عیار بتن به معنی میزان خلوص سیمان به کاررفته در بتن است که به ما استحکام و مقاومت بتن را در برابر ضربه و فشار نشان می دهد. برای تعریف مقدار عیار بتن در پایان دوره عمل آوری آن، از مولفه های مختلفی استفاده می شود که پیمانکاران به کمک آن می توانند نوع بتن مناسب را برای اجزای مختلف ساختمان انتخاب کنند. اگر می خواهید بدانید عیار بتن چیست، چه انواعی دارد و چگونه می توان آن را محاسبه کرد، در ادامه این مطلب با ما همراه باشید.
عیار بتن چیست؟
عیار بتن چیست؟ “عیار بتن” اصطلاحی است که برای نشان دادن مقدار جرم سیمان موجود در یک متر مکعب از بتن به کار می رود؛ به عنوان مثال، بتنی که عیار آن 160 است، در هر واحد حجم آن 160کیلوگرم سیمان وجود دارد. واحد سنجش عیار بتن، کیلوگرم بر مترمکعب است. عیار بتن (Grade of Concrete) در محاسبه حداقل مقاومت فشاری لازمه برای ساخت سازه های بتنی کاربرد دارد.
ماده اصلی تشکیل دهنده بتن، سیمان است و به همین دلیل از مقدار خلوص آن برای تعیین عیار بتن استفاده می کنند؛ در واقع استحکام و چسبندگی بتن وابستگی تنگاتنگی به سیمان آن دارد. هر چقدر مقدار سیمان در بتن کمتر باشد، استحکام آن نیز پایین تر بوده و در مدت زمان کمی می شکند یا آسیب می بیند؛ البته وجود مقادیر بیش از حد سیمان در بتن نیز می تواند باعث فاصله افتادن بین سنگ دانه ها شده و کارایی آن را کم می کند. این موضوع نشان می دهد که برای ساخت هر سازه، باید بتنی با عیار مناسب و متعادل انتخاب کرد تا پروژه بدون هیچ هزینه اضافی برای ترمیم، به اتمام برسد.
اهمیت انتخاب عیار بتن مناسب
انتخاب عیار بتن در تکمیل موفق پروژه های ساختمانی بسیار مهم است. بتن به عنوان یکی از اساسی ترین مصالح به کاررفته در ساخت سازه ها، باید از کیفیت و دوام بالایی برخوردار باشد تا طول عمر ساختمان افزایش یابد و مقاومت آن دربرابر عوامل آسیب زا مانند یخ زدگی، سولفات ها و مواد شیمیایی، به اندازه کافی باشد. با تعیین مناسب عیار بتن دیگر نیازی به تست مقاومت بیشتر در آزمایشگاه نیست و در هزینه ها صرفه جویی می شود؛ همچنین این کار باعث می شود از انطباق بتن با استانداردهای موردنیاز مطلع شوید.
تفاوت مقاومت مشخصه و عیار بتن
مقاومت مشخصه و عیار هر دو از مفاهیم کلیدی در تعیین کیفیت و دوام سازه ها هستند که به دلیل شباهت، گاهی افراد آن ها را با هم اشتباه می گیرند. مقاومت مشخصه به حداکثر مقدار مقاومتی گفته می شود که بتن دربرابر فشار وارده از سوی وزن بارهای بالایی بدون ترک خوردن، شکستن یا تغییر شکل دادن تحمل کند؛ همچنین واحد اندازه گیری این مقدار، مگاپاسکال (MPa) است. عوامل مختلفی روی مقدار مقاومت مشخصه تاثیر می گذارند که از آن ها می توان به نسبت آب به سیمان، اندازه سنگ دانه ها و شرایط عمل آوری بتن اشاره کرد. در واقع می توان گفت که مقاومت مشخصه، ویژگی است که از عیار بتن سرچشمه می گیرد و رابطه مستقیمی با آن دارد؛ یعنی هر چقدر خلوص سیمان در بتن بیشتر باشد (عیار بالاتری داشته باشد)، مقاومت مشخصه آن نیز بالاتر است.
انواع عیار بتن
برای تهیه بهترین نوع بتن با توجه به نوع کاربری، باید روی انواع بتن و ویژگی های هرکدام شناخت داشته باشید. طبق استانداردها، انواع عیار بتن عبارتند از:
عیار بتن سبک
این نوع بتن ها عیار 100 تا 200 کیلوگرم بر مترمکعب را در بر می گیرند و به صورت بتن سبک هوادار، بدون ریزدانه یا سنگدانه سبک عرضه می شوند. بتن سبک به دلیل متخلخل بودن، عایق خوبی برای صدا و حرارت است و چگالی پایین آن کمک می کند تا بار مرده ساختمان کاهش یابد و در زمان آتش سوزی، ایمنی بیشتری ایجاد کند؛ البته این نوع بتن ها ممکن است جذب آب داشته باشند و مقاومت فشاری آن ها نیز کمتر است.
عیار بتن معمولی
بتن های معمولی با عیار 200 تا 300 کیلوگرم بر مترمکعب، با استفاده از سیمان پرتلند، آب و سنگدانه هایی با ابعاد مختلف تولید می شوند. مقاومت فشاری این نوع بتن ها حدود 20 تا 40 مگاپاسکال بوده و به 30 تا 90 دقیقه زمان برای گیرش اولیه شان نیاز است. مقاومت مکانیکی بتن معمولی بیشتر از نوع سبک بوده و به همین دلیل در پی ریزی ساختمان و ساخت دیوارها و کف به کار می رود.
عیار بتن مسلح
بتن مسلح یا بتن آرمه عیار 250 تا 400کیلوگرم دارد و در آن از عناصر تقویت کننده ای مثل میلگردهای فولادی و صفحات فلزی استفاده شده تا مقاومت کششی آن بیشتر شود. این نوع بتن ها دوام و طول عمر بالایی دارند و می توان آن ها را به اشکال مختلف درآورد، بدون اینکه شکسته شوند؛ به همین دلیل از بتن آرمه در پروژه های ساختمان سازی بزرگ، سدها و سازه های زیرزمینی استفاده می شود.
عیار بتن پیش تنیده
بتن های پیش تنیده یکی از انواع بتن مسلح هستند که عیارشان بین 400 تا 500 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر است و برای ساخت سازه های دریایی، پل ها و ساختمان های بلند به کار می روند. به دلیل اینکه بتن به تنهایی مقاومت کششی کمی دارد، قبل از اعمال، آن را با روش پیش کشیدگی یا پس کشیدگی و به وسیله تاندون های فولادی تحت فشار بالا قرار می دهند. با استفاده از بتن پیش تنیده می توان ابعاد مقاطع باربر را کاهش داد و مقاومت سازه را بیشتر کرد؛ اگرچه اجرای این نوع بتن ها نیاز به تخصص و تجهیزات پیشرفته ای دارد.
عیار بتن سنگین
بتن هایی که عیار 300 تا 600 کیلوگرم بر مترمکعب دارند، بتن سنگین نامیده می شوند. این بتن ها از خرده فولاد، چدن، باریت، سیلیکون، گرانول و دیگر سنگدانه های سنگین تشکیل شده اند و وزن زیادی دارند که ممکن است در اجرای پروژه محدودیت ایجاد کند؛ همچنین چگالی آن ها بیش از 5000 کیلوگرم بر مترمکعب است و همین موضوع باعث شده تا به عنوان یک لایه محافظ در ساخت بیمارستان ها، تاسیسات هسته ای و سایر مکان هایی استفاده شوند که با تشعشعات سروکار دارند.
جهت خرید بچینگ و بچینگ سیار از استاندارد ماشین، با واحد فروش شرکت در ارتباط باشید.
هر عیار بتن چقدر است؟
در مهندسی عمران و پروژه های آن، برخی اصطلاحات برای انواع عیار بتن به کار می روند که ممکن است ماهیت آن ها برایتان نامفهوم باشد؛ پس در این قسمت به معرفی چند نوع عیار پرکاربرد می پردازیم:
- بتن عیار 400
در هر مترمکعب این بتن ها 400کیلوگرم سیمان وجود دارد و نسبت اختلاط آن نیز 1:0.5:1 است. یک نمونه استوایی از بتن عیار 400 حدود 30 مگاپاسکال مقاومت فشاری دارد.
- بتن عیار 150
این نوع بتن ها از 150 کیلوگرم سیمان در هر متر مکعب بتن تشکیل شده اند.
- بتن c30:
گاهی اوقات برای نشان دادن یک عیار خاص بتن، از ترکیب مقاومت فشاری و حرف C که نشان دهنده کلمه Concrete (بتن) است، استفاده می شود. بتن c30 نیز نوعی بتن با مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال بوده و 400 کیلوگرم بر مترمکعب سیمان دارد؛ در واقع این بتن همان بتن عیار 400 است.
- بتن مگر
بتن مگر، بتن نظافت و بتن لاغر، همگی نام هایی هستند که برای نوعی بتن با عیار سیمان کم به کار می روند. این نوع بتن که عیار 100 تا 150 کیلوگرم بر مترمکعب دارد، عمدتا در بسترسازی قبل از آرماتوربندی با ضخامت حدود 10 تا 15سانتی متر مورداستفاده قرار می گیرد.
- بتن b250:
این نوع بتن مقاومت مشخصه فشاری 16 مگاپاسکال و عیار 250 بوده و آن را با نام عیار بتن 16 نیز می شناسند. از بتن b250 در زیرسازی ساختمان و ساخت تیرها، ستون ها و به طور کلی پروژه های متوسط استفاده می شود.
دسته بندی عیار بتن بر اساس کاربرد
برای تقسیم بندی انواع عیار بتن می توان از کاربردهایشان نیز استفاده کرد. در این دسته بندی، هر عیار بتن را با مقاومت مشخصه آن نشان می دهند و به صورت زیر تقسیم بندی می کنند:
- عیار بتن پایین: بتن های با عیار پایین برای پروژه های غیرسازه ای و سبک به کار می روند و عیارشان بین M5 تا M15 است؛ مثلا بتن M5 که طرح اختلاط آن 1:5:10 (سیمان: ماسه: شن) است، در پی ریزی ساختمان بین خاک و پی (بتن مگر) قرار می گیرد. طرح اختلاط M10 و M15 نیز به ترتیب 1:3:6 و 1:2:4 بوده و از آن ها برای جاده سازی، ساخت پی دیوار و یکپارچه سازی سطوح استفاده می شود.
- عیار بتن استاندارد: بتن هایی که عیار M25 تا M45 دارند، در دسته بتن های استاندارد قرار می گیرند. از عیار بتنc25 تا بتن 350 برای ساخت تیرها، ستون ها، زیرسازی و لارده استفاده می شود. بتن های M40 و M45 نیز در سازه های مسلح (آزادراه و جاده) و شاه تیرها به کار می روند.
- عیار بتن با مقاومت بالا: این نوع از بتن ها عیار بالای M50 دارند و در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت بتن های با عیار بالا به دلیل وجود مقدار زیاد سیمان، بیشتر بوده و کیفیتشان نیز از انواع دیگر بهتر است؛ به همین دلیل این بتن ها را برای ساخت سازه های سنگین و بزرگ به کار می برند.
عوامل موثر بر عیار بتن
اگرچه مهم ترین مولفه در تعیین عیار بتن مقدار سیمان آن است، اما چندین عامل دیگر نیز هستند که می توانند گرید بتن را تحت تاثیر قرار دهند. از مهم ترین این عوامل می توان به کیفیت سنگدانه ها اشاره کرد. به غیر از سیمان، برای ساخت بتن از انواع سنگدانه ها نیز استفاده می شود و به همین دلیل نوع سنگدانه نقش مهمی در تعیین گرید بتن دارد. هر چه سنگدانه مقاوم تر بوده و مقدار آن در طرح اختلاط بیشتر باشد، عیار بتن بالاتر می رود. شرایط محیطی نیز عامل تعیین کننده دیگری است که مقاومت مورد نیاز بتن را مشخص می کند. شرایط آب و هوایی ناپایدار و وجود مواد شیمیایی در محیط باعث کاهش مقاومت بتن می شود؛ پس در این گونه محیط ها باید از بتنی با گرید بالاتر استفاده کرد.
نحوه محاسبه عیار بتن
برای محاسبه عیار بتن چندین فرمول تجربی وجود دارد که در آن ها دو مولفه اصلی مقاومت مشخصه (Fc) و وزن سیمان مصرف شده (W) وجود دارد. رایج ترین فرمول های محاسبه عیار تن عبارت اند از:
- Fc= (W/10)-9
- Fc= (وزن سیمان/ وزن کل بتن)* 100
- W= Fc*10+80
این فرمول ها مقدار دقیق عیار بتن را نشان نمی دهند و برای افزایش دقت در تعیین این مقدار باید به نوع سیمان و سنگدانه ها توجه کنید؛ همچنین مشورت با افراد متخصص در این زمینه و انجام تست های لازم برای انتخاب بهترین بتن توصیه می شود.
انتخاب عیار بتن مناسب برای سازه
برای انتخاب عیار بتن مناسب سازه، چند فاکتور باید مورد توجه قرار بگیرند تا کیفیت و استحکام سازه تضمین شود:
- نوع سازه: هر سازه باتوجه به اندازه و تعداد اجزای آن، به بتنی با ویژگی های مقاومتی خاصی نیاز دارد؛ حتی در قسمت های مختلف یک سازه نیز بتن های مختلفی استفاده می شود؛ مثلا برای ساختمان های مسکونی باید از عیار بتن c20 تا c35 استفاده شود، درحالی که سازه های سنگینی مثل پل، نیاز به بتن عیار بالایی مثل 40 تا 60 دارند.
- بارگذاری: باری که بتن متحمل می شود در استحکام و امنیت ساختمان نقش اساسی دارد؛ درنتیجه با افزایش بار وارده، باید عیار بتن و مقاومت فشاری آن نیز افزایش یابد.
- شرایط محیطی: عوامل محیطی مانند بارندگی، آلودگی و شرایط دمایی متغیر، می توانند مقاومت بتن را تحت تاثیر قرار دهند.
- توجه به نظر مهندسان سازه: تایید نهایی مهندس سازه در انتخاب عیار بتن بسیار مهم است و اگر بدون صلاحدید یک متخصص و بدون تجربه قبلی اقدام به خرید بتن کنید، ممکن است هزینه های هنگفتی برای تعمیر سازه و خرید مجدد مصالح متحمل شوید.
سخن پایانی
عیار بتن نشان دهنده کیفیت و مقاومت آن بوده و باید در حد متعادلی باشد تا سازه به اندازه کافی مستحکم شود. بتن هایی که عیار بیشتری دارند، دارای خلوص سیمان بالاتری بوده و در پروژه های گسترده و سنگین به کار می روند؛ اما بتن های با عیار پایین در پروژه های ساختمان سازی عادی کاربرد دارند و مصارفشان هم بیشتر است. توصیه می کنیم قبل از اقدام برای خرید بتن، با یک مهندس عمران یا متخصصین این حوزه درباره اینکه عیار بتن چیست و چه اهمیتی دارد، مشورت کنید تا پروژه تان را با موفقیت پشت سر بگذارید.