هرآنچه که باید درباره بتن بدانید!
بتن آن قدر در زندگی روزمره ما وجود دارد که در واژگان ما وارد شده است: وقتی میگوییم چیزی “بتنی” است، منظور ما این است که باید روی آن حساب کرد، اساسی، محکم و دائمی است. بهعلاوه، اکثر ما زندگی خود را روی بتن و اطراف آن، در پیادهروها و جاده ها، در داخل ساختمان ها و سازه هایی که همه با مواد معجزه آسا ساخته شده اند، می گذرانیم. بدون بتن، جهان توسعهیافته کاملاً متفاوت به نظر میرسد.
در این مقاله با کاملیما همراه باشید.
تاریخچه
آیا تابهحال فکر کردهاید که بتن از کجا نشأت گرفته و چگونه در زندگی مدرن به وجود آمده است؟ یک تاریخ طولانی و چشمگیر در پشت این مصالح ساختمانی مهم وجود دارد که از هزاران سال قبل، حتی قبل از اهرام مصر، از زمان ساختارهای بی سابقه رومیان شروع شده و به سمت ساخت و ساز مدرن پیش رفته است.
ما نگاهی خواهیم انداخت به اینکه بتن چیست و چگونه به وجود آمده است، چگونه در ایجاد شهرهای بزرگ و بناهای تاریخی جهان نقش داشته و چگونه زندگی ما را هرروز شکل می دهد.
یک تفاوت مهم: سیمان در مقابل بتن
قبل از ورود به تاریخچه بتن، یک تصور غلط مهم وجود دارد که باید ابتدا آن را تصحیح کرد: بتن همان سیمان نیست. اگرچه این دو کلمه اغلب برای یکدیگر اشتباه گرفته می شوند، اما یک تفاوت اصلی وجود دارد: سیمان جزء بتن است.
سیمان از ترکیبات متفاوتی از سنگآهک، خاک رس، صدف، گچ، شیل، تختهسنگ، ماسه سیلیس و گاهی حتی سرباره کوره بلند یا سنگآهن ساخته می شود. این مواد خردشده و سپس در دماهای بالا گرم می شوند تا مادهای به نام کلینکر ایجاد شود. گچ به کلینکر اضافه می شود، سپس کل مخلوط را بهخوبی خرد می کنند تا پودر سیمان تولید شود.
فقط آب اضافه کنید، این روند جالب می شود. هیدراتاسیون فرآیندی است که زمانی اتفاق میافتد که مواد معدنی موجود در پودر سیمان – کلسیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن و سایر مواد – با مولکولهای آب پیوندهای شیمیایی تشکیل می دهند. با اتمام این فرآیند، آب تبخیر می شود و مواد خشک می شود و این پیوندها را در یک ماده مانند سنگ سازماندهی می کند.
۱۶ مصالح ساختمانی که هر معمار باید بداند + ۸ مواد کممصرف جدید
بنابراین، بتن مخلوطی از این خمیر سیمان و آب و سنگدانه ماسه و سنگ است. این خمیر سطح ماسه و سنگها را میپوشاند و آن ها را به معجونی که ما بهعنوان بتن می شناسیم متصل می کند. در شکل مایع سوپ دار، بتن میتواند تقریباً به هر شکلی که سازنده میخواهد – ورق، ستون، بلوک، دال، طاق، کاسه و غیره شکل گیرد. هنگامی که آب موجود در مواد خشک شد، بتن بهصورت یک سنگ سخت می شود.
سیمان بهطورکلی حدود 10 تا 15 درصد مخلوط بتن را تشکیل می دهد. تقریباً همه انواع بتن از سیمان پرتلند استفاده می کنند. این یک نام تجاری نیست، بلکه یک نوع سیمان شناختهشده است که بهطور گسترده در صنعت استفاده می شود. سازنده آن معجون خود را به دلیل سنگهای ساختمانی باکیفیت بالا که در معدن مجاور در پورتلند انگلستان یافت شد، نامگذاری کرد.
حقایق جالب در مورد بتن
بتن به دلیل سه ویژگی برجسته آن: پلاستیسیته، دوام و صرفه اقتصادی، بسیار محبوب شد (و همچنان باقی ماند). وقتی مرطوب است، بتن میتواند تقریباً به هر شکلی بگیرد، در هر فضایی جا بگیرد، تقریباً هر خلأ را پر کند، تقریباً هر سطحی را بپوشاند؛ اما به محض خشک شدن، شکل خود را حفظ می کند، باگذشت زمان قویتر، سختتر و محکمتر می شود.
بتنی که با غلظت مناسب و در شرایط مناسب ساختهشده باشد میتواند ضد آب، ضد طوفان و ضد آتش باشد؛ و به دلیل دوام آن، اساساً برای همیشه دوام میآورد. یکمیلیون سال دیگر، وقتی تمام فولادی که ما برای ساخت جهان بهکاربردهایم زنگزده و به چوب و خاک تبدیلشده است، این بتن باقی میماند.
اما بتن همچنین برای حمایت از یک صنعت جهانی که سالانه بیش از 2 میلیارد تن بتن تولید می کند – که بهطور متوسط به ازای هر تن به 5 تن در سال میرسد، ازنظر اقتصادی بهاندازه کافی ثروت ساز است، این میزان تکاندهنده تا سال 2050 دو برابر می شود! چین به تنهایی بین سالهای 2011 تا 2014 نسبت به آمریکا در صد سال گذشته بتن بیشتری برای ساختوساز استفاده کرده است.
تاریخ بتن در قرون مختلف
بنابراین چگونه به وضعیت کنونی بتن رسیدیم؟ از طریق فرایند تکامل، مانند بسیاری از ابزارهای دیگر ساخت و توسعه. ابتدا، مردم باستان در مورد مصالح طبیعی که میتوانستند از آن برای بهبود بخشهای اساسی زیرساخت خود یعنی خانه ها، حصارها، چاه ها و غیره – استفاده کنند، اکتشافاتی کردند. نسلهای بعد از آن ها بر اساس این دانش ساختهشده و پیشرفتهایی را انجام دادند تا عصر صنعت فرا رسید؛ و توسعه ساختمان را به سطح کنونی خود تسریع کرد.
منشأ و پیش سازها
12 میلیون سال پیش – سیمان طبیعی
در سرزمینی که امروزه اسرائیل نامیده شده است، احتراق خودبهخود واکنشهایی بین سنگآهک و شیل نفتی ایجاد کرد و منجر به رسوبات طبیعی “سیمان طبیعی” شد که امکان تشکیل بتن در آینده را ممکن میسازد.
10000 سال قبل از میلاد – اولین ساختار سنگآهکی
سنگآهک – که اغلب “آهک” نیز نامیده می شود – اولین نقش را در داستان بتن بهعنوان عنصر اصلی سیمان ایفا می کند و برای هزاره ها مورداستفاده قرارگرفته است. استون هنج تا 6000 سال، Göbekli Tepe در ترکیه امروزی قدیمیترین ساختار آهکی شناختهشده بود. سنگآهک ستونهای T شکل این معبد را تشکیل می داد که توسط افراد ماقبل تاریخ که هنوز ابزار فلزی یا حتی سفالگری توسعه نداده بودند ساخته و حکشده است.
6500 سال قبل از میلاد – مخازن صحرایی
اولین سازه های بتنی مانند، مخازن مخفی برای ذخیره آب کمیاب، توسط بازرگانان Nabataea یا بادیهنشین ساخته شد که امپراتوری کوچکی را در واحه های صحرایی جنوب سوریه و شمال اردن ایجاد کردند. برخی از این آبانبارها هنوز در آن مناطق وجود دارد.
5600 سال قبل از میلاد-طبقه های پیش بتنی
در کشور سابق یوگسلاوی، در منطقه لپنسکی ویر در امتداد رود دانوب، کلبه هایی در اواسط دهه 1960 با ظاهری کف بتنی پیدا شد. سیمان آهکی که استفاده می شود احتمالاً از رسوب گرفتهشده و با ماسه، شن و آب مخلوط شده است تا شبیه مخلوطهای بتنی زمان ما باشد.
همه چیز در مورد ساختمان های ضد زلزله و 5 نکته برای ساخت سازه مقاوم
آثار باستانی
3000 سال قبل از میلاد – اهرام مصر
سنگهای آهکی یا بلوکهای بتنی؟ علیرغم برخی گمانهزنیهای داغ درباره بلوکهای اهرام مصر که از نوع اولیه بتن در بیش از 5000 سال پیش تشکیلشده است، اما درزمینهٔ باستانشناسی بهطور گستردهای اعتقاد بر این است که بلوکهای سنگآهک از معادن اطراف حمل می شدند. برای ساختن ملات برای نگهداشتن بلوکها، سازندگان نی را با گل مخلوط کردند که حاوی سنگآهک خردشده، گچوخاک رس بود.
1400-1700 سال قبل از میلاد-ساختارهای مینوسی در کرت
جامعه مینویی در جزیره کرت، پیش از یونان و بهعنوان اولین تمدن اروپایی شناخته می شد، برای ساخت کف، فونداسیون و فاضلاب، از مصالح ساختمانی که خاک رس و نوعی خاکستر آتشفشانی به نام پوزولانا را مخلوط می کرد، استفاده کرد.
1300 قبل از میلاد – اولین پوشش آهک
سازندگان خاورمیانه سنگآهک را سوزاندند و آن را با آب مخلوط کردند، سپس از این مخلوط برای پوشاندن قسمتهای بیرونی دیوارهای سفالی خود استفاده کردند. هنگامی که مخلوط با هوا واکنش نشان داد، یک سطح سخت و محافظ ایجاد کرد – و بهاصطلاح پایه و اساس نسخه های مدرن سیمان را پایهگذاری کرد.
1000 سال قبل از میلاد – مقبره های یونانی
میکائیان از شکل اولیه سیمان خود برای ساختن مقبره استفاده کردند. برخی از آن ها را میتوانید امروز در پلوپونز در یونان مشاهده کنید.
770-476 قبل از میلاد-دیوار بزرگ چین
چینیهای شمالی از نوعی سیمان برای ساختن قایقها و قسمتهایی از دیوار بزرگ استفاده کردند. در طول قرن ها ساخت دیوار، مصالح مورداستفاده برای کل طول دیوار شامل نی، شاخه های بید، چوب، ماسه فشرده، گل و 100 میلیون تن سنگ و آجر بود. درجایی که این ها با ملات سنگآهک سیمان نشده بودند، توسط ملاتی از برنج چسبناک به هم چسبیده بودند.
700 قبل از میلاد – کوره ها، ملاتها و آهک هیدرولیک
همان بادیهنشینانی که پیشگامان آبانبارهای زیرزمینی بودند بعداً کوره هایی را برای تولید نوع اولیه آهک هیدرولیک (سیمان که در زیرآب سفت می شود) برای ملاط ضد آب که ساخت خانه ها، کف ها و مخازن تازه ضد آب در زیرزمین را پیش برد، ساختند.
از امپراتوری روم تا رنسانس
300-500 بعد از میلاد-معماری رومی
رومیان با همان مواد اولیه مینوها شروع کردند-خاکستر آتشفشانی که در نزدیکی پومپی و کوه وزوویوس یافت شد و از آن ها برای غلیظ کردن مخلوطی از سنگآهک کوره شده، سنگهای دیگر، شن و آب استفاده کردند-به آن ها اجازه میداد رمپ، بهارخواب و جاده هایی که سرانجام کل امپراتوری را به هم متصل کرد بسازند. ریختن این مخلوط در قالبها بهزودی به سازندگان اجازه داد تا طاقها و گنبدها و همچنین طاق قناتها و حمامهای نمادین امپراتوری را ایجاد کنند. بتن رومی زلزله، صاعقه، برخورد امواج دریا و هزاران سال هوازدگی را تحمل کرده است.
82 بعد از میلاد – کولوسئوم
پس از جنگ داخلی روم، امپراتور معروف به وسپاسیان قصد داشت بزرگترین تئاتر جهان را با بیش از 50،000 صندلی بسازد. امروز ما اولین ورزشگاه جهان را می شناسیم که 1937 سال پیش تکمیل شد و با عنوان “کولوسئوم” شناخته شد. تقریباً یک سوم ساختار نزدیک به دو هزار سال بعد از امپراتوری روم، هنوز باقیمانده است.
نرده شیشه ای چیست؟ بهترین ایده های طراحی نرده شیشه ای برای خانه و باغ 2023
117-125 بعد از میلاد-پانتئون
پانتئون رم، مانند همیشه محکم است. گنبد بتنی مسلح معبد دو برابر عرض و ارتفاع هر گنبدی بود که در آن زمان ساختهشده بود. وزن ماموت آن توسط دیوارهای بتنی فوقالعاده ضخیم و هشت طاق بشکهای، همه با آجر تقویتشده است – اما هیچ پشتیبان داخلی ندارد.
مهندسان امروزی جرئت ساختن گنبد بدون تقویت در این اندازه را ندارند و شاید هرگز راز پایداری پانتئون را ندانند. ما می دانیم که مهندسان امپراتور هادریان دستورالعملهای بتنی را تنظیم کردند و از خاکستر آتشفشانی بیشتر از سنگ استفاده کردند تا گنبد سبکتر شود و سنگ بیشتری در دیوارها برای تقویت سنگینتر استفاده شد؛ اما وقتی امپراتوری روم در 476 بعد از میلاد سقوط کرد، دستورالعمل بیسابقه روم برای بتن برای جهان از دست رفت.
1507-رنسانس-پل پارت نوتردام
درست بعد از قرون تاریک، یک ناو ایتالیایی به نام Giovanni Giocondo پل Pont Notre-Dame در پاریس را با استفاده از اطلاعات باقیمانده از دستور سیمان روم باستان ساخت. حدود 250 سال پسازآن، این ساختمان تخریب شد زیرا خانه هایی که بر روی پل ساختهشده بودند وزن زیادی را اضافه کردند. جیکوندو بهعنوان تنها فردی که در دوران رنسانس اقدام به ساختن بتن کرد در تاریخ ثبت شد.
پیشرفت در بتن
پیشرفتهای قرن 16
یک آجرچی در آندرناخ آلمان سعی کرد خاکستر آتشفشانی به نام trass را با ملاط آهک مخلوط کند. مواد بهدستآمده مقاوم در برابر آب و قوی بودند-و واکنش زنجیرهای که با کشف این ماده آغاز شد منجر به ایجاد سیمان مدرن می شود.
1793 – تولید مدرن آهک هیدرولیک برای سیمان
هنگامی که مهندس عمران بریتانیایی جان اسمیتون مأموریت ساخت فانوس دریایی جدیدی در صخره های ادیستون در کرن وال انگلستان را به دست آورد، به جستجوی بادوامترین و ضدآبترین مصالح ساختمانی که میتواند دستیافت، پرداخت. پس از یافتن سنگآهک با غلظت بالای خاک رس، او آن را در کوره پخته و به کلینکر تبدیل کرد. او آن را بهصورت پودر درآورد و با آب مخلوط کرد تا خمیری ایجاد شود که با آن فانوس دریایی را ساخت.
در این فرایند – و بیش از 1000 سال پس از ناپدید شدن اسرار بتن – Smeaton دوباره نحوه ساخت سیمان را کشف کرد. طولی نکشید، تولیدکنندگان شروع به بازاریابی کشف او با عنوان “سیمان رومی” کردند؛ و فانوس دریایی ادیستون نزدیک به 130 سال ایستاد و از سنگهایی که از زیر آن فرسوده شده بودند، فراتر رفت.
1824 – اختراع سیمان پرتلند
جوزف آسپدین انگلیسی، این فرآیند را با نسبت دادن گچ سنگآهک با خاک رس و سوزاندن مخلوط در کوره تا حذف دیاکسید کربن، اصلاح کرد. او همچنین آلومینا و سیلیس را گرم کرد تا مواد شیشهای شوند، سپس آنها را پودر کرد و به همراه گچ به مخلوط سنگآهک اضافه کرد.
ترکیب شیمیایی حاصل از کلسیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن، گچ و سایر مواد معدنی فرمول متمایز سیمان پرتلند را تشکیل میدهد، عنصر اصلی بتن. آسپدین نتیجه را سیمان “پرتلند” نامید زیرا شبیه سنگهای ساختمانی باکیفیت بالا است که در پورتلند انگلستان ساختهشده است.
1836 – آزمایش قدرت
اولین آزمایش مقاومت کششی و فشاری بتن در آلمان انجام شد. استحکام کششی توانایی مقاومت در برابر کشش یا جدا شدن است. استحکام فشاری توانایی مقاومت در برابر فشردهسازی یا فشار دادن به هم است.
دهه 1850 – تقویت با توری فولادی
جوزف مونیر، یک باغبان فرانسوی، با ریختن بتن روی یک توری فولادی با موفقیت این مصالح را تقویت کرده و آن را آزمایش کرد. (بتن و فولاد وقتی گرم می شوند با سرعت مشابهی منبسط می شوند و آن ها را به یک جفت کامل تبدیل می کند). مونیر چندین نوع اختراع خود را برای استفاده در واگن های راهآهن، اسلب ساختمان و لوله ها ثبت کرد. بتن آرمه بسیار قویتر و کاربردیتر از اجسام غیرمسلح است. این میتواند شکافهای بزرگتری را دربربگیرد و به بتن اجازه می دهد تا به شکل پل و آسمانخراش بلند شود.
سازه فولادی چیست و چه ویژگیهایی دارد؟
دهه 1880 – تقویت با میله های آهنی
مهندس کالیفرنیا، ارنست رانسوم، آزمایش میله های بتنی و 2 اینچی آهنی را آغاز کرد تا ببیند آیا مواد به هم میچسبند. هنگامی که آن ها این کار را کرد، Ransome با چرخاندن میله های آهنی یک گام جلوتر رفت و یک آرماتور را ایجاد کرد که در اطراف آن میتواند بتن را به هر شکل دلخواه بسازد آزمایشی که همچنین مؤثر بود. امروزه ما از این سیستم استفاده می کنیم، اگرچه مهندسان مدرن معمولاً بهجای آهن از فولاد استفاده می کنند.
سیستم Ransome بهزودی در ساختمان های تجاری، جاده ها، پلها و حتی اولین آسمانخراشها مورداستفاده قرار گرفت. معمار مشهور فرانک لوید رایت شروع به اجرای فناوری بتن میلگرد در معماری مدرن کرد. برخی از مشهورترین ساختمان های رایت – ازجمله معبد یونیتی در اوک پارک، ایلینوی، اولین ساختمان مدرن جهان محسوب می شود؛ و Fallingwater در Mill Run، پنسیلوانیا، مشهورترین کار او – از بتن مسلح ساختهشده بودند.
دهه 1880 – پیش تنیدگی فولاد
فرآیند پیش تنیدگی فولاد ثبت شد تا بتن مستحکمتر شود و مهندسان بتوانند از فولاد و بتن کمتری استفاده کنند.
سازههای بتنی مدرن
از زمانی که Ransome استفاده از میلگرد را توسعه داد، بتن انواع ساختمان های برجسته و کارهای زیربنایی را ساخت. کانال پاناما، سنگرهای جنگ جهانی دوم و خانه اپرای مشهور سیدنی، مصالح ساختمانی را با برخی از سختترین و رؤیاییترین ساختمان های جهان همه از این مصالح و توسعه استفاده کردند.
1889 – اولین پل بتنی مسلح – پل دریاچه آلوورد، سانفرانسیسکو
پل دریاچه آلوورد در سال 1889 در سانفرانسیسکو، کالیفرنیا ساخته شد. اولین پل بتنی مسلح، از زلزله سال 1906 سانفرانسیسکو و سایر پلها بدون هیچگونه آسیبی جان سالم به در برد. امروزه، بیش از 100 سال پس از ساخت، هنوز پابرجا وجود دارد.
1891 – اولین خیابان بتنی در آمریکا – بلفونتین، اوهایو
در سال 1891، فردی به نام جرج بارتولومئو اولین خیابان بتنی در آمریکا را در بلفونتین، اوهایو ساخت. امروزه از بتن نفوذپذیر بهعنوان بهترین مصالح جادهای و دوستدار محیطزیست برای سطح خیابان ها استفاده می شود.
1903-اولین ساختمان بلند بتنی-ساختمان اینگالس، سینسیناتی
در سینسیناتی در سال 1903، سیستم Ransome اولین ساختمان بلند بتنی، ساختمان 16 طبقه Ingalls را ممکن ساخت. این ارتفاع بلد، آسمانخراش را به یکی از بزرگترین شاهکارهای مهندسی زمان خود تبدیل کرد.
1899 – پل رودخانه وین
پل رودخانه وین در Chatellerault فرانسه در سال 1899 ساختهشده، یکی از معروفترین پلهای بتنی مسلح در جهان است.
1908 – خانه های بتنی – اتحادیه، نیوجرسی – طراحی و ساختهشده توسط توماس ادیسون
اولین خانه های بتنی کشور در یونیون، نیوجرسی، توسط توماس ادیسون طراحی و ساخته شد. این خانه ها هنوز هم وجود دارند.
1913-تحویل اولین بتن مخلوط آماده بالتیمور
اولین بار “بتن آماده مخلوط” در بالتیمور تحویل داده شد. ساخت بتن در یک مکان (یک کارخانه مرکزی) و سپس انتقال آن با کامیون برای استفاده در محل کار دیگر، انقلابی برای صنعت بتن بود.
1915 – بتن رنگی – L.M. Scofield، اولین شرکتی که برای بتن رنگ تولید کرد
لین میسون اسکوفیلد L.M. Scofield را تأسیس کرد، اولین شرکتی که رنگ را برای بتن تولید کرد. محصولات آن ها شامل سختکننده های رنگ، موم رنگ، رنگ یکپارچه، سیلرها و لکه های شیمیایی بود.
1930-عوامل جذبکننده هوا-مقاومت در برابر صدمات ناشی از انجماد و ذوب شدن
در سال 1930، عوامل دمنده هوا برای اولین بار در بتن برای مقاومت در برابر صدمات ناشی از یخزدگی و ذوب شدن استفاده شد-اینیک مزیت بزرگ برای شیوه های ساختوساز در آبوهوای سرد در ایالاتمتحده و جهان است.
1936-سد هوور-بزرگترین پروژه بتنی که تا آن زمان تکمیلشده است
سد هوور در مرز آریزونا و نوادا واقع شده است. این سد که در سال 1936 برای مهار رودخانه عظیم کلرادو تکمیل شد، از 3.25 میلیون یارد مکعب بتن ساختهشده است و 1.11 میلیون دیگر از آن برای نیروگاه و سازه های اطراف آن استفاده شد.
1956-1992-سیستم بزرگراه بین ایالتی آمریکا
تمام جاده های آمریکا در سیستم بزرگراه های بین ایالتی از بتن مسلح ساختهشده است.
1963 – سالن اجتماعات دانشگاه ایلینوی – اولین گنبد ورزشی بتنی
اولین میدان ورزشی با گنبد بتنی در محوطه دانشگاه ایلینوی در Urbana-Champaign در سال 1963 ساخته شد. این سالن که به سالن اجتماعات معروف است شبیه یک بشقابپرنده است و بیش از 16000 نفر را در یک دایره بتنی کامل جای می دهد.
1970 – تقویت الیاف – روش تقویت بتن
تقویت الیاف که در آن شیشه، کربن، فولاد، نایلون یا سایر الیاف مصنوعی قبل از ریختن در بتن مرطوب مخلوط می شوند، بهعنوان راهی برای تقویت بتن معرفی شد. از تقویت الیاف میتوان برای مقاومسازی ساختمان ها و همچنین ویژگیهای فضای باز مسیرهای پیادهروی، پیادهروها تا استخرها، حیاط و عرشه و بهارخواب استفاده کرد.
عایق پلی یورتان، مقاوم در برابر انرژی
1992 – بلندترین ساختمان بتنی مسلح – شیکاگو
آسمانخراش 311 South Wacker Drive در 65 طبقه در شیکاگو بلندترین ساختمان بتنی مسلح جهان در زمان ساخت بود.
آینده بتن چیست؟
زمانی تصور می شد که بتن پاسخی برای مشکلات ساختمانسازی جهان است. چسبناک است وقتی مرطوب است، محکم و بادوام وقتی خشک می شود و بهاندازه کافی ارزان است که تقریباً هر چیزی را که میخواهید بسازید.
مشکل این است که دائمی نیست. حداقل، دستنخورده و دائمی باقی نمیماند (حتی اگر بهراحتی خراب نشود). باوجود همه استحکام کششی چشمگیر، بتن مدرن تنها در بهترین حالت میتواند بدون تعمیرات اساسی یا تعویض یکپارچگی خود را در بهترین حالت حفظ کند. بتن مسلح امروزی با “بتن رومی” مطابقت ندارد.
بخصوص اگر بتن مسلح ارزان تهیه شود – مثلاً با ترکیبی نامتعادل، اجزای پایینتر یا ریختن بیدقت و کیفیت پایین- میتواند از داخل شروع به تجزیه کند. آبوهوا بهتدریج از طریق شکافهای ریز نفوذ کرده و به سمت فولاد در وسط راه مییابد. با مقاوم شدن بتن اطراف، میلگرد اکسید می شود و میتواند بهاندازه ای منبسط شود که بتن موردنظر خود را ترک کند.
آبشور بهویژه برای میلگرد مضر است، زیرا نمک فولاد را در طی پنج دهه خورد می کند. چرخه های مکرر یخ و آب شدن نیز میتواند ترک ایجاد کند – بهویژه در جاده های بتنی. پاشیدن نمک درواقع مانع از تشکیل یخ می شود، اما همزمان با رطوبت به میلگرد آسیب میرساند.
انواع نمای ساختمان مسکونی و همچنین اداری و تجاری
آینده – پیشرفتهای احتمالی برای نگهداری و تولید بتن
روشهای نوظهوری برای بهبود بتن وجود دارد، ازجمله راه های ویژه برای جلوگیری از نفوذ آب به فولاد. پیشرفتهای دیگر به توجه روزافزون جهانی به پایداری پاسخ میدهد. ایجاد بتن “خودترمیم شونده” حاوی باکتریهایی است که سنگآهک را ترشح می کند و هرگونه ترک ایجادشده را مجدداً پر می کند. مخلوط بتن “خود تمیزکننده” با دیاکسید تیتانیوم تزریق می شود که دود را از بین میبرد و بتن را سفید نگه میدارد. نسخه های بهبودیافته این فناوری حتی ممکن است سطوح خیابانی را به ما بدهد که اگزوز خودروها را تمیز می کند.
همچنین، یک گزارش اخیر نشان میدهد که ممکن است دستورالعمل بتن رومی را تکرار کنیم (که باوجود استحکام کششی پایین، از دوام بینظیری برخوردار است). بتن رومی فقط ضد آب نیست؛ مشخصشده است که درواقع در تماس با آب دریا قویتر می شود. دانشمندان تصور می کنند که کریستال های میکروسکوپی در بتن باستانی هنگامی که در آب غوطه ور شده اند رشد می کنند و این امر حتی کمتر در برابر آب و هوا آسیبپذیر است.
اگرچه آن ها هنوز دستور ازدسترفته را کاملاً جمع نکردهاند، اما محققان می دانند که پوزولانای خاکستری آتش فشانی برای استحکام بتن روم باستان اساسی بوده است. در پروژه ای که اخیراً اعلام شده است خاکستر آتش فشانی مشابهی در سواحل کالیفرنیا آزمایش می شود تا مهندسی معکوس فرایندی را ایجاد کند که بادوام ترین بتن را در تاریخ ایجاد کرده است.
اگر این اتفاق بیفتد، ترکیب دستور مخفی بتن رم و تکنیک های مدرن مهندسی میلگرد ممکن است در استفاده از بتن – و زیرساخت ها و معماری جهان – اتفاقات انقلابی ایجاد کند.
سخن آخر
ما در این مقاله تلاش کردیم که شما را با مهم ترین مسائل درباره بتن آشنا کنیم. امیدواریم که اطلاعات مورد نیاز خود را با خواندن این مقاله به دست آورده باشید.