بتن را بهتر بشناسیم

زمانی که انسان غارنشین تصمیم گرفت برای خود سرپناهی داشته باشد تا بتواند در هر نقطه ای از آن

بهره مند شود، به استفاده از طبیعت اطراف و ساخت خانه روی آورد و به مرور زمان و با شناخت خواص مواد مختلف و دستیابی به این حقیقت که می تواند با مخلوط کردن این مواد، خواص جدیدی را به دست آورد گامی بزرگ در صنعت ساختمان برداشت. با پیشرفت روزافزون ساختمان سازی مدرن و پیدایش سازه های خاص که استفاده از مصالحی با خواص پیچیده سازه ای را طلب میکند، ساخت مصالح ساختمانی وارد عرصه ای کاملا علمی شد و امروزه محققان و شرکت های زیادی در زمینه ساخت مصالح ساختمانی با خواص مختلف فعالیت می کند.

یکی از مهمترین و متداول ترین مصالح ساختمانی "بتن" (Concrete) است که به علت دارا بودن خواصی از جمله شکل خمیری قبل از گیرش، مقاومت خوب در برابر آتش سوزی، دسترسی آسان به مصالح و مقاومت فشاری خوب آن استفاده از آن را با مقبولیت عمومی رو به رو کرده است.

بتن مصالحی شبیه به سنگ است که از مخلوط کردن مقدار مناسبی از سیمان، شن، ماسه، آب و افزودنی های دیگر به دست می آید.

توده اصلی بتن، سنگ دانه های درشت و ریز (شن و ماسه) است و فعل و انفعال شیمیایی بین آب و سیمان که به صورت شیره ای اطراف سنگدانه ها را پوشانده و باعث یکپارچه شدن و چسبیدن سنگدانه ها به یکدیگر می شود. این سنگدانه ها اسکلت اصلی بتن را تشکیل داده و نیروی وارد بر بتن را تحمل می کنند. آب نیز در این مخلوط موجب ایجاد واکنش شیمیایی در سیمان می شود که سخت شدن مخلوط بتن را پس از طی دوره حدود 28 روز و رسیدن به مقاومت نهایی بتن به همراه دارد. شن و ماسه حدود 65 درصد مخلوط بتن و مابقی را خمیر سیمان و درصد بسیار کمی هوا تشکیل می دهد. در نیمه دوم قرن نوزدهم برای غلبه بر این محدودیت مقاومت کششی بتن، اقدام به استفاده از میلگردهای فولادی که دارای مقاومت کششی بالایی هستند در قسمت های تحت کشش در بتن شد؛ چسبندگی عالی فولاد به بتن در این ترکیب یکی دیگر از مهمترین عوامل استفاده از فولاد در بتن است. ترکیب به دست آمده "بتن مسلح" خوانده می شود که اغلب مزایای خوب دو ماده مختلف را به تنهایی داراست و همین مشخصه مطلوب، استفاده بتن مسلح را در انواع مختلف سازه ها نظیر ساختمان ها، پل ها، سدها و ... امکان پذیر می کند، اما در سازه هایی نظیر پل های قوسی، پوشش گنبدی، پوشش های پلیسه ای و مخازن استوانه ای به علت دخیل بودن عامل خمش در سازه از نوع دیگری از بتن با نام "بتن پیش تنیده" استفاده می شود. در این روش فولاد که به صورت مفتول یا کابل است با نزدیکی حد جاری شدن کشیده می شود، پس از بتن ریزی و گرفتن بتن و در نتیجه ایجاد چسبندگی لازم بین فولاد و بتن، عامل کشش در فولاد حذف شده و تمامی نیروی کششی فولاد  به صورت فشاری در بتن وارد می شود که قابلیت باربری سازه را در برابر نیروهای ناشی از خمش زیاد می کند.

در فرایند استفاده از بتن دو عامل نقش اساسی دارند که در رسیدن بتن به مقاومت نهایی آن که مهندسان طراح سازه طبق آیین نامه های موجود برای سازه های مختلف و با در نظر گرفتن پارامترهای طراحی اعلام می دارند بسیار موثرند؛ 1) ساخت بتن 2) بتن ریزی

در فرایند ساخت بتن طراح با استفاده از آیین نامه های موجود و در نظر گرفتن مقاومت نهایی لازم، درصد هر یک از مواد تشکیل دهنده بتن را اعلام و شرکت سازنده نیز به وسیله این دستورالعمل اقدام به ساخت بتن می کند. در مرحله دوم نیز مجری طرح با رعایت کامل ضوابط آیین نامه های اجرایی بتن ریزی اقدام به بتن ریزی و نگهداری از آن تا رسیدن به مقاومت نهایی می کند. عدم رعایت هر یک از این ضوابط موجب می شود تا بتن در هنگام بارگذاری و مواقع بحرانی دچار آسیب شده و خسارات جبران ناپذیری را موجب شود. لذا باید مبادی ذیربط با نظارت کامل نسبت به اجرای صحیح ضوابط موجود توسط طراحان، شرکت های سازنده بتن و پیمانکاران و بازرسی های منظم و آزمایش های مقاومت بتن در تمامی مراحل ساخت و اجرا از بروز خسارات ناشی از اجرای ناصحیح این ضوابط جلوگیری کنند.