دانشنامه جامع فناوری بتن، افزودنیها و مصالح نوین ساختمانی | جلد اول | فصل1
فصل اول
-
- تاریخچه بتن در ایران، سیر تحول افزودنیهای بتن، چسبها و آببندهای ساختمانی
1-1 مقدمه
بتن بدون تردید یکی از مهمترین مصالح ساختمانی در تاریخ تمدن بشر به شمار میرود. امروزه تقریباً هیچ پروژه عمرانی، صنعتی، راهسازی، سدسازی، تونل، پل، ساختمانهای بلندمرتبه، سازههای دریایی، تصفیهخانهها، نیروگاهها، فرودگاهها و صنایع نفت، گاز و پتروشیمی را نمیتوان یافت که در آن از بتن استفاده نشده باشد. بتن طی بیش از یک قرن گذشته از یک مصالح نسبتاً ساده به یک ماده مهندسی بسیار پیشرفته تبدیل شده است؛ مادهای که امروزه با استفاده از فناوری نانو، پلیمرها، افزودنیهای شیمیایی، الیاف، ژلهای هوشمند، مواد معدنی فعال و فناوریهای نوین، قابلیتهایی بسیار فراتر از گذشته یافته است.
ایران نیز همانند بسیاری از کشورهای جهان، مسیر طولانی و ارزشمندی را در توسعه فناوری بتن طی کرده است. هرچند در گذشتههای بسیار دور، ایرانیان باستان از ملاتهای آهکی، ساروج، گچ و مواد معدنی مشابه برای ساخت سازههای عظیم استفاده میکردند، اما ورود بتن پرتلندی مدرن به کشور در اواخر دوره قاجار و اوایل دوره پهلوی، آغازگر عصر جدیدی در صنعت ساختمان ایران شد.
در طی حدود یکصد سال اخیر، فناوری بتن در ایران تحولات چشمگیری را تجربه کرده است. نخستین ساختمانهای بتنی، سپس سدهای عظیم، پلهای بزرگ، نیروگاهها، بنادر، پالایشگاهها، برجهای مرتفع و هزاران پروژه صنعتی و عمرانی موجب شدند که دانش بتن به یکی از مهمترین شاخههای مهندسی عمران کشور تبدیل شود.
امروزه توسعه انواع افزودنیهای بتن، فوق روانکنندهها، زودگیرها، دیرگیرها، مواد آب بند، رزینها، چسبهای ساختمانی، الیاف تقویتکننده، میکروسیلیس، نانوسیلیس، مواد کریستالساز، مواد پوزولانی و صدها محصول دیگر باعث شده است که بتن از یک ماده ساده ساختمانی به یک مصالح هوشمند با قابلیت طراحی اختصاصی تبدیل شود.
—
1-2 تاریخچه بتن در جهان و تأثیر آن بر ایران
تاریخ بتن بسیار قدیمیتر از سیمان پرتلند است. هزاران سال پیش، تمدنهای باستانی دریافتند که مخلوطی از سنگدانه، آهک و مواد معدنی میتواند پس از سخت شدن مقاومت مناسبی ایجاد کند.
مصریان باستان در ساخت اهرام از ملاتهای آهکی استفاده میکردند. یونانیان این فناوری را توسعه دادند، اما این رومیان بودند که نخستین بتن مهندسیشده را تولید کردند.
رومیها با افزودن خاکسترهای آتشفشانی موسوم به پوزولان، ملاتهایی ساختند که حتی در مجاورت آب نیز سخت میشدند. بسیاری از سازههای مشهور مانند پانتئون و بنادر رومی هنوز پس از حدود دو هزار سال پابرجا هستند.
در سال ۱۸۲۴، اختراع سیمان پرتلند توسط جوزف آسپدین نقطه عطفی در تاریخ بتن محسوب میشود. از آن زمان تاکنون، بتن به سرعت جایگزین بسیاری از مصالح سنتی شد و با توسعه فولاد، بتن مسلح نیز متولد گردید.
این فناوری در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم وارد ایران شد و به تدریج در پروژههای عمرانی مورد استفاده قرار گرفت.
—
1-3 پیشینه مصالح مشابه بتن در ایران باستان
اگرچه سیمان پرتلند در دوران معاصر وارد ایران شد، اما ایرانیان از هزاران سال پیش با مصالحی آشنا بودند که عملکردی نزدیک به بتن امروزی داشتند.
از مهمترین این مصالح میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- ملات ساروج
- ملاتهای آهکی
- ملات گچ
- ملات خاکستر و آهک
- ملاتهای ضدآب سنتی
- ملاتهای مقاوم در برابر رطوبت
ساروج یکی از مشهورترین این مصالح بود که از ترکیب آهک، خاکستر، سفیده تخممرغ، الیاف طبیعی و مواد معدنی ساخته میشد و مقاومت بسیار مناسبی در برابر آب داشت.
در ساخت آبانبارها، پلها، قناتها، سدها، حمامهای تاریخی و بناهای ارزشمند ایرانی، از این ملات استفاده شده است.
بسیاری از پژوهشگران معتقدند که ساروج را میتوان یکی از پیشرفتهترین ملاتهای تاریخی جهان دانست.
—
1-4 ورود بتن مدرن به ایران
ورود سیمان پرتلند به ایران به اواخر دوره قاجار بازمیگردد. در آن زمان بخش عمده سیمان از کشورهای اروپایی وارد میشد.
با توسعه راهآهن، احداث بنادر، ساختمانهای دولتی و صنایع جدید، نیاز به بتن افزایش یافت.
در دهههای بعد، کارخانههای سیمان داخلی تأسیس شدند و تولید بتن به سرعت گسترش یافت.
از مهمترین عوامل توسعه بتن در ایران میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- احداث سدهای بزرگ
- توسعه شبکه راهآهن
- ساخت پلهای بتنی
- توسعه شهرهای بزرگ
- اجرای ساختمانهای بلندمرتبه
- صنایع نفت و گاز
- ساخت نیروگاهها
- توسعه بنادر
تمام این پروژهها موجب شدند صنعت بتن ایران به یکی از بزرگترین صنایع ساختمانی منطقه تبدیل شود.
—
1-5 آغاز استفاده از افزودنیهای بتن در ایران
در سالهای نخست، بتن تنها از چهار جزء اصلی تشکیل میشد:
-
- سیمان
- آب
- شن
- ماسه
اما به تدریج مشخص شد که برای افزایش مقاومت، دوام، روانی، سرعت اجرا و کاهش مصرف سیمان، استفاده از افزودنیها ضروری است.
در ابتدا افزودنیهای وارداتی در پروژههای خاص مصرف میشدند، اما به مرور تولیدکنندگان داخلی نیز وارد این حوزه شدند و امروز طیف گستردهای از افزودنیهای بتن در ایران تولید یا عرضه میشود.
این افزودنیها شامل روان کننده ها، فوق روان کننده ها، مواد هوازا، زودگیر، دیرگیر، کاهنده آب، مواد ضدیخ، آب بند ها، الیاف، مواد معدنی فعال و فناوریهای نوین نانو هستند که نقش مهمی در ارتقای کیفیت سازههای بتنی ایفا میکنند.
۰ دیدگاه