بتن ماده ای است که برای ساخت سازه های مهندسی استفاده می شود. بتن ماده ای است که از سنگدانه ها، ماسه، سیمان، آب و مواد افزودنی تشکیل شده است. بتن یک ماده کامپوزیتی است که خواص متفاوتی با توجه به اجزای مختلف خود دارد. مواد ذکر شده در مخلوط بتن با یکدیگر پیوند می یابند و با گذشت زمان سفت و قوی تر می شود. پس از قرار دادن مخلوط در قالب تقریباً طی 28 روز به استحکام کامل خواهد رسید.
مواد بتن عمدتاً برای تحمل نوعی بار فشاری طراحی شده است. می توان از آن برای ساخت سدها، پل ها، پی ها و غیره استفاده کرد. مصالح بتن به طور کلی در محل تهیه می شود، اما سازه های بتنی را می توان با تولید بتن درجا یا بتن ریزی پیش ساخته ساخت.
بتن یک ماده مرکب حاوی سنگدانه درشت، سنگدانه ریز، سیمان، آب و مواد افزودنی است. این مواد به نسبت ثابت بر اساس قدرت مخلوط می شوند. این نسبت بر ویژگی های مقاومت فشاری بتن تاثیرگذار است. امروزه سازه های بتنی به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرند. این ماده پس از آب دومین ماده پر استفاده در جهان است.
بتن ماده ای است که می توان گفت مواد سنگی سخت شده است. به دلیل خاصیت غیر همگن بتن، خواص آن در جهات مختلف متفاوت خواهد بود. استفاده از سنگدانه ها در بتن استحکام آن را افزایش داده و دوام آن را بیشتر می کند. زمان گیرش مخلوط بتن در محدوده کوتاهی قرار دارد. به همین دلیل است که تولید بتن به طور کلی در محل انجام می شود.
بتن ماده ای غیر همگن است که خواص متفاوتی دارد. خواص بتن به مواد تشکیل دهنده آن بستگی دارد. ویژگی های بتن همچنین به عوامل محیطی مانند دمای عمل آوری، نحوه قرارگیری مواد بتن، مقدار مواد افزودنی و غیره بستگی دارد. در اینجا چند ویژگی بتن در زیر توضیح داده شده است:
مقاومت: معمولاً نشان دهنده مقاومت فشاری بتن است. در آزمایشگاه با کمک یک دستگاه تست جهانی محاسبه می شود.
دوام: خاصیت بتن از عمر کلی سازه های بتنی خبر می دهد. این نشان می دهد که چقدر بتن برای تحمل بار طرح بادوام است.
خزش: میزان تغییر شکل دائمی بتن در طول استفاده است که ناشی از بار پایدار برای چندین سال است.
مدول الاستیسیته: خاصیت بتن رابطه تنش و کرنش را در بتن تعیین می کند.
وزن واحد حجم: نشان دهنده وزن کل بتن در واحد حجم است. برای سازه های بتن آرمه 2500 کیلوگرم بر مترمکعب و برای سازه های بتنی ساده 2400 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته می شود.
بتن ماده ای قوی است که می تواند در برابر بارهای فشاری مقاومت کند. کاربرد آن به مواد تشکیل دهنده آن بستگی دارد. بر اساس مواد تشکیل دهنده، می تواند دو نوع باشد: بتن ساده یا بتن مسلح. در بتن ساده از مواد تقویت کننده استفاده نمی شود اما در مورد بتن مسلح از فولاد به عنوان ماده تقویت کننده استفاده می شود.
از آنجایی که هیچ ماده تقویت کننده ای در بتن سیمانی ساده وجود ندارد، فقط می تواند در برابر بار فشاری مقاومت کند و تحت کشش ضعیف خواهد بود. اما در مورد بتن مسلح از فولاد به عنوان ماده تقویت کننده برای مقاومت در برابر بارهای کششی همراه با بار فشاری استفاده می شود. از مصالح بتن می توان برای ساخت سدها، پل ها، ساختمان ها و غیره استفاده کرد.
عیار بتن نشان دهنده مقاومت فشاری مخلوط بتن است. مقاومت فشاری بتن بر اساس پارامترهای زیادی مانند مواد تشکیل دهنده، میزان آب و انواع سیمان مصرفی و غیره تعیین می شود. بسته به درجه های مختلف بتن، استفاده از بتن متفاوت است. نسبت ثابتی از مواد تشکیل دهنده در مخلوط بتن برای درجات مختلف بتن استفاده می شود.
کارایی بتن به عوامل زیادی مانند مواد تشکیل دهنده، میزان آب، نسبت آب به سیمان و استفاده از مواد افزودنی بستگی دارد. بتن با کارایی خوب به زمان بیشتری نیاز دارد و بتن با کارایی کمتر طبیعتا کارایی کمتری دارد.
بتن در دنیای ساخت و ساز کاربردهای مختلفی دارد. این ماده متداول ترین مصالح برای کارهای ساختمانی است. بتن ماده شکننده ای است که می تواند بار فشاری و مقاومت کششی بتن را تحمل کند. در زیر برخی از مزایای بتن ذکر شده است:
