ترکیبات بتن

بسیاری از انواع بتنی که در دسترس هستند، با توجه به مواد تشکیل دهنده اصلی شان متمایز شده اند. به این ترتیب با تغییر و جایگزینی فازهای سیمان و سنگدانه، محصول نهایی می تواند متناسب با نوع عملکردش تولید شود. مقاومت، تراکم، مقاومت شیمیایی و حرارتی پارامترهای متغیر بتن هستند. سنگدانه ها اجزای بزرگ مواد تشکیل دهنده مخلوط بتن را شامل می شوند که عموما سنگ درشت یا سنگ های شکسته مانند سنگ آهک و یا گرانیت، همراه با مواد نرم تر مانند شن و ماسه هستند.

سیمان، اغلب سیمان پرتلند، همواره با کلمه "بتن" همراه است. البته در بتن مواد دیگری نیز می توانند به عنوان سیمان مورد استفاده قرار بگیرند. یکی از آشناترین این سیمان ها، بتن آسفالتی(آسفالت) است. گاهی اوقات سایر مواد چسبنده(سیمانی) مانند خاکستر و سیمان سرباره به عنوان مواد افزودنی معدنی به مخلوط بتن اضافه می شوند یا قبل از مخلوط با سیمان و یا به طور مستقیم به عنوان یک جزء با مخلوط بتن ترکیب می شوند.

تولید بتن 

برای تولید بتن از سیمان (به استثنای آسفالت)، آب با پودر خشک سیمان و سنگدانه مخلوط می شود، که این امر باعث تولید دوغاب نیمه مایعی می گردد که به طور معمول با ریخته شدن به داخل قالب شکل می گیرد. بتن از طریق یک فرایند شیمیایی به نام هیدراتاسیون، جامد و سخت می شود. آب با سیمان واکنش می دهد که اجزای دیگر را به هم می چسباند و ماده سنگ مانند محکمی را ایجاد می کند.

افزودنی های بتن

افزودنی های شیمیایی برای دستیابی به خواص متنوع اضافه می شوند. این مواد ممکن است میزان گیرش و سختی بتن را تند یا آهسته کند. افزایش مقاومت کششی، مقاومت در برابر هوا و آب از دیگر خواص این مواد افزودنی هستند. میلگرد تقویتی اغلب در بتن قرار دارد. بتن مقاومت فشاری بالایی دارد، اما دارای مقاومت کششی پایینی است. به همین دلیل، معمولا با موادی که در برابر کشش مقاوم هستند، معمولا فولاد ضد زنگ، تقویت می شود.

افزودنی های معدنی در دهه های اخیر محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. کشف و استفاده از مواد بازیافتی به عنوان یکی از اجزای بتن به علت وضع قوانین زیست محیطی شدید اغلب خواص مکمل و ارزشمندی را به دست آورده است. مشهورترین و پرکاربردترین این مواد، خاکستر بادی است که از نیروگاه های زغال سنگ، سرباره کوره های ذوب و تولید فولاد و شیشه و کوره های قوس الکتریکی صنعتی به دست می آید. استفاده از این مواد در بتن حجم منابع مورد نیاز را کاهش می دهد. مواد افزودنی معدنی می توانند به عنوان جایگزین سیمان عمل کنند.

این جابجایی ها در فرایند تولید سیمان، باعث بالا رفتن هزینه انرژی و بروز مشکلات زیست محیطی می گردد، و البته میزان تولید زباله های صنعتی را که باید از بین برده شود کاهش می دهد. مواد افزودنی معدنی می تواند در طول پروسه تولید سیمان با آن مخلوط شده و به فروش برسد و یا اینکه همزمان با تولید بتن، به طور مستقیم به همراه سایر مواد به مخلوط بتن اضافه گردد. طرح اختلاط بتن به نوع سازه ای که قرار است ساخته شود، نحوه مخلوط و تحویل بتن و نحوه قرارگیری آن در قالب بستگی دارد.