پیشرفت در تکنولوژى و همچنین نیاز بشر به سازه هاى گوناگون باعث شده تا تحقیقات وسیعى بر روى خواص و رفتار مواد صورت گیرد که بالطبع نتیجه آن ابداع گونه هاى مختلف سازه ها و بهره گیرى از مواد گوناگون است. این امر در مورد سازه هاى ساخته شده از بتن و فولاد نیز صادق بوده و تا کنون بتن هاى گوناگونى ابداع و به بازار عرضه شده اند. در این بخش برخى از انواع و گونه هاى مختلف بتن ها را مورد بررسى قرار داده تا ضمن شناخت از آنان به کاربردهاى فراوانى که در صنعت ساخت و ساز مى توانند، داشته باشند آگاهى حاصل گردد. بتن را از نظر وزن مخصوص مى توان به سه دسته تقسیم نمود. بتن معمولى، بتن سبک و بتن سنگین. لیکن این تقسیم بندى فراگیر نبوده و خواص و کاربردهاى متعدد گونه هاى مختلف بتن ها را در بر نمى گیرد. از اینرو در ادامه ویژگى ها و کاربردهاى هر کدام از انواع بتن ها، ارائه شده است. در هر حال از آنجا که در پاره اى مواقع خصوصیات بتن هاى دیگر با تن معمولى مقایسه مى گردد، لذا لازم است بتن معمولى معرفى شود.مطابق تعریف بتن معمول، بتنى است است که به صورت عادى با سیمان هاى معمولى تیپ (I ) تا تیپ (V ) پرتلند ساخته مى شود. این بتن داراى وزن مخصوصى برابر با ۲۲۰۰ الى ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب هستند. (معمولاً ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) و این تفاوت از ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ در وزن مخصوص، ناشى از جنس دانه ها و تراکم بتن است

بتن سبک(Light weight Concrete )

براساس تعریف موسسه (ACI ) بتن سبک عبارتست از: بتنى که وزن مخصوص آن بطور محسوسى کمتر از وزن مخصوص بتن معمولى است و با سنگدانه هاى طبیعى یا شکسته ساخته مى شود. بتن سبک اغلب به عنوان جایگزینى مناسب و مکمل براى بتن معمولى وبه منظور کاهش وزن سازه به کار مى رود، هر چند مقاومت فشارى نهایى آن، در مقایسه با بتن هاى معمولى مقدار کمترى است. معمولا افزایش هزینه ناشى از اعمال تمهیدات ویژه در ساخت بتن سبک به ازاى هر متر مکعب، با کاهش بار مرده و افزایش مقاومت بتن در مقابل آتش سوزى جبران مى شود. کاهش بار مرده در سازه موجب کاهش ابعاد پى ساختمان کاهش ابعاد پى هاى منفرد و کاهش عرض پى هاى زیر دیوار، ابعاد ستون ها، تیرها و همچنین کاهش ضخامت سقف مى گردد. این کاهش در جرم بتن مصرفى موجب صرفه جویى در هزینه ساخت اعضاى فوق الذکر و جبران اضافه هزینه ناشى از ساخت بتن سبک خواهد شد. علاوه بر این، میزان عایق سازى صوتى و حرارتى آن به گونه اى است که در اکثر موارد استفاده از لایه هاى اضافى جهت عایق بندى جزیى یا کلى را منتفى مى سازد، که خود از لحاظ اقتصادى به صرفه خواهد بود
طبقه بندى بتن هاى سبک عموما به دو شکل کلى صورت مى گیرد.
–  طبقه بندى براساس زمینه هاى کاربرد آن
–  طبقه بندى براساس روش دستیابى به سبکى (روش دستیابى به جرم حجمى کم)

از آنجا که جرم حجمى در بتن سبک معیار اصلى شناسایى آنست، اکثر استانداردها و آئین نامه هاى جهانى، حد بالاى جرم حجمى خشک بتن سبک را حدود ۱۹۰۰ الى ۲۰۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب و حد پایین جرم حجمى بتن سبک را حدوداً ۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب قید نموده اند. راهنماى بتن سبکدانه انجمن بتن آمریکا (ACI ) در تقسیم بندى براساس زمینه هاى کاربرد آن تقسیم بندی شده اند.
۱- براساس زمینه هاى کاربرد سبک را به شکل زیر دسته بندى نموده است

الف- بتن هاى سبک سازه اى: این نوع بتن عموما داراى جرم مخصوصى بین ۱۴۰۰ تا ۱۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و حداقل مقاومت فشارى تعریف شده براى آنها، معادل ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع است، بتن هاى سبک سازه اى داراى مقاومت و وزن مخصوص کافى بوده، بگونه اى که کار برد آنها را در اعضاى سازه اى مجاز مى سازد. در بعضى حالات امکان افزایش مقاومت تا ۶۰ نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارد. در مناطق زلزله خیز، آیین نامه ها، حداقل مقاومت فشارى بتن سبک را به ۲۸ نیوتن بر میلیمتر مربع محدود مى کنند. در بتن هاى سبک سازه اى از سنگدانه هایى استفاده مى شود که حصول مقاومتى بیش از ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع و جرم مخصوص کمتر از ۱۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب (البته اسماً بزرگتر از ۱۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) را امکان پذیر سازند. سنگدانه هایى که این شرایط را عموماً برآورده مى کنند و سنگدانه هایى که طبق استاندارد ASTN – C330 براى ساخت بتن  هاى سبک سازه اى مورد استفاده هستند، عبارتند از:شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار،فرایند تفتیدن ،سرباره هاى منبسط شده،پوکه هاى معدنى،پوکه هاى صنعتى، خاکستر بادى تفتیده.
تأمین مقاومت فشارى معادل ۲۷ نیوتن بر میلى متر مربع و بیشتر با بعضى از این سنگدانه ها امکان پذیر است. شرایط سایر سنگدانه ها نیز طورى است که قادر به حصول حداقل مقاومت فشارى مقرر شده براى بتن سبک سازه اى (یعنى ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع) مى باشند. مقاومت بتن هاى دانه سبک، تابعى از جرم مخصوص آنها است. باید توجه داشت که جرم مخصوص بتن، عمدتاً متأثر از جرم مخصوص سنگدانه مصرفى است، به گونه اى که استفاده از مصالح سبکتر، موجب کاهش وزن مخصوص بتن خواهد شد، ولى استفاده از مصالح سنگین تر از نوع سبک، لزوماً موجب افزایش مقاومت بتن ساخته شده نخواهد گشت. بیشترین مقاومت براى بتن با استفاده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار به دست مى آید. در ساخت و تولید این سنگدانه هاى مخصوص، مصالح خام مورد استفاده، باید داراى خاصیت انبساط و شیشه اى شدن (اصطلاحا هم جوش شدن) در اثر حرارت ذوب باشند.
ب- بتن هاى سبک نیمه سازه اى:

این نوع بتن از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشارى در محدوده بتن هاى سبک سازه اى و بتن هاى سبک غیرسازه اى قرار دارد، بگونه اى که مقاومت فشارى آن ها بین ۷ الى ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع و جرم مخصوص آنها ۸۰۰ الى ۱۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مى باشد. بتن هاى سبک نیم سازه اى با سنگدانه هاى تولید شده از روش هاى تکلیس (آهکى شدن)، سنگدانه کلینکر، محصولات منبسط شده اى نظیر سرباره هاى منبسط شده، خاکستر بادى، شیل و اسلیت یا سنگدانه هاى تولیدى از مصالح طبیعى، مانند پوکه سنگ آذرین، سنگ هاى آذرین متخلخل یا توف، ساخته مى شوند. جرم مخصوص بتن تولید شده با سنگدانه هاى فوق، بین ۸۰۰ الى ۱۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مى باشد. با تجدید نظر و اصلاح ترکیبات تشکیل دهنده بتن هاى سبک، مى توان ساخت بتن هاى نیمه سازه اى را با سنگدانه هایى نظیر پرلیت، الیاف پلى استایرن و کف هاى اسفنجى گسترش داد. مقاومت بتن به طور معمول تابعى است از وزن مخصوص آن.کاربرد مواد افزونى نظیر تسریع کننده ها و روان کننده ها (مواد کاهش دهنده آب)، مى تواند در تغییر مقاومت بتن هاى ساخته شده با سنگدانه هاى مذکور مؤثر باشد
ج- بتن سبک غیرسازه اى:

این بتن براى مقاصد پرکننده و عایق بندى حرارتى و جدا کننده هاى سبک (تیغه هاى جداساز و عایق هاى صوتى در کف) مورد استفاده قرار مى گیرند. داراى جرم مخصوصى کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و با وجود جرم مخصوص کم، مقاومت فشارى آن مى تواند تا ۷ نیوتن بر میلیمتر مربع باشد. مزیت عمده این نوع بتن عبارتست از، کاهش هزینه لازم براى تهویه گرمایى یا سرمایى فضاها و کاهش انتقال صوت بین طبقات و فضاهاى ساختمان. بتن هاى سبک غیرسازه اى براساس ترکیب ساختمان خود، مى توانند به دو گروه جداگانه تقسیم بندى شوند. بتن هاى اسفنجى که در حین ساخت آنها با استفاده از ایجاد کف، حباب هاى هوا در خمیر سیمان یا در ملات سیمان – سنگدانه، ایجاد مى گردد. کف مورد نظر یا از طریق مواد کف زا (در حین اختلاط) تولید شده و یا به صورت کف آماده به مخلوط اضافه مى شود. بتن اسفنجى مى تواند جرم مخصوصى تا حدود ۲۴۰ کیلوگرم برمتر مکعب نیز داشته باشد.بتن با سنگدانه هاى سبک یا به اختصار بتن هاى دانه سبک با استفاده از پرلیت یا ورمیکولیت منبسط شده و یا الیاف هاى منبسط شده پلى استر، ساخته مى شوند. جرم مخصوص خشک این مخلوط بین ۲۴۰ تا ۹۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب مى باشد. امروزه، اضافه کردن ریزدانه هایى با وزن معمولى به مخلوط بتن سبک، جهت بهبود خواص خزشى آن، مدنظر است. استفاده از ماسه با وزن معمولى، موجب افزایش وزن بتن و مقاومت آن خواهد شد، لیکن به منظور حصول خواص عایق بندى حرارتى (ضریب انتقال حرارت پایین)، حداکثر جرم مخصوص به ۸۰۰ کیلوگرم در متر مکعب محدود مى گردد. هنگام ساخت و استفاده از بتن سبک غیرسازه اى، معمولا علاقه مند هستیم که با کاهش وزن، خصوصیات حرارتى را افزایش دهیم، ولى باید توجه داشت، که با کاهش هر چه بیشتر وزن مخصوص بتن، مقاومت آن نیز کاهش مى یابد. بهینه سازى پارامترهاى فوق الذکر هنگامى که مقتضیات ویژه اى وجود دارد، در ساخت بتن سبک ناسازه اى مهم و ضرورى است.
۲- طبقه بندى انواع بتن هاى سبک براساس روش دستیابى به سبکى (روش دستیابى به جرم حجمى کم)
اصول اولیه و روش پایه براى دستیابى به بتن سبک، ایجاد تخلخل در بتن است.
لذا بتن سبک را مى توان از نقطه نظر مواد بکار برده شده و روش دستیابى و شیوه تولید آن به سه ر وش عمده تقسیم بندى نمود.
الف – کاربرد سنگدانه هاى متخلخل در بتن به نام : بتن سبک دانه (Light weight Aggregate Concrete )
ب – ایجاد تخلخل در خمیر سیمان بتن که به عنوان بتن اسفنجى یا سلولى مطرح مى باشد (Aerated or cellular concrete )
ج – ایجاد تخلخل و فضاى خالى در بتن از طریق حذف ریزدانه ها بنام بتن بدون ریزدانه (No fine concrete )

بتن سنگین

در ساخت بتن سنگین به جاى شن و ماسه از خرده هاى فولاد، چدن و یا سولفات باریم استفاده مى شود. کاربرد اینگونه بتن بارى جلوگیرى از تشعشع اشعه X و Y و غیره بوده و اصولاً براى سازه هاى مربوط به تأسیسات اتمى و یا هر جا که امکان تشعشعات رادیواکتیو وجود دارد از اینگونه بتن استفاده مى شود. وزن مخصوص بتن سنگین حدود ۵/۱ تا ۵/۲ برابر وزن مخصوص بتن معمولى است. براساس تعریف موسسه ACI آمریکا بتن سنگین، بتنى است که اساساً داراى وزن مخصوص بزرگترى نسبت به بتن هاى ساخته شده با سنگدانه هاى معمولى مى باشد، و معمولاً با استفاده از سنگدانه هاى سنگین تهیه شده و به طور ویژه به عنوان سپر محافظ در مقابل تشعشع به کار مى رود. هر چند که سپرهاى محافظ در مقابل تشعشع کاربرد اصلى بتن هاى سنگین هستند، لیکن در ساخت وزنه هاى تعادلى (بتن هاى وزنى) و یا در مواردى که نیاز به افزایش بار مرده سازه، بدون افزایش حجم هستیم، نیز مورد استفاده مى باشند. هنگامى که بحث از بتن سنگین است، منظور بتنى با جرم مخصوص بیش از ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مى باشد، که براساس نوع و اندازه سنگدانه مصرفى و شیوه تراکم و تخلیه، مى تواند جرم مخصوص بیش از ۶۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب داشته باشد.بتن سنگین همواره هزینه ساخت بیشترى نسبت به بتن هاى معمولى دارد. این اضافه قیمت مى تواند ناشى از مواردى نظیر؛ حفارى معدن، حمل مصالح، شکستن دانه بندى مصالح، اختلاط مناسب سنگدانه در خمیر سیمان، جا دادن و پرداخت سطح بتن ریخته شده باشد. هزینه حمل و نقل سنگدانه هاى سنگین در مقایسه با سنگدانه هاى معمولى که معمولاً  در نزدیکى کارگاه در دسترس مى باشند، نسبتاً  بالاست. اکثر تجهیزات مرتبط با مصالح سنگى نظیر سنگ شکن ها و دستگاه هاى دانه بندى براساس خصوصیات سنگدانه هاى معمولى ساخته و آماده مى شوند، به همین جهت در صورت استفاده از سنگدانه هاى سنگین سرعت استهلا ک این تجهیزات افزایش مى یابد. در نتیجه بازده این تجهیزات نسبت معکوس با چگالى سنگدانه ها دارد. در این حال اگر جرم مخصوص بتن معمولى حدود ۲۴۰۰ و بتن سنگین ۶۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب فرض شود، جهت تهیه یک مخلوط همگن و یکنواخت بدون اینکه بخواهیم فشار اضافى بر تجهیزات مکانیکى اعمال نماییم، باید از ۴۰ درصد ظرفیت اسمى دستگاه مخلوط کن استفاده شود. با وجودى که استحصال، حمل، شکستن و دانه بندى سنگدانه ها جهت تهیه بتن سنگین پرهزینه است و اختلاط، حمل و نقل و ریختن و پرداخت بتن ساخته شده هزینه بالاترى نسبت به بتن معمولى را در بر دارد، لیکن این نوع بتن در ساخت سپر محافظ در مقابل تشعشع، (نظیر دیواره نیروگاهها و آزمایشگاهها) ساخت وزنه هاى تعادلى و در مواردى که در حداقل فضا، تراکم جرم (وزن مرده زیاد) مورد نیاز باشد، کاربرد ویژه خواهد داشت. هنگامى که طراحى براساس چگالى باشد، ضخامت دیوار یا کف ممکن است با دو برابر کردن چگالى بتن ساخته شده، به میزان ۵۰ درصد کاهش یابد. با افزایش چگالى بتن، خصوصیات زیادى از بتن افزایش یافته یا دستخوش تغییر خواهد شد. یکى از مهمترین این خصوصیات، مقاومت سایشى بتن است. در صورت یکسان بودن سایر شرایط، با افزایش چگالى بتن، مقاومت سایشى آن نیز افزایش مى یابد.با کاربرد برخى از مواد افزونى پیشرفته، مى توان چگالى خمیر سیمان را افزایش داده و نسبت آب به سیمان را کاهش و کارایى را افزایش داد، در ضمن با کاهش نسبت آب به سیمان بالطبع، مقاومت بتن ساخته شده نیز افزایش مى یابد.علاوه بر افزودنى هاى شیمیایى، با بکار بردن دوده سیلیسى که یک افزودنى معدنى است، مى توان نفوذ پذیرى بتن، را کاهش و چگالى خمیر سیمان و مقاومت بتن را افزایش داد