قدیمیترین اثر از یک سازه بتنی، مربوط به حدود 7000 سال قبل از میلاد است که در سال 1985 میلادی و طی یک عملیات راهسازی در فلسطین کشف شد. این سازه، یک کف بتی آهکی است که حدس زده میشود از حرارت دادن به سنگ آهک و ترکیب کردن آن با آب و سنگدانه ساخته شده. بررسیهای صورت گرفته نشان میدهند که بلوکهای سنگی مورد استفاده در ساخت هرم بزرگ جیزه (2500 سال قبل از میلاد)، توسط یک ماده سیمانی بهم متصل شدهاند.
حدود 500 سال قبل از میلاد، هنر ساخت ملات آهکی در یونان باستان شکل گرفت. این نوع ملات به طور گسترده در ساخت قصرها و معابد یونانی به کار گرفته میشد. در حدود سال 200 قبل از میلاد، رومی ها یک نوع خاص از خاکستر آتشفشانی استخراج شده از محدوده «پوتزولی» (Pozzuoli) واقع در کشور ایتالیا را با آهک مخلوط کردند و دریافتند که این ترکیب مقاومت بیشتری نسبت به مواد ساخته شده پیشین دارد. بعدها این ماده با نام «پوزولان» (Pozzolan) شناخته شد. بسیاری از سازههای پوزولانی رومیها، یونانیها، هندیان و مصریان که هزاران سال پیش ساخته شدهاند، اکنون قابل مشاهد هستند. همین موضوع، پایداری بسیار خوب سازههای بتنی و دلیل تداوم استفاده از آن در طی چند هزار سال گذشته تا امروز را نمایش میدهد.
بتن چیست؟
«بتن» (Concrete)، ترکیبی از شن، ماسه یا سنگهای خردشده با دانهبندیهای مختلف (سنگدانههای ریز و درشت) است که توسط یک خمیر سیمانی به یکدیگر متصل شدهاند. البته با توجه به خواص مورد نیاز، امکان استفاده از افزودنیهای شیمیایی مانند کندگیر کننده، روان کننده و غیره یا افزودنیهای معدنی مانند خاکستر بادی، سرباره و غیره نیز وجود دارد. سخت شدن مخلوط بتن، نتیجه یک فرآیند شیمیایی بین آب و سیمان است.
«بتن سخت شده» (Hardened Concrete) را میتوان به عنوان یک سنگ مصنوعی در نظر گرفت که در آن، فضای بین ذرات بزرگتر (سنگدانههای درشت) توسط ذرات کوچکتر (سنگدانههای ریز) و فضای بین سنگدانههای ریز توسط سیمان پر شدهاند. در یک مخلوط بتنی، مواد سیمانی و آب باعث تشکیل خمیری با عنوان «خمیر سیمان» (Cement Paste) میشوند. وظیفه خمیر سیمان، پر کردن فضای خالی بین سنگدانههای ریز، پوشاندن سطح سنگدانههای ریز و درشت و پیوند بین تمام ذرات در حین فرآیند سخت شدن یا گیرش است.