بتن غیر مسلح چیست؟ (کاربردها، مزایا و معایب بتن غیر مسلح)

بتن غیر مسلح مخلوطی از سیمان، سنگدانه ریز (ماسه) و سنگدانه درشت است که در آن هیچ گونه تقویت کننده ای وجود ندارد. این نوع بتن یا PCC یکی از اجزای مهم ساختمان می باشد که برای جلوگیری از تماس مستقیم آرماتور بتن با خاک و آب روی سطح خاک قرار می گیرد. روش ساخت بتن غیر مسلح به صورت دستی یا ماشینی انجام می شود و معمولاً طرح اختلاط این بتن ۱:۲:۴ یا ۱:۳:۶ می باشد. بزرگترین تفاوت بتن مسلح و غیر مسلح در ترکیبات تشکیل دهنده و مقاومت آنهاست. این نوع بتن مقاومت فشاری بالا ولی مقاومت کششی پایینی دارد و بنابراین در معرض ترک خوردگی قرار می گیرد. ولی از طرف دیگر پروسه ساخت ان کوتاه و راحت است و خطای انسانی کمتری دارد. این نوع بتن در ساخت پیاده رو و سنگفرش و کفپوش کاربرد دارد.

بتن غیر مسلح چیست؟

بتن غیر مسلح یا Plain Concrete به بتنی گفته می شود که از مخلوط سیمان، سنگدانه ریز (ماسه) و سنگدانه درشت بدون فولاد درست شده است. در ساخت این بتن اصلا و یا کمتر از میزان حداقل تعیین شده در آیین‌نامه‌ها آرماتور از میلگرد استفاده می شود. در واقع بتن غیر مسلح یک جزء ساختمانی مهم است که به منظور جلوگیری از تماس مستقیم تقویت کننده بتن با خاک و آب بر روی سطح زمین قرار می گیرد. طرح اختلاط این بتن به طور معمول ۱:۲:۴ یا ۱:۳:۶ خواهد بود و وزن آن از ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.

مشخصات مواد تشکیل دهنده بتن غیر مسلح

1. سنگدانه درشت

سنگدانه درشت مورد استفاده در این نوع بتن باید از سنگ سخت شکسته گرانیت یا سنگ مشابه، عاری از گرد و غبار، خاک و سایر مواد خارجی باشد.

2. سنگدانه ریز

سنگدانه ریز باید از ماسه درشت متشکل از دانه های سخت، تیز و زاویه دار باشد و باید از یک صفحه مشبک مربعی 5 میلی متری عبور کند. شن و ماسه باید دارای مشخصات استاندارد، تمیز و عاری از گرد و غبار، خاک و مواد آلی باشد. به هیچ عنوان نباید از ماسه دریا استفاده شود.

3. سیمان

سیمان پورتلند پوزولانا معمولاً برای این بتن استفاده می شود.

4. آب

آب مورد استفاده باید تمیز و عاری از مواد مضر مانند روغن ها، اسیدها، قلیاها و نمک ها باشد.

روش های ساخت بتن غیر مسلح

این نوع بتن برخلاف بتن مسلح به صورت پیش ساخته تولید نمی شود و معمولا در محل پروژه‌ها به دو صورت دستی و ماشینی ساخته می‌شود.

1. مخلوط دستی

در این روش سیمان، ماسه (سنگدانه) و آب را با نسبت‌های ۶، ۳، ۱ یا ۴، ۲، ۱ به صورت دستی با هم به خوبی ترکیب می کنند تا تا رنگ و قوام یکنواختی به دست آید. این روش برای تولید بتن در مقیاس کوچک مناسب است. زیرا علاوه بر اینکه روش دستی خیلی زمان بر است به دلیل اختلاط توسط عامل انسانی، احتمال خطا در آن وجود دارد.

نکته: پایه ای که بتن روی آن مخلوط می شود باید دال تمیز و ضد آب یا سکوی فولادی باشد.

2. مخلوط ماشینی

بهترین روش برای تولید بتن غیر مسلح، استفاده از دستگاه می باشد. در این روش که برای حجم های بزرگ بسیار مناسب است مقدار اندازه گیری شده سنگدانه درشت، سنگدانه ریز و سیمان باید در دستگاه گردان قرار گیرد. مواد خشک باید حداقل چهار دور در گردان مخلوط شوند و پس از آن آب با مقدار مشخص به تدریج در حالی که گردان در حال حرکت است اضافه شود. لازم به ذکر است مقدار کامل آب باید قبل از گذشت ۲۵ درصد از زمان اختلاط به طور کامل اضافه شود و کنترل گردد تا به نسبت آب به سیمان مدنظر برسد.

نکته: مقدار آب مصرفی برای هر مخلوط 50 کیلوگرم سیمان برای ایجاد قوام مورد نیاز باید به شرح زیر باشد:

حداکثر 34 لیتر – مخلوط 1:3:6

حداکثر 30 لیتر – مخلوط 1:2:4

حداکثر 27 لیتر – مخلوط 1:1 ½:3

حداکثر 25 لیتر – مخلوط 1:1:2

عمل آوری بتن غیر مسلح

بتن تازه ساخته شده باید به طور مناسب پوشش داده شود تا از آن در برابر عناصر محافظت شود. هنگامی که بتن در عرض یک تا دو ساعت پس از ریختن شروع به سفت شدن کرد، آن را با کیسه های خیس، ماسه یا سایر مواد بپوشانید تا از خشک شدن سریع آن جلوگیری شود. پس از 24 ساعت بتن ریزی، سطح باید با غوطه ور شدن در آب به عمق تقریبی 25 میلی متر یا پوشاندن با مواد جاذب وزن، عمل آوری شود.

مزایای بتن غیر مسلح

این نوع بتن نسبت به بتن مسلح از قیمت مناسب تری برخوردار است که می توانیم از آن به عنوان مهمترین مزیت بتن غیر مسلح نام ببریم. اگرچه این ماده از مقاومت کششی ضعیفی برخوردار است ولی بسیاری از پیمانکاران و سازندگان به خاطر کاهش هزینه ها این نوع بتن‌ها را انتخاب کنند.

معایب بتن غیر مسلح

• این نوع بتن در مقایسه با سایر مواد اتصال دهنده مقاومت کششی کمی دارد.
• احتمال ترک‌خوردگی سطح این بتن در برابر فشار زیاد است.
• به دلیل استفاده نکردن از تقویت کننده ها، سنگدانه‌های بتنی مقاوم نبوده و در مدت زمان کوتاهی دچار سایش می شوند.
• هزینه‌های ترمیم و نگهداری این دسته از بتن‌ها در طولانی مدت زیاد است.
• مقاومت خستگی پایینتری نسبت با بتن غیر مسلح دارد.
• بتن با PCC شکل پذیری کمتری دارد.

کاربردهای بتن غیر مسلح

اصلی ترین کاربرد بتن غیر مسلح استفاده در سطح سازی می باشد. از این نوع بتن بیشتر در ساخت روسازی، مسیرهای پیاده روی و کفپوش ساختمان ها در مناطقی که به مقاومت کششی بالا نیاز ندارند، استفاده می شود.  یکی دیگر از کاربردهای این نوع بتن این است که در برخی موارد از آن به‌عنوان حائل میان سطح زمین و بتن مسلح استفاده می شود تا از تماس مستقیم بین بتن مسلح و رطوبت خاک جلوگیری گردد. هر چند به طور کلی بتن های غیر مسلح برای بسیاری از سازها نامناسب نیستند زیرا از نظر مقاومت، در برابر تنش های ناشی از ارتعاشات باد و غیره نسبتا ضعیف عمل می کنند.

تفاوت بتن مسلح و غیر مسلح

اصلی ترین فرق بتن مسلح و غیر مسلح به ترکیبات آنها بر می گردد. بتن های غیر مسلح از سیمان، آب، ماسه و سنگدانه ساخته شده اند در صورتیکه در بتن های مسلح علاوه بر این مواد از تقویت کننده های فولاد و میلگرد نیز استفاده می شود. تفاوت در ترکیب هم در استحکام و هم ضعف بتن های غیر مسلح تاثیر می گذارد به طوریکه آنها تحت فشار، قوی اما در کشش ضعیف هستند. این بدان معناست که یک دال بتنی جامد می تواند وزن زیادی را تحمل کند، اما می تواند به راحتی در زیر تنش شدید ترک خورده و کمانش کند. بنابراین، این نوع بتن برای لایه‌های طبقه همکف بسیار مناسب است زیرا می‌تواند پایه‌ای پایدار برای ساخت بتن مسلح ایجاد کند، اما استفاده از آن در پروژه‌های ساختمانی بزرگ محدود است.

بتن مسلح می تواند استحکام خود را تحت فشار شدید حفظ کند، زیرا فولاد در برابر هر گونه خمش یا کشش مقاومت می کند، بنابراین این نوع بتن یک مصالح ساختمانی همه کاره تر است و  به دلیل افزایش ظرفیت خمشی، حتی می تواند هر گونه فشار و کرنش باد را تحمل کند. بنابراین این نوع بتن برای ساختمان ها و پل های بلندتر و سنگین تر و همچنین جاده ها مناسب است. تنها نقطه ضعف این نوع بتن هزینه کل اولیه است که همیشه بیشتر از بتن های غیر مسلح خواهد بود. با این حال، این بتن مستعد ترک خوردن نیست و می توان آن را راحت تر از هر نوع ماده بتنی نگهداری کرد تا دوام بیشتری داشته باشد.