بتن مسلح یعنی بتنی که به دلیل ترکیب با مواد مخصوص، تقویت شده یا اصطلاحا مسلح شده است تا مقاومت کششی و انعطاف پذیری خود را بالا ببرد. اکثر افراد بتن مسلح را بتن تقویت شده با میلگردهای فولادی می دانند، اگرچه نقش میلگرد در بتن مسلح غیرقابل انکار است، اما باید بدانید علاوه بر بتن مسلح با میلگرد فولادی، بتن مسلح شده با مواد دیگری نیز وجود دارند که می توان آن ها را در ۵ دسته کلی به این صورت قرار داد: بتن مسلح شده با فولاد، بتن مسلح شده با الیاف، بتن مسلح پیش فشرده، بتن مسلح پیش ساخته و بتن مسلح گچی. کاربرد بتن مسلح، مزایا و معایب آن و معرفی تمامی انواع بتن مسلح را به صورت جامع و البته مختصر و مفید در این مقاله از دانشنامه آهن ملل معرفی کرده ایم.
نسخه صوتی مقاله بتن مسلح چیست؟
| آهن ملل | ویژگی های محصول | |
|---|---|---|
| ۱ | نام محصول | بتن مسلح (concrete reinforced) |
| ۲ | انواع بتن مسلح | ۱- بتن مسلح شده با فولاد ۲- بتن مسلح شده با الیاف ۳- بتن مسلح پیش فشرده ۴- بتن مسلح پیش ساخته ۵- بتن مسلح گچی |
| ۳ | انواع مسلح کننده‌های بتن | فولاد (میلگرد، آرماتور، مش، کابل) – الیاف (فولادی، شیشه‌ای، پلی‌پروپیلن، طبیعی، آزبست، کربن، پلی استر) |
| ۴ | هدف تولید | افزایش مقاومت کششی و انعطاف پذیری بتن |
بتن چیست؟
طبق آیئن نامه بتن ایران، بتن (concrete) یعنی:
«مخلوط سیمان پرتلند یا هر ماده سیمانی دیگر، سنگ دانه ریز، سنگ دانه درشت و آب، با و یا بدون مواد افزودنی.»
این تعریفی از بتن معمولی یا اصطلاحا بتن غیرمسلح است. انواع مختلفی از بتن وجود دارد که انتخاب هر کدام از آن ها به هدف شما بستگی دارد. کلی ترین دسته بندی برای انواع بتن را اینگونه می توان بیان کرد:
- بتن مسلح و بتن غیر مسلح
با قرار دادن اعضای کششی در بتن، توان کششی آن را بالا می برند. این تکنیک، باعث تولید محصولات بتنی در دو دسته اصلی قطعات بتنی مسلح و قطعات بتنی غیر مسلح می شود.
- بتن ساخته شده در محل و بتن پیش ساخته
نیاز روز افزون به بتن باعث می شود کارخانه ها قطعات بتنی را در مدت زمان کوتاه ریخته، سخت و آماده مصرف نمایند. با توجه به این پیشرفت نیز می توان قطعات بتنی را به دو دسته کلی محصولات بتنی در محل ریخته شده و محصولات بتنی پیش ساخته تقسیم کرد.
خب بعد از گریزی به تعریف بتن و انواع بتن، حال بیایید سراغ اصل مطلب یعنی بتن مسلح برویم و با این نوع بتن و انواع آن نیز آشنا شویم.
بتن مسلح چیست و چه تفاوتی با بتن معمولی دارد؟
بتن مسلح یک ماده مرکب است که در آن استحکام کششی و شکل پذیری نسبتاً پایینِ بتن با گنجاندن موادی مانند میلگرد یا آرماتور که مقاومت کششی یا شکل پذیری بالاتری دارند، جبران می شود.
به بیانی دیگر، بتن مسلح، بتنی است که در آن مواد افزودنی مانند فولاد به گونه ای تعبیه شده‌اند که بتن و ماده اضافه شده با هم در برابر نیروهای مخرب مقاومت کنند. در بتن مسلح شده با فولاد، فولاد تنش های کششی، برشی و گاهی اوقات فشاری را در سازه بتنی جذب می کند.
نکته: بتن مسلح به انگلیسی concrete reinforced به معنی بتن تقویت شده نامیده می شود.
نکته: استفاده از عبارت «بتن مصلح» اشتباه است، شکل صحیح این کلمه «بتن مسلح» است. تلفظ بتن مسلح نیز به این صورت است: بتن مُ سَ لَ ح (mosalah)
نکته: بتن در برابر فشار مقاوم است، اما مقاومت بتن در برابر کشش فقط ۱۰ درصد مقاومت فشاری آن است. فولاد به عنوان یک ماده تقویت کننده در همه جا پذیرفته شده، چون مقاومت کششی بالایی دارد و ضریب انبساط حرارتی آن نزدیک به بتن است.
فرق بتن و بتن آرمه چیست؟
ابتدا بیایید پاسخ سوال «بتن غیر مسلح چیست» را ببینیم؛ بتن ساده یا غیر مسلح، بتن سازه‌ای بدون آرماتور یا با آرماتور کمتر از حداقل تعیین شده برای بتن آرمه است.
بتن ساده نمی تواند به راحتی تنش های کششی و برشی ناشی از باد، زلزله، ارتعاشات و سایر نیروها را تحمل کند و به همین دلیل کاربرد بتن غیر مسلح در ساخت و ساز کمتر است و برای کاربردهای سازه ای مناسب نیست. با این حال در بتن مسلح، استحکام کششی فولاد و مقاومت فشاری بتن با هم عمل می کنند تا به عضو ساخته شده با بتن این امکان را بدهند که این تنش ها را به بهترین نحو تحمل کنند.
به صور خلاصه فرق بتن مسلح وغیر مسلح این است که بتن مسلح نیروهای کششی و برشی را بهتر از بتن غیر مسلح تحمل می کند.
در شکل بالا می توانید تنش های ایجاد شده در تیر بتنی و صدماتی که در اثر بارگذاری در بتن ایجاد می شود را مشاهده کنید. همچنین می توانید تاثیر استفاده از میلگرد در بتن و مسلح شدن بتن را مشاهده کنید.
تاریخچه بتن مسلح
اختراع بتن مسلح به در قرن نوزدهم باز می گردد. استفاده از تکنولوژی بتن مسلح در آن زمان صنعت ساختمان سازی را متحول کرد و بتن مسلح به یکی از رایج ترین مصالح ساختمانی در جهان تبدیل شد. اما چه کسی برای اولین بار این این ماده استفاده کرد؟
در سال ۱۸۵۳ فرانسوا کوئینه از بتن مسلح شده با آهن به عنوان تکنیکی برای ساخت سازه های ساختمانی استفاده کرد. کوئینه اولین سازه بتن مسلح آهنی (بتن آرمه) را ساخت، خانه ای چهار طبقه در خیابان ۷۲ شارل میشل در حومه پاریس. توصیفات کوئینه از بتن مسلح نشان می‌دهد که او این کار را به‌منظور افزایش مقاومت به بتن انجام نداد، بلکه برای حفظ دیوارهای یکپارچه در برابر واژگونی انجام داد، با این حال استفاده از بتن تقویت شده در آن زمان نقطه عطفی در صنعت ساختمان سازی شد، به گونه ای که این ماده تا کنون از پرکاربردترین مواد مورد استفاده در ساختمان سازی به شمار می رود.
مواد تشکیل دهنده بتن مسلح
معمولا به بتن مسلح «بتن آرمه» نیز گفته می شود. اصطلاح بتن آرمه به استفاده از آرماتور در این بتن های تقویت شده اشاره دارد.
آرماتورهای استفاده شده در بتن مسلح یا بتن آرمه معمولاً، میلگرد فولادی، مش یا آرماتورهای خم شده هستند که معمولاً قبل از گیرش بتن به صورت غیرفعال در بتن تعبیه می شوند.
علاوه بر آرماتور، امروزه بتن مسلح حاوی مواد تقویت کننده دیگری مانند الیاف فولاد، الیاف شیشه، پلیمرها یا مواد مرکب دیگر نیز ساخته شده اند.
به دلیل استفاده از مواد مختلف در تولید بتن مسلح، تنوع این محصول نیز بالا رفته و در حال حاضر انواع بتن مسلح در بازار موجود است. انواع بتن مسلح را در ادامه بیشتر بررسی می کنیم.
انواع بتن مسلح
اولین نوع و همچنین پرکاربردترین بتن مسلح از ترکیب بتن با میلگرد فولادی ساخته می شود، یعنی از میلگرد و آرماتورهای فولادی برای افزایش مقاومت کششی و فشاری بتن و سازه استفاده می گردد. اما علاوه بر بتن مسلح شده با میلگرد، تقویت کننده های دیگری نیز وجود دارد که برای مسلح یا تقوین کردن بتن استفاده می شود.
از این رو در ادامه انواع بتن مسلح را بر اساس انواع مسلح کننده های بتن و همچنین بر اساس روش ساخت بتن دسته بندی می کنیم (مجموعا ۱۲ نوع مختلف)
۱- بتن مسلح شده با فولاد
منظور از بتن مسلح با فولاد که به آن بتن آرمه نیز گفته می شود، بتنِ سازه‌ای است که با آرماتورهای فولادی تقویت شده است.
فولاد مورد استفاده در بتن مسلح می تواند به صورت میلگرد آجدار، شبکه ای میلگردهای جوشکاری شده یا میلگرد آجدار تابیده باشد. این میلگردها به صورت طولی و یا عرضی در بتن استفاده می شوند. میلگردهای عرضی معمولا خمکاری و استفاده می شوند. خم کردن میلگردها به تحمل نیروهای برشی بر قطعه بتنی کمک می کند. شبکه های فولادی جوشکاری شده (مش میلگرد) نیز برای تقویت دال های بتنی، راه ها و بتن پاشیده شده به کار می رود.
جنس میلگردهای استفاده شده برای بتن مسلح فولادی معمولا از نوع فولاد کربنی یا فولادهای روکش دار (میلگرد گالوانیزه، میلگرد کامپوزیت و …) است. برای بتن مسلح می توان از فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) نیز در جاهایی که خطر خوردگی وجود دارد استفاده کرد.
۲- بتن مسلح شده با الیاف (۷ نوع)
(الیاف فولادی، الیاف پلی پروپیلن، الیاف شیشه، الیاف طبیعی، الیاف آزبست، الیاف کربن)
بتن مسلح شده با الیاف یا بتن الیافی را می توان با استفاده از الیاف های مختلفی تولید کرد. انتخاب نوع الیاف با توجه به پذیرش بتن، خصوصیات ساختاری الیاف و بتن و همچنین ارزیابی بتن های مسلح شده در شرایط سرویس یا بهره برداری انجام می شود.
الیاف فولادی و پلی پروپیلن مواد مناسبی هستند که به عنوان مسلح کننده ثانویه به خصوص برای دال های کفی که در معرض ترافیک سنگین هستند به کار می روند. از الیاف شیشه نیز برای بتن مسلح استفاده می شود که تمامی آن ها را معرفی می کنیم.
۲-۱ بتن مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن
الیاف، انقباض بتن و ترک های احتمالی را که ممکن است در خودگیری اولیه ایجاد شود کاهش داده و مقاومت بتن خشک شده را در برابر خرد شدن و سایش افزایش می دهد. چون الیاف کوتاه پلی پروپیلن بعد از کربناسیون بتن احتمال فرسودگی ندارند، قدرت جذب انرژی بتن را افزایش می دهند و در نتیجه مقاومت آن را در برابر ضربه زیاد می کنند.
۲-۲ بتن مسلح شده با الیاف فولادی
تعریف بتن مسلح به الیاف فولادی در آبا: « بتن با الیاف فولادی (concrete steel fiber reinforced) یعنی بتن حاوی مقدار معینی الاف فولادی پراکنده و غیر پیوسته در راستاهای مختلف.»
الیاف فولادی اگرچه گران ترند ولی هم مقاومت بتن و هم انعطاف پذیری آن را در برابر ضربه افزایش می دهد. برای ساخت بتن مسلح با الیاف پروپیلن و الیاف فولادی اینگونه عمل می کنند:
الیاف پلی پروپیلن را معمولا به اندازه های ۰.۲ درصد وزنی (۰.۵% حجمی) و فیبرهای فولادی برای ساخت بتن مسلح با فیبر را به اندازه ۳-۴ درصد وزنی به مواد اولیه بتن اضافه می کنند. بتن های ساخته شده از هر دو نوع یاد شده را می توان به کمک پمپ در محل ریخت.
۲-۳ بتن مسلح شده با الیاف شیشه
بتن مسلح به الیاف شیشه (GFRC) ترکیبی از مواد سیمانی، سنگدانه ها، آب، افزودنی ها و الیاف شیشه مقاوم به محیط قلیایی است.
۲-۴ بتن مسلح شده با الیاف طبیعی
الیاف طبیعی مانند سلولز چوب، خیزران و … از قدیم به عنوان تقویت کننده بتن استفاده می شدند. ایده استفاده از این روش نیز خشت های تقویت شده با کاه یا موهای اسب است که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفتند. اگرچه استفاده از الیاف طبیعی در تقویت بتن روشی کم هزینه و پر استفاده در کشورهای کمتر توسعه یافته است، اما باید در استفاده از آن ها به خصوصیات ساختاری الیاف و بتن توجه شود تا اطمینان حاصل کرد که مناسب اختلاط با مصالح پایه سیمانی هستند یا نه.
۲-۵ بتن مسلح شده با الیاف آزبست
بتن مسلح با الیاف آزبست در گذشته پرکاربردترین و موفق ترین بتن ملسح بود. زیرا آزبست یا پنبه نسوز به دلیل سختی و مقاومت بالا و ایجاد پیوستگی خوب با خمیر سیمان طی فرآوری، به الیاف ایده آل برای تولید بتن مسلح تبدیل شده بود.
اما با وجود مزایای زیاد، از آنجا که تنفس اتفاقی الیاف آزبست در مراحل تولید، نصب یا تخریب منجر به بیماری های حاد تنفسی می شود، امروزه استفاده از این نوع الیاف برای بتن مسلح در اغلب کشورها ممنوع است.
۲-۶ بتن مسلح شده با الیاف کربن
الیاف کربن قابل استفاده برای بتن مسلح در دو نوع است: الیاف برپایه PAN و الیاف برپایه قیر. این تقسیم بندی با توجه به مواد اولیه مورد استفاده برای ساخت الیاف انجام می گیرد. به طور کل الیاف بر پایه PAN خصوصیات بهتری نسبت به نوع دوم داشته و گران تر است.
۲-۷ بتن مسلح شده الیاف پلی استر
در بتن الیافی از الیاف پلی استر نیز استفاده می شود. این نوع بتن مسلح بیشتر برای کف سازه های صنعتی و انبارها، روسازی ها، روکش ها و محصولات پیش ساخته استفاده می شود. الیاف پلی استر که برای بتن مسلح استفاده می شود در دو نوع میکرو پلی استر و ماکرو پلی استر هستند. استفاده از این الیاف باعث افزایش مقاومت بتن در برابر ایجاد ترک های انقباضی و افزایش چقرمگی و توانایی سازه می شود.
توصیه می کنیم برای اطلاعات بیشتر در مورد مزایای استفاده از بتن الیافی، کربرد هر یک و همچنین مقایسه ان ها با یکدیگر مقاله بتن الیافی چیست را بخوانید.
# حتما بخوانید
۳- بتن مسلح پیش فشرده (پیش تنیده، پس تنیده)
همانطور که ابتدای متن اشاره کردیم، مقاومت بتن در برابر فشار بالاست، ولی در مقابل کشش ضعیف است. پیش فشرده کردن بتن یکی دیگر از روش های تقویت و مسلح کردن بتن است.
ایجاد پیش فشردگی در بتن با کابل های فولادی، باعث می شود بتن همواره تحت تنش فشاری باقی بماند، در نتیجه میزان باربری آن افزایش خواهد یافت؛ زیرا کابل ها در حالت فشرده قرار دارند و هر نیرویی را به نیروی فشاری تبدیل می کنند و هیچ ضعفی در مقطع بتنی ایجاد نمی کند. در این حالت بتن فقط تحت بارهای بسیار زیاد به کشش می افتد و ترک می خورد.
برای پیش فشرده کردن بتن دو سیستم متفاوت وجود دارد: پیش تنیده و پس تنیده.
در بتن پیش تنیده، کابل ها قبل از خودگیری بتن کشیده می شوند و در بتن پس تنیده، کابل ها پس از سخت شدن بتن کشیده می شوند.
- پس کشش به عنوان یک تکنیک برای تقویت بتن، از نظر حجم مورد استفاده سالانه، یکی از رایج ترین مواد مهندسی است.
۲-۱ بتن مسلح پیش تنیده
تعریف بتن پیش تنیده در آبا: «بتن پیش تنیده (concrete pre-stressed) یعنی بتن آرمه ای که در آن از قبل تنش های فشاری داخلی جهت کاهش تنش های کششی ناشی از بارها ایجاد شده اند.»
تعداد زیادی از قطعات بتن پیش فشرده، از جمله دال های کف با روش پیش تنیده تولید می شوند. کابل ها را به صورت آزاد داخل قالب قرار می دهند و با دستگاه مخصوص کشش لازم را وارد می کنند. بتن ریزی را انجام می دهند و به کمک لرزاندن هوای آن را تحلیه می کنند و شرایط لازم برای انجام خودگیری سریع تر را فراهم می کنند. طول اضافی کابل ها را که در دو انتها به کمک قطعات مخصوصی ثابت شده اند می برند و بتن را تحت فشار رها می کنند. مانند بتن مسلح پیش ساخته، مقطع و محل قرارگیری کابل ها بر اساس بارهای محاسبه شده مشخص و رعایت می شود.
۲-۲ بتن مسلح پس تنیده
در روش پس تنیده، غلاف هایی را در قالب کار قرار می دهند، بتن ریزی را انجام می دهند و وقتی بتن به اندازه کافی خود را گرفت، کابل ها را از غلاف ها که در طول قطعه قرار دارد رد می کنند و دو سر کابل ها را به طرف بیرون می کشند. این کار به وسیله گوه‌های مخصوصی که در دو سر سیم ها بسته می شوند و پس از قطع شدن کشش محکم می شوند، انجام می گیرد.
معمولا بتن را به ویژه در نزدیکی گوه ها، بیشتر مسلح می کنند. در این روش معمولا پس از کشیدن کابل ها فضاهای خالی داخل غلاف را با دوغاب مخصوص پر می کنند. این کار فشار بر قلاب ها را کاهش می دهد.
البته در روش دیگر کابل ها را رها می مانند تا داخل بتن آزادانه حرکت کنند. غلاف های از تسمه های آهن گالوانیزه یا پلی تن سنگین ساخته می شوند.
تفاوت بتن مسلح پیش تنیده و پس تنیده در تخریب و تعمیر
مزیت پس تنیده بر پیش تنیده این است که می توان سر کابل ها را خمیده کرد تا در مسیر تنش قرار گیرند. به این ترتیب می توان بتن را به شکلی ریخت که کمترین حجم ممکن را داشته باشد. در تخریب بتن مسلح یا بهسازی و تعمیرات بهتر است بتن های پیش فشرده نچسبیده (روش دوم) را از فشار خلاص کرد. البته تجریه نشان داده که در صورت آزاد نکردن قطعه از فشار، خطری ایجاد نمی شود. در تعمیرات و تغییرات، سیم های تحت فشار گاهی باید دوباره کشیده شوند. البته استفاده از بتن پیش فشرده مانع از جابه‌جایی سازه ای نمی شود.
۴- بتن مسلح پیش ساخته
تعریف بتن پیش ساخته در آبا: « بتن پیش ساخته (concrete precast) قطعه بتنی سازه‌ای که در محل دیگری فیر از مکان استقرارش در سازه ساخته می شود.»
قطعات بتن پیش ساخته به صورت عمودی یا افقی هستند. البته نوع دوم بیشتر است. قالب ها معمولا از تخته چندلایه یا فولاد ساخته می شوند؛ هر چند قالب های فولادی بادوام تر بوده و برای استفاده مداوم مناسب هستند. در کارهایی که فرم های پیچیده تری دارند از قالب های چوبی استفاده می شود، زیرا آن ها را راحت تر می توان به شکل مورد نظر درآورد. قالب ها طوری طراحی می شوند که بتن به آن ها نچسبد و اندازه های آن ها دقیق باشد تا از کیفیت کار اطمینان حاصل شود.
از آنجایی که برای ساخت قالب ها قیمت بالایی پرداخت می شود، در کارهای اقتصادی باید تعدد و تنوع قطعات مختلف را کاهش داد. این موضوع می تواند اثر محسوسی در زیبایی ساختمان بگذارد. اتصالات و نگاه دارنده ها که معمولا به قطعات کششی داخل بتن وصل می شوند باید داخل بتن کار گذاشته شوند.
۵- بتن مسلح گچی
یکی دیگر از انواع بتن های مسلح که در استاندارد ملی ایران شماره ۱۴۲۸۲ از آن نام برده شده، بتن مسلح گچی نام دارد.
طبق این استاندارد بتن گچی یعنی «گچ کلسینه* شده‌ای است که به سنگدانه، تراشه چوب یا خاک اره در مقادیر و نسبت های مناسب اضافه شده باشد.» تراشه چوب یا خاک اره باید خشک بوده و دارای ظاهری یکنواخت و تمیز باشند، از الک ۲۵ میلی متر عبور کرده و ضخامت آن بیشتر از ۱.۵ میلی متر نباشد.
* کلسینه شدن به گرم کردن یک ماده جامد و حذف رطوبت طی فرایند حرارتی تا درجه حرارت بالا گفته می شود.
برای مسلح کردن بتن گچی باید مطابق با استاندارد از شبکه میلگردهای فولادی گالوانیزه در هم تنیده (بافته شده) یا جوشکاری شده استفاده کرد. همچنین باید سطح مقطع عرضی موثر این شبکه از ۱۷ میلی متر مربع برای هر متر از عرض دال کمتر نباشد.
میلگردها باید فاقد زنگ زدگی، پوسته شدن یا سایز موادی باشند که چسبندگی به بتن گچی را کاهش می دهد.
کاربرد بتن مسلح
بتن مسلح معمولا در پروژه های ساختمانی بزرگ و برای پی یا فونداسیون، سقف، تیر و … استفاده می شود. در ادامه کاربردهای بتن مسلح را با جزئیات ببشتر معرفی می کنیم.
ساختمان های بزرگ: بتن مسلح معمولا در ساخت کف، دال های سقف و تیرها در ساختمان های بلند استفاده می شود.
پل ها: ساخت پل با بتن مسلح غالبا به ساخت پل با فولاد ترجیح داده می شود، زیرا جایگزین زیبایی شناختی و اقتصادی بالاتری دارد.
جاده ها: استحکام بالای بتن آرمه یا بتن مسلح، آن را برای جاده‌هایی با ترافیک سنگین یا جاده‌های مخصوص باند هواپیما و سایر وسایل نقلیه سنگین ایده‌آل می‌کند.
سازه های مبتنی بر آب: بتن مسلح برای استفاده در کاربردهای مبتنی بر آب بهترین انتخاب است. از جمله این سازه ها می توان به اسکله های ثابت، دیوارهای اسکله و اسکله های شناور اشاره کرد. همچنین می توان از لوله بتن مسلح در لوله های فاضلاب و سدها استفاده کرد.
ستون ها: بتن مسلح را می توان تقریباً در همه جا از پل ها و سازه های دریایی به عنوان شمع یا ستون بتن مسلح تا بتن مسلح پی ساختمان ها استفاده کرد.
مزایای بتن مسلح
بتن مسلح تمام ویژگی های استحکام، مقاومت در برابر آتش، دوام بالا و مقرون به صرفه بودن را دارد. مزایای پر تعداد بتن مسلح را می توانید در ادامه مشاهده کنید.
۱- بتن مسلح در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی از مقاومت فشاری بالایی برخوردار است.
۲- با توجه به نوع تقویت کننده در بتن ، بتن مسلح می تواند مقدار مناسبی از تنش کششی را نیز تحمل کند.
۳- بتن مسلح، به عنوان یک ماده سیال و در ابتدای عمل آوری می تواند به طیف تقریباً نامحدودی از اشکال قالب گیری شود.
۴- از آنجایی که بتن مسلح را می توان به هر شکلی که لازم است قالب بندی کرد، به طور گسترده در اجزای سازه ای پیش ساخته استفاده می شود.
۵- مقاومت بتن مسلح در برابر آتش و آب و هوای مرطوب قابل قبول است.
۶- سازه های بتن آرمه از دیگر سازه های ساختمانی دوام بیشتری دارند.
۷- هزینه نگهداری بتن مسلح ساختمان بسیار کم است.
8- در سازه هایی مانند پایه ها، سدها، پل ها و غیره بتن مسلح؛ اقتصادی ترین مصالح ساختمانی است.
9- اعضای سخت و محکم را با حداقل انحراف ظاهری ایجاد می کند.
۱۰- در مقایسه با استفاده از فولاد در سازه، بتن مسلح به نیروی کار ماهر کمتری برای نصب نیاز دارد.
معایب بتن مسلح
با وجود مزایای بسیار زیاد بتن مسلح، اما این ماده پر استفاده معایبی نیز دارد که می توان اینگونه بیان کرد:
۱- مقاومت کششی بتن مسلح حدود یک دهم مقاومت فشاری آن است.
۲- مراحل اصلی استفاده از بتن مسلح شامل اختلاط، ریخته گری و عمل آوری است. همه این مراحل بر قدرت نهایی بتن آرمه (هم بتن مسلح پیش ساخته و هم بتن مسلح درجا) تأثیر می گذارد. به این معنی که در صورت عدم رعایت نکات استاندارد در هر مرحله، از قدرت بتن مسلح کاسته می شود.
۳- هزینه بتن مسلح می تواند گران تر از سایر مصالح ساختمانی، به ویژه برای سازه های بزرگ باشد. به طور مثال هزینه قالب های مورد استفاده برای ریخته گری بتن آرمه نسبتاً بالاتر است.
۴- انقباض باعث ایجاد ترک و کاهش استحکام می شود.
۵- بتن مسلح برای سخت شدن ساخت نهایی به زمان نیاز دارد که می تواند زمان ساخت سازه های بتن مسلح را طولانی کند.
خوردگی بتن مسلح
خوردگی یک فرآیند طبیعی است که ممکن است در بتن مسلح شده با فولاد رخ دهد. یعنی زمانی که میلگرد فولادی در سازه های بتن مسلح زنگ بزند، خوردگی بتن مسلح اتفاق می افتد. در اصطلاح علمی، خوردگی بتن عبارت است از «تخریب فلز توسط واکنش های شیمیایی، الکتروشیمیایی و الکترولیتی در محیط آن». این اتفاق معمولاً با پیر شدن بتن می افتد.
جالب است بدانید اگر بتن مسلح به درستی تولید و اجرا شود، قلیایی بودن بتن از میلگرد فولادی در برابر خوردگی محافظت می کند. اما با این حال ممکن است خوردگی در بتن مسلح اتفاق بیوفتد، دلایل این مسئله و همچنین روش های جلوگیری از آن را در مقاله «انواع خوردگی میلگرد در بتن و عوامل تاثیرگذار در آن» را در لینک زیر بخوانید.
# حتما بخوانید
سخن نهایی
از حدود یک قرن گذشته تا کنون، میلگردهای فولادی به بخش اصلی ساخت و ساز بتنی تبدیل شده اند، به طوری که دیگر نمی توان ساخت و ساز را بدون بتن مسلح تصور کرد. اگرچه پیشرفت های جدید با سرعت سرسام آوری اتفاق می افتد ولی به نظر نمی رسد استفاده از بتن مسلح به راحتی حذف شود.
پی نوشت: برای تدوین و نگارش این متن از استانداردها و منابع زیر استفاده شده است:
- آئین نامه بتن ایران (آبا)
- استاندارد ملی ایران شماره های ۱۰۵۰، ۱۹۰۰-۵، ۵۰۳۲، ۸۱۳۳-۳، ۱۲۲۸۱، ۱۴۲۸۲، ۱۶۳۸۵،۱۷۲۰۷
- کتاب مصالح و ساختمان، سام فروتنی
سوالات متداول
بتن مسلح یعنی چه؟
منظور از بتن مسلح، بتنی است که با تقویت کننده های مختلف (مانند فولاد، الیاف و …) ترکیب شده است تا استحکام کششی آن افزایش پیدا کند.
انواع بتن مسلح کدام است؟
بتن مسلح را می توان از نظر انواع مسلح کننده های بتن و همچنین روش ساخت بتن مصلح به ۵ دسته کلی زیر تقسیم کرد:
۱- بتن مسلح شده با فولاد
۲- بتن مسلح شده با الیاف
۳- بتن مسلح پیش فشرده
۴- بتن مسلح پیش ساخته
۵- بتن مسلح گچی
تفاوت بتن مسلح وغیر مسلح چیست؟
مهم ترین فرق بتن مسلح و غیر مسلح این است که بتن مسلح نیروهای کششی و برشی را بهتر از بتن غیر مسلح تحمل می کند.
