مزایای مختلفی نسبت به بتن دارد، از جمله استحکام بیشتر، دوام بیشتر، و مقاومت در برابر خوردگی.

اما هنوز هم بنا به دلایلی، بتن پرکاربردترین در دنیاست. برخی از این دلایل :

• استحکام بسیار قوی
• دوام بسیار بالا
• مقرون به صرفه بودن
• انعطاف‌پذیری بالا

عیار بتن یعنی چه؟

عیار بتن به مقدار سیمان مصرفی در یک متر مکعب بتن گفته می‌شود و با کیلوگرم سیمان بر متر مکعب بتن اندازه گیری می‌شود. به عنوان مثال، عیار بتن ۳۵۰ یعنی در یک متر مکعب بتن، ۳۵۰ کیلوگرم سیمان مصرف شده است.

عیار بتن بر مقاومت فشاری بتن تأثیر می‌گذارد. هرچه عیار بتن بیشتر باشد، مقاومت فشاری بتن نیز بیشتر می‌شود.

در بتن‌های معمولی، عیار بتن بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. در بتن‌های مسلح، عیار بتن بین ۲۵۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. در بتن‌های ویژه، عیار بتن می‌تواند بیشتر از این مقدار باشد.

حداقل زمان عمل آوری بتن چقدر است؟

عمل آوری بتن به معنای حفظ رطوبت و دمای بتن در طول فرآیند سخت شدن آن است. روش هایی مثل ( آب دادن منظم به بتن، پوشاندن بتن با گونی، پلاستیک یا نایلون و استفاده از افزودنی‌های عمل آورنده بتن)

حداقل زمان عمل آوری بتن به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

• ضخامت بتن: بتن‌های ضخیم‌تر زمان عمل آوری بیشتری نیاز دارند.
• نوع سیمان: سیمان‌های مختلف دارای زمان گیرش متفاوتی هستند مثلا سیمان‌های پرتلند معمولی زمان گیرش حدود ۳ تا ۴ ساعت دارند.
• رطوبت محیط: بتن در محیط‌های مرطوب سریع‌تر سخت می‌شود.
• دمای محیط: بتن در دماهای پایین‌تر کندتر سخت می‌شود.

به طور کلی، حداقل زمان عمل آوری بتن در شرایط معمولی، ۷ روز است. در شرایط خاص، مانند هوای سرد یا ضخامت زیاد بتن، ممکن است زمان عمل آوری بتن بالاتر برود.

چند ساعت بعد از بتن ریزی باید آب داد؟

توصیه می‌شود که آبدهی به بتن را از زمانی شروع کنید که بتن کمی سفت شده و در اثر آب پاشی سنگدانه‌ها داخل بتن جابه جا نشوند. این زمان معمولاً بین ۲ تا ۴ ساعت پس از بتن ریزی است.

در شرایط خاص، مانند هوای سرد یا ضخامت زیاد بتن، ممکن است لازم باشد آب دادن به بتن را زودتر شروع کرد.

• در هوای سرد، بتن کندتر سخت می‌شود و بنابراین نیاز به آب بیشتری دارد.
• در بتن‌های ضخیم، آب به سرعت از سطح بتن تبخیر می‌شود و بنابراین نیاز به آب دادن مکرر دارد.

در 24 ساعت اول پس از بتن ریزی، باید به طور مکرر به بتن آب داد. در این مدت، بتن بیشترین نیاز به آب را دارد. پس از 24 ساعت، می‌توان فاصله بین آب دادن به بتن را بیشتر کرد.

بتن چند روزه خشک می شود ؟

مدت زمان خشک شدن بتن در شرایط معمولی، 28 روز بعد از بتن ریزی است که به حداکثر مقاومت کامل خود می‌رسد. با این حال، بتن پس از 7 روز نیز دارای مقاومت مناسبی است و می‌توان از آن استفاده کرد.

بتن در چند مرحله خشک می‌شود :

• مرحله اول: آب تبخیر شده و بتن به حالت جامد تبدیل می‌شود. این مرحله معمولاً بین 24 تا 48 ساعت طول می‌کشد.
• مرحله دوم: سیمان شروع به واکنش شیمیایی می‌کند و بتن به مقاومت خود می‌رسد. این مرحله معمولاً بین 7 تا 28 روز طول می‌کشد.
• مرحله سوم: آب باقی مانده در منافذ بتن تبخیر می‌شود و بتن خشک می‌شود. این مرحله می‌تواند ماه‌ها یا حتی سال‌ها طول بکشد.

مدت زمان خشک شدن بتن سقف و بتن فونداسیون با هم تفاوتی دارد؟

بله، مدت زمان خشک شدن بتن سقف و بتن فونداسیون با هم تفاوت دارد. به طور کلی، بتن سقف سریع‌تر از بتن فونداسیون خشک می‌شود.

دلایل مختلفی برای این تفاوت وجود دارد. یکی از دلایل این است که بتن سقف معمولاً در معرض نور مستقیم خورشید قرار دارد و این باعث می‌شود که آب موجود در بتن سریع‌تر تبخیر شود. دلیل دیگر این است که بتن سقف معمولاً ضخامت کمتری نسبت به بتن فونداسیون دارد و بنابراین آب موجود در آن سریع‌تر تبخیر می‌شود.

بتن در چه دمایی یخ می زند؟

بتن در دمای صفر درجه سانتیگراد یا کمتر یخ می‌زند. با اینحال عوامل مختلفی می‌توانند بر دمای یخ زدن بتن تأثیر بگذارند، از جمله:

• نوع سیمان: سیمان‌های مختلف دارای دمای یخ زدگی متفاوتی هستند. سیمان‌های پرتلند معمولی دارای دمای یخ زدگی حدود صفر درجه سانتیگراد هستند. سیمان‌های کندگیر دارای دمای یخ زدگی بالاتری هستند.
• نسبت آب به سیمان: نسبت آب به سیمان بالاتر باعث کاهش دمای یخ زدگی بتن می‌شود.
• ضخامت بتن: بتن‌های ضخیم‌تر نسبت به بتن‌های نازک‌تر، دمای یخ زدگی بالاتری دارند.
• رطوبت محیط: رطوبت محیط بالاتر باعث کاهش دمای یخ زدگی بتن می‌شود.

در ادامه چند روش برای جلوگیری از یخ زدگی بتن را معرفی میکنیم، ضاید کمک کننده باشد:

1. از سیمان‌های کندگیر استفاده کنید
2. نسبت آب به سیمان  را کاهش دهید
3. ضخامت بتن را کاهش دهید
4. استفاده از افزودنی‌های ضد یخ

حداقل دمای بتن ریزی چقدر باشد؟

به طور کلی، حداقل دمای بتن ریزی در هوای سرد، ۵ درجه سانتیگراد است. در این دما، بتن می‌تواند به اندازه کافی سخت شود تا از ترک خوردن جلوگیری شود. با این حال، در شرایط خاص، مانند هوای سردتر یا ضخامت زیاد بتن، ممکن است لازم باشد دمای بتن ریزی را افزایش داد. در اینجا جدولی آورده شده است که حداقل دمای بتن ریزی را در شرایط مختلف نشان می‌دهد

کلام آخر

در این پرسش و پاسخ سعی شد بیشترین سوالاتی که برای پیمانکاران، افراد درگیر در این حوزه و علاقه‌مندان می پرسند را پاسخ دهیم. هر پرسشی که در بین پرسش ها نبود و هنوز هم برای شما سوال است، ممنون می شویم در قسمت کامنت ها برای پرسش خود را مطرح کنید تا ما در اولین فرصت به آن پاسخ دهیم.