پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، بتن است که با داشتن خصوصیات مناسب اقتصادی و فیزیکی روز به روز مورد توجه بیشتری قرار می گیرد. پایداری و مقاومت بتن در برابر عوامل جوی باعث توجه به آن به عنوان مصالحی با دوام شده است.

سازه های بتنی ساخته شده ای وجود دارند که به طور رضایت بخشی برای بیش از صد سال انجام وظیفه کرده اند.

بتن جسم همگن و مقاومی است که میزان مقاومت آن به عواملی چون جنس و دانه بندی سنگدانه ها، مقدار و نوع سیمان و مقدار و جنس آب آن بستگی دارد. مقدار سیمان مصرفی در بتن بین 100 تا 450 کیلوگرم در متر مکعب متغیر است، و آب مصرفی باید از نوع آب آشامیدنی بوده و آلوده به املاح آسیب رساننده به بتن نباشد. اندازه آب مصرفی در بتن از 5 تا 13 درصد، بسته به سفتی یا شلی آن متغیر است.

درشتی دانه ها در بتن نباید از 20 درصد ضخامت بتن ریزی بیشتر باشد. بعد از ریختن بتن آن را می لرزانند یا می کوبند تا هوای داخل آن کاهش یافته و توپر شود.

هر چه بتن غلیظ تر و سفت تر باشد، توپر کردن آن مشکل تر است. به این منظور بتن خیلی سفت را پرس می کنند. 

بتن پس از 28 روز دارای 90 درصد مقاومت نهایی خود می شود، زیرا در 28 روز تقریبا همه سیمان آن هیدرات می شود. امروزه بتن از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی بشمار می آید. بتن مقاوم و کارا به بتنی گفته می شود که به راحتی ریخته شود، کار کردن با آن راحت باشد، در مقابل تغییرات شرایط محیطی دارای مقاومت باشد و بارهای وارده را به خوبی تحمل کند.

مواد اولیه تولید بتن

اجزای اولیه تشکیل بتن را شن، ماسه، سیمان و آب تشکیل می دهند. انتخاب صحیح مصالح و نسبت های اختلاط از عوامل مهم در کارایی بتن محسوب می شود. شن، ماسه و سیمان باید به صورت وزنی پیمانه شوند.

عوامل موثر در ساخت بتن

عوامل موثر در ساخت بتن به این شرح می باشند:

1. درجه حرارت
2. نسبت آب به سیمان
3. حداکثر اندازه مصالح مصرفی
4. مدت زمان اختلاط
5. سرعت اختلاط و همزدن
6. اندازه گیری مصالح سنگی (وزنی)
7. رطوبت مصالح سنگی

آزمایشات بتن

منظور از آزمایش بتن چیست؟ به آزمایشاتی که در کارگاه باید بر روی بتن انجام شده تا از مقاومت و سلامت بتن اطمینان حاصل شود، آزمایش بتن گفته می شود. آزمایشات بتن عبارتند از: سایش، یخ زدن، چکش اشمیت و اسلامپ.

آزمایشات بتن که باید روی ماسه انجام شود:

برای داشتن یک بتن خوب و مقاوم روی دانه ها باید آزمایشات متفاوتی انجام شود که به تناسب محل سازه و استفاده ای که از آن می شود متفاومت می باشد.

مثلا ماسه ای که برای یک پل مصرف می شود باید از نظر مقاومت در مقابل نمک ها آزمایش شود. چرا که این پایه در معرض حمله شدید سولفات ها قرار دارد و یا ماسه ای که برای ریختن قطعه بتنی که در راه رو یک محل عمومی پر رفت و آمد مانند سینما، مدرسه یا بیمارستان مصرف می شود، باید از نظر سایش آزمایش شود.

ولی آزمایش تغیین درصد مواد خارجی مخصوصا درصد مواد آلی و همچنین درصد خاک رس برای تمام ماسه های طبیعی لازم است.

روش های آزمایشگاهی برای تعیین درصد سایش دانه های شن و ماسه وجود دارد، که مشهورترین آن آزمایش لوس آنجلس است ولی بعضا مشاهده شده است که دانه هایی که با تعیین روش های آزمایشگاهی جواب مطلوب داده اند در عمل رفتار دیگری داشته اند در نتیجه بهترین روش برای تعیین مقاومت های یک توده شن و ماسه آزمایش عملی آن می باشد.

مثلا اگر بخواهیم مقاومت ماسه را در مقابل سایش تشخیص بدهیم، بهتر است با ماسه مورد آزمایش قطعه ای بتنی تهیه نماییم و آن را در محل پر رفت و آمدی قرار دهیم و اثرات سایش را روی آن ملاحظه نماییم و یا برای آن که قدرت ماسه را در مقابل عوامل جوی تشخیص دهیم بهتر است قطعه ای از بتن با همان مصالح که در عمل مورد استفاده می باشد ریخته و آن را به طور مکرر در فریز قرار دهیم و دمای آن را تا 10 یا 15 درجه زیر صفر ببریم (دو یا سه درجه پایین تر از درجه دمای زمستان شدید همان منطقه) آنگاه قطعه را در آب گرم 60 یا 70 درجه قرار دهیم و تاثیر این یخ زدگی و ذوب مکرر را در آن عملا مشاهده نماییم.