بِتُن

امروزه می دانیم که بتن ، پر کاربردترین مواد مورد استفاده در صنعت ساختمان است . گفته میشود که بعد از آب ، بتن ، پر مصرف ترین ماده ی بشر است . بتن را معمولا ترکیبی از آب ، سیمان و سنگ دانه ها معرفی میکنند در حالیکه با توجه به کاربرد مدنظر افزودنی هایی را میتوان به آن افزود . از علل بدل شدن بتن به یک مواد پر مصرف میتوان به تنوع کاربرد ، استقامت و پایداری و هزینه ی معقول آن اشاره کرد . تاریخچه ی دقیقی نمیتوان برای استفاده ی بتن مشخص کرد چرا که در اواخر قرن بیستم بنایی در فلسطین کشف شد که مربوط به ۷۰۰۰ سال قبل از میلاد بوده است و در آن ترکیبات آهک و آب یافت شده است . نمونه های نزدیک تر آن میتوان به ورزشگاه کولوسیوم روم اشاره کرد که همچنان نیز بخش اعظمی از بنای آن باقی مانده است .
همانطور که پیشتر بیان شد ، بتن را ترکیبی از شن، ماسه یا سنگ‌های خردشده با دانه‌بندی‌های مختلف (سنگ دانه‌ های ریز و درشت) مینامند که توسط یک خمیر سیمانی به یکدیگر متصل شده‌اند. سخت شدن مخلوط بتن، نتیجه فرآیند شیمیایی بین آب و سیمان است .
بتن سخت شده را می‌توان به عنوان یک سنگ مصنوعی در نظر گرفت که در آن، فضای بین سنگ دانه‌ های درشت توسط سنگ دانه‌ های ریز و فضای بین سنگ دانه‌ های ریز توسط سیمان پر شده‌اند. در یک مخلوط بتنی، مواد سیمانی و آب باعث تشکیل خمیری با عنوان خمیر سیمان می‌شوند.که وظیفه آن پر کردن فضای خالی بین سنگدانه‌های ریز، پوشاندن سطح سنگدانه‌های ریز و درشت و پیوند بین تمام ذرات در حین فرآیند سخت شدن است .
مهم ترین بخش بتن که خود نیز از ترکیب چند ماده مختلف ایجاد میشود ، سیمان است . سیمان یک بایندر هیدرولیک است که در ساخت بتن به کار می‌رود. بایندرهای هیدرولیک موادی هستند که در صورت ترکیب با آب شروع به سفت شدن می‌کنند. خمیر سیمان طی یک واکنش شیمیایی به نام Hydration یا آبپوشی سفت می‌شود. این واکنش هم در هوای آزاد و هم در زیر آب رخ می‌دهد. پر استفاده ترین سیمان در تولید بتن ، سیمان پورتلند است که یک بنای انگلستانی این نام گذاری را به علت شباهت بتن حاصل از این آهک آبی و خرده سنگ، با نوعی سنگ آهک موجود در جنوب انگلستان و در جزیره پرتلند بوده انجام داده است . البته آن سیمان با آنچه هم اکنون به نام سیمان پرتلند معروف است تفاوت های زیادی دارد چرا که این موضوع مربوط به سال ۱۸۲۴ است و تابه امروز سیمان دچار تغییرات زیادی شده است.