بتن یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است که از ترکیب آب، سیمان و سنگدانه‌های شن و ماسه به دست می‌آید. مهمترین ویژگی که کیفیت بتن را مشخص می‌کند، میزان مقاومت فشاری این محصول است. عیار بتن یا Grade of Concrete نیز حداقل مقاومت فشاری مورد نیاز بتن برای ساخت یک سازه بتنی را مشخص می‌سازد. در این مطلب از شرکت بنیاد بتن اصفهان با انواع عیار بتن و کاربرد آن‌ها آشنا می‌شوید. آشنایی با این مبحث ساختمان‌سازی برای فعالین این حوزه به قدری اهمیت دارد که عدم رعایت اصول آن می‌تواند منجر به وقوع اتفاقات تلخ و ناگواری شود. برای شناخت بیشتر این موضوع با ما همراه باشید. توجه داشته باشید که شما می توانید بتن پر مقاومت را از فروشگاه بنیاد بتن اصفهان با قیمت مناسب و مقرون به صرفه بخرید.
عیار بتن چیست؟
عیار بتن معیاری است که برای تعیین حداقل مقاومت فشاری 28 روزه مورد نیاز برای ساخت یک سازه بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین وقتی عیار بتن برابر با 450 عنوان می‌شود، بدین معنی است که در هر یک متر مکعب بتن به اندازه 450 کیلوگرم سیمان به کار رفته است.
از آنجایی که سیمان یکی از مواد اولیه اصلی در تولید بتن است، این معیار بر پایه مقدار سیمان موجود در بتن سنجیده می‌شود. استفاده از سیمان در ملات بتن ضروری است و در واقع عملکردی مشابه چسب دارد. اما مصرف بیش از اندازه این ماده علیرغم کارایی بالای آن می‌تواند خطرناک باشد. به طوری که اگر مقدار سیمان در بتن متفاوت باشد، می‌تواند مقاومت فشاری مختلفی را برای بتن به وجود آورد.
این عیار در تمامی استانداردها با حرف انگلیسی M( ابتدای کلمه Mixture به معنای مخلوط) به همراه عدد مقاومت مورد نیاز( بر حسب مگاپاسکال) نشان داده می‌شود. برای مثال اگر عیار بتنی سازه‌ای مقاومت فشاری برابر با 20 مگاپاسکال داشته باشد، این معیار را با M20 مشخص می‌کنند.
انواع عیار بتن
به طور کلی عیار بتن و مقاومت فشاری آن با یکدیگر رابطه مستقیم دارند. با افزایش میزان سیمان در بتن ملات، مقاومت فشاری بتن نیز بیشتر می‌شود. البته مقدار سیمان در این مصالح ساختمانی باید متناسب با سایر مواد تشکیل‌دهنده آن بر اساس استاندارد باشد. همچنین لازم به ذکر است انواع عیار بتن و کاربرد آن‌ها در قسمت‌های مختلف ساختمان متفاوت است. هر عیار بتن طرح اختلاط مخصوص به خود را دارد. به عنوان نمونه برای بتن M20 طرح اختلاط 1:1.5:3 نشان‌دهنده نسبت ماسه: شن: سیمان است. این ویژگی یعنی طرح اختلاط مخصوص بر اساس چندین آزمایش به دست می‌آید. به طور کلی دو نوع طرح اختلاط برای بتن وجود دارد:
- طرح اختلاط اسمی: این طرح از پیش تعریف شده برای سازه‌های کوچک و ساختمان‌های مسکونی کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پروژه‌هایی با مصرف کم بتن، استفاده از ضریب اختلاط اسمی ضریب اطمینان مناسب را همراه خواهد داشت. این انتخاب از کنترل کیفیت مداوم و بروز اتفاقات احتمالی در حین ساخت‌وساز جلوگیری می‌کند.
- طرح اختلاط طراحی: برای این نوع طرح اختلاط، نسبت مواد تشکیل‌دهنده بتن از طریق آزمایشات مختلف محاسبه می‌شود. برای انتخاب طرح اختلاط طراحی باید کنترل کیفیت کافی را در هنگام انتخاب مواد، مخلوط کردن، انتقال و جانمایی بتن اعمال کنید. در واقع این طرح بر اساس مواد در دسترس و بودجه پروژه در سازه‌های بتنی بزرگ انتخاب می‌شود.
بنابراین می‌توان گفت که در سازه‌های بتنی کوچک از طرح اختلاط اسمی متناسب با عیارهای M15 تا M25 مناسب است. در حالی که برای سازه‌های بتنی بزرگ که به مقاومت بیشتری نیاز دارند، به کارگیری طرح اختلاط طراحی متناسب با عیارهای M30 به بالا مناسب هستند.
کاربرد عیار بتن
در جدول زیر دسته‌بندی انواع عیار بتن و کاربرد آن‌ها به همراه طرح اختلاط و مقاومت معادل آن ارائه شده است.
| عیار بتن | طرح اختلاط( نسبت ماسه: شن: سیمان) | کاربرد |
|---|---|---|
| عیار بتن معمولی | ||
| M5 | 1:5:10 | ایجاد یک سطح یکنواخت برای پی بتنی به منظور ممانعت از تماس مستقیم خاک و پی( بتن مگر) |
| M7.5 | 1:4:6 | ساخت یک سطح یکنواخت برای پی بتنی به منظور جلوگیری از تماس مستقیم خاک و پی( بتن مگر) |
| M10 | 1:3:6 | ساخت جاده، پی دیوارها، مسطح سازی سطوح و موارد دیگر( بتن معمولی) |
| M15 | 1:2:4 | ساخت جاده، پی دیوارها، مسطح سازی سطوح و موارد دیگر( بتن معمولی) |
| M20 | 1:1.5:3 | ساخت لارده، تیر، ستون، زیرسازی و کاربردهای دیگر( بتن مسلح) |
| عیار بتن | طرح اختلاط( نسبت ماسه: شن: سیمان) | کاربرد |
| عیار بتن استاندارد | ||
| M25 | 1:1:2 | ساخت لارده، تیر، ستون، زیرسازی و کاربردهای دیگر( بتن مسلح) |
| M30 | طراحی | ساخت لارده، تیر، ستون، زیرسازی و کاربردهای دیگر( بتن مسلح) |
| M35 | طراحی | ساخت لارده، تیر، ستون، زیرسازی و کاربردهای دیگر( بتن مسلح) |
| M40 | طراحی | ساخت شاه تیر بتنی پیش ساخته، لارده، تیر، ستون، زیرسازی و موارد دیگر( بتن مسلح) |
| M45 | طراحی | ایجاد سازه‌های مسلح مانند آزادراه، جاده، بتن پیش ساخته، ستون، تیر پیش ساخته و موارد دیگر( بتن مسلح) |
| عیار بتن | طرح اختلاط( نسبت ماسه: شن: سیمان) | کاربرد |
| عیار بتن با مقاومت بالا | ||
| M50 | طراحی | ساخت آزادراه، جاده، شاه تیر بتنی پیش ساخته، ستون تقویت شده، تیر پیش ساخته و موارد دیگر( بتن مسلح) |
| M55 | طراحی | ساخت شاه تیر و پایه پل پیش تنیده( بتن مسلح) |
| M60 | طراحی | سازه‌های بلند، پل‌های طویل، روکش‌های خیلی نازک و غیره( بتن مسلح) |
| M65 | طراحی | سازه‌های بلند، پل‌های طویل، روکش‌های خیلی نازک و غیره( بتن مسلح) |
| M70 | طراحی | سازه‌های بلند، پل‌های طویل، روکش‌های خیلی نازک و غیره( بتن مسلح) |
عیار سیمان چیست
عیار سیمان پارامتری است که میزان سیمان استفاده شده در یک متر مکعب بتن را نشان می‌دهد و معمولا بر حسب کیلوگرم بیان می‌شود. این پارامتر نقش مهم و تعیین کننده‌ای در میزان مقاومت، دوام و کیفیت بتن ایفا می‌کند. انتخاب عیار سیمان، به نوع سازه، شرایط محیطی و انتظارات عملکردی از پروژه، بستگی دارد. برای مثال، در بتن‌های سازه‌ای معمولی، از سیمان با عیار 300 الی 350 کیلوگرم استفاده می‌شود. در حالی که برای بتن‌های مقاوم در برابر خوردگی یا یخبندان، سیمان با عیار بالاتر به کار می‌رود.
توجه داشته باشید که افزایش بی رویه و غیر استاندارد عیار بتن، علاوه بر افزایش هزینه، ترک‌های حرارتی بیشتری را در بتن به وجود می‌آورد. از این رو، انتخاب نسبت مناسب آب به سیمان و انتخاب دقیق عیار بتن، در دستیابی به یک بتن پایدار و مستحکم، اهمیت زیادی دارد. عیار بتن در پروژه‌های عمرانی، معمولا بر اساس آزمایشات فنی و الزامات آیین‌نامه‌ای تعیین می‌شود.
عیار بتن 20 مگاپاسکال
بتن با مقاومت فشاری 20 مگاپاسکال، یکی از رده‌های رایج در پروژه‌های عمرانی کوچک تا متوسط است. همچنین مهندسان در بسیاری از پروژه‌ها، به استفاده از این نوع بتن (به دلیل صرفه اقتصادی و سهولت تولید آن)، تمایل بیشتری دارند. البته با توجه به شرایط محیطی پروژه، ممکن است که افزودنی‌هایی به طرح اختلاط بتن اضافه شود. این افزودنی‌ها کارایی یا دوام بتن را افزایش می‌دهند.
برای دستیابی به مقاومت 20 مگاپاسکال، معمولا عیار سیمان بین 260 تا 300 کیلوگرم در متر مکعب بتن، در نظر گرفته می‌شود. بتنی با این میزان مقاومت فشاری، برای احداث فونداسیون‌های کم بار، دیوارهای غیر سازه‌ای، کف سازی‌های صنعتی سبک و پیاده‌روها، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نکته قابل توجه در تولید این نوع بتن، کنترل نسبت آب به سیمان (W/C) است؛ زیرا اضافه کردن بیش از حد آب، باعث کاهش استحکام و دوام بتن می‌شود. همچنین استفاده از مصالح سنگدانه‌ای مناسب، رعایت اصول اختلاط مواد و عمل‌آوری صحیح نیز نقش مهمی در کیفیت نهایی بتن دارند.
عیار بتن ستون
ستون‌ها، اعضای اصلی باربر در سازه‌ها هستند. به همین دلیل در ساخت ستون‌ها، باید از بتنی با کیفیت و دارای مقاومت بالاتر نسبت به سایر اجزای ساختمان، استفاده کنید. برای ساخت ستون‌های ساختمان‌های کوچک، عیار سیمان در محدوده 350 تا 400 کیلوگرم در متر مکعب بتن، مناسب است.
البته انتخاب عیار مناسب، به ارتفاع سازه، نوع بارگذاری و شرایط محیطی سازه، بستگی دارد. برای ساخت ستون‌هایی که در معرض عوامل خورنده یا شرایط محیطی ویژه قرار دارند، احتمالا به عیار سیمان بیشتری نیاز است. برای احداث ستون‌هایی با این شرایط، از افزودنی‌های مقاوم کننده بتن نیز استفاده می‌شود.
حفظ نسبت صحیح آب به سیمان نیز به منظور جلوگیری از کاهش مقاومت بتن، اهمیت زیادی دارد. همچنین استفاده از ویبره مناسب در هنگام بتن‌ریزی ستون‌ها، باعث کاهش خلا و افزایش تراکم بتن می‌شود. به طور کلی، دقت در طرح اختلاط و نظارت بر اجرای صحیح پروژه، دوام و پایداری ستون‌های بتنی را تضمین خواهد کرد.
عیار ملات ماسه سیمان
عیار ملات ماسه سیمان، به میزان سیمان به کار رفته در هر متر مکعب ملات گفته می‌شود. این پارامتر به طور مستقیم بر میزان استحکام، چسبندگی و دوام دیوار‌چینی یا کف‌‌سازی تاثیر می‌گذارد. عیار ملات در پروژه‌های ساختمانی سبک تا نیمه سنگین، بسته به نوع کاربری، بین 150 تا 300 کیلوگرم سیمان در متر مکعب ملات، تعیین می‌شود. برای دیوار‌چینی‌های معمولی نیز ملات با عیار 200 کیلوگرم کفایت می‌کند. اما برای ساخت دیوارهای باربر یا پروژه‌هایی که در معرض رطوبت یا فشار قرار دارند، باید از ملات با عیارهای بالاتر استفاده کنید.
نسبت حجمی مناسب برای تهیه ملات‌های معمولی، ترکیب 1 واحد سیمان با 3 یا 4 واحد ماسه است. برای تهیه ملات، بهتر است از ماسه شسته با دانه‌بندی مناسب استفاده کنید؛ زیرا این نوع مصالح، چسبندگی و یکنواختی ملات را تضمین می‌کنند. کنترل میزان آب مورد استفاده در ترکیب نیز از ایجاد ترک در ملات جلوگیری کرده و دوام نهایی آن را افزایش می‌دهد.