همه چیز در مورد بتن مسلح (بتن آرمه)

بتن مسلح یکی از ضروریات زندگی روزمره بشر است؛ چون بدون آن امکان ساخت ساختمان‌های مستحکم امروزی وجود نداشت و هنوز در ساخت فونداسیون سازه‌ها از روش‌های سنتی استفاده می‌شد. این مقاله هر آنچه باید در مورد بتن مسلح بدانید را در اختیارتان قرار می‌دهد.

سفارش و خرید: سولجر قالب بندی

بتن مسلح چیست؟

بتن مسلح نوعی بتن است که به جز مواد تشکیل‌دهنده معمولی بتن مثل سیمان، ماسه و آب، یک ماده یا مصالح اضافی هم دارد که وظیفه آن، افزایش مقاومت کششی بتن است. علت مسلح کردن بتن این است که بتن معمولی مقاومت فشاری مطلوبی دارد، اما مقاومت کششی آن پایین است و این موضوع باعث می‌شود که در درازمدت و به دلیل نوسانات دمایی، بتن ترک بخورد و سازه بتنی بریزد.

به همین دلیل معمولاً به بتن برخی از مقاطع فولادی مثل میلگرد که مقاومت کششی بالایی دارند را اضافه می‌کنند و ازآنجایی‌که کار میلگرد مسلح کردن بتن در برابر نیروهای کششی است، به مخلوط حاصل شده بتن مسلح یا بتن آرمه می‌گویند. همچنین مسلح کردن بتن باعث می‌شود که شکل موردنظر طراح سازه را به خود بگیرد؛ چون میلگرد نقش اسکلت فلزی را برای بتن بازی می‌کند.

البته در حال حاضر تسلیح بتن تنها با استفاده از میلگرد انجام نمی‌شود و انواع بتن مسلح با استفاده از کابل‌های فولادی، الیاف شیشه و پروپیلن و … تولید می‌شود که در این مقاله با آن‌ها آشنا می‌شوید.

با انواع بتن مسلح آشنا شوید

از زمان کشف کاربرد میلگرد در بتن مسلح، انواع این بتن مدام در حال افزایش است و در این بخش، به معرفی رایج‌ترین آن‌ها پرداخته‌ایم:

بتن مسلح به میلگرد

رایج‌ترین، محبوب‌ترین و قدیمی‌ترین نوع بتن مسلح، همین بتن مسلح به میلگرد است که بیشتر با نام بتن آرمه شناخته می‌شود. در ساخت این نوع بتن از میلگرد آجدار به‌صورت مش یا شاخه‌ای استفاده می‌شود که در صورت استفاده از میلگرد شاخه‌ای، آن را به‌صورت مش می‌بافند.

به‌تازگی از میلگردهای شیشه‌ای و پلیمری هم در ساخت بتن مسلح استفاده می‌شود. این میلگردها وزن کمتری نسبت به میلگردهای فولادی دارند؛ اما مقاومت کششی آن‌ها یکسان است.

مطلب مرتبط: بتن غیر مسلح

بتن پیش‌تنیده و پس‌تنیده

با وجود اینکه میلگرد بسیاری از ضعف‌های بتن را برطرف می‌کند، اما ممکن است مقاومت کششی آن را به ۱۰۰ درصد نرساند و بتن مسلح پس از مدتی دچار ترک شود. همچنین این نوع بتن در برابر نفوذ آب ۱۰۰ درصد ایمن نیست. برای حل این مشکل، بتن پیش‌تنیده و پس تنیده تولید شده که در آن‌ها بتن تحت تنش دائمی است.

در تولید بتن پیش‌تنیده، تنش داخلی بر خلاف جهت نیروهای خارجی و به جهت خنثی کردن آن‌ها به کار می‌رود. برای تولید این بتن، ابتدا کابل‌های فولادی را داخل قالب بتنی قرار می‌دهند و آن را می‌کشند و سپس بتن‌ریزی آغاز می‌شود. پس از آغاز فرایند گیرایش بتن، کابل‌ها به‌صورت دائمی آن را تحت تنش قرار می‌دهند. در بتن پس‌تنیده این فرایند برعکس انجام می‌شود، یعنی پس از شروع فرایند گیرایش، کابل‌های تحت‌فشار را داخل بتن قرار می‌دهند.

مزایای بتن مسلح پیش‌تنیده

• بهره‌برداری از حداکثر مقاومت فشاری بتن
• کاهش تنش برشی
• کاهش احتمال ایجاد ترک
• جلوگیری از خوردگی فولاد
• کاهش وزن سازه به دلیل سبک‌تر بودن کابل فولادی نسبت به میلگرد

معایب بتن مسلح پیش‌تنیده

• نیاز به نظارت و کنترل کیفیت دقیق‌تر و بیشتر
• هزینه تولید بیشتر به دلیل استفاده از آلیاژهای فولادی و تجهیزات پیشرفته

بتن مسلح پیش‌ساخته

بتن مسلح پیش‌ساخته همان اعضای سازه بتنی است که به‌صورت آماده از کارخانه خریداری می‌شوند. این اعضا معمولاً شامل تیر، دال، قطعات فونداسیون و ستون می‌شوند و ممکن است در ساخت دیوارها و نمای ساختمان نیز به کار بروند.

مطلب مرتبط: انواع بتن در معماری

مزایای بتن مسلح پیش‌ساخته

• افزایش سرعت ساخت‌وساز
• اطمینان از کیفیت و استحکام سازه در صورت خرید از فروشنده معتبر
• کاهش هزینه ساخت‌وساز به دلیل عدم نیاز به آرماتوربندی

معایب بتن مسلح پیش‌ساخته

• نیاز به طراحی با دقت بالا
• دشوار بودن جابجایی و سرهم کردن اعضای پیش‌ساخته سازه

بتن مسلح تقویت شده با الیاف

بتن مسلح الیافی نوعی بتن است که در ساخت آن به جای کابل یا مقاطع فولادی، از الیاف به هم پیوسته یا مجزای فولاد، پروپیلن، شیشه، آزبست و … استفاده می‌شود. همچنین معمولاً در ساخت این نوع بتن‌ها سیمان هیدرولیکی و ریزدانه بیشتر به کار می‌رود و هرکدام از الیافی که نام بردیم، یک ویژگی خاص را به بتن مسلح اضافه می‌کنند. بتن مسلح الیافی معمولاً کاربرد سازه‌ای ندارد و از آن در کف‌سازی و ساخت نما و به عنوان عایق حرارتی و صوتی استفاده می‌شود.

بتن مسلح با الیاف فولادی

در ساخت این نوع بتن از الیاف فولادی یا میلگرد ساده سایز پایین به‌صورت مش استفاده می‌شود. بتن مسلح الیافی در ساخت دیواره‌های تونل و سازه‌های نگهبان و ساخت پیاده‌رو کاربرد دارد.

بتن مسلح با الیاف شیشه

در تولید این نوع بتن آرمه از نوعی الیاف شیشه‌ای با نام AR-Glass یا بوروسیلیکات استفاده می‌شود که باعث می‌شود مقاومت بتن حاصله در محیط‌های قلیایی افزایش پیدا کند. همچنین بتن دارای الیاف شیشه مقاومت کششی، خمشی و فشاری مطلوب و قیمت مناسب دارد.

بتن مسلح با الیاف پلیمری (پلی‌پروپیلن)

الیاف پلی‌پروپیلن رایج‌ترین الیاف پلیمری به‌کاررفته در بتن الیافی هستند. استفاده از این نوع الیاف هزینه‌های تولید بتن الیافی را کاهش داده و باعث می‌شود که احتمال ترک‌خوردن بتن هنگام تغییرات حجمی ناشی از انقباض، انبساط و تنش‌های حرارتی کاهش پیدا کند.

بتن مسلح با الیاف آزبست

در تولید این نوع بتن مسلح از فیبر معدنی آزبست استفاده می‌شود. این نوع بتن مقاومت مکانیکی، شیمیایی و حرارتی بالایی دارد و از آن در ساخت سقف استفاده می‌کنند. مقاومت بتن آزبست بین ۲ تا ۴ برابر ملات تقویت نشده است.

بتن مسلح با الیاف کربن

الیاف کربن هم مقاومت کششی و خمشی بتن را افزایش می‌دهد و گفته می‌شود که این بتن از بتن مسلح فولادی هم از نظر این خواص قدرتمندتر است.

مزایای بتن مسلح تقویت شده با الیاف

• کاهش احتمال خوردگی بتن به دلیل حذف فولاد
• کاهش معایبی مثل کرم‌خوردگی و پوسته‌پوسته شدن
• کاهش احتمال ترک‌خوردن بتن
• بهبود خواص مکانیکی بتن

معایب بتن مسلح تقویت شده با الیاف

• فرایند تولید پیچیده
• مقاومت پایین‌تر نسبت به رطوبت و فشار در مقایسه با بتن آرمه
• نیاز به نیروی انسانی بیشتر
• قیمت بالاتر

کاربرد بتن مسلح چیست؟

مسلماً رایج‌ترین کاربرد بتن مسلح در ساخت سازه‌های بتنی و فونداسیون است که در ادامه با سایر کاربردهای آن آشنا می‌شوید:

• ساخت پل و سد
• راه‌سازی
• ساخت سازه‌های دریایی و شناور
• ساخت کانال و لوله‌های بتنی
• ساخت استادیوم

مهم‌ترین مزایا و معایب بتن مسلح چیست؟

بتن مسلح مزایای متعددی دارد که باعث شده کاربردهای گسترده‌ای داشته باشد. در ادامه نگاهی به مزایا و معایب بتن مسلح می‌اندازیم:

مزایای بتن مسلح

• مقاومت فشاری بالا نسبت به سایر انواع مصالح ساختمانی
• مقاومت بالا در برابر حرارت و آب
• عمر بالا
• مقرون‌به‌صرفه بودن در مقایسه با سازه فولادی
• هزینه نگهداری پایین
• در دسترس بودن مواد و مصالح موردنیاز
• صلبیت بالا

معایب بتن مسلح

• مقاومت کششی پایین
• نیاز به مقاطع بزرگ تیر و ستون برای سازه‌های بزرگ و ایجاد محدودیت‌های طراحی
• ضعف در برابر انقباض
• محدودیت ساخت‌وساز هنگام بارندگی
• ترمیم دشوار سازه‌های بتنی
• سرعت اجرای پایین

سخن پایانی

در این مقاله به بررسی بتن مسلح، انواع آن، کاربرد و مزایا و معایب بتن مسلح پرداختیم. این بتن یکی از پرکاربردترین بتن های برای ساخت سازه های بتنی و فونداسیون است. ساخت مخلوط مناسب برای ایجاد بتن مسلح به مصالح باکیفیت و پرسنل باتجربه نیاز دارد و همچنین بدون قالب‌های باکیفیت، بتن مسلح استحکام و مقاومت لازم را نخواهد داشت.