بتن آرمه یا بتن مسلح و ریزه‌کاری‌های آن زیر ذره‌بین

بتن مسلح یا بتن آرمه، مخلوطی است که به وسیله آرماتورها مقاومت کششی خود را افزایش می‌دهد. هر یک از دو ماده (بتن و فولاد) به تنهایی محاسن و معایبی دارند ولی ترکیب این دو تمام محاسن هر دو ماده را داشته بدون این که عیب‌های آن‌ها را داشته باشد.

در این مقاله به طور کامل انواع، ترکیبات و کاربرد این متریال را همراه با فیلم توضیح خواهیم داد. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

 

بتن آرمه یا مسلح چیست

ابتدا توصیه می‌کنیم فیلم زیر را ببینید تا با دید بهتری ادامه این مقاله را مطالعه کنید.

دو عنصر اصلی بتن آرمه، مخلوط بتنی و آرماتور (میلگرد) است.اما بهتر است ابتدا درباره این دو اطلاعاتی داشته باشید سپس به مطالعه ادامه مقاله بپردازیم.

مخلوط بتنی امروزه در امور عمرانی مختلفی کاربرد دارد. این ماده حاصل ترکیب سیمان، آب و سنگدانه‌ها است.

سنگدانه‌ها به وسیله خمیر سیمان به یکدیگر پیوند داده شده و به جسمی سخت تبدیل می‌شوند.

یا به عبارتی می‌توان گفت، پس از افزوده شدن آب به مخلوط، سیمان و آب با یکدیگر واکنش شیمیایی حرارت‌زایی انجام می‌دهند. در نتیجه آن، ماده ژله‌ای ایجاد شده، با گذشت زمان سخت می‌شود.

برای مطالعه بیشتر درباره این متریال و ترکیبات آن به مقاله ” بتن چیست “ سر بزنید.

منظور از آرماتور یا میلگرد چیست؟

به زبان ساده میلگرد نوعی میله فولادی است که انواع مختلفی دارد و در امور گوناگون، وابسته به کاربرد، استفاده می‌شود.

در بیشتر موارد برای افزایش میزان مقاومت مخلوط بتنی در برابر نیروهای کششی، فشاری و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به میلگردهایی که در برابر نیروهای کششی و فشاری مقاومت می‌کنند، به ترتیب میلگردهای کششی و فشاری گفته می‌شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد این دو میلگرد حتما به مقاله “ میلگرد کششی “ مراجعه کنید.

منظور از بتن مسلح چیست 

مخلوط بتنی مقاومت فشاری بالایی دارد. به همین دلیل در المان‌های سازه‌ای که تحت فشار هستند مانند ستون‌ها و قوس‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از معایب این مخلوط، پایین بودن میزان مقاومت آن در برابر نیروهای کششی است.

یکی از روش‌های رفع این نقص، قرار دادن میلگردهای فولادی در مخلوط، برای تحمل نیروهای کششی است؛ به این ترکیب مسلح یا آرمه گفته می‌شود.

فولادی که برای این کار مورد استفاده قرار می‌گیرد، عموماً به شکل میلگرد یا سیم است که آرماتور نامیده می‌شود.

میلگردهای فولادی نمی‌توانند از به وجود آمدن ترک در قسمت‌های کششی مخلوط بتنی جلوگیری کنند اما می‌توانند جلوی عریض شدن آن‌ها را بگیرند. بنابراین وسیله مؤثری جهت تحمل نیروهای کششی هستند.

شایان ذکر است که در ترکیبات بتن مسلح، تنها از میلگردهای فولادی استفاده نمی‌شود. بلکه می‌توان از شبکه‌های توری تقویتی، صفحات فلزی یا الیاف تقویتی نیز استفاده کرد.

مشخصات بتن مسلح

 

  مزایای بتن مسلح 

 مقاومت کششی بالا

مقاومت فشاری بالا

قیمت پایین و شکل‌پذیری بسیار خوب

بتن آرمه در سراسر جهان به عنوان متریالی ارزان شناخته می‌شود. چرا که هزینه تولید و نگهداری از آن بسیار کم است.

همچنین آرماتورهای فولادی موجود در بتن آرمه، خاصیت شکل پذیری بیشتری به سازه‌های ساخته شده از بتن می‌بخشد. خاصیت انعطاف پذیری و شکل پذیری باعث می‌شود تا در صورت بارگیری بیش از حد عضو بتنی، نشانه‌ای مانند ترک خوردگی و انحراف را نشان دهد تا مهندسان اقدامات مناسب را برای جلوگیری از صدمات بیشتر بتن در نظر بگیرند.

مقاومت بالا در برابر آتش‌سوزی و مواد سوزا

همانطور که می‌دانید ماهیت بتن مقاومت در برابر حرارت زیاد و آتش است. به همین خاطر ساختمان‌هایی که با استفاده از بتن آرمه ساخته شده باشند تا چندین ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت کرده و عملیات امداد و نجات را آسان‌تر می‌کنند.

مقاومت لرزه‌ای

به طور کلی ساختمان‌هایی که از بتن آرمه به عنوان متریال اصلی خود استفاده کرده و به درستی طراحی شده باشند، در برابر زلزله بسیار مقاوم هستند.

اجرای آسان

ساخت سازه با استفاده از بتن آرمه به طور کلی پیچدگی خاصی نداشته و بسیار آسان است.

معایب بتن مسلح 

سنگین بودن سازه‌

قدرت انتقال صوتی و حرارتی بالا

حجم بالای اعضای اسکلت 

وابستگی اجرای سازه‌ به شرایط آب‌ و هوایی

سرعت پایین اجرا

اشکالات مربوط به نگهداری و مراقبت از این مخلوط

فرق بتن مسلح و غیر مسلح چیست 

بتن و فولاد هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود هستند، اما ترکیب این دو مورد، مزایای هر دو را داشته، بدون اینکه عیب‌های آن‌ها را شامل شود.

بنابراین تفاوت‌ عمده این دو متریال در موارد زیر است:

 

 مقاومت کششی

همان‌طور که در قسمت قبل گفتیم، مقاومت کششی مخلوط بتنی پایین است، چرا که مانند سنگ‌های طبیعی نسبتاً شکننده است. (مقاومت کششی یک دهم مقاومت فشاری آن است.)

مقاومت کششی فولاد بسیار بالا است، بنابراین بتن آرمه برخلاف سایر مخلوط‌ها مقاومت کششی بالایی دارد.

بنابراین می‌توان نتیجه گرفت، سازه بتن مسلح علاوه بر مقاومت فشاری استحکام کششی بالایی نیز دارد.

 

مقاومت فشاری

در ادامه تفاوت این دو نوع مخلوط به مقاومت فشاری می‌رسیم.

مقاومت فشاری بتن‌ها بالا و مقاومت فشاری میله‌های فولادی نیز زیاد است، اما به دلیل قطر کم، معمولاً این میله‌ها پیش از اینکه به حد نهایی خود در فشار برسند، کمانش می‌کنند.

این مشکل در مخلوط آرمه وجود ندارد و به دلیل محصور شدگی با مخلوط بتنی مقاومت فشاری آن بسیار عالی است.

دوام مخلوط بتنی

همان‌طور که در مقاله ” مزایا و معایب بتن “ گفتیم، دوام این مخلوط بسیار بالا است. ولی میلگردها این چنین نیستند، اگر از آن‌ها به خوبی محافظت نشود، دچار خوردگی و زنگ‌زدگی می‌شوند.

در مخلوط آرمه این مسئله نیز رفع شده است، چرا که این مخلوط میله‌های فولادی را در بر گرفته و از رسیدن آب به آن‌ها جلوگیری می‌کند که این امر باعث افزایش دوام فولاد می‌شود.

 

مقاومت در برابر آتش‌سوزی

مخلوط بتنی مقاومت بالایی در برابر آتش‌سوزی از خود نشان می‌دهد بنابراین می‌توان گفت که محافظ خوبی برای میلگردها است.

 

مقاومت برشی

مقاومت برشی مخلوط بتنی متوسط بوده و مقاومت برشی فولاد بالا است. بنابراین ترکیب این دو ماده در بتن آرمه، مقاومت برشی را افزایش می‌دهد.

کاربرد بتن مسلح

این مخلوط تقویت شده با فولاد در ساختمان کاربردهای مختلفی دارد، برخی از این موارد عبارتند از:

سقف دال بتنی مختلف نظیر سقف کوبیاکس ، یوبوت، سقف بابل دک ، اجرای سقف وافل و پیش تنیده

دیوار حائل و دیوارهای برشی

تیرها و تیرچه‌ها

ستون‌ بتنی و پدستال‌ها

فونداسیون

برای مطالعه بیشتر در مورد هر یک از المان‌های مسلح و نحوه اجرای آن‌ها، روی اسم آن کلیک کنید. به طور مثال برای آشنایی بیشتر با انواع تیرچه‌ها به مقاله ” تیرچه چیست “ سر بزنید.

به طور کلی می‌توان گفت در سازه‌های بتنی عمدتا از نوع مسلح مخلوط به جای غیر مسلح آن استفاده می‌شود.

انواع بتن مسلح

علاوه بر استفاده میلگرد یا آرماتور در مخلوط بتنی و تبدیل آن به مسلح، المان‌ها و روش‌های دیگری نیز این مخلوط را مسلح می‌کنند.

روش‌های پیش تنیدگی و استفاده از کابل یا الیاف می‌تواند ضعف مخلوط بتنی در کشش را جبران کرده و آن را مسلح کند. در ادامه به چند نوع دیگر بتن مسلح می پردازیم.

مسلح‌ پیش تنیده پیش کشیده

مسلح‌ پیش تنیده پس کشیده

مسلح‌ با الیاف

بتن مسلح‌ با الیاف، خود انواع مختلفی دارد که شامل موارد زیر است:

مسلح‌ با الیاف پلیمری

مسلح‌ با الیاف شیشه

مسلح‌ با الیاف فولادی

برای مطالعه بیشتر در موردبتن الیافی و بتن پلیمری روی لینک آبی رنگ کلیک کنید. همچنین تمام نکات و ریزه کاری‌های آرماتور بندی سقف و تیر را در مقاله ” آرماتور بندی سقف “ شرح دادیم.

بتن مسلح پیش تنیده پیش کشیده

در این مخلوط مشکل مقاومت در برابر نیروهای کششی به طور کامل حل نشده است، چرا که ممکن است در برابر نیروهای کششی به اندازه کافی مقاومت نکند و ترک بخورد.

راه حل این مشکل، بتن مسلح پیش تنیده است. یعنی مخلوط آرمه تحت یک تنش دائمی قرار بگیرند، که به این عمل پیش تنیدگی گویند.

با پیش تنیدگی می‌توان مقاطع بهینه‌تری برای دهانه‌های بلندتری ساخت.

در پیش تنیدگی، تنش داخلی وارده در خلاف جهت نیروهای خارجی وارد بر جسم است، بنابراین نیروها یکدیگر را خنثی می‌کنند. این کار سبب افزایش مقاومت مخلوط می‌شود.

روش انجام این کار نیز بدین صورت است:

پیش از بتن‌‌ ریزی، میلگردها یا کابل‌های فولادی را در قالب تحت کشش قرار می‌دهند و پس از آن عملیات انجام می‌گیرد.

بتن مسلح پیش تنیده پس کشیده

بتن پیش تنیده پس کشیده به دو روش آزاد و چسبنده اجرا می‌شود. در روش چسبیده، ابتدا میلگردها یا کابل‌ها را درون غلافی که در قالب بتن‌‌‌ ریزی جاگذاری شده قرار می‌دهند.

پس از بتن‌ ریزی و زمانی که مخلوط به حدود 70 درصد مقاومت خود رسید، آرماتورها را از دو سر تحت کشش قرار می‌دهند تا پیش تنیده شوند.

مرحله بعد با تزریق گروت در داخل غلاف یکپارچگی عملکرد بین بتن و میلگرد تامین می‌شود.

در روش آزاد نیز المان‌های فولادی مثل میلگرد و کابل آزاد بوده و غلاف با گریس پر می‌شود.

در مقاله ” سقف پیش تنیده “ به تفصیل در مورد پیش تنیده و چگونگی اجرای آن صحبت کردیم. 

بتن مسلح با الیاف

مخلوط بتنی با الیاف مختلفی می‌تواند مسلح شود. نوع الیافی همان مخلوط‌های معمولی هستند که الیاف نیز به آن اضافه شده است.

تفاوت دیگر بتن معمولی و مسلح‌ شده با الیاف، در میزان سیمان و سنگدانه‌ های به کار رفته است.

اگر مایلید در مورد سیمان پرتلند یا هیدرولیکی و  بتن الیافی بیشتر بدانید حتما روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

 

بتن مسلح با الیاف پلیمری

الیاف پلیمیری طبیعی و مصنوعی مختلفی برای تقویت و بهبود خواص مخلوط بتنی استفاده می‌شود. برخی از این الیاف‌ها عبارتند از:

پلی پروپلین

پلی اتیلن

پلی استر

اکریلیک

پلی آمیدها

الیاف آرامید

یکی از معروف‌ترین الیاف پلیمری، پلی پروپیلن است. استفاده از این الیاف بسیار مقرون‌ به‌ صرفه است، همچنین جهت کنترل ترک‌های مخلوط ناشی از تغییر حجم (در اثر منبسط و منقبض شدن) بسیار پرکاربرد و مفید است.

بتن مسلح به الیاف شیشه

از اساسی‌ترین ویژگی‌های این مخلوط می‌توان به افزایش میزان مقاومت کششی، فشاری و خمشی آن اشاره کرد.

این نوع از بتن آرمه، با 2 روش پاشش و پیش مخلوط ساخته می‌شود.

از کاربردهای مخلوط مسلح شده با الیاف شیشه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ساخت نمای تونل‌ها

ساخت پانل‌های نمای بیرونی ساختمان‌ها

ساخت مخازن آب، لوله‌های فاضلاب، استخرها و غیره

 

بتن مسلح به الیاف فولادی

این نوع از بتن آرمه، سبب افزایش مقاومت کششی به میزان 30 الی 40 درصد، مقاومت خمشی به میزان 50 الی 70 درصد و مقاومت فشاری تا 15 درصد می‌شود.

برای اطلاعات بیشتر در مورد مقاومت و میلگردهای خمشی به مقاله ” لنگر خمشی “ مراجعه کنید.

همچنین میزان دوام و تحمل سختی این مخلوط نسبت به انواع معمولی آن بیشتر است.

از نوع مسلح شده با الیاف فولادی در روسازی فرودگاه‌ها و بزرگراه‌ها، شمع‌ها، شاتکریت لایه داخلی تونل‌ها و غیره استفاده می‌شود.

برای اینکه با تمام نکات اجرای ساختمان آشنا شوید توصیه می‌کنیم حتما به دوره اجرای ساختمان سر بزنید.