بتن چیست ؟

تا بااستفاده از ماسه مصرفی در مخلوطهای معمولی می باشد. در خصوص بتن مصرفی حداکثر قطر دانه به 25میلیمتر محدود می شود.لیکن میزان دانه های درشت مخلوط کمتر از بتن های معمولی است. بعلت برگشت زیاد مصالحدر بتن پاشی، معمولاً استفاده بتن بسیار محدود می باشد. بعلت بزرگ بودن نسبت سطح بهحجم قطعات بتن پاشی عمل آوردن و نگهداری این نوع بتن ها که با خشک شدن سریع همراه استاهمیت دارد. در این خصوص می توان به توصیه استانداردها نظیر ACI506-3R-82 عمل نمود.

 شکل(7-12)– نمونه تیپ وسیله بتون پاشی(الف)حالت مخلوطخشک، (ب)حالت مخلوط تر

بتن با سنگدانه پیش آکنده   

این نوع بتن که بنام بتن پیش آکنده یا دوغابی نیزمعروف است برای محلهایی که به آسانی قابل دسترسی نبود یا محلهایی که مناسب بتن ریزیبا روشهای معمولی نیستند کاربرد دارد. این بتن در دو مرحله ساخته می شود. ابتدا سنگدانهدرشت با شن در قالب ریخته شده و متراکم می گردد و سپس فضای خالی بین آنها که تقریباً33 درصد کل حجم را تشکیل می دهد، با ملات پر می شود واضح است که مصالح با دانه بندیناپیوسته بوده و میتواند براساس نمونه جدول(7-2) انتخاب گردد برای دستیابی به پیوستگیبهتر بین سنگدانه ها و دوغاب سنگدانه های درشت دانه باید عاری از گرد و ناخالصیاز نوعخاک، باشند زیراا ین مواد در مخلوط باقی مانده و جدا نمی شوند.ا ین مصالح باید قبلاز اضافه کردن دوغاب به ملات، کاملاً خیس و اشباع شود. به هرحال آب نیز نباید مدت طولانیروی مصالح باقی بماند زیرا ممکن است سبب رشد جلبک و  خره گردد.

 ملات معمولاضتحت فشار از میان لوله های شکافدار پمپ شده و این لوله ها تا قطر 35 میلیمتر نیز ساختهمی شوند با بالا آمدن سطح ملات لوله ها به تدریج بیرون کشیده می شوند اصولاً نیازیبه ارتعاش داخلی نیست ولی گاهی ارتعاش خارجی در سطح بالای ملات بهتر شدن کیفیت سطوحنهایی منجر می شودو.

 جدول(7-2) نمونه دانه بندی مصالح سنگی در بتن با سنگدانه پیش آکنده

نسبت  هایاختلاط ملات از نظر وزنی معمولاً شامل دو قسمت سیمان پرتلند، یک قسمت خاکستر بادی(PFA ) و سه قسمت تا چهار قسمت ریزدانه می باشد کههمراه با آب کافی، مخلوط مایع گونه ای ایجاد می کند. هدف از مصرف پوزولان کمک به تقلیلخطر  آب انداختن و جدایی دانه ها و بهبود کیفیتروانی ملات می باشد. گاه مواد کمک روان کننده که زمان گیرش ملات را نیز کند می کنداضافه می شود. این مواد کمکی شامل مقدار کمی پودر آلومینیوم است که پس از فعل وا انفعالبا ایجاد گاز ئیدروژن سبب انبساط کمی قبل از زمان سخت شدن می شود. بعنوان راه حل دیگر،سیمان و سنگدانه ریز در یک مخلوط کن مخصوص کلوئیدی که سرعت گردش در آن بسیار بالاستبا سرعت مخلوط شده و تا قبل از تکمیل عمل پمپاژ سیمان در آن بصورت معلق باقی می ماند.این روش بتن با سنگدانه پیش آکنده،گاه بتن کلوئیدی نیز نامیده می شود.

 بتن با سنگدانهپیش آکنده در ارتباط با مصرف سیمان اقتصادی بوده( تا 120 الی 150 کیلوگرم سیمان درمتر مکعب بتن) کیکن لزوم استفاده از نسبت آب به سیمان بالا که برای جریان ملات لازماست، مقاومت فشاری محدودی را ایجاد میک ند(MPa 20)  به هر حال چنین مقاومتی برای کاربرد این نوع بتنکافی به نظر می رسد. همچنین دراین روش بتنی نسبتاض کم نفوذ با دوام و مصالح یکنواختبدست خواهد آمد.

 یک نوع استفاده  خاص بتن با سنگدانه پیش آکنده درقطعاتی است که بایدمقدار زیادی مصالح و یا قطعات دیگر در جای خاصی از بتن باقی بماند. یکی از این موارددر   آشیانه ها ونیروگاههای اتمی است در اینموارد خطر جدایی سنگدانه های در شت سنگین بخصوص مواد سنگی فلز دار تقریباً حذف می گرددزیرادر این روش سنگدانه های درشت و ریز بطور جداگانه ریخته می شود. به هر حال دراین ساختمانهای اتمی مصرف پوزولان به علت کم کردن وزن مخصوص بتن لزومی ندارد.

 بعلت ایجادجدایی بسیار کم بین دانه ها، روش بتن با سنگدانه پیش آکنده برای بتن ریزی اب نیز بکارمی رود. کاربردهای دیگر آن در ساخت مخازن و منابع آب، در ساخت بلوکهای یکپارچه و درکارهایتعمیراتی بتن می باشد، که بعلت جمع شدگی و انقباض کمتر و نفوذپذیری پائین تر این نوعبتن ها( و بنابراین مقاومت بالا در مقابلخ خوردگی و آب شدن) از بتن های معمولی مناسبتر می باشد.

 بعلت یکنواختیدانه های سنگی درشت در این بتن می توان آنرا برای نما یا شنهای نمایان نیز بکار برد.در بتن ریزی های حجیم افزایش حرارت ناشی از هیدراتاسیون را  میتوان باجریان آب خنک در اطراف سنگدانه، قبل ازاضافه نمودن ملات به آن کنترل نمود. در جهت دیگر در سرمای هوا خطر یخ بستن وجود دارد.میتوان با جریان بخار سنگدانه ها را قبلاً گرم نمود بطورکلی بتنهای با سنگدانه پیش آکندهمزایای نسبتاً متعددی دارندلیکن بعلت مشکلات متعدد فعلی تجارت و مهارت قابل ملاحظهای در کاربرداین بتن لازم می باشد.

 بتن ریزیدر هوای گرم:

 رو شهای متعددیجهت حل مسائل بتن در هوای گرم که در قسمت قبل بیان گردید وجود دارد. در اولین قدم بتندرکارگاه یا به هنگام تحویل بایستی پایین و در حدود 16 درجه سانتیگراد() و حداکثر32 درجه سانتیگراد() نگهداشته شود. دمای مخلوط تازه با داشتن دمای اجزاء تشکیل دهندآنرا از فرمول زیر محاسبه می گردد.

 (9-1)                      

در این فرمول T دما(  یا)،w جرم اجزاء تشکیل دهنده در واحد حجم بتن یا ) و ضریبهای a وcو w و wa به سنگدانه خشک، سیمان، آب اضافهشده و آب جذب شده توسط سنگدانه ها مربوط می باشند. مقدار ضریب 22/ نسبت تقریبی حرارتویژه مصالح خشک به آب است که در دو سیستم واحد SI و سیستم آمریکایی کاربرد دارد.

 البته حرارتو دمای واقعی بتن کمی بیش از مقدار محاسبه شده از فرمول فوق می باشد و این بعلت کارمکانیکی انجام شده هنگام مخلوط کردن بتن و افزایش حرارت هیدراتاسیون اولیه سیمان است.معهذا مقادیر محاسبه شده از فرمول باندازه کافی دقیق می باشد. از آنجا که معمولاً کنترلهائیروی دما اجزاء تشکیل دهنده بتن اعمال می شود لذا لازم است اثر نسبی تغییرات درجه حرارتمصالح روی بتن بررسی شود. بعنوان مثال برای نسبت آب به سیمان 5/0 و نسبت سنگدانه بهسیمان6/5 کاهش دمای بتن تازه به میزان 1 درجه سانتیگراد( یا ) یا با پائین آوردن دمایسیمان به میزان9 درجه سانتیگراد() ، یا آب به میزان 6/3 درجه سانتیگراد() یا سنگدانهها بمیزان 6/1 درجه سانتیگراد() میسر میگردد. بنابراین می توان مشاهده کرد که به علتمقدار کم سیمان در مخلوط، افت دمای بیشتری برای آن نسبت به مصالح دیگر لازمست و درنتیجه خشک کردن آب ساده تر از سیمان و سنگدانه است.

 همچنینن برایخنک کردن میتوان یخ را بعنونانقسمتی از آب اختلاط مصرف نمود. راندمان این کار بعلتجذب حرارت مصالح دیگر جهت تأمین گرمای نهان ذوب یخ بیشتر است در این حالت دمای بتنتازه از فرمول زیر بدست می آید:

(9-2)                      

عبارات فوق همان است که در فرمول(9-1) بیان شد بجزاینکه کل جرم آب اضافه شده به مخلوط مجموع آب

 دردمای  بعلاوه جرم یخ بوده و L نشاندهنده نسبت دمای نهان ذوبیخ به حرارت ویژه آب و برابر می باشد. بایستی به هنگام صرف یخ دقت کافی نمود تا کلیخ قبل از کامل شدن مخلوط آب شده باشد.

اگرچه سردکردن سنگدانه ها در پایین آوردن دمای بتنتأثیر کمتری دارد، لیکن با دپوکردن سنگدانه ها در سایه و دور از تابش مستقیم افتابو آب پاشی به آن می شود

حرارت بتن را پایین آورده . از روشهایدیگر می توانپوشانیدن لوله های آب، رنگ کردن، تمام لوله ها و مخزن های آب به رنگ سفید آب پاشی کردنقالب ها قبل از بتن ریزی، و انجام بتن ریزی در شب را نام برد. در ارتباط با انتخابمخلوط منسب به منظور کاهش تأثیر هوای خیلی گرم مقدار سیمان باید تا حد امکان جهت تقلیلحرارت هیدراتاسیون کم انتخاب شود. در خوصص حل مشکل کارآیی بتن نوع و دانه بندی مصالحسنگی باید طوری باشد که جذب آب زیاد نداشته و مخلوط چسبنده بوده و موادی نظیر سولفاتهادرسنگدانه ها که خطر گیرش کاذب و سریع را در بتن بالا می برد، به حداقل برسد.

 بمنظورکاهشخطر  کم شدن کارآیی بتن و افزایش زمان گیرشمیتوان از  مواد افزودن دیرگیرکننده استفادهنمود( فصل 8) در بتن ریزی های متوالی این ماده از تشکیل اتصالات سرد بین قسمتها جلوگیریمیکند. در بعضی کاربردهای خاص میتوان درصد استفاده از ماده افزودنی را با نظر متخصصمربوطه بالا برد.

 پس از بتنریزی باید از تبخیر آب بتن جلوگیری نمود. از میزان تبخیر بیش از 5/0 کیلوگرم بر مترمربع() در ساعت از سطح بتن در معرض محیط باید اجتناب کرد تا به عمل آوردن قابل قبول و جلوگیریاز ترکهای پلاستیک فراهم گردد. میزان تبخیر بستگی به دمای هوا، دمای بتن، رطوبت نسبیهوا، و سرعت باد دارد. مقادیر مختلف تبخیر از شکل 9-2 قابل تخمین می باشد. بتن بایداز اشعه خورشید محافظت شود. زیرا در غیر اینصورت اگر شب سردی فرا برسد دراثر ممانعتاز انقباض ناشی از سردشدن، ترکهائی حرارتی ایجاد خواهد شد. گسترش ترکها مستقیماً بهاختلاف دمای بین بتن و محیط اطراف وابسته است. در هوای خشک، خیس کردن بتن و فراهم نمودنشرایط تبخیر به خنک شدن مناسب و عمل آوردن مؤثر منجر می گردد. روشهای دیگر عمل آوریتأثیر کمتری دارند. در صورتی که صفحه و غشاء و پوشش پلاستیکی بکار رود بهتر است بهرنگ سفید باشند تا اشعه آفتاب را منعکس نمایند. سطوح بزرگ بتنی در معرض محیط، نظیربزرگراه ها و باند فرودگاه ها در برابر مسائل حرارتی بیشتر آسیب پذیرن و ریختن و عملآوردن بتن در این حالات باید دقیقاً برنامه ریزی و اجرا گردد.

 شکل(9-2)اثر دمای بتن وهوا، رطوبت نسبی وسرعت باد بر میزان تبخیر سطحی رطوبت از بتن( طبی ACI 305.R-77 ).

بتن های حجیم

هنگام بتن ریزی حجیم و غیرمسطح نظیر سدهای وزنی، خطرترکهای حرارتی، ( بعلت قید در مقابل انقباض در سرد شدن بتن، از حداکثر دمای ایجادشدهدر اثر حرارت هیدراتاسیون) افزایش می یابد. ایجاد چنین ترکهایی ممکنا ست چند هفته ایطول بکشد تا ظاهر شود. از طرف دیگر در قطعات نازک، خطر ترک حرارتی سنین اولیه در صورتیکه  بتنی بصورت مناسب مسلح نشود، وجود دارد.

ترکهای حرارتی بایستی از ترکهای پلاستیک تشخیص دادهشوند هنگامی که بعاتن در حالت پلاستیک در معرض تبخیر سریع آب از سطح آن قرار می گیرد،ترکهای پلاستیک روی یا نزدیک سطح آن ایجاد می شوند، بایستی اضافه کرد که خشک شدن نیزترکهای انقباضی ایجاد میکند که معمولاً این ترکها کمی دیرتراز ترکهای حرارتی اتفاقمی افتد .

هنگامی که بتن حجیم ازمحیط عایق نبش به علت اینکهداخل آن گرم و سطح آن در اثر تبادل حرارت با محیط سرد می شود، گرادیان حرارتی بوجودمی آید. در نتیجه در قسمت داخلی که از انبساط حرارتی کامل مقید می گردد، تنشهای فشاریبوجود می آید تا با تنشهای کششی، در قسمت خارجی آن تعادل یابد. هردو تنش در اثر  خزش بتن رها شده لیکن تنش کششی باندازه کافیست کهترکهای سطحی ایجاد نماید. هنگامی که بتن شروع به سردشدن و انقباض می نماید تنشهای کششیدر سطح خارجی رها شده و ترکهای سطحی بسته می شود از آنجا که قسمت داخلی بتن تمایل بهانقباض بیشتری نسبت به سطح دارد کرنش در قسمت داخلی مقید شده و تنش کششی کمتری در اثرخزش از حالت گرم شدن  بتن وجود دارد. واین بهعلت این است که بتن اینجا بیشتر رسیده است. بنابراین تنش کششی ایجادشده بعلت قیود داخلیدر سردشدن ممکن است باندازه کافی بزرگ باشد تا در قسمت داخلی بتن حجیم ترک ایجاد کند،لذا لازم است اختلاف حرارتی با گرادیان حرارتی در بتن بمنظور اجتناب از ترک محدود گردد.

 از طرف دیگرزمانی که کل بتن حجیم در مقابل هوای خارج با زمین عایق می شود تا حرارت در آن یکنواختگردد ترک تنها هنگامی ایجاد می شود که از انقباض یافتن تمام یا قسمتی از سطح خارجیبتن در طول دوران سرد شدن، جلوگیری گردد. این نوع قید به قید خارجی موسوم است و برایاجتناب از ترک لازم است اختلاف دمای نقطه اوج بتن و دمای محیط با قید را حداقل  نمود. اختلاف دمای قابل تحمل بین دمای نقطه اوجو دمای نهایی محیط باید به 20 درجه سانتیگراد() در کابرد سنگدانه از نوع فلنیت و به40  درجه سانتیگراد()در کاربرد سنگدانه از نوعآهکی محدود شده ولیکن در کاربرد سنگدانه سبک می تواند به 130 درجه سانتیگراد برسد.

 جهت حداقلکردن اختلاف با گرادیان حرارتی، اقدامات متعدد دیگری نیز به شرح زیر می تواند انجامشودک

 الف) اجزاءمخلوط بتن، با روشهای ذکرشده قبلی سرد شود تا دمای بتن تازه به حدود  7 درجه سانتیگراد() تقلیل یابد. بدین وسیله اختلافمابین دمای نقطه اوج و دمای محیط در سردشدن کاهش می یابد.

 ب) سطح بتنخنک شود، لیکن فقط برای قطعات با ضخامت کمتر از 500 میلیمتر( 20 اینچ) و یا کاربردقالبهائی که شبیه قالب های فولادی عایق کمی ایجاد می کنند. در اینجا سردکردن بتن، بالارفتندمای قسمت مرکزی و هسته را بدون آنکه اثر مضر گرادیان حرارتی داشته باشد تقلیل دادهو از بوجود آمدن قید داخلی جلوگیری می کند.

 ج) کلیه سطوحمنجلمه سطح بالای بتن، عایق بندی شود. این عمل برای قطعاتی با ضخامت بیش از 500 میلیمتر(با 20  اینچ) با استفاده کردن از قالب های دارایمواد عایق انجام می شود تا بدینوسیله گرادیان حرارتی حداقل گردد. بتن در این حالت بهشرط عدم وجود قید خارجی به راحتی می تواند منبسط یا منقبض گردد.

 د) اجزاءتشکیل دهنده بتن با دقت انتخاب شوند.

 انتخاب موادتشکیل دهنده بتن بنوبه خود به عوامل دیگر مؤثر در ایجاد ترک، بعلاوه درجه حرارت وابستهمی باشد. سنگدانه مناسب می تواند در تقلیل ضریب انبساط حرارتی بتن و افزایش ظرفیت کششیکمک نماید. مثلاً بدن ساخته شده با سنگدانه های زاویه دار نسبت به بتن ساخته شده ازسنگدانه ایی گرد، ظرفیت کرنش کششی بیشتری دارد. مشابه آن سنگدانه سبک دانه، ظرفیت کرنشکششی بالاتری از سنگدانه معمولی نتیجه می دهد. البته این مزیت تا حدودی با کاربرد سیمانبیشتر در سنگدانه سبک برای مقاومت کارآیی یکسان،خنثی می گردد.

 بطورکلی کاربردسیمان با حرارت زایی کم، سیمان پوزولانی مقدار کم سیمان و استفاده از مواد افزودنیتقلیل دهنده آب، در کاهش نقطه اوج درجه حرارت بتن مؤثرند. نوع سیمان براساس میزان حرارتایجادشده که سبب افزایش دما می شود، انتخاب می گردد. البته با افزایش مقدار سیمان کلحرارت در واحتد حجم بتن افزایش می یابد.

 بنابراینمی توان دریافت که بالارفتن دما به عوامل متعددی وابسته است. نوع و مقدار سیمان( بعبارتدیگر کل مصالح سیمانی)، اندازة قطعه، میزان عایق بودن قالبها و دمای بتن ریزی از عواملعمده می باشد. عامل آخر یعنی دمای بتن ریزی، هر چقدر بالاتر باشد هیدراتاسیون بتن سریعتر شده و افزایش دما بیشتر می شود.

در عمل کمترین افزایش دما با کاربرد سیمان ضدسولفات(نوع 5) و مخلوط با سیمان سرباره میسر می گردد سیمان مناسب بعدی مخلوط سیمان معمولی(  نوع 1) و سرباره خاکستر سیمان بادی(PFA ) می باشد. در قطعات حجیم، مقدار مواد سیمانی یعنی مخلوط سیمان تعیینمی شوند تا مقاومت فشاری 28 روزه که بیش از 14 مگاپاسکال  نیاز نیست. به هرحال در بتن مسلح سازه ممکن استمقاومت اولیه تعیین کننده بوده و به ناچار باید سیمان نوع 1 به تنهایی به مقدار بیشتریبکار رود. در این حالت باید اقدامات دیگری را بمنظور حداقل کردن تأثیر بد افزایش درجهحرارت اعمال نمود.

 قبلاً بهتفاضل دمای قابل تحمل شاره شد اختلاف دما در یک حالت داده شده( از اطلاعات مشخصات حرارتیدر بتن و عایق حرارتی بودنش) قابل محاسبه است، لیکن در عمل درجه حرارت در نقاط متعدددرجه حرارت در حد قابل قبولی کنترل شود. فراهم می آید. عایق کاری باید افت حرارت ازطریق تبخیر و همچنین انتقال و تشعشع را کنترل نماید برای کنترل تبخیر باید از غشاءپلاستیکی یا مواد عمل آورنده استفاده نمود. در حالی که تخته صاف آنرا در افت حرارتهای دیگر عایق می کند. در همه حالات لحاف های با روکش پلاستیکی مناسب می باشد.

 زمان لازمباری بازکردن قالب ها، در ارتباط با حداقل کردن تفاضل حرارتی، اهمیت دارد. در قطعاتنازک کمتر از 50 میلیمتر، بازکردن زودتر قالب ها سبب سردشدن سریعتر سطح بتن می گردد.بهرحال در قطعات حجیم مجزا، عایقکاری باید تا سردشدن کامل کل قطعه باقی بماند تا پساز برداشتن نهایی قالبها افت دما در سطح از نصف مقادیر داده شده در قبل یعنی 10درجهسانتیگراد()برای بتن با سنگدانه فلینیتی تجاوز نکند. دلیل ارائه مقادیر کمتر تفاضلحرارتی قابل تحمل، این است که اگر عایقکاری زود برداشته شود سردشدن باندازه ای سریعاست که خزش بتن نمی تواند در افزایش ظرفیت کرنش حدود 2 هفته قبل از اینکه بتن تا درجهحرارت ایمن سرد شود، در محل باقی بماند . این عمل بهرحال در صورتی که قطعه تحت قیدخارجی باشد، نمی تواند از بروز ترک جلوگیری کند و باید روشهای دیگری در نظر گرفته شود.

بتن ریزی در هوای سرد

مشکلات بتن ریز در هوای به مسأله یخ زدن بتن تازهمربوط می شود. که بعداً به آن بیشتر پرداخته می شود. اگر بتنی که هنوز کاملاً سخت نشدهاست یخ ببندد، آب اختلاط یخ بسته و حجم کلی بتن افزایش می یابد، در این حالت چون آببرای فعل و انفعال شیمیایی وجود ندارد. گرفتن و سخت شدن به تأخیر می افتد و ممکن استمقدار کم خمیر سیمان بعلت تشکیل یخ شکسته شود. هنگامی که در مرحله بعدی یخ آب می شود.بتن گرفته و در وضعیت منبسط شده سخت می گردد و بنابراین دارای حفره های زیاد و مقاومتکمی خواهد شد. ممکن است بتوان بتن را هنگامی که یخ آب می شود مجدداً لرزانده و متراکمنمود. ولی چنین عملی عموماً توصیه نمی شود. زیرا تعیین دقیق زمان شروع گیرش در بتن،مشکل است.

اگر یخ زدن بتن پس از گیرش آن و قبل از رسیدن به مقاومتکافی و مناسب اتفاق بیفتد، انبساط حاصل به همراه تشکیل یخ سبب افت قابل توجه مقاومتمی شود اما اگر بتن قبل از یخ زدن مقاومت کافی را دارا باشد، می تواد در مقابل فشارداخلی تولیدشده در اثر تشکیل یخ،( از بقیه آب مخلوط) مقاومت نماید. در این حالت آبکمی باقیمانده، زیرا قسمتی از آب مخلوط برای هیدراتاسیون سیمان مصرف شده، و قسمتی درحفره های کوچک ژلی قرارگرفته که قادر به یخ زدن نیست. متأسفانه تعیین سن بتن که درآن سن، بتن آنقدر مقاوم باشد که در مقابل یخ زدگی پایدار باشد، کار مشکلی می باشد.اگرچه پاره ای قوانین سرانگشتی موجود است. بطورکلی هیدراتاسیون بیشتر سیمان و مقاومتبالاتر آسیب پذیری بتن را کاهش می هد.

 علاوه برحفاظ بتن در مقابل یخزدگی در سنین اولیه بتن باید سیکلهای بعدی یخ زدن و آب شدن رادر صورت وقوع تحمل نماید. در اینجا به نحوة جلوگیری از یخ زدن بتن تازه و حفاظت بتندر طول هیدراتاسیون اولیه اشاره می شود. برای دستیابی به این مورد باید مطمئن بود کهدمای ریختن بتن باندازة کافی بالاست، طوریکه از یخ زدن آب بتن جلوگیری می شود و خودبتن نیز از نظر حرارتی برای زمان کافی و تا رسیدن به مقاومت مناسب، محافظت می گردد.جدول(9-1) حداقل درجه حرارت بتن را هنگام بتن ریزی در هوای سرد بازای درجه حرارتهایمختلف محیط و اندازه قطعات نشان می دهد. اعداد جدول نشان می دهد که حداقل دمای قابلتحمل بتن در موقع ریختن و نگاهداری، برای قطعات بزرگتر بعلت افت حرارت کمتر، پائینتر می باشد. از همان جدول می توان دریافت که در دمای هوای زیر 5درجه سانتیگراد()بتنباید  در دمای بالاتری مخلوط حمل و نقل ریختهشود. علاوه بر این باید مطمئن بود که بتن تازه در محل و سطح یخ زده ریخته نشود. همچنینبمنظور اجتناب از ایجاد ترکهای حرارتی در 24 ساعت ا ول بعد از پایان حفاظت، و زمانیکه بتن تا دمای محیط سرد می شود. حداکثر افت مجاز در طول 24 ساعت نباید از مقادیر دادهشده در جدول 9-1 تجاوز نماید.

 باید توجهداشت که سنگدانه های سبک حرارت بیشتری را نگه می دارند، و لذا حداقل درجه حرارت ریختنو نگاهداری می تواند کمتر انتخاب شود. مدت زمان پیوسته برای حفاظت بتن های ساخته شدهو یا مواد هوازا وسنگدانه معمولی که در دماهای توصیه شده در جدول 9-1 ریخته و نگهداریشده اند، در جدول 9-2 ارائه شده است. در مواردی که پدیده یخ زدن و آب شدن در حالت بهرهبرداری، رخ خواهد داد باید بتن باحباب هوا مصرف شود در غیر اینصورت در بتن معمولی زمانحفاظت داده شده در جدول 9-2 باید حداقل دو برابر گردد زیرا چنین بتنی،  بخصوص در شرایط اشباع در مقابل یخ زدگی کاملاً آسیبپذیر است.

جدول 9-1 دماهای توصیه شده بتن برای بتن ریزی در هوایسرد

(براساسACI-306R-78.)

کوچکترین بعد مقطع

دمای هوا                کوچکتر از                                                  بیش از

                                  حداقل دمای بتنهنگام ریختن و نگهداری  

پائین

حداقل دمای بتن هنگام ریختن و نگهداری

دوران حفاظت توصیه شده در جدول 9-2 به نوع و مقدارسیمان، استفاده از تسریع کننده ها و شرایط بهره برداری بستگی دارد. این زمانهای حفاظتباید اطمینان از خطر یخ زدگی در سنین اولیه و مسائل دوام در درازمدت را تأمین نمایند.

جدول 9-2- زمانهای محافظت توصیه شده برای بتن ریزیدر هوای سرد( با استفاده از حباب زایی در بتن)

در حالتی که لازم است درصد بالایی از مقاومت طرح بتنسازه، قبل از قالب برداری تأمین گردد، دوران حفاظت از جدول9-3 بدست می آید. این مقادیرنمونه هایی برای مقاومت 28روزه بین 21 تا 34 مگاپاسکال( psi 5000-3000) می باشند، برای شرایط دیگر بهره برداری و بتن های نوع دیگر، زمانحفاظت باید از ارتباط بین مقاومت پیش تعیین شده و رسیدگی بتن تخمین زده شود. از اعدادجداول 9-2و 9-3 چنین استنباط می شود که برای داشتن میزان حرارت بالا( و بنابراین بالارفتن سریع دمای اولیه) باید سیمان زود سخت شونده( نوع 3) یا مواد افزودنی تسریع کنندهمصرف شود و ترجیحاً مخلوط پر عیار با آب به سیمان پائین استفاده گردد.

قبلاً به حداقل دمای لازم در بتن، به هنگام ریختنآن اشاره گردید. هدف اعدادی بین 7 و 21 درجه سانتیگراد(70-45) می باشد. تجاوز از حداکثراین دما ممکن است اثر معکوسی در مقاومت درازمدت باقی بگذارد. دمای بتن به هنگام ریختنتابعی از دمای اجزاء تشکیل دهنده بوده و از معادله 9-1 قابل محاسبه است. در صورت لزوممیتوان بعضی از مصالح را گرم نمود. از مطالب عنوان شده در بخش بتن ریزی در هوای گرمچنین بر می آید که حرارت دادن آب آسانتر و با صرفه تر است؛ لیکن توصیه می شود دمایآب از 80- 60 درجه سانتیگراد(180-140) فراتر نرود. زیرا ممکن است گیرش آنی ایجاد نماید؛و این در ارتباط با اختلاف دمای سیمان و آب می باشد. همچنین باید از تماس مستقیم سیمانو آب گرم جلوگیری کرد تا سیمان به صورت گلوله درنیاید. لذا لازم است نحوه ریختن اجزامخلوط در مخلوط کن به طریق مناسب منظم گردد.

جدول 9-3- زمانهای محافظت توصیه شده برای بتن هایکاملاً بارگذاری شده در معرض هوای سرد.

تداوم محافظت( روز)

نوع سیمان

                                            درصدمقاومت 28 روزه

                         50                 65                   85                    95

                                  برای بتن با دمای10 درجه سانتیگراد (

سیمان پرتلند معمولی(نوع I )   6                 11           21               29

سیمان اصلاح شده (نوعII )      6                 14           28              35

سیمان پرتلند زود سخت         3                 5             16              26

    شونده(نوع III )

                                  برای بتن با دمای21 درجه سانتیگراد(:

سیمان پرتلند معمولی(نوع I )      4                8              16              23

سیمان اصلاح شده (نوعII)         6               10              18             24

سیمان پرتلند زود سخت

  شونده( نوعIII )                  3                 4               12            20   

براساس ACI 306R-78           

اگر گرم کردن آب، دمای بتن را باندازه کافی بالا نبرد،می توان سنگدانه ها را با بخار بطور غیرمستقیم تا 52 درجه سانتیگراد(125) گرم نمود.حرارت دادن مستقیم با بخار سبب تغییرات رطوبت نسبی سنگدانه ها می شود. هنگامی که دمایسنگدانه ها زیر صفر درجه سانتیگراد است، آب جذب شده به آن، به صورت یخ می باشد. بنابراینحرارت لازم نه تنها باید دمای یخ را از دمای سنگدانه به صفر ببرد؛ بلکه باید یخ رابه آب تبدیل نماید( دمای نهان ذوب). در این حالت دمای بتن تازه از فرمول زیر محاسبهمی شود.

در این فرمول 5/0 نسبت حرارت ویژه یخ به آب و L همان است که در فرمول 9-2 بیان گردید.

پس از بتن ریزی، جهت حفظ دمای مناسب بتن، باید بتناز محیط عایق گردد و در صورت لزوم ساختمان پوشیده شود، و با یک منبع حرارتی گرم گردد.نحوه حرارت دادن بایستی طوری باشد که هیچ قسمتی از بتن سریعاً خشک نشده و زیاد حرارتنبیند. همچنین گاز کربنیک زیاد(Co2)( کهممکنست بتن را کربناته کند) نباید در قسمتی متمرکز گردد. به دلایل فوق بخار، یک منبعمناسب گرمایی می باشد. قالبهای فولادی به صورت ژاکت با سیکل آب گرم نیز در پاره ایموارد بکار می رود.

در سازه های مهم دمای بتن را باید ثبت گردد. در انتخابمحل قرار دادن ترمومترها و یا ترموکوپل ها باید توجه داشت که گوشه ها و سطوح، از بقیهنقاط، در مقابل یخ زدن آسیب پذیرترند. ثبت زمانی دمای بتن، کمک می کند تا نحوه عایقکاری و حرارت دادن را بتوان با زمان تنظیم نمود، و در مقابل تغییرات هوا، مثلاً زمانوزش باد ناگهانی، که باعث پایین آوردن دما می شود و به یخ زدن کمک می کند، بتن را محافظتنمود. از طرف دیگر برف، شبیه یک عایق عمل کرده و یک حفاظت طبیعی برای بتن ایجاد میکند.

روشهای عمل آوردن بتن

نخست، تذکر این نکته ضروری است که در این بخش هدفبررسی جزئیات نمی باشد و فقط کلیاتی از روشهای مختلف عمل آوردن بتن که بسته به موقعیت،دربسیاری از نقاط جهان مورد استفاده قرار می گیرند، ارائه خواهد شد. روشهایی که چگونگیاجرای آنها به وضعیت و شرایط کارگاهی و هچنین ا ندازه، شکل و موقعیت مقاطع بتنی موردنظر بستگی دارد.در مورد آن دسته از قطعات بتنی که نسبت سطح به حجم آنها کوچک می باشد،حتی روغنکاری جداره قالبها قبل از قالب بندی، و یا مرطوب ساختن آنها قبل از مرحله بتنریزی نیز می تواند اقدامی کمکی در زمینه عمل آوردن بتن محسوب شود. همچنین می توان قالبها را باز نکرده و در جای خود باقی گذاشت، و حتی در صورتیکه جنس قالبها مناسب باشد.آنها را در تمام طول دوره سخت شدن بتن، مرطوب نگهداشت. بدیهی است در صورتی که به دلیلتنگناهای اجرایی لازم باشد که قالب ها در همان سنین ابتدائی و مراحل اولیه سخت شدنبتن باز شوند باید سطح بتن را با مواد عایقی مانند صفحات پلاستیکی و دیگر پوشش هایمناسب پوشاندو.

 سطوح بتنیافقی و گسترد مانند دالهای روسازی بزرگراه ها،مشکلات و مسائل جدیدتری را ایجاد می نماید.زیرا در چنین مواردی برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از خشک شدن، باید از کاهش آببر اثر خروج آن از جسم بتن جلوگیری بعمل آمده و اقدامات لازم حتی قبل از گیرش کاملبتن آغاز گردد. چون دراین شرایط بتناز نظر مکانیکی ضعیف است بدیهی است که باید از پوشاندنسطح آن با روشهای معمول خودداری کرد:»

 و از روشهایمناسب تری مانند پاشیدن مواد عایق روی بتن، استفاده نمود.

 در اینجاباید اضافه نمودکه هرچند محافظت سریع از سطوح افقی، معمولاً در هوای  خشک ضرورت می یابد اما در شرایطی دیگر نیز بمنظورنگهداری و محافظت سطح بتن تازه در مقابل خسارت ناشی از بازندگی نیز چنین اقدماتی لازمبوده و می تواند مفید واقع شود.

 بلافاصلهپس از گرفتن بتن می توان عمل آوردن مرطوب آنرا از طریق تماس مستمر قطعه بتنی با آببه مرحله اجرا درآورد.و این امر با آب پاشی یا غرقاب کردن کامل بتن، و یا به روشهایدیگر همچون پوشاندن بتن با ماسه،خاک، خاک اره، و یا کاه مرطوب نیز امکانپذیر است. درشرایط خاص، پارچه های کنفی و کتانی مرطوب شده نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرند.همچنین ممکن است یک پوشش جاذب آب را بروی سطح بتن قرار داد و سپس با آب پاشی آب رابه درون پوشش مزبور وارد ساخت. طبیعتاً یک آبرسانی مداوم و پیوسته نسبت به آبرسانیمتناوب و ناپیوسته مؤثرتر و مناسب تر می باشد. در همین رابطه شکل(10-2) رشد مقاومتنمونه های استوانه ای بتن را برای هر دو وضعیت نگهداری، وعمل آوردن مقایسه می نماید.که در یک مورد  نمونه های بتن را در طول 24ساعت نگهداری، درون آب قرار داده و باصطلاح غرقاب نموده اند و در مورد دیگر نمونه هایاستوانه ای در مورادی جلب نظر می نماید که نسبت آب به سیمان در مخلوط بتن کم می باشدو بنابراین خود خشکیدن بتن شدیداً برقرار است.

  یکی دیگراز روشهای عمل آوردن بتن،پوشاندن سطح آن و ایجاد یک غشاء نفوذناپذیر و به عبارت دیگرعایق پاشی سطح بتن می باشد. طریقه دیگر استفاده از کاغذهای ضدرطوبت تقویت شده و یاورقه های پلاستیکی می باشد.

شکل (10-2) تأثیر شرایط عمل آوری بر مقاومت نمونههای استوانه ای

یک  غشاء عایقکننده، در صورتی که بطور کامل بروی سطح بتن پاشیده شده و دارای سوراخ شدگی و آسیب دیدگینباشد، به نحو مؤثری تبخیر آب از بتن را متوقف می سازد. اما این غشاء نفوذناپذیربههمان نسبت که از خروج آب از درون بتن جلوگیری می نماید امکان ورود آن را نیز از بینمی برد و بدین ترتیب جبران مقدار آبی که بر اثر خود خشکیدن بتن از بین می رود و درواقعتغییر ماهیت میدهد ناممکن خواهد شد.   غشاءمزبور با استفاده از مواد و ترکیبات لعاب ساز ایجاد می گردد که در مرحله اجرا به صورتمایع و یا وسایل دستی مانند قلم مو و یااز طرق پاشیدن بوسیله پمپ و پیستوله بکار میروند ایناکر باید بلافاصله پس از تبخیر و جداشدن آب آزاد موجود در سطح  ظاهری بتن انجام پذیرد قبل از آنکه مجاری و منافذموجود در لایه سطحی آ« باندازه ای خشک شوند که قابلیت جذب ماده لعاب ساز را بیابندهمواره این امکان وجود دارد که لعا ب عایق کننده را به رنگ سیاه یا سفید اجرا نمود.البته بدیهی است ک ترکیبات تیره رنگ سبب تیرگی بتن شده و انواع روشن و کم رنگ آن منجربه جذب مقدار کمتری از  گرمای خورشی می گردد.در نتیجه افزایش کمتری در  دمای داخلی بتن راسبب خواهد شد نتیجه آزمایشهای انجام شده در رابطه با مقاومت نمونه های مختلف بتن، مشخصنموده  است که تأثیر پاشیدن یک لعاب سفید رنگدر حد ایجاد پوشش با ورقه های پلاستیکی سفید رنگ می باشد. در ASTM C 309-81 به ویژگی های مواد لعاب ساز برایعمل آوردن بتن اشارهشده و ASTM C 171 -69( بازبینی شده در سال 1980) به معرفی ویژگی های ورقه های پلاستیکی و کاغذ های ضدرطوبتتقویت شده پرداخته است. ضمناً آزمایشهای استاندارد در رابطه با ارزیابی قابلیت عملآوری مواد و مصالح مصرفی برای عمل آوردن بتن نیز د ر ASTM C 156-80a تشریح گردیده است. جهت انطباق با مشخصات فنی بزرگراهها و پلها(BS 8110:Part 1: 1985 ) لازم است قابلیت عمل آوری پوشش حاصل از موادعایق کننده پاشیدنی در حد 75% لازم باشد در اینجا بیان این مطلب با  نمونه های عایق پاشی نشده ای که تحت شرایط مقررشده از سوی آئین نامه ساخته و نگهداری شده اند تعیین می گردد.

 جز در مواردیکه نسبت آب به سیمان بتن بالا می باشد استفاده ازمواد لعاب ساز در مقایسه با عمل آوردنمرطوب و پیوسته منجر به افت فعل و انفعالات هیدراسیون می گردد. زیرا خود خشکیدن بتنسب می شود تا مجاری موئیننه در خمیر سیمان از حالت کاملاً اشباع خارج شده و با فرآوردههایناشی از هیدراتاسیون بطور موضعی مسدود گردند و بدین ترتیب فعال و انفعالات هیدراتاسیوندر چینن قسمت هایی متوقف می شود. با این حال چون در شرایط کارگاهی عمل آوردن هیدراتاسیونمرطوب بتن بطور مستمر و پیوسته ممکن نبوده، و غالباً به صورت متناوب و ناپیوسته انجاممی پذیرد بنابراین عایق پاشی بتن با مواد لعاب ساز ممکن است در مقایسه با چنین حالاتیو یا روشهای دیگر مراقبت و نگهداری، به نتایج بهتری منتهی گردد.

  درمورد کاغذهای ضدرطوبت تقویت شده نیز باید گفت که اگر قبلاً یک بار مورد بهره برداری قرار  گرفته باشد در صورت تکرار استفاده بنحو خوبی بالایه بعدی تماس حاصل نکرده و به آن نمی چسبد. اگرچه در مواردی که از مواد لعاب سازنیز استفاده می شود باید میزان چسبندگی آنها به سطح بتن مورد بررسی قرار گرفته و تعیینگردد. همچنین باید اضافه نمود که بتنها با ورقه های پلاستیکی ممکن است موجب لکه اایشدن سطح بتن و درنتیه بدنما شدن آب شود این امر ناشی از جمع شدن آب به صورتی ناهمآهنگدر زیر پوشش پلاستیک یعنی در حد فاصل سطح بتن و ورقه های پلاستیکی می باشد و برای جلوگیریاز این وضعیت ضروری است که در هنگام استفاده از این ورقه ها آنها را کاملاًچسبیده بهسطح بتن قرار داد.

 طول مدت نگهداریو عمل آوری بتن موضوعی نیست که به سادگی تعیین شده و مقرر گردد. اما در شرایطی که دمابالاتر از 10 درجه سانتیگراد باشدACI 308-81 حداقل مدت مراقبت و عمل آوردن را برای بتنهای ساخته شده با سیمان زودگیر( نوعIII )سه روز، برای بتن های ساخته شده با سیمان معمولی(نوعI ) هفت روز، و برای بتنهای ساخته شده با سیمانهایبا حرارت زاییی کم( نوع IV ) چهارده روز، مقرر میدارد. البته بدیهی استک دما نیز در طول مدت لازم برای عمل آوردن بتن موثر می باشد و در شرایط محیطی گوناگونودر صورت استفاده از انواع مختلف سیمان در طول مدت عمل آوردن را در حدود مقادیر ارائهشده در جدول(10-1) توصیه نمود ه است. واضح است در صورتی که دما از 5 درجه سانتیگرادپائین تر رود پیش بینی و مراقبت های ویژه ای ضرورت خواهد یافت. ACI 308- 81 در رابطه با نگهداری و عمل آوردنبتن اطلاعات وسیع و  جامعی را در زمینه هایمختلف ارائه نموده است.

 در مورد بتنهای با مقاومت بالا ضروری است که اقدامات لازم در جهت عمل آوردن بتن ها از همان ابتدایسنین اولیه بتن آغاز گردد. زیرا هیدراتاسیون ناقص و موضعی ممکن است مجاری موئینه رامسدود نموده و به این ترتیب بتدریج و در ادامه اقدامات عمل آوردن امکن ورود آب و رطوبتخارجی را به د ون بتن از بیتن ببرد. که نتیجه آن جلوگیری از هیدراتاسیون بیشتر و کاملترذرات سیمان خواهد بود. البته مخلوط هایی با نسبت آب به سیمان بالا ، همواره مقدار زیادیاز منافذ و مجاری موئینه خود را به صورت مسدود نشده و متصل حفظ می نمایند و این مقدارباندازه ای خواهد بود که عمل آمدن بتن و در حقیقت ادامه هیدراتاسیون ذرات سیمان رادرمحیطی اشباع و یا نزدیک به اشباع تا مدتها استمرار بخشد با این حال بهتر است که بهطور کلی عمل آوردن بتن را تا حد امکان زودتر شروع نمود. زیرا در عمل خشک شدن زودهنگانبتن ممکن است علاوه بر توقف فعل و انفعالات هیدراتاسیون منجر به انقباض و ترک خوردگیبتن گردد. که این پدیده در مخلوهای ساخته شده با نسبت آب به سیمان بالا بنحو بارزتریبوقوع می پیوندد.

بتن  در برابریخبندان

بمنظور جلوگیری از خرابی بتن توسط تناوب های یخ زدن  و آب شدن می توان با استفاده از مواد حباب زا بطورعمدی حبابهای هوا را در داخل خمیر سیمان ایجاد نمود. این روش در قسمتهای بعد مورد بحثقرار خواهد گرفت. البته حباب زایی نه تنها هنگامی مؤثر است که در مخلوط هایی با نسبتآب به سیمان پائین بکار می رود. بطوریکه خمیر سیمان دارای حجم کمی از حفره های موئینهباشد و حفره ها مجزا و غیرپیوسته باشند. برای رسیدن به این منظور بتن باید بخوبی متراکمشده و قبل از قرارگرفتن در معرض یخ زدن، هیدراتاسیون کافی در آن انجام شده باشد.

 در شرایطیکه یخبندان ملایم تر است ممکن است استفاده از بتن مرغوب، بدون حباب زایی کافی باشد.جدول(15-1) توصیه هائی برای ماکزیمم مقادیر نسبت آب به سیمان کمترین مقدار مصالح ساختمانی،و حداقل مقاومت بتن در شرایط جوی گوناگون ارائه می دهد. ( جداول 14-5 و 14-6 در فصل14 را ببینید) مقادیر داده شده برای بتن هائی است که قبل از قرارگرفتن در معرض شرایطجوی، به مدت تعیین شده در جدول( 10-1) عمل آمده ان و هنگامیکه عوامل مخرب دیگر با یخبندانهمراه باشند، قابل استفاده نمی باشند.  استفادهاز سنگدانه های درشت و یا نسبت بزرگی از مصالح تخت و پولکی قابل توجیه نمی باشد زیراممکن است زیردانه های سنگی درشت توده های آب ایجاد شود.

کفایت مقاومت بتن در سراسر یخبندان را می توان باآزمایش های یخ زدن و آب شدن تعیین نمود. دو روش توسط استاندارد ASTM C 666-84 توصیه شده اند. در هر دو روش یخزدن سریع بکار می رود. اما در یک روش یخ زدن و آب شدن در آب انجام می شود. در ایجادشرایط واقعی جوی، فراهم می شوند استاندارد BS 5075:Part 2: 1982 نیز  یخ زدن در آب را توصیه می نماید. خسارت ناشی ازیخ زدن بعد از تعدادی سیکل یخ زدن و آب شدن با اندازه گیری میزان کاهش در جرم نمونه،افزایش طول  نمونه، کاهش مقاومت و یا کاهش مدولالاستیسیتة دینامیکی( که از بقیه مرسوم تر است ) ارزیابی می شود. در روش ASTM ،یخ زدن و آب شدن تا 300 سیکل یا تا زمان کاهش مدولدینامیکی تا 60 درصد مقدار اولیه اش، (هرکدام زودتر اتفاق بیافتد) ادامه داده می شود.سپس فاکتور دوام  با رابطة زیر تعریف می شود:

که در آن n تعداد سیکلها در پایان آزمایش  مدولالاستیسیته دینامیکی در پایان آزمایش، و  مدولالاستیسیته دینامیکی در آغاز آزمایش می باشد.

 مقدار  معمولاً برای مقایسه بتن های مختلف بخصوص هنگامی که تنها یک متغیر( مثلاً سنگدانه ها)تغییرمی کند بکار می رود. بطورکلی عددی کوچکتر از 40 نشان دهنده آسیب پذیری بتن خواهد بود.اعداد بین 40 تا 60 وضعیتی مشکوک را نشان می دهند. مقادیر بزرگتر از 60 بیانگر وضعیتیرضایتبخش در بتن خواهد بود.

 شرایط پیشبینی شده در ASTMC 666-84 از آنچه در عمل رخ میدهد، شدیدتر می باشند زیرا سیکلهای گرم کردن و سردکردنبین 4/4 و 8/17- درجه سانتیگراد با سرعت سردکنندگی بالای 16 درجه سانتیگرا در ساعتمی باشند. در بیشتر نقاط جهان میزان سردشدن به ندرت از 4 درجه سانتیگراد در ساعت تجاوزمی کند.البته در روش آزمایش دیگر استاندارد ASTM C 971-77 سرعت یخ زدن پائین تری با یک سیکل در هر دو هفته توصیهمی نماید. آزمایش تا رسیدن به تعداد سیکل های خواسته شده، با تعداد سیکل هائی که باعثانبساط بحرانی می شود، ادامه می یابد.

  طبقه بندیبتن های سبک

انواع گوناگون بتن سبک را می توان با توجه به روشتولید آنها به صورت زیر طبقه بندی نمود:

 الف)با استفادهاز سنگدانه های سبک و متخلخل که وزن مخصوص ظاهری آنها کمتر از 6/2 می باشد. این نوعبتن بعنوان بتن دانه سبک شناخته می شود.

 ب) با ایجادحفره های بزرگ در داخل بتن با ملات.این حفره ها باید بوضوح از حبابهای فوق العاده ریزناشی از حباب زایی قابل تشخیص باشند. انواع مختلف این نوع بتن با اسامی بتن اسفنجی،بتن متخلخل، و بتن کفی یا گازی شناخته می شوند.

 ج) با حذفریزدانه ها از مخلوط، بطوری که تعداد زیادی حفره های درونی دربتن ایجاد شود.در اینموارد معمولاً درشت دانه های معمولی مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع بتن بعنوانبتن بدون ریزدانه شناخته می شوند.

 درواقع،  کاهش در وزن حجمی بتن درهر روشی با ایجاد حباب هاییدرسنگدانه ها با ملات و یا در فاصله بین سنگدانه ای درشت حاصل می گردد. واضح است کهحضور این حفره ها مقاومت بتن ریزدانه شناخته می شود.

 درواقع کاهش،در وزن حجمی بتن در هر روسی با ایجاد حبابهایی در سنگدانه ها با ملات و یا در فاصلةبین سنگدانه های درشت، حاصل می گردد. واضح است که حضور این حفره ها مقاومت بتن سبکرا در مقایسه با بتن معمولی کاهش می دهد. اما در بعضی موارد مقاومت بالا موردنظر نمیلباشد و سبک شدند بتن دارای اهمیت بیشتری می باشد.

 بتن سبک بهدلیل درمیان داشتن حبابهای هوا، عایق حرارتی خوبی بوده و دوام رضایت بخشی دارد امادر مقابل سایش، مقاوم نمی باشد. عموماً بتن سبک گرانتر از بتن معمولی است و اختلاطحمل و نقل و ریختن آن محتاج دقت و مواظبت بیشتری نسبت به بتن معمولی میباشد، بهر حالبرای بعضی مقاصد، مزایای بتن سبک مهمتر از نقایص آن می باشد و جهت مصرف بیشتر بتن سبکدر مواردی همچون بتن پیش تنیده، ساختمان های بلند و حتی پوسته های سقف تمایل روز افزونیوجود دارد.

 بتن سبک رامی توان براساس هدف از کاربرد آن نیز طبقه بندی نمود. بدین ترتیب که بتن های سازه ایسبک(ASTM C330-82a ) بتنهای سبک مورد مصرف در واحد های بنایی(ASTM C 33- 81) و بتن های سبک جداکننده(ASTMC 332-83 ) رابه صورت انواعی از بتن سبک، در نظر گرفت. براساس مشخصات ارائه شده در ASTM C 330-82a در مورد بتن سازه ای سبک، مقاومتفشاری 28 روزه نمونه های استوانه ای نباید کمتر از 170 کیلوگرم بر سانتی متر مربع بودهو وزن حجمی چنین بتنی ( اندازه گیری شده در حالت خشک) نباید از 1840 کیلوگرم بر مترمکعبتجاوز نماید. وزن حجمی این نوع بتن معمولاً بین 1400 تا 1800 کیلوگرم بر مترمکعب میباشد.از سوی دیگر بتن بنائی معمولاً دارای وزن بین 500 تا 800 کیلوگرم بر مترمکعب و مقاومیت بین 70 تا 140 کیلوگرم بر سانتیمترمربع می باشد. خصوصیت اصلی بتن جداکننده ضریب انتقال حرارت آن است، که باید کمتر از  باشد ضمن اینکه وزن حجمی آن معمولاً کمتر از800 کیلوگرم بر مترمکعب بوده و مقاومت آن بین 7 تا 70 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع میباشد.

 در ساختمانهایبتنی،  وزن ساختمان، معمولاً بخش بزرگی از مجموعباروارده به سازه را تشکیل میدهد و روشن است که مزیت های قابل توجهی درکاهش وزن حجمیبتن وجود دارد.در رأس این مزایا کاهش بار مرده و در نیتجه کاهش بار وارد بر اعضاء گوناگونسازه و در پی آن کاهش ابعاد پی ها می باشد. بعلاوه با بتن سبکتر قالبها باید فشار کمتریرا تحمل کند و همچنین وزن کلی مصالحی که باید جابجا شوند کاهش می یابد. که از لحاظاقتصادی به صرفه می باشند. بنابراین موارد کاربرد بتن سازه ای سبک در مرحله اول مبتنیبر ملاحظات اقتصادی است.