بتن مسلح یا بتن آرمه چیست؟ انواع و کاربرد

بتن مسلح (بتن آرمه) چیست؟
به‌طور کل به تمام بتن‌هایی که در آنها به‌منظور افزایش استحکام و مقاومت از آرماتور‌های فولادی استفاده‌شده است، بتن مسلح یا آرمه می‌گویند. این بتن‌ها که به انگلیسی (RC) نام دارند، دارای آرماتور‌هایی با مقاومت کششی و شکل‌پذیری بالا هستند که نقص‌ها و استحکام پایین مصالح معمولی را از بین می‌برند. تولیدکننده‌ها به‌منظور ساخت این مصالح در زمان شکل‌گیری بتن به آن آرماتور‌هایی را اضافه می‌کنند.
آرماتور‌های به‌کاررفته در بتن‌های مسلح معمولاً از جنس فولاد هستند، اما گاهی از آنها را متریال دیگری نیز می‌سازند. تولیدکننده‌ها معمولاً از صفحات فلزی، الیاف تقویتی یا شبکه‌های توری نیز به‌جای میلگرد‌های فولادی استفاده می‌کنند که از دوام و قدرت مناسبی برخوردارند و نیاز ساخت‌و‌سازگران را به‌طور کامل به هر مصالح مشابه از بین می‌برند.
انواع بتن مسلح در نیرو‌های کششی به‌وجود‌آمده در بتن‌ها را به میلگرد‌ها واگذاری می‌کنند و در نهایت باعث می‌شوند هیچ اثری از ترک‌خوردگی یا شکستگی روی بتن به‌وجود نیاید. از جمله مهمترین مزیت‌ها و ویژگی‌های این محصولات نیز می‌توان به قابلیت تحمل بار تا حد زیاد، مقاومت در برابر فشار، استحکام بالا در برابر شرایط جوی و … اشاره کرد.
در ساخت این بتن از مواد مختلفی استفاده می‌کنند که از جمله آنها می‌توان به سیمان، شن، ماسه، فولاد، میلگرد ساده و میلگرد آجدار اشاره کرد. شما می‌توانید به‌دلیل مواد اولیه قدرتمند این مصالح از آنها در زمینه‌های مختلفی استفاده کنید و از مزیت‌های بتن‌های مسلح بهره‌مند شوید. از این بتن‌ها نه‌تنها در صنعت ساختمان‌سازی بلکه در صنایع دیگری از جمله پل، سد و … استفاده می‌شود.

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.

تفاوت بتن مسلح و غیر مسلح
از بتن غیر مسلح بیشتر در ساخت و سازهایی که مقاومت کششی کمی نیاز دارند، مانند روسازی و پیاده رو استفاده می شود. این محصولات هیچ گونه مواد تقویت کننده ای در ساختار خود ندارند، به همین دلیل در منبع های تنشی دچار ترک و حتی شکستگی می شوند.
اما بتن مسلح که توسط المان های متنوع تقویت شده، به دلیل وجود فولاد در ساختار خود مقاومت بسیار بیشتری در منبع های تنشی دارد. افزایش مقاومت کششی بتن، ضریب یکسان انبساط حرارتی بتن و فولاد و هم پوشانی ضعف های بتن و فولاد از مهم ترین تفاوت های دو بتن مسلح و غیر مسلح هستند.

اهمیت استفاده از بتن مسلح (بتن آرمه)
چرا استفاده از بتن آرمه اهمیت دارد؟ در واقع مصالح معمولی مقاومت فشاری کششی اندکی دارند که این موضوع در برخی مواقع می‌تواند مشکلات زیادی از جمله ترک‌خوردگی را به‌وجود بیاورد. این موضوع می‌تواند روی زیبایی مصالح مثل انحراف زیاد تیر‌ها نیز تأثیر بگذارد و حتی یکپارچگی سازه را از بین ببرد. اما محصولات مسلح و آرمه تمام این مشکلات را از بین برده‌اند، بنابراین دیگر هیچ مشکلی در حین اجرای پروژه‌های ساختمانی برایتان به‌بار نمی‌آورند؛ البته باید به عیب‌ها و ویژگی‌های منفی‌شان حین خرید نیز توجه داشته باشید.
مجری‌های ساخت‌و‌ساز می‌توانند با تهیه باکت بتن ریز و سایر ابزار‌ها نیاز‌هایشان را به‌طور کامل برطرف کنند و پروژه‌های حرفه‌ای بسازند؛ اما درصورتی‌که به‌جای محصولات مسلح از بتن‌های معمولی استفاده کنند، در مدت زمان کوتاهی مجبور به پرداخت خسارت بابت از‌بین‌بردن مشکلاتی مثل ترک‌خوردگی خواهند بود؛ از‌این‌رو علاوه‌بر ابزار، باید به نوع و مدل مصالح نیز توجه کرد.

انواع بتن مسلح
در این قسمت به بررسی انواع بتن مسلح می‌پردازیم و اطلاعات مختصری درباره هر کدام از آن‌ها خواهیم داد.
۱) بتن مسلح به میلگرد
استفاده از میلگرد برای ساخت بتن مسلح یکی از رایج‌ترین و قدیمی‌ترین روش‌های ساخت این محصول به شمار می‌آید. آرماتور یا میلگرد در انواع مختلف میله، مش و کابل به عنوان المان تقویت‌کننده در این محصول استفاده می‌شود. میلگردهای استفاده شده در بتن مسلح معمولا از جنس فولادی هستند؛ اما از میلگرد‌های شیشه‌ای و پلیمری نیز در جهت تقویت بتن استفاده می‌شود.
از آنجایی که ضریب انبساط حرارتی فولاد و بتن مانند یکدیگر است، استفاده از فولاد نه تنها باعث ترک خوردن بتن نمی‌شود، بلکه منجر به پوشش ضعف‌های بتن شده و یکی از بهترین و کاربردی‌ترین مصالح ساختمانی را تشکیل میدهد.
۲) بتن پیش تنیده و پس تنیده
همانطور که اشاره کردیم بتن مسلح دارای مقاومت بیشتری نسبت به بتن معمولی است. اما هنوز و به طور کامل در برابر ترک‌خوردگی مقاوم نیست و همچنین در صورت نفوذ آب به داخل بتن احتمال پوسیدگی وجود دارد. از این رو از بتن مسلحی که تحت تنش دائمی است استفاده می‌کنند.
به طور کلی پیش‌تنیدگی به وارد کردن تنش داخلی، بر خلاف جهت نیروهای خارجی اعمال شده بر جسم و در راستای خنثی کردن آن‌ها گفته می‌شود. در بتن پیش تنیده (Prestressed Concrete) و در زمانی که بتن هنوز خیس است، به جای استفاده از فولاد، در مرحله نخست کابل‌ها در داخل قالب بتن‌ریزی تحت کشش قرار می‌گیرند و پس از آن فرایند بتن‌ریزی انجام می‌شود. با آغاز فرآیند گیرش بتن، کابل‌ها به صورت پیوسته و دائم بتن را تحت فشار قرار می‌دهند.
اما در بتن پس‌ تنیده (Post-Tensioned Concrete) عملیات پیش‌تنیدگی مشابه بتن پیش‌تنیده و تنها پس از فرآیند گیرش بتن انجام می‌شود.
۳) بتن مسلح پیش‌ساخته
بتن مسلح پیش‌ساخته (Precast Concrete) به بتنی گفته می‌شود که به صورت کنترل شده، با نظارت و در کارخانه ساخته می‌شود. این بتن‌ها معمولاً برای اجرای اعضای سازه‌ای مانند تیر، دال، فونداسیون و ستون استفاده می‌شوند. ساخت دیوار و نمای ساختمان، المان‌های پیش‌تنیده و اعضای سازه‌ای نیز از جمله کاربرد‌های این نوع بتن به شمار می‌آید.
۴) بتن تقویت شده با الیاف
این نوع بتن از ترکیب ملات سیمانی با الیاف‌های فولادی ساخته می‌شود. بتن مسلح (Fiber Reinforced Concrete) با الیاف معمولا در شاتکریت و جهت تقویت دیواره‌های تونل و سازه نگهبان، ساخت پیاده رو و دال‌های بر روی زمین کاربرد پیدا می کند. علاوه بر الیاف‌های فولادی از الیاف‌های دیگری مانند الیاف پلی پروپیلن، الیاف شیشه، الیاف پنبه نسوز، الیاف کربن و الیاف طبیعی نیز استفاده می‌شود که هرکدام از آن‌ها با توجه به ویژگی‌های متفاوت خود در موارد مختلفی استفاده می‌شوند.

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.

مزایا و معایب بتن مسلح
بتن مسلح از جمله محصولاتی است که برای بخش های باربر و غیرباربر سازه مورد استفاده قرار می گیرد به همین دلیل از نظر مصرف کنندگان دارای مزایا و معایب متعددی است.
مزایای بتن مسلح یا آرمه
    استحکام و مقاومت بسیار بالا در برابر بارهای خمشی، فشاری، آتش و حرارت، مواد شیمیایی و…
    هزینه نسبتا پایین و قابل دسترس مواد اولیه
    فرم پذیری، شکل پذیری و انعطاف بسیار بالا برای تغییر شکل
    قابل پاشش به منظور پر کردن نقاط ترک و شکاف خورده
    دوام و ماندگاری بسیار بالا در صورت اجرای اصولی و صحیح
    مقاومت در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله و باد
    عایق صوت و حرارت
    استفاده از مواد بازیافتی مانند ضایعات شیشه، لاستیک و… در تولید و ساخت بتن ارمه
    کاربرد فراوان در پروژه هایی مانند ساخت پل، سد، جاده، لوله، سازه های دریایی و…
معایب بتن مسلح یا ارمه
بتن مسلح در کنار تمام مزایایی که دارد، دارای محدودیت ها و معایبی است که گاها مهندسان ترجیح می دهند از آن استفاده نکنند. این معایب عبارتند از:
    مقاومت کششی آن برخلاف مقاومت فشاری، بسیار پایین و شکننده است. می توان این مشکل را از طریق میلگردهای کششی برطرف کرد.
    وزن زیاد و درنتیجه افزایش وزن سازه که این مشکل نیز از طریق بتن پیش تنیده، دیوارهای نازک و بتن دارای دانه های سبک قابل جبران است.
    ترک خوردن بتن به علت انقباض و انبساط در حین تغییر حرارت
    عدم مقاومت در برابر قلیا و سولفات در بتن هایی با سیمان پرتلند پر می شوند.
    احتمال خزش بتن تحت تاثیر بارهای سنگین
    نیاز به مهارت تخصصی، کنترل کیفیت و نیروی انسانی ماهر

مشاوره انجام پایان نامه عمران ارشد و دکترا تمامی گرایش ها

خرید کتابهای دست دوم مهندسی عمران

خرید کتاب دست دوم معماری

خدمات گروه معماری هفت:
گروه معماری هفت متشکل از مهندسان معمار خبره در زمینه های زیر در خدمت شما عزیزان است:
طراحی ساختمان مسکونی
طراحی ساختمان اداری
طراحی ویلا
طراحی نما
اصلاح پلان
انجام پایان نامه معماری
انجام پروپوزال معماری
شیت بندی

با ما تماس بگیرید... 09122257213

مقالات دیگر

_______________________________________________________