بتن و سیمان – چه تفاوتی دارند؟
اغلب، اصطلاح سیمان و بتن مترادف استفاده می شود، اما آنها یکی و یکسان نیستند. این سردرگمی ممکن است وجود داشته باشد زیرا یکی از مواد – سیمان – جزء ضروری بتن است. وقتی مردم به سیمان کن یا پیاده رو اشاره می کنند، در واقع در مورد بتن کن یا پیاده رو صحبت می کنند، زیرا سیمان به خودی خود استفاده نمی شود. در عوض با مواد دیگر برای ایجاد بتن، ملات یا گچ مخلوط می شود. این مقاله به طور مختصر تفاوت سیمان و بتن را شرح می دهد، سپس نمونه هایی از محل استفاده از آنها را ذکر می کند. اگر می‌خواهید درباره بتن بیشتر بدانید، می‌توانید راهنمای جامع ما را در مورد همه چیز درباره بتن – آنچه باید بدانید نیز بررسی کنید.
بتن در مقابل سیمان
همانطور که در بالا ذکر شد، سیمان یکی از مواد تشکیل دهنده بتن است. سیمان که به عنوان سیمان پرتلند نیز شناخته می شود، از مخلوطی از خاک رس و سنگ آهک، گچ یا مارن تشکیل شده است. به طور کلی به عنوان یک عنصر برای تشکیل سایر مصالح ساختمانی مانند بتن، گچ کاری یا ملات استفاده می شود. از طرف دیگر، مخلوط بتن معمولی از ترکیب سیمان، آب، ماسه و سنگدانه‌های زبرتر مانند سنگ خرد شده ساخته می‌شود. از آنجا به عنوان محصول نهایی برای ایجاد سازه های بتنی از سدها تا میانه های بزرگراه و پیاده روهای بتنی استفاده می شود. جایگزینی برخی مواد در مخلوط بتن باعث ایجاد مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست می شود.
مخلوط سیمان با آب در مخلوط بتن، یک واکنش شیمیایی بین سیمان و آب ایجاد می‌کند و فرآیند سخت شدن سیمان را آغاز می‌کند که در فرآیندی به نام هیدراتاسیون، سنگدانه‌ها را به یک جرم متصل می‌کند. این فرآیند سخت شدن در 28 روز آینده ادامه می یابد، مگر اینکه از طریق افزودن مواد افزودنی یا اقدامات دیگر تغییر داده شود. در زیر به جزئیات بیشتری در مورد آرایش و انواع سیمان و بتن می پردازیم.
سیمان (پرتلند) چیست؟
سیمان از نظر ارتباط با بتن و ملات، مخلوطی از سنگ آهک، گچ یا مارن و خاک رس است. با مخلوط کردن دو ماده با هم، حرارت دادن مخلوط در یک کوره، سپس آسیاب کردن کلینکر به دست آمده به پودر ریز تولید می شود. ASTM چهار نوع سیمان پرتلند را تعریف می کند: نوع 1، برای اکثر مصارف معمولی. نوع 2، برای زمان پخت کندتر؛ نوع 3، برای زمان پخت سریعتر؛ و، نوع 4، برای زمان های پخت بسیار کند. از گچ برای تنظیم زمان پخت استفاده می شود. استانداردهای سیمان پرتلند توسط ASTM C150 پوشش داده شده است.
سیمان به اشکال دیگر نیز برای استفاده در کاربردهای دیگر موجود است. سیمان های مقاوم در برابر سولفات و مقاوم در برابر اسید و قلیایی چند نمونه هستند. سیمان پرتلند سفید یکی دیگر از مواردی است که در معماری به دلیل پیشرفت های زیبایی شناختی استفاده می شود.
سیمان هیدرولیک برای جلوگیری از نشت آب در بتن و بنایی استفاده می شود. این یک سیمان با سخت شدن سریع است که قابلیت گیرش در مجاورت آب را دارد، در حالی که بیشتر سیمان ها برای تکمیل فرآیند پخت به شرایط خشک نیاز دارند.
سیمان ها از نظر سالم بودن، زمان گیرش و مقاومت فشاری طبق رویه های تعیین شده توسط ASTM آزمایش می شوند. مقاومت فشاری معمول برای سیمان پرتلند نوع 1 و 2 پس از زمان پخت 28 روزه 3500 psi است. دو نوع دیگر به مقاومت فشاری می رسند که تا حدودی کمتر است. سیلندرهای تست برای یک روز تحت رطوبت بالا تنظیم می شوند و سپس برای باقیمانده دوره پخت در آب غوطه ور می شوند.
بتن چیست؟
بتن ترکیبی از سیمان پرتلند، آب و سنگ و ماسه است. به عنوان یک ماده ساختمانی، مقاومت فشاری و مقاومت خوبی در برابر آتش دارد. استحکام کششی آن، در حالی که ضعیف است، با افزودن فولاد تقویت‌کننده یا از طریق فرآیندی به نام پیش تنیدگی بهبود می‌یابد.
بتن انواع مختلفی دارد. می توان آن را به صورت خشک، در کیسه های پیش مخلوط خریداری کرد. همچنین می توان آن را به صورت عمده تحویل داد و در میکسر بتن در محل مخلوط کرد، یا با کامیون به صورت آماده از یک بچینگ پلانت وارد کرد. پیمانکاران بتن برای بسیاری از پروژه‌های ساختمانی شامل بتن ریخته‌شده استفاده می‌شوند، زیرا در روش‌های مناسب برای قالب‌بندی، ریختن، تقویت و عمل‌آوری مناسب مهارت دارند.
نوع سیمان مورد استفاده در بتن بر زمان گیرش و استحکامی که ماده قرار داده شده ایجاد می کند، تأثیر دارد. به طور کلی، سیمان نوع 1 برای اکثر پروژه ها استفاده می شود، اما نوع 3 اغلب برای اشکال پیش ساخته استفاده می شود که در آن زمان پخت سریعتر امکان حذف سریعتر اشکال قابل استفاده مجدد را می دهد.
آب نقش مهمی در اختلاط بتن دارد. آب زیاد باعث ایجاد بتن سخت شده ضعیف می شود. خیلی کم بتن را غیر قابل اجرا می کند. آزمایش اسلامپ قبل از قرار دادن بتن مرطوب برای اطمینان از اینکه محتوای آب در محدوده قابل قبولی است استفاده می شود. این محدوده ها به ماهیت سازه بستگی دارد. ACI مقادیر توصیه شده برای افت را بر اساس برنامه های خاص منتشر می کند. سیلندرهای نمونه را می توان در حین قرار دادن بتن برای ارزیابی مقاومت بعدی پس از عمل آوری برداشت.
عوامل مختلفی را می توان به سیمان یا بتن اضافه کرد تا ویژگی های آنها بهبود یابد. این افزودنی‌ها که مواد افزودنی نامیده می‌شوند، می‌توانند توانایی مواد را در مقاومت در برابر چرخه‌های یخ/ذوب و حمله‌های یخ‌کن‌ها، بهبود کارایی، بهبود زمان گیرش کند و غیره بهبود بخشند. 1A، 2A و 3A.
بتن معمولاً 28 روز طول می کشد تا استحکام کامل خود را توسعه دهد. در طول هفته اول، مواد باید مرطوب و بسیار بالاتر از انجماد نگه داشته شوند. در هوای گرم، زمان پخت باید کنترل شود. گاهی اوقات پوشش هایی برای محافظت از بتن عمل آوری در برابر یخ زدگی اعمال می شود، مانند بخاری های کمکی.
استحکام کششی پایین بتن با استفاده از فولاد به عنوان مکانیزم حمل کششی بهبود می یابد و به طور معمول در تیرها، کف ها و ستون ها استفاده می شود. افزودن میلگرد و مش به قالب ها قبل از قرار دادن بتن به بتن و فولاد اجازه می دهد تا یکپارچه شوند و استحکام در مناطق کششی را به شدت افزایش دهد. یکی دیگر از روش های تقویت کننده، پیش تنیدگی، از فولاد برای اعمال بار فشاری بر روی بتن، قبل یا بعد از ریخته گری بتن استفاده می کند. فولاد بتن را در حالت فشردگی دائمی قرار می دهد به طوری که هر بار کششی فقط نیروهای فشاری را کاهش می دهد بدون اینکه اجازه دهد ماده هرگز به حالت کشش برسد.
مخلوط‌های طرح بتن معمولاً با وزن اندازه‌گیری می‌شوند و نسبت آب به سیمان از جداولی تعیین می‌شود که شرایط محیطی و نوع سازه را در نظر می‌گیرد. اندازه سنگدانه بزرگ با فاصله فولاد تقویت کننده و ضخامت سازه تعیین می شود. سپس درصد ریزدانه ها از جداول انتخاب می شود. مخلوط بهینه سنگدانه های درشت و کوچک را با سنگدانه های ریز ترکیب می کند تا کمترین فضای خالی را ایجاد کند و در عین حال پوشش کامل سنگدانه توسط سیمان را تضمین کند.
ماسه بر اساس اندازه غربال انتخاب می شود و ممکن است برای ملات ریزتر از بتن باشد. مواد آلی در ماسه برای عملکرد سیمان مضر است. تست استاندارد ASTM C40 را می توان برای اطمینان از عاری بودن شن و ماسه از این ناخالصی ها اعمال کرد.
اگرچه بتن معمولاً به شکل های قابل جابجایی با استفاده از ناودان ها یا کالسکه ها قرار می گیرد، فرآیندهایی مانند شاتکریت یا پمپاژ بتن خیس یا خشک را از طریق شیلنگ های پنوماتیک برای پوشش سطوح عمودی، منحنی و بالای سر انجام می دهند.
ملات و گچ چیست؟
اگرچه ملات و گچ مصالح متفاوت از بتن و سیمان هستند، اما ارتباط قوی با آنها دارند. هر دو ماده از سیمان به عنوان یک عنصر استفاده می کنند، اما برای ایجاد سطوح یا نگه داشتن مصالح ساختمانی در کنار هم، بر ترکیبی متفاوت از مواد تشکیل دهنده نسبت به بتن و یکدیگر متکی هستند.
ملات مخلوطی از سیمان، ماسه و آهک است و برای چسباندن آجر، سنگ و غیره و برای گچ کاری استفاده می شود. ASTM ملات را در 5 درجه با مقاومت های مختلف درجه بندی می کند. قبل از اختراع ملات سیمان، ملات آهک مورد استفاده قرار می گرفت و هنوز هم در سازه های قدیمی تر یافت می شود. ملات سیمان به عنوان جایگزین ملات آهک توصیه نمی شود زیرا انعطاف پذیری کمتری دارد و احتمالاً با آجرکاری های قدیمی ناسازگار است. ملات آهک هنوز برای گچ کاری داخلی استفاده می شود. مخلوط های گچ کاری تجاری موجود هستند که حاوی پلیمرهایی برای بهبود عملکرد هستند.
گچ بری نمای بیرونی ساختمان است که بر روی سنگ یا آجر یا بر روی یک توری فلزی متصل به اعضای قاب چوبی اعمال می شود. سطحی بادوام و قابل تنفس را فراهم می کند که به حداقل نگهداری نیاز دارد. گچ بری های آماده و تجاری موجود است که سیمان، ماسه، نرم کننده ها، افزودنی های ضد آب و رنگدانه ها را ترکیب می کند.
خلاصه
در این مقاله بحث مختصری در مورد تفاوت بتن در مقابل سیمان ارائه شده است. برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات مرتبط، اطلاع از قیمت روز انواع سیمان با کارشناسان پتروکیمیا در تماس باشید.
