• تهران-خیابان سهروردی شمالی-کوچه سراب-پلاک 12 -طبقه 3-واحد 7

بتن مسلح یا بتن آرمه و انواع آن چیست؟

بتن مسلح می‌شود تا مقاومت کششی آن افزایش یابد؛ بدون تقویت شدن، امکان ساخت بسیاری از ساختمان‌ها و سازه‌های بتنی وجود ندارد. بتن مسلح برای بسیاری از انواع سازه‌ها و اجزایی مانند دال بتنی، دیوارها، تیرها، ستون‌ها، پی‌ها، قاب‌ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شرکت شیمی بتن بهینه انواع بتن مسلح را با سطوح تقویتی مختلف ارائه می‌کند. توسعه و بهبود مداوم فن‌آوری‌های تولید و توجه کامل به ساخت نیازها و تقاضای بازار، تضمین کننده‌ی کیفیت بالای محصولات ما در شرکت شیمی بتن بهینه است. به منظور مشاوره با متخصصین ما در زمینه انواع بتن مسلح (آرمه) و بهره‌مندی از خدمات و محصولات ما می‌توانید با شماره‌ 02188526915 تماس حاصل فرمایید.

بتن مسلح بتنی است که حاوی میله‌های فولادی، صفحات یا الیافی است که باعث تقویت مصالح می‌شوند. قابلیت تحمل بار توسط این مصالح بیشتر می‌شود و به همین دلیل از بتن مسلح بطور گسترده‌ای در ساخت و ساز استفاده می‌شود. در حقیقت این بتن تبدیل به متداول‌ترین مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز شده است.

مصالح تقویت کننده به شکلی در داخل بتن گنجانده می‌شوند که دو قسمت در کنار هم بار اعمالی را تحمل کنند. مقاومت فشاری بتن و استحکام کششی فولاد یک پیوند قوی را جهت مقابله با این تنش‌ها برای یک دوره طولانی تشکیل می‌دهند. بتن خالص برای بیشتر پروژه‌های ساخت و ساز مناسب نمی‌باشد زیرا نمی‌تواند به راحتی در برابر تنش‌های ایجاد شده در اثر نیروهای ارتعاش، باد و غیره مقاومت کند.

کاربرد بتن مسلح


بتن از سنگ‌ها و شن‌هایی به نام سنگریزه، شن و ماسه شکسته، سیمان و آب تشکیل می‌شود. سنگ‌های کوچک (سنگریزه) نقش تقویتی دارند و سیمان ملاتی است که آن را به هم متصل می‌کند. بتن تحت فشار مقاومت خوبی دارد اما دارای مقاوت کششی ضعیفی است. با اضافه کردن میله‌ها، سیم‌ها، توری‌ها یا کابل‌های فولادی به بتن می‌توان مقاومت آن در برابر کشش را افزایش داد.

بتن تحت نیروی فشاری قوی عمل می‌کند. در بیشتر ساختمان‌ها این مقاومت مهم است، برای مثال در پی ساختمان. وزن دیوارها بر روی پی‌های بتنی وارد شده و بتن را فشرده می‌کند. بتن ماده ایده‌آل برای پی‌ها می‌باشد زیرا می‌تواند در برابر انواع مختلف نیروی فشاری دوام بیاورد.

بتن تحت کشش بسیار ضعیف عمل می‌کند. بطوری که اگر از یک تیر بتنی به عنوان سردر استفاده شود، نمی‌تواند وزن آجرهای بالای خود را تحمل کند، در نتیجه از هم می‌پاشد و فرو می‌ریزد.

با این حال این مشکل را می‌توان با ریختن بتن در اطراف میله‌های تقویت کننده‌ی قوی فولادی (که به هم متصل شده‌اند) برطرف کرد. هنگامی که بتن می‌گیرد و در اطراف این میله‌ها سخت می‌شود، مصالح کامپوزیت جدید یعنی بتن مسلح حاصل می‌شود که تحت کشش یا فشار خوب عمل می‌کن، بتن در برابر فشار مقاومت می‌کند (مقاومت فشاری را فراهم می‌کند)، در حالی که فولاد در برابر خمش و کشش مقاومت می‌کند (مقاومت کششی را فراهم می‌کند). در نتیجه در بتن مسلح یا بتن آرمه از یک ماده کامپوزیت در ماده‌ی دیگر استفاده می‌شود؛ بتن نقش ملات را دارد در حالی که میله‌ها یا سیم‌های فولادی باعث تقویت آن می‌گردند.

تقویت با فولاد


میله‌های فولادی (تحت عنوان میلگرد) معمولاً از رشته‌های در هم تنیده با برآمدگی‌هایی روی آنها ساخته شده‌اند که باعث محکم شدن آنها در داخل بتن بدون خطر لغزش می‌شود. از لحاظ تئوری، می‌توان از تمام انواع مصالح برای تقویت بتن استفاده کرد. بطور کلی به این دلیل از فولاد استفاده می‌شود که تقریباً مانند خود بتن در اثر گرما و سرما منبسط و منقبض می‌شود، بدین معنی که باعث ترک خوردن بتن اطراف آن نخواهد شد. هرچند گاهی اوقات مصالح دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله انواع مختلف پلاستیک.

پخش کردن بتن خیس از یک کامیون بر روی میلگردها (شبکه‌ای از میله‌های فولادی تقویت کننده). هنگامی که بتن می‌گیرد، میله‌های فولادی باعث افزایش مقاومت آن می‌شوند.

عملکرد بتن مسلح


بتن متشکل از سیمان و مخلوط سنگدانه‌هایی است که با اضافه شدن آب یک ساختار محکم را تشکیل می‌دهند. هنگامی که فولاد که دارای مقاومت کششی بالایی است در بتن گنجانده می‌شود، مصالح کامپوزیت حاصله در برابر نیروهای فشاری، خمشی و کششی مقاومت می‌کنند. چنین مصالحی را می‌توان در هر اندازه و شکل و کاربردی در ساخت و ساز استفاده کرد.

کیفیت اصلی بتن مسلح شباهت ضریب انبساط حرارتی آن با فلز است که در اثر آن تنش‌های داخلی ناشی از ارتعاش در انبساط یا انقباض حرارتی از بین می‌روند.

دوماً سخت شدن خمیر سیمانی داخل بتن مطابق با خصوصیات سطح فولاد است که امکان انتقال تنش را بطور موثر بین دو قسمت فراهم می‌کند. چسبندگی بین فولاد و بتن با زبر بودن میله‌های فولادی افزایش می‌یابد.

سوماً به دلیل محیط قلیایی ناشی از آهک یک غشاء بر روی فولاد شکل می‌گیرد که به همین دلیل فولاد در برابر خوردگی مقاومت بیشتری پیدا می‌کند.

زوال بتن مسلح: خوردگی


در صورت وجود رطوبت خوردگی فولاد موجود در بتن مسلح یک نگرانی مهم است که نیاز به توجه فوری دارد، زیرا موجب عواقبت اقتصادی گسترده‌ای می‌شود. آسیب ناشی از خوردگی میلگردها ممکن است در سازه‌های بزرگ مانند ساختمان‌های مسکونی، پل‌ها، تونل‌ها رخ دهد بنابراین در صورتی که اقدامات اصلاحی لازم انجام نگیرد می‌تواند خطرناک باشد. از این رو، تکنیک‌هایی معرفی شده‌اند که می‌توانند شدت اثرات خوردگی میلگرد را در سازه‌ها اندازه بگیرند و عمر باقیمانده‌ی آنها را پیش‌بینی کنند. اندازه‌گیری‌ها بر روی میلگرد یا داخل پروب‌های میگلرد‌ انجام شده و اطلاعات مهمی را در مورد گستردگی خوردگی در اختیار ما قرار می‌دهند.

بتن تقویت شده بدون فولاد، بتن تقویت شده با الیاف


فولاد در برخی از سازه‌ها مانند سازه‌های عوارضی جاده که مجهز به برچسب‌های رادیویی و دستگاه‌های دارای آهنربا هستند، قابل استفاده نمی‌باشد. در برخی پروژه‌ها، عمر سازه از استحکام آن مهم‌تر است، بنابراین از مصالح تقویت کننده‌ای استفاده می‌شود که می‌توانند در برابر خوردگی مقاومت کنند و در نتیجه عمر سازه افزایش یابد.

بنابراین مصالح تقویت کننده‌ی دیگری به غیر از فولاد برای این سازه‌ها به کار برده می‌شوند، مانند تقویت کننده‌های پلاستیکی که می‌توانند استحکام فولاد را داشته باشند و نیازی به لایه محافظتی برای جلوگیری از خوردگی نباشد. چنین سازه‌هایی سبک بوده، عمر بلندی دارند و گاهی اوقات اقتصادی‌تر هستند.

یک دسته‌ی دیگر از تقویت کننده‌های غیر فولادی، سیمان همراه با الیاف است که مقاومت کششی سازه را افزایش می‌دهند (بتن تقویت شده با الیاف). متداول‌ترین الیاف مورد استفاده شامل الیاف شیشه‌ای، الیاف مصنوعی و الیاف فولادی هستند که بطور معمول برای کف‌های روی زمین، روسازی، پی و غیر استفاده می‌شوند انواع دیگر الیاف مورد استفاده الیاف آزبست هستند که بسیار ارزان می‌باشند و نیز الیاف کربن که خواص مکانیکی عالی دارند. در نهایت بتن تقویت شده با الیاف طبیعی که متشکل از الیاف سلولزی است و بتن تقویت شده با الیاف پلی‌پروپیلن که حاوی الیاف پلمیری است نیز وجود دارند.

بتن تقویت شده با الیاف (که معمولاً الیاف فولادی، شیشه‌ای یا پلاستیکی هستند) نسبت به میلگرد ارزان‌تر است در حالی که مقاومت کششی آن چند برابر بیشتر است. شکل، اندازه و طول الیاف مهم است. الیاف نازک و کوتاه مانند الیاف شیشه‌ای کوتاه به شکل مو تنها در چند ساعت اول پس از ریختن بتن موثر خواهند بود (میزان ترک‌ها را در حین سفت شدن بتن کاهش می‌دهد) اما موجب افزایش مقاومت کششی بتن نخواهند شد.

انواع بتن‌های تقویت شده با الیاف


بتن تقویت شده با الیاف شیشه‌ای

بتن تقویت شده با الیاف شیشه‌ای در طول ۲۵ سال گذشته در کنار فولاد بطور موفقیت‌آمیزی مورد استفاده قرار گرفته است. این نوع بتن مسلح در پانل‌های بزرگ و با یک پیکربندی ساده یا اشکال پیچیده با استفاده از تکنیک‌های مخصوص ساخته می‌شوند. در اصل، اجزای بتن تقویت شده با الیاف شیشه‌ای بطور مستقیم با استفاده از ناودانی‌های فلزی در ساختمان نصب می‌شوند. مشخص شده است که این نوع بتن بطور چشمگیری جابه‌جا می‌شود که به این دلیل است که لنگرهای مستقیم با لنگرهای لغزشی تعویض شده‌اند. در سازه‌های متعددی از بتن تقویت شده با الیاف شیشه‌ای برای نماهای غیر مشابه مانند کاشی‌های سرامیکی، آجر و با اهداف معماری استفاده می‌شود.

بتن تقویت شده با الیاف فولادی

مصالح کامپوزیتی مصالحی هستند که می‌توان آنها را افشاند. این بتن شامل سیمان‌های هیدرولیک با الیاف فولادی است که بطور تصادفی پخش می‌شوند و دارای یک مقطع مستطیلی هستند. الیاف فولادی با مقاومت در برابر ترک خوردگی استحکام کششی بتن را تقویت می‌کنند. استحکام خمشی بتن مسلح شده با الیاف بیشتر از بتن غیرمسلح است. تقویت بتن با الیاف فولادی بصورت ایزوتوپریک است که باعث بهبود مقاومت در برابر شکست، از هم پاشیدگی و خستگی می‌شود. بتن تقویت شده با الیاف فولادی قابلیت مقاومت در برابر بارهای سبک و سنگین را دارد.

بتن تقویت شده با الیاف طبیعی

شامل الیاف سلولزی است که از درختان کاج تهیه شده‌اند. این دسته نیز دارای نتایج خوبی می‌باشد. ضایعات بازیافتی فرش بطور موفقیت‌آمیزی برای تقویت بتن مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

بتن تقویت شده با الیاف پلی‌پروپیلن

پلی‌پروپیلن یک پلمیر ارزان و فراوان است که به دلیل مقاومت آن در برابر واکنش‌های شیمیایی بطور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الیاف آزبست

این الیاف ارزان بوده و باعث ایجاد مقاومت مکانیکی، شیمیایی و حرارتی برای سیمان می‌شود، هر چند بتن تقویت شده با الیاف آزبست دارای مقاومت کمی در برابر ضربه هستند.

الیاف کربن

این الیاف اخیراً به دلیل مدول الاستیسیته و استحکام خمشی بالای آنها استفاده می‌شوند. خصوصیاتی مانند استحکام و سختی آنها نسبت به الیاف فولادی بیشتر است، هرچند بیشتر مستعد آسیب هستند.