بتن چیست؟

بتن چیست و از چه چیزی ساخته‌شده است؟

اکثر مردم بتن را به‌عنوان یکی از مصالح ساختمانی می‌شناسند که استحکام و دوام بالایی دارد. بتن باسیمان اشتباه گرفته نمی‌شود، اگرچه برابر کردن بتن باسیمان یک تصور غلط است؛ بنابراین، بتن دقیقاً چیست؟ به عبارت ساده، بتن یک ماده کامپوزیت است که از سه قسمت اصلی ساخته‌شده است: آب، سیمان پرتلند و سنگدانه ها. بتن چگونه ساخته می شود؟ برای تشکیل بتن، سیمان به شکل پودر با آب مخلوط می شود و یک خمیر چسبنده را ایجاد می‌کند که با مصالح ترکیب می شود و همه آن را به هم می‌چسباند و درنتیجه مخلوط بتونی ایجاد می‌گردد. بااین‌حال، به همین سادگی به نظر نمی‌رسد، اما این فرآیند برخی از الزامات خاص را نیز باید در نظر داشته باشد.

1. آب

آب حدود ۲۰ درصد از مخلوط بتون را تشکیل می‌دهد و یک جز ضروری برای ایجاد خمیر هست. مقدار آب می‌تواند به تعیین مقاومت بتن کمک کند. برای سخت شدن این مخلوط، آب و خمیر سیمان برای تشکیل بتن باید ابتدا از یک فرآیند هیدراسیون گذر کنند. ازآنجاکه سیمان پورتلند یک سیمان هیدرولیکی است، دچار واکنشی می شود که در آن گره‌ها روی سطح هر ذره سیمان شکل می‌گیرند. گره‌ها بزرگ‌تر می‌شوند تا اینکه با گره‌هایی از ذرات دیگر سیمان ترکیب شوند و یا به شن و ماسه‌های اطراف بچسبند. این واکنش شیمیایی، فقط با آب امکان‌پذیر است. بسته به نسبت آب به سیمان که وزن آب مخلوط را به وزن سیمان تقسیم می‌کند، بتن شما می‌تواند ازنظر مقاومت متفاوت باشد. پایین نگه‌داشتن نسبت آب به سیمان، باعث می شود بتن قوی‌تر شود.

اگرچه آب یک ماده ساده به نظر می‌رسد، اما باید قبل از استفاده آن در مخلوط، استانداردهای خاصی را رعایت کرد. به‌عنوان‌مثال، آب نباید طعم و بوی قابل‌توجهی داشته باشد و از کیفیت کافی برای نوشیدن برخوردار باشد. آب با ناخالصی، می‌تواند مواردی از قبیل زمان سخت شدن و مقاومت کلی بتن را تحت تأثیر قرار دهد. آب باکیفیت ضعیف، همچنین می‌تواند باعث لکه‌دار شدن، خوردگی و یا بی‌ثباتی حجم شود. در بعضی موارد، آب می‌تواند مواردی مانند سولفات یا قلیاها را شامل شود، اگر آزمایش نشان دهد که چگونه بر بتن تأثیر خواهد گذاشت. اگر مواد شیمیایی موجود در آب تأثیر چشمگیری روی بتن نداشته باشند، ممکن است استفاده از آن قابل‌قبول باشد.

2. سیمان پرتلند

سیمان حدود 10 تا 15٪ مخلوط بتن را تشکیل می‌دهد و یکی دیگر از عناصر مهم در ایجاد خمیر مناسب برای ساخت بتن است. جوزف آسپین، یک کارگر از لیدز انگلستان، برای اولین بار در اوایل قرن نوزدهم، سیمان پرتلند را با پختن به آجر و سنگ‌آهک پودر شده در اجاق‌گاز خود ساخت. اگرچه اعتقاد بر این است که تا قبل از دهه 1870 که ایالات‌متحده فرآیند سیمان پرتلند را آموخت، بدون شک این سیمان در دوره‌های اخیر بر صنعت ساخت‌وساز آمریکا تأثیرگذار بوده است. هرساله بیش از 4 میلیارد دلار سیمان هیدرولیک در ایالات‌متحده تولید می شود که در ساخت بتن به ارزش 20 میلیارد دلار مورداستفاده قرار می‌گیرد.

سیمان پرتلند، با مخلوط کردن مواد ساخته‌شده از کربنات کلسیم و مواد حاوی اکسید آهن و سپس پختن آن‌ها تا زمانی که باهم مخلوط شوند، ایجاد می شود. مخلوطی که پس‌ازاین فرآیند باقی می‌ماند، کلین کر نامیده می شود و سپس برای تشکیل سیمان پرتلند استفاده می‌گردد. سیمان به‌صورت پودر درمی‌آید تا در مخلوط برای تشکیل بتن استفاده شود. سیمان نیز مانند آب، در ایجاد خمیر برای ترکیب شن و ماسه‌ها و تعیین مقاومت بتن نقش اساسی دارد.

3. سنگدانه ها

سنگدانه ها که شامل سنگ، ماسه و شن می‌باشند، مواد دانه‌ای و غیر چسبنده‌ای هستند که برای تکمیل فرایند موردنیاز برای تولید بتن بسیار مهم بوده و 60 تا 75 درصد مخلوط را تشکیل می‌دهند. اگرچه سنگدانه ها می‌توانند مثل شن یا سنگ خردشده، درشت و یا مانند ماسه، ریز باشند، کاربرد بتن درنهایت، درشتی و یا ریز بودن سنگدانه های مورداستفاده را تعیین می‌کند. هنگام تصمیم‌گیری در مورد نوع سنگدانه برای استفاده در بتن، به مواردی از قبیل شکل، بافت سطح، اندازه و مقاومت در برابر لغزش آن‌ها توجه کنید.

در طی فرایند مخلوط شدن، سنگدانه ها برای چسبیدن به هم با خمیر ترکیب می‌شوند و مخلوطی را که به طور نهایی آماده می‌سازند که بتن نامیده می شود. سنگدانه ها، نباید حاوی ماده‌ای باشد که می‌تواند بر کیفیت بتن تأثیر منفی بگذارد. درنهایت، سنگدانه ها به تقویت عملکرد محصول نهایی بتن کمک می‌کنند. توصیه می شود در مرحله نهایی کار، بیش‌ازحد بتن را حرکت ندهید تا سنگدانه ها به طور کامل در کنار هم قرار بگیرند.

اگرچه بتن فقط با این سه ماده اصلی ساخته می شود، فرآیند مخلوط کردن به همین سادگی‌ها هم نیست. فرآیند مخلوط کردن، باید با دقت انجام شود تا درنهایت یک بتن باکیفیت بالا برای استفاده در ساخت‌وساز ارائه شود. پس از آماده شدن مخلوط، توزیع معمولاً از یکی از سه‌راه مخلوط‌کن یا فرغون و یا پمپ انجام می شود.

اکنون‌که با اصول اولیه ساخت بتن آشنا شدید، نوبت به بررسی محبوب‌ترین کاربردهای بتن می‌رسد.

چه کسی بتن را اختراع کرد؟

احتمالاً، بتن در ابتدا توسط رومیان اختراع شد تا برای بسیاری از سازه‌های معماری آن‌ها مورداستفاده قرار گیرد. یکی از معروف‌ترین و قدیمی‌ترین سازه‌های بتونی، معبد پانتئون رم است. درحالی‌که بسیاری از مورخان معتقدند که منشأ بتن به نرده‌های ساخته‌شده در سوریه و شمال اردن در حدود 6500 سال قبل از میلاد برمی‌گردد.

هزاران سال است که مردم از ترکیبی از مواد خردشده و سوزانده شده برای ایجاد خمیر یا مواد گچ مانند استفاده می‌کنند تا ملاتی بسازند که همه‌چیز را به هم بچسباند. باگذشت زمان، ترکیبات آب، ماسه و سنگ بهبود یافت و اصلاح شد تا جزئی از بسیاری از مواد موجود در بتن امروزی شود.

کاربردهای متداول بتن

بتن، به دلیل استحکام و دوام بالا امروزه در سراسر جهان مورداستفاده قرار می‌گیرد. شما بدون اینکه حتی متوجه شوید روزانه چندین بار پا روی سازه‌های بتنی می‌گذارید؛ وقتی در خیابان قدم می‌زنید، در بزرگراه رانندگی می‌کنید و یا به خرید می‌روید. درک کاربردهای رایج بتن در سازه‌ها، به شما کمک می‌کند تا به اهمیت و نقش آن در زندگی پی ببرید. بتن معمولاً برای چهار سازه زیر استفاده می شود:

1. ساختمان‌ها و خانه‌ها

بیشتر ساختمان‌ها، از مصالح سنتی‌تر مانند چوب دور شده‌اند و به سمت استفاده از بتن رفته‌اند. لازم به ذکر است که استحکام و دوام یک ساختمان بتونی به‌مراتب بیشتر از سازه فولادی و یا چوبی است. در حقیقت متوسط عمر یک‌خانه چوبی از 30 تا 50 سال هست؛ درحالی‌که انتظار می‌رود بتن برای قرن‌ها دوام و ماندگاری داشته باشد. یک ساختمان بتونی، همچنین می‌تواند در برابر عناصر، مقاومت بهتری داشته باشد و ساکنان آن را در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله، آتش‌سوزی یا طوفان محافظت کند. یک‌خانه بتونی می‌تواند در برابر باد با سرعت حداکثر 250 مایل در ساعت مقاومت کند. بتن در آتش‌سوزی، نیز نسبت به چوب به‌مراتب زمان بیشتری را برای سوختن صرف می‌کند.

یک ساختمان بتونی همچنین می‌تواند انرژی بیشتری را نسبت به سازه‌ای که از مصالح قدیمی ساخته‌شده است، ذخیره کند. ازآنجاکه بتن به طور طبیعی عایق‌بندی می شود، خنک نگه‌داشتن سازه در تابستان و گرم ماندن آن در زمستان بسیار ساده‌تر است. بتن همچنین می‌تواند ساختمان را در دمای مناسب‌تری حفظ کند. درنتیجه سازه‌های بتنی موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی و درنتیجه صرفه‌جویی در هزینه می‌شوند. در حقیقت، صاحبان خانه می‌توانند انتظار داشته باشند که سالانه 20 تا 25 درصد در هزینه‌های گرمایش و سرمایشی ساختمانشان صرفه‌جویی می‌کنند.

به‌علاوه، ساختمان‌های بتنی بادوام بالا، هزینه‌های تعمیر و نگهداری ساختمان را نیز کاهش می‌دهند. بتن مانند چوب خطر تخریب و فرسایش در برابر موریانه، قارچ و یا حشرات را ندارد؛ بنابراین با ماندگاری بالا، نیاز به تعمیر و نگهداری قابل‌توجه ای بعد از ساخت نخواهند داشت. با فواید مرتبط با بتن، می‌توان فهمید که چرا محبوبیت بتن در ساخت‌وساز بالاست.

2. خیابان‌ها

از زمان ساخت اولین خیابان بتونی آمریکا در بلفونتین، اوهایو در سال 1891، بتن تبدیل به گزینه‌ای رایج برای خیابان‌ها و جاده‌ها شده است. بتن به دلیل شهرت طولانی‌مدت و به‌طورکلی هزینه کم آن، روزبه‌روز بیشتر دارد در سراسر کشور مورداستفاده قرار می‌گیرد. خیابان‌های بتنی همچنین در هزینه‌های تعمیر و نگهداری به خاطر دوام بالای بتن، صرفه‌جویی می‌کنند. علاوه بر این، خیابان‌های ساخته‌شده از بتن در بازتاب خورشید و گرما خوب عمل می‌کنند. پوشش‌های بتونی که لایه‌ای از بتن را در بالای جاده پیش‌ساخته قرار می‌دهند، برای بازیافت آسفالت قدیمی در سطح مقرون‌به‌صرفه مورداستفاده قرار می‌گیرند.

3. بزرگراه‌ها

از اوایل قرن بیستم، اولین بزرگراه‌های بتونی به‌سرعت در سراسر آمریکا گسترش یافتند. اولین بزرگراه بتونی در سال 1913 ساخته شد و تا سال بعد 2348 مایل جاده با بتن آسفالت شد. اولین جاده اصلی عوارض آمریكا، جاده پنسیلوانیا، نیز در دهه 1930 با بتن ساخته شد. در دهه 1930 و 1940، ایالات‌متحده پیشرفت‌های چشمگیری را در سرعت بخشیدن به روند بتن‌سازی جاده‌ها، ارزان‌تر شدن و افزایش دوام آن باعث شد. از آن زمان، سیستم بین ایالتی آمریکا با بهره‌گیری از 46876 مایل جاده بتنی، ضمن کم کردن ترافیک، امید به زندگی جاده را نیز افزایش داده است.

با استفاده از بتن با مقاومت بالا در فناوری آسفالت بتونی، کارگران می‌توانند به‌سرعت آسفالت کردن جاده‌های بتنی را تمام کنند. این نوع بتن سریع ساخت، می‌تواند در 12 ساعت جاده‌ها را آسفالت و بازگشایی کند؛ درحالی‌که بتن معمولی، فقط 5 تا 14 روز نصب آن طول می‌کشد. مقاوم‌سازی با میلگرد، یکی دیگر از روش‌های نسبتاً جدید است که میله‌های فولادی را در مفاصل پیاده‌رو با شکاف‌های بریده‌شده در جاده قرار می‌دهد. پس‌ازآن، شکاف‌ها با مخلوط‌های بتنی سریع ساخت آسفالت می‌شوند. با مقاوم‌سازی میلگرد، می‌توان ضمن صاف کردن جاده‌ها، دوام و استحکام آن‌ها را نیز اضافه کرد.

4. فرودگاه‌ها

مطابق اعلام انجمن ملی کنترل ترافیک هوایی، روزانه 71500 پرواز در ایالات‌متحده انجام می شود؛ بنابراین، حفظ ایمنی برای افرادی که به طور مداوم با فرودگاه‌ها سروکار دارند، ضروری است. بتن در باند فرودگاه، جاده‌ی هواپیما رو و آشیانه برای کف سازی استفاده می شود. در حقیقت، بتن برای اولین بار در سال‌های 1927 و 1928 برای استفاده در فرودگاه ساخته شد و اولین بار در Dearborn، میشیگان، در ترمینال فورد استفاده شد.

ازآنجاکه بتن برای کارهای سنگین، پردوام است، می‌تواند در برابر شرایط مختلف آب و هوایی مقاومت کند و باوجود هواپیماهای زیادی که دائماً در حال بلند شدن و یا فرود آمدن هستند، مستحکم باقی بماند. آسفالت بتونی همچنین نگرانی در مورد وقفه و یا تأخیر در تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد، زیرا بتن محکم و بادوام است؛ بنابراین، فرودگاه‌ها می‌توانند با ایجاد فضای ایمن، به کار خود ادامه دهند و مسافران را جابجا کنند.

چرا در ساخت‌وسازهای امروزی بتن حائز اهمیت است؟

همان‌طور که در جاده پیاده می‌روید، می‌توانید بتن را در همه‌جا مشاهده کنید. از بتن در ساخت بناهای عظیم مانند پل‌ها، جاده‌ها، پیاده‌روها و کفپوش ها استفاده می شود. به طور خلاصه، هر جا سازه‌ای وجود دارد، بتن نیز هست. اولاً، استفاده از بتن در ساخت‌وسازهای مدرن از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا استحکام و پایداری سازه‌ها به بتن بستگی دارد. ثانیه، بتن ارزان‌قیمت است و به شکل‌های مختلف قابل‌استفاده هست. این انعطاف‌پذیری و تطبیق‌پذیری، بتن را به محبوب‌ترین مصالح ساخت‌وساز در جهان تبدیل کرده است.

بتن با استفاده از مواد طبیعی ساخته می شود. ازاین‌رو، سازگار با محیط‌زیست و بازیافت است. می‌توان از بتن بازیافت شده خردشده، به‌عنوان سنگدانه خشک برای تهیه بتن جدید استفاده کرد. تا زمانی که فعالیت‌های ساختمانی در جهان ادامه داشته باشد، تقاضای مداوم برای بتن وجود خواهد داشت.

مزایای بتن

جنبه‌های مثبت در مورد بتن عبارت‌اند از:

• این ماده نسبتاً ارزان است و عمر نسبتاً طولانی دارد و کمتر نیازمند تعمیر و نگهداری هست.
• ازنظر فشرده‌سازی قوی است.
• قبل از اینکه سخت شود، یک ماده بسیار قابل‌انعطاف است که به‌راحتی می‌تواند شکل بگیرد.
• غیرقابل‌احتراق است

معایب بتن

معایب بتن شامل:

• مقاومت کششی کمتری نسبت به سایر مصالح ساختمانی دارد.
• قابلیت انعطاف‌پذیری پایین.
• قدرت نسبی کم.
• مستعد ترک خوردن

ویژگی‌های بتن

ویژگی‌های بتن با استفاده از سنگدانه یا سیمان مورداستفاده و یا با روشی که برای تولید آن استفاده می شود، تعیین می‌گردد. نسبت آب به سیمان، عامل تعیین‌کننده بتن سازه معمولی با محتوای آب کمتری است که منجر به بتن قوی‌تر می شود. بااین‌حال، این کار، قابلیت کارایی (و قابلیت پمپاژ) بتن را که با استفاده از آزمون فرونشست اندازه‌گیری می شود، کاهش می‌دهد. درجه‌بندی، شکل، بافت و نسبت کل شن و ماسه، نیز می‌تواند تأثیر مشابه ای داشته باشد. در صورت نیاز به بتن قوی و مستحکم، می‌توان میزان سنگدانه را نسبت به سیمان کاهش داد. بااین‌حال، سیمان یک عامل پرهزینه است که افزایش نسبت آن در مخلوط، باعث افزایش قیمت کلی می شود.

استحکام بتن

استحکام بتن، با نیروی لازم برای خرد کردن آن به ازای هر پوند در هر اینچ مربع یا کیلوگرم در سانتی‌متر مربع تعیین می شود. این استحکام، می‌تواند تحت تأثیر بسیاری از متغیرها ازجمله رطوبت و دما باشد.

مقاومت کششی بتن را می‌توان با افزودن میله‌های فلزی، سیم، کابل یا غربال بهبود داد. درجاهایی که تنش کششی بسیار بالایی پیش‌بینی می شود (مانند دهانه‌های گسترده پشتیبانی نشده در پشت‌بام و یا پل)، بتن می‌تواند شامل سیم‌های فولادی پیش کشیده‌ای باشد که متعاقباً باعث ایجاد نیروهای فشاری در بتن می شود که به جبران نیروهای کششی‌ای که ساختار در معرض آن هستند، کمک می‌کند.

میله‌های پشتیبانی، می‌توانند در بتن یکپارچه شوند تا قدرت تعیین‌کنندگی داشته باشند و به بهبود روش‌های ساختمانی کمک کنند.

بتن، در ساده‌ترین شکل آن، ترکیبی از ملات و سنگدانه ها، یا سنگ‌ها است. ملات، مرکب از سیمان پرتلند و آب است که سطح سنگدانه های کوچک و یا درشت را می‌پوشاند. ملات، از طریق یک واکنش شیمیایی به نام هیدراتاسیون، سخت و مستحکم شده تا یک توده سنگ مانند، معروف به بتن را تشکیل دهد.

در این فرایند، ویژگی برجسته بتن، انعطاف‌پذیری آن هنگام مخلوط کردن تا قبل از اینکه سخت شود، هست. این خصوصیات دال بر استحکام بتون برای استفاده در آسمان‌خراش‌ها، پل‌ها، پیاده‌روها و بزرگراه‌ها، خانه‌ها و سدها است.

تعیین نسبت

توزین درست شن و ماسه و سیمان و آب جهت تهیه بتن، به استحکام و دوام بتن کمک می‌کند. مخلوطی که ملات کافی برای پر کردن فضاهای خالی بین سنگدانه ها را ندارد، باعث ایجاد سطوح ناهموار و متخلخل در بتن می شود. ولی مخلوطی که مقدار زیادی ملات سیمان دارد، سطح صافی ایجاد می‌کند. بااین‌حال، بتن به‌دست‌آمده مقرون‌به‌صرفه نیست و راحت‌تر می‌تواند ترک بخورد.

خواص شیمیایی سیمان پرتلند در حضور آب، ملاتی را تشکیل می‌دهد که هر ذره سنگ و ماسه را به هم می‌چسباند. از طریق یک واکنش شیمیایی به نام هیدراتاسیون، خمیر سیمان سخت می شود و استحکام می‌گیرد.

کیفیت ملات، شخصیت بتن را تعیین می‌کند. استحکام ملات، به‌نوبه خود به نسبت آب به سیمان بستگی دارد. نسبت آب به سیمان، وزن آب مخلوط شده‌ای است که بر وزن سیمان تقسیم‌شده است. بتن باکیفیت بالا، با كاهش نسبت آب به سیمان تا حد ممكن بدون ایجاد آسیب به کارایی بتن تازه، اجازه می‌دهد تا به‌درستی در قالب قرارگرفته، خشک و سخت شود.

یک مخلوط به‌درستی طراحی‌شده، دارای کارایی مطلوب برای بتن تازه و دوام و استحکام لازم برای بتن سخت شده است. به‌طورمعمول، مخلوط حدود 10 تا 15 درصد سیمان، 60 تا 75 سنگدانه و 15 تا 20 درصد آب است. حباب هوای عمداً ایجادشده، در بسیاری از مخلوط‌های بتونی ممکن است 5 تا 8 درصد دیگر را نیز به خود اختصاص دهد.

سایر مواد لازم

تقریباً هر آب طبیعی که قابل شرب باشد و طعم و بو خاصی نداشته باشد، می‌تواند در ترکیب بتن استفاده شود. ناخالصی‌های زیاد در آب، نه‌تنها ممکن است بر زمان سخت شدن و استحکام بتن تأثیر بگذارد، بلکه می‌تواند باعث شکفتگی، لکه‌گذاری، خوردگی آرماتور، عدم ثبات حجم و همچنین کاهش دوام شود. مشخصات مخلوط بتن معمولاً برای کلریدها، سولفات‌ها، قلیاها و مواد جامد در مخلوط کردن آب، محدودیت‌هایی را تعیین می‌کند؛ مگر اینکه تست‌هایی برای تعیین تأثیر ناخالصی در بتن نهایی انجام شود.

اگرچه بیشتر آب‌های آشامیدنی برای مخلوط کردن بتن مناسب است، اما سنگدانه ها با دقت انتخاب می‌شوند. سنگدانه ها، 60 تا 75 درصد از کل حجم بتن را تشکیل می‌دهند. نوع و اندازه سنگدانه مورداستفاده، بستگی به ضخامت و هدف محصول نهایی بتن دارد.

سنگدانه های کوچک‌تر در نازک‌کاری‌های ساختمانی استفاده می شود؛ درحالی‌که از سنگدانه های با قطر شش اینچ در سدهای بزرگ استفاده می شود. درجه‌بندی مداوم از اندازه ذرات، برای استفاده کارآمد از ملات مطلوب است. علاوه بر این، سنگدانه ها باید تمیز و عاری از هر ماده‌ای باشند که ممکن است بر کیفیت بتن تأثیر بگذارد.

آغاز هیدراتاسیون

بعد از ترکیب سنگدانه ها، آب و سیمان، مخلوط شروع به سفت شدن می‌کند. تمام سیمان‌های پرتلند، سیمان‌های هیدرولیکی هستند که از طریق یک واکنش شیمیایی به نام هیدراتاسیون، سخت و مستحکم می‌شوند. در طی این واکنش، یک گره روی سطح هر ذره سیمان شکل می‌گیرد. گره رشد می‌کند و گسترش می‌یابد تا زمانی که با گره‌های سایر ذرات سیمان یا سنگدانه های مجاور پیوند یابد.

هنگامی‌که بتن کاملاً مخلوط و قابل‌استفاده شد، باید قبل از اینکه سفت شود، در قالب ریخته شود.

در حین قرارگیری در قالب، بتن برای فشرده‌سازی آن در فرم‌ها و از بین بردن نقص‌های احتمالی مانند کرموشدن و حفره‌های هوا متراکم می شود.

برای دال‌ها، بتن باقی می‌ماند تا زمانی که رطوبت سطحش به طور کامل از بین برود، سپس از یک چوب‌دستی یا فلزی برای صاف کردن بتن استفاده می شود. فرآیند صاف کردن، بافتی نسبتاً یکنواخت اما کمی خشن ایجاد می‌کند که از مقاومت در برابر لغزش خوبی برخوردار است و اغلب در نازک‌کاری‌ها برای دال‌های بیرونی استفاده می شود. اگر یک سطح صاف، سخت و متراکم موردنیاز باشد، صاف کردن با ماله‌های فولادی انجام می شود.

به عمل آوردن بتن، پس از سخت شدن سطوح به‌اندازه کافی برای مقاومت در برابر زنگ زدن، انجام می شود. به عمل آوردن بتن، باعث می شود که هیدراتاسیون مداوم سیمان به‌گونه‌ای انجام شود که بتن به استحکام خود ادامه دهد. سطوح بتونی با تقطیر آب و یا با استفاده از پارچه‌های نگهدارنده رطوبت مانند آستر یا پنبه تشک، خشک می‌شوند. روش‌های دیگر به عمل آوردن بتن، باعث جلوگیری از تبخیر آب با آب‌بندی سطح با پلاستیک یا اسپری‌های خاص به نام ترکیبات عمل آورنده می شود.

برای محافظت از بتن از تکنیک‌های ویژه‌ای برای به عمل آوردن بتن در هوای بسیار سرد یا گرم استفاده می شود. هر چه بتن مرطوب‌تر بماند، محکم‌تر و بادوام‌تر می شود. میزان سختی بتن، بستگی به ترکیب و ظرافت سیمان، نسبت مخلوط و شرایط رطوبت و دما دارد. بتن با گذر زمان، قوی‌تر می شود. بیشتر هیدراتاسیون و افزایش استحکام بتن، در ماه اول چرخه عمر آن اتفاق می‌افتد، اما هیدراتاسیون با سرعت کمتری برای سال‌ها ادامه می‌یابد.

انواع بتن

به‌طورمعمول، بسته به نوع ساخت، بیست‌وچهار نوع بتن مختلف در صنعت ساختمان مورداستفاده قرار می‌گیرد.

بتن ساده

ساده‌ترین نوع بتن است که نیازی به آرماتوربندی ندارد. ترکیب سیمان، سنگدانه ها و آب به نسبت 1: 2: 4 است. چگالی این بتن بین 2200 تا 2500 کیلوگرم بر مترمکعب است، درحالی‌که مقاومت فشاری آن در محدوده 200 تا 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع هست. این بتن، معمولاً برای احداث پیاده‌روها و ساختمان‌ها در مناطقی كه نیازی به استحكام كششی بالا ندارند، استفاده می شود.

بتن با مقاومت نرمال

بتن با مقاومت نرمال شبیه به بتن ساده است؛ زیرا از همان مواد اولیه، در تهیه آن استفاده می شود. بسته به خاصیت سیمان مورداستفاده و شرایط آب و هوایی در محل، زمان شکل‌گیری اولیه آن حدود 30 تا 90 دقیقه است. استحکام این نوع بتن بین 10 تا 40 مگا پاسکال است.

بتن با مقاومت بالا

این نوع بتن، با کاهش نسبت آب به سیمان به کمتر از 0.35 تهیه می شود. چنین بتنی دارای مقاومت بیش از 40 مگا پاسکال است. کار با بتن با مقاومت بالا به دلیل پایین بودن سطح کارایی آن، مشکل است.

بتن با مقاومت سریع

همان‌طور که از نام آن پیداست، بتن با مقاومت سریع ظرف چند ساعت از آماده‌سازی، قدرت خود را به دست می‌آورد. این نوع بتن، ساخت سریع ساختمان‌ها و جاده‌ها را تضمین می‌کند. یكی از رایج‌ترین كاربردهای این بتن، در تعمیر راه‌ها است.

بتن با عملکرد بالا

این نوع بتن‌ها عملکرد بالایی را نشان می‌دهند. آن‌ها مطابق با استانداردهای خاص مانند افزایش سریع استحکام، قالب‌گیری آسان، نفوذپذیری زیاد، دوام بالا، خصوصیات مکانیکی بالا و سازگاری با محیط‌زیست ساخته می‌شوند.

بتن با کارایی فوق‌العاده بالا (UHPC)- این نوع بتن، علاوه بر ترکیبات رایج مورداستفاده در ساخت بتن ساده، به سیلیکافیوم، پودر کوارتز و ماسه سیلیسی ریز نیاز دارد. همچنین می‌توان از دستگاه‌های کاهنده آب به میزان زیاد و یا فولاد یا الیاف ارگانیک برای بهبود مقاومت در این ترکیب استفاده کرد. مزیت این بتن، در این است که برای تقویت سازه نیازی به حضور میلگردهای فلزی ندارد. UHPC دارای مقاومت فشاری حداکثر 29000 psi است.

بتن متراکم شده با غلتک

این نوع بتن مستلزم قرار دادن بتن و فشردن آن با کمک جاده‌صاف‌کن است. این نوع بتن‌ها به طور نسبی به سیمان کمتری نیاز دارند، اما می‌توانند چگالی بالاتری را فراهم کنند.

بتن آسفالت

جاده‌های سطحی، فرودگاه‌ها، پارکینگ‌ها و خاک‌ریز سدها به بتن آسفالت احتیاج دارند. بتن آسفالت، با مخلوط کردن آسفالت و سنگدانه ها ساخته می شود.

بتن مسلح (RCC)

بتن ساده مقاومت كششی بالایی ندارد. معرفی آرماتور به شکل میله‌های فولادی، میله، غربال و یا الیاف می‌تواند مقاومت کلی بتن را بهبود بخشد. RCC کاربرد فوق‌العاده‌ای در ساخت ستون‌ها، سقف‌ها، پل‌ها و سایر سازه‌هایی دارد که به استحکام بالایی احتیاج دارند.

بتن مخلوط آماده

این نوع بتن، در واحد مرکزی مخلوط می شود و در شرایط آماده به محل ساخت‌وساز می‌آید. در هنگام استفاده از بتن مخلوط آماده، باید به زمان موردنیاز برای حمل‌ونقل دقت کرد؛ زیرا در صورت تأخیر ناخواسته، ممکن است مخلوط سخت شود.

 بتن طرح دار

درهای ورودی، پاسیو و کف‌های داخلی که به‌ظاهر زیبا نیاز دارند، عموماً از بتن طرح دار استفاده می‌کنند. این بتن، امکان ایجاد الگوهای واقع‌گرایانه مانند سنگ‌های طبیعی، کاشی و گرانیت‌ها را با استفاده از طرح‌های تمبر حرفه‌ای فراهم می‌کند.

بتن خود محکم شده

همان‌طور که از نام آن پیداست، این نوع بتن با وزن خود و بدون نیاز به استفاده از لرزش محکم می شود. چنین مخلوط بتنی قابلیت کارایی بالایی دارد.

بتن پیش‌تنیده

پروژه‌های بزرگ بتنی، از واحدهای بتن پیش‌تنیده استفاده می‌کنند که در آن، میله‌های استفاده‌شده در بتن قبل از کاربرد واقعی بار بهره‌برداری، تحت‌فشار قرار می‌گیرند. فرایند ساخت‌وساز این بتن، نیاز دارد که میله‌های تنیده شده در انتهای هر واحد قرار بگیرند. این کار، باعث می شود قسمت پایین سازه در برابر تنش قوی‌تر شود. معمولاً مونتاژ واحدهای پیش‌تنیده در محل ساخت‌وساز صورت می‌گیرد. ساخت پل‌ها، روگذرها، سازه‌های سنگین، به بتن پیش‌تنیده نیاز دارد.

بتن پیش‌ساخته

واحدهای کوچک مانند بلوک‌های بتونی، میله‌ها، تیر سردر، واحدهای راه‌پله و دیوارهای پیش‌ساخته از بتن پیش‌ساخته استفاده می‌کنند. مزیت بتن پیش‌ساخته، در این است که طبق مشخصات فردی هر ساختمان تولید می شود. مونتاژ واحدها در محل ساخت‌وساز صورت می‌گیرد.

بتن پاشیده شده

نحوه استفاده از این بتن، با بتن‌های دیگر متفاوت است. فرایندی است که در آن بتن یا ملات با فشار و سرعت‌بالا بر روی یک سطح پاشیده می‌شود تا لایه‌ای متراکم، خود نگهدار و باربر ایجاد گردد. این فرایند منجر به قالب‌ریزی و فشرده‌سازی هم‌زمان می شود.

بتن سبک

بتنی که دارای چگالی کمتر از 1920 کیلوگرم بر مترمکعب است، بتن سبک نامیده می شود. برخی از سنگدانه های معمولی که برای ساخت بتن سبک استفاده می شود، سنگ‌پا، پوکه سنگ و پرلیت هستند. از این بتن، در ساخت تخته‌های طولی پل و بلوک‌های ساختمانی آن‌ها استفاده می شود.

بتن با جرم مخصوص بالا

این بتن، همچنین به‌عنوان بتن سنگین‌وزن شناخته می شود و دارای چگالی در محدوده 3000 تا 4000 کیلوگرم بر مترمکعب هست. بتن با چگالی بالا، با استفاده از سنگدانه های سنگین مانند باریت ها تهیه می شود. برخی از کاربردهای متداول این نوع بتن، در ساخت نیروگاه‌های اتمی است که در آن، اطمینان از مقاومت بالا در برابر هر نوع نشت تابشی از اهمیت بالایی برخوردار است.

بتن پلیمری

در بتن پلیمری، سنگدانه ها به‌جای سیمان با پلیمر پیوند می‌خورند که به‌نوبه خود به کاهش حجم حفره‌ها در سنگدانه ها منجر می شود. سه نوع بتن پلیمری وجود دارد که عبارت‌اند از بتون اشباع‌شده با پلیمر، بتن پلیمری تا حدی اشباع‌شده و سیمان پلیمری.

بتن هوا داده‌شده

نوع خاصی از بتن است که در آن هوا، گاز و یا فوم عمدتاً در 6٪ بتن تزریق می شود.

بتن آهکی

فرآیند آماده‌سازی بتن آهکی، شامل استفاده از سنگ‌آهک به‌جای سیمان است. این بتن، در ساخت کف، گنبد و طاق‌ها استفاده می شود.

بتن نفوذپذیر (متخلخل)

آسفالت و مسیرهای بتونی از بتن نفوذپذیر استفاده می‌کنند؛ زیرا باعث نفوذ آب بارندگی به داخل زمین می شود. چنین بتنی می‌تواند مشکلات سیستم زهکشی را نیز حل کند.

بتن شیشه‌ای

این بتن مدرن از شیشه بازیافت شده به‌عنوان سنگدانه ها استفاده می‌کند تا زیبایی سازه را افزایش دهد. این بتن علاوه بر دوام، عایق حرارتی نیز فراهم می‌کند.

بتن مکیده

این مخلوط بتونی حاوی نسبت بیشتری آب است. فرآیند آماده‌سازی بتن مکیده، شامل مکش آب اضافی با استفاده از پمپ خلاء بدون انتظار برای آماده‌سازی مخلوط بتن است. این فرآیند، دوره تقویت سازه را از 28 روزبه حدود ده روز کاهش می‌دهد.

بتن پمپ شده

ساخت‌وسازهای مرتفع، نیاز به پمپاژ بتن به ارتفاعات بالا دارند. ازاین‌رو، در این اماکن ساختمانی از بتن پمپ شده که دارای کارایی بسیار بالایی است، برای پمپاژ مخلوط بتن از طریق لوله‌ها یا شیلنگ‌های قابل‌انعطاف استفاده می شود.