گفت‌وگو با پدر بتن ایران: علی‌اکبر رمضانیانپور
پگاه پایه دار (از دفتر هنر معماری)، آذر 1394

در حال پژوهش و نگارش مقاله‌های مربوط به ویژه‌نامه‌ی بتن برای شماره ی زمستان هنر معماری بودم، به این نتیجه رسیدم که نوشتن مطلبی در این باب، بدون استفاده از علم متخصصین آن، کامل نخواهد شد. در جست‌و‌جوی خود با کلیدواژه‌ی «پدر بتن ایران» برخوردم و پرسشی که در پی آن ذهنم را به خود مشغول کرد :«چطور آدمی می‌تواند به درجه‌ای برسد که به او صفت «پدر» آن علم را بدهند؟» با جست‌وجوی بیشتر و مشاهده‌ی کتب، مقالات، سمت‌ها و زندگی این استاد گرانقدر، بیشتر به این نتیجه رسیدم که قطعاً شنیدن سخنان این بزرگوار برای همگان مفید و مؤثر خواهد بود و بدون بهره‌مندی از علم این متخصص، پرداختن به این مبحث لطفی نخواهد داشت.
علی‌اکبر رمضانیان‌پور، متولد سال 1330 در تهران می‌باشد. وی در سال 1354 موفق به اخذ مدرک کارشناسی‌ارشد رشته‌ی راه و ساختمان از دانشکده‌ی فنی دانشگاه تهران شد و در سال 1366 دكتری خود را در همین رشته و با تخصص بتن، از دانشگاه لیدز انگلستان دریافت کرد. او که تاکنون تجربیات مدیریتی، علمی، عملی و فعالیت‌های ملی و بین‌المللی فراوانی در این زمینه داشته است، تاکنون موفق به اخذ جوایز و نشان‌های گوناگون داخلی و خارجی گشته که از نمونه‌های آن می‌توان به جايزه‌ی دانشمند برتر بتن از انگلستان، در سال 2007، جايزه‌ی دانشمند برتر بتن از انجمن بتن آمريكا، در سال 2009 و تجليل در روز بتن، به‌عنوان پيشكسوت علم بتن توسط انجمن بتن ايران در سال 1387، اشاره نمود. علی‌اکبر رمضانیانپور، همچنین در این زمینه کتاب‌ها و مقالات متعددی را به تحریر درآورده‌ و اختراعات و اکتشافات گوناگونی داشته‌ است.
مقاله‌ی حاضر مطالبی‌ست که ایشان سخاوتمندانه در مدت زمان مصاحبه در اختیار ما قرار دادند. مصاحبه‌ای که لحظه لحظه‌اش سرشار از نکات کاربردی برای متخصصین و علاقه‌مندان در این زمینه می‌باشد.
تعریف شما به‌عنوان پدر بتن ایران از بتن چیست؟
بتن تعاریف متعددی دارد، اما ساده‌ترین تعریفش، سنگ مصنوعی‌ای‌ست که از مجموعه‌ی یک ماده‌ی چسباننده مثل سیمان و یک ماده‌ی پرکننده مثل سنگدانه، شن، ماسه و همچنین آب تشکیل می‌شود که در سختی مانند سنگ مقاومت پیدا می‌کند و از اینرو، به‌عنوان سنگ مصنوعی نامیده می‌شود، اما به‌نظر من بتن تعریف دیگری هم دارد و آن اینکه بتن ماده‌ای حیات‌دار است که با گذشت زمان سخت و مقاوم می‌شود، خواصش تغییر پیدا می‌کند و در واقع، همین خصوصیات است که آن را به‌ ماده‌ا‌ی بسیار مناسب جهت ساخت‌وساز تبدیل کرده است. اگر از این دیدگاه به بتن نگاه کنیم و آن را مثل موجودی بدانیم که زنده است، خواص مختلفی خواهد داشت، ولی اگر به‌عنوان یک تکه سنگ به آن بنگریم که ثابت بوده و تغییری نخواهد کرد، ویژگی‌های منحصر به‌فردش درک نخواهد شد. اگر چه با توجه به واکنش‌های سیمان که طی آن کریستال‌های زیبایی تشکیل و فضاهای داخلی کم‌کم پر می‌شوند، نفوذ کاهش و دوام افزایش پیدا می‌کند، پویایی و حیاتش را درک می‌کنیم.
به‌طور کلی در تعریف علمی به هر ماده‌ای که از دو جزء چسباننده و پرکننده تشکیل شده باشد و ماده‌ی چسباننده، ماده‌ی پرکننده را در بر گیرد، «بتن» گفته می‌شود. طبق این تعریف حتا آسفالت هم یک نوع بتن محسوب می‌شود که ماده‌ی چسباننده‌اش قیر و پرکننده‌اش شن و ماسه است. ولی ماده‌ی چسباننده‌ی بتنی که در ذهن ماست، سیمان پرتلند است که باعث چسباندن سنگدانه‌ها به هم می‌شود.
یکی از تعاریفی که در سال‌های اخیر به‌وجود آمده، «بتنِ معماری» است. ویژگی و مزایای این بتن از نظر شما چیست؟
امروزه بسیاری از افراد با این حقیقت آشنا نیستند که در جهان، بتن پرمصرف‌ترین ماده بعد از آب می‌باشد. در دنیا، سالیانه به ازای هر نفر یک تن بتن مصرف می‌شود که این حجم اهمیت این ماده را نشان می‌دهد. علت این امر هم، این است که ما بتن را می‌توانیم به هر شکل دلخواهی در بیاوریم که اصطلاح علمی آن «versatile» به معنای انطباق‌پذیر است. این ماده، می‌تواند تغییر شکل دهد، به شکل قالب در بیاید و نماهای مختلفی را در اختیار ما بگذارد که همین امور باعث جنبه‌های مختلفی از زیبایی بتن می‌شود، حتا با استفاده از این ماده، می‌توان به رنگ‌های مختلفی هم دست پیدا کرد. مجموع این عوامل، باعث شده تا این ماده در معماری و حتا رشته‌های دیگر هنر، مثل مجسمه‌سازی، طرفداران زیادی داشته باشد؛ گرچه توقع دیگری که از این ماده وجود دارد، دوام و پایایی‌ست. اگر بتن به درستی ساخته و محافظت شود، می‌تواند عمر مفید چندین ساله داشته باشد که چه در مباحث سازه‌ای و چه مباحث طراحی، بسیار مهم و قابل توجه می‌باشد. این ویژگی برای معمارانی که خواهان خلق آثاری ماندگار هستند، مانند بسیاری از بناهای تاریخی و باستانی ما که سال‌ها استوارند، ارزشی دوچندان پیدا می‌کند.
با توجه به مطالبی که گفته شد، نقش و جایگاه بتن در معماری و عمران گذشته‌ی ایران چه بوده است؟
جلوه‌ی بتن در طبیعت را می‌توان در انواع خاصی از سنگ‌ها به نام «کُنگلومِرا» پیدا کرد. این‌ها سنگ‌های بسیار سختی هستند که در آن نوعی خمیر، سنگدانه‌ها را پوشانده و جسمی سخت تشکیل داده است. بنابراین از این ماده در طبیعت الهام گرفته شد و بتن به‌وجود آمد. مسلماً استفاده از سیمان در این ترکیب بعد از ابداع آن یعنی سال 1824 میلادی متداول گشت، اما تا قبل آن از مواد دیگری، مثل آهک، استفاده می‌شد که البته با آهک کارهای بسیاری انجام می‌گرفت، مانند شفته‌ی آهک که در پی‌سازی‌ها بکار برده می‌شد و یا حتا گاهی خاک رس که پس از پخته شدن به سختی مورد نیاز می‌رسید؛ پس مشاهده می‌شود که از زمان‌های گذشته نیز از ملات‌هایی استفاده می‌شده که کارکردی مشابه بتن داشته‌اند. در ایران از گذشته‌های دور از موادی مثل ساروج در ساخت بناها و به‌خصوص آب‌انبارها استفاده می‌شده، اما بتن به شکل امروزی، قدمت چندانی ندارد و با ساخت اولین کارخانه‌ی سیمان تهران در شهر ری، آغاز شد که به حدود 80 سال پیش بازمی‌گردد.
جایگاه فعلی ما در استفاده از بتن کجاست؟ ما چقدر از فناوری‌های جدید در این باب استفاده می‌کنیم و اصطلاحاً کجای دنیاییم؟
زمانی که من در سال‌های 1362 برای گذراندن دوره‌ی دکترای خود به انگلستان رفتم، با مقایسه‌ی بناهای ساخته شده در ایران و این کشورها، متوجه فاصله‌ی بسیار زیاد ما در این زمینه شدم که البته با وجود کاهش یافتن آن در سال‌های اخیر، باز هم ادامه دارد. می‌توان گفت که اگر فاصله‌ی زیادی در حدود 20 تا 25 سال پیش وجود داشت، اکنون با تشکیل انجمن‌ها و مؤسسات مختلف و تلاش برای افزایش آگاهی، اندکی در کیفیت و استفاده از انواع گوناگون بتن، ارتقا پیدا کرده‌ایم و می‌توان به این نتیجه رسید که ما امروزه در مورد میزان مصرف عمومی بتن، نسبت به جهان عقب نیستیم. با این وجود، در راستای استفاده از بتن‌های ویژه، خاص و جدید که بتن‌هایی بادوام و توانمند هستند، گامی برنداشته‌ایم و از این منظر اختلاف زیادی داریم که از بین بردن این فاصله، نیازمند انقلاب عظیمی‌ست که باید همه مصمم باشیم تا بتن معمولی نسازیم، زیرا متأسفانه ما، شاید در کمیت پیشرفت‌هایی داشته‌ایم، اما در کیفیت خیر!
این بتن‌ها چه کیفیت و ویژگی‌هایی دارند؟ چه انواعی از بتن در دنیا وجود دارد که ما از آنها استفاده نمی‌کنیم یا کمتر با آنها آشنا هستیم؟
بیش‌تر تحولاتی که حول بتن اتفاق افتاده، به‌منظور ارتقای مقاومت بتن معمولی می‌باشد که 25 – 35 مگا پاسکال هست. چون هرچه مقاومت بالا رود، ابعاد سازه‌ها و میزان مصرف مصالح کاهش یافته و بنابراین، از فضاها استفاده‌ی مفیدتری می‌شود. به‌خصوص آنکه، بحث دوام و مقاومت در کنار دریاها، بندرگاه‌ها و حتا شهرهای امروزی که مجاورت بتن با گاز CO2 باعث تخریب آرماتورهای درون بتن یا اصطلاحاً کربناته شدن آن می‌شود، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. این کار از شناسایی سیمان آغاز شد و به‌طور کلی با آزمایش بر روی طرح اختلاط‌های مختلف ادامه پیدا کرد. دنیا حدود 20 سال است که به این موضوع فکر می‌کند و چند سالی‌ست که از آن در ساخت و ساز خود بهره می‌برد، اما در ایران جز در مواردی خاص، کمتر از این تحولات استفاده می‌شود. این تحول نیازمند علم بالایی‌ست که متأسفانه چون گاهی مهندسین و دانشجویان با آن آشنا نیستند، ساخت بتن در کارگاه‌ها با روش‌های تجربی و با استفاده از سیستم‌های کارگری اتفاق می‌افتد؛ درحالی‌که دانش زیادی در این کار نهفته است. البته برنامه‌ریزی‌های زیادی در این راستا صورت گرفته که تا سال 1404 بتوانیم از بتن‌های با مقاومت بالا استفاده نماییم و این کار، مستلزم عزم جدی و همگانی‌ست.
نوع دیگری از بتن که در دنیا طرفداران بسیاری دارد بتن‌های «خود متراکم» است؛ یعنی بتنی که با ریختن در قالب و بدون نیاز به لرزاندن و ویبره کردن به فرم دلخواه برسد. این نوع بتن در رشته‌ی معماری کاربرد بسیاری داشته که برای مثال در بدنه‌ی برج میلاد هم استفاده شده و با استفاده از قالب‌های چوبی، طرح رگه‌های چوب بر نمای آن حک شده است. ابداع این بتن، در سال 1985 میلادی، توسط ژاپنی‌ها صورت گرفت، اما در ایران برای اولین بار در ساخت پایه‌های برج میلاد استفاده شد که 16 متر ارتفاع دارد که این بتن تنها برای ساختش مناسب بود. آخرین پروژه هم، پل صدر است که تماماً با بتن خود متراکم ساخته شده و شاید در دنیا بی‌نظیر باشد.
انواع دیگر بتن‌ها، بتن‌های الیافی‌ست که در آن برای افزایش کشش بتن از الیافی مانند الیاف فولادی، پلیمری، پلی پروپیلن و یا شیشه استفاده می‌شود. در واقع در بتن‌های معمولی، کشش با تعبیه‌ی آرماتورها تأمین می‌گردد، اما در این بتن‌ها، نیازی به آرماتور نبوده و بتن، کشش مناسبی دارد. استفاده از این نوع بتن، موجب کاهش هزینه‌های اقتصادی ناشی از استفاده‌ی آرماتور، صرفه‌جویی در زمان و افزایش طول عمر بتن می‌شود، زیرا شاید بتوان گفت که 90% خرابی‌های بتن ناشی از خرابی‌های آرماتور است.
از سایر گونه‌های بتن،‌ می‌توان به «بتن با استفاده از شیوه‌ی غلطکی» یا «بتن کوبیده با غلطک» اشاره نمود که چندین سال پیش در سدسازی‌ها استفاده می‌شد و کم کم به جاده‌سازی‎ها و زیرسازی‌ها ورود پیدا کرد. در موارد دیگر، آزمایشاتی بر روی چسباننده‌ی بتن صورت گرفته که برای مثال از گوگرد در حالت مذاب استفاده شود و به آن، سنگدانه اضافه گردد که به آن اصطلاحاً «بتن گوگردی» می‌گوییم. در ایران هم با وجود آنکه کشور نفت‌خیزی‌ست و می‌توان به‌طور گسترده از این پتانسیل استفاده نمود. البته پیرامون کاربرد این نوع بتن، تنها آزمایشاتی صورت گرفته و به مرحله‌ی اجرا نرسیده است. همچنین بتن‌های مخصوص راه‌سازی وجود دارد که متأسفانه در ایران از این روش استفاده نمی‌شود. دنیا سال‌هاست که به دلیل مقاومت بیشتر بتن، نسبت به آسفالت، از آن برای راه و جاده‌سازی استفاده می‌کند، اما در ایران تنها در باند فرودگاه تبریز این روش بکار برده شد تا گامی در این راستا برداشته شود و موجب آشنایی همگان گردد.
از پیشرفت‌های دیگر در این زمینه، استفاده از سیمان‌های «ژئوپلیمری» است که در آن با انجام فعالیت‌های شیمیایی بر روی خاک‌های پوزولانی، خمیر چسباننده‌ای به‌دست می‌آید و با اضافه شدن سنگدانه‌ها به ماده‌ای نظیر بتن می‌رسیم. البته این نوع بتن به‌دلیل قیمت بالا و خطرناک بودن مواد شیمیایی درگیر، هنوز در مرحله‌ی آزمایشگاهی‌ست و عملی نشده است. قدرت و تفکر بشر در این مبحث تا جایی پیش رفته که بتن‌هایی با 20 برابر مقاومت بتن‌های معمولی بسازد. از نمونه‌های آن می‌توان به «سیمان دندان» اشاره نمود که هنوز مراحل آزمایشگاهی خود را طی می‌کند.
بتن پایدار چطور؟
مواد تشکیل‌دهنده‌ی بتن، شامل موادی مانند سیمان است که برای تولید هر تن آن در حدود یک تن گاز CO2 تولید می‌شود. البته در تولید سنگدانه‌ها هم آلاینده وجود دارد، ولی در هر صورت از ترکیب این مواد، بتنی به‌دست می‌آید که می‌تواند آلایندگی‌ها را بلعیده و در خود دفع کند. بنابراین، می‌توان برای مثال به همراه سیمان از ضایعات صنایع در ترکیب بتن استفاده نمود تا اندک جبرانی بر تولید آلاینده‌های حاصل از ساخت سیمان باشد. از طرف دیگر، همانطور که اشاره شد، آرماتورهای بتن با جذب CO2 دچار واکنشی می‌شوند که خود باعث تخریب بتن می‌شود، بنابراین اگر بتوانیم بتنی بسازیم که نیازی به آرماتور نداشته باشد، این ماده مانند درختی عمل می‌کند که آلاینده‌های موجود در شهرها را به خود جذب می‌نماید. ولی مسئله‌ی دیگری که در این راه با آن مواجه می‌شویم بازیافت دوباره‌ی بتن است تا همیشه بتواند این پروسه را ادامه دهد. تفکرات دیگری که در این راستا وجود دارد مربوط به تولید و مصرف سیمان‌های پرتلندی‌ست که باید با استفاده از مواد طبیعی یا مصنوعی مثل سرباره‌های کوره‌های ذوب آهن و یا خاکستر ذغال سنگ به حداقل برسد و نهایتاً، جایگزین مناسبی برای آن یافت. در توسعه‌ی پایدار، باید به حفظ محیط زیست کمک نمود و کمترین آلودگی را وارد آن کرد. مبحث دیگر، افزایش مقاومت بتن است که تعمیر و مرمت آن اثرات مخربی داشته و باعث اتلاف زمان، هزینه و نیروی انسانی می‌شود. از اینرو، باید به انواع بتن و محلی که می‌خواهیم بتن را بکار بریم توجه کنیم. مسلماً بتنی که در ساختار لوله‌های فاضلاب و محیط‌های اسیدی بکار می‌رود با بتن مورد استفاده در پی‌سازی ساختمان، تفاوت دارد. امروزه تفکرات جهانی به‌سمت تنوع‌گرایی در بتن پیش می‌رود، چون متوجه شده اند که از یک نوع بتن، نمی‌توان برای هر کاربری‌ای استفاده نمود. به‌همین منظور، بتن‌های مختلفی ساخته، آزمایش و مدلسازی می‌شوند. در فدراسیون‌های جهانی، بحث‌های زیادی در باب موضوع افزایش دوام و به دنبال آن دستیابی به مقاومت حداکثری صورت می‌گیرد که به نظر من، آینده هنوز هم به‌طور گسترده در اختیار بتن خواهد بود.
هم‌اکنون در ایران، در زمینه‌ی بتن چه کارهایی صورت می‌گیرد که در آینده مفید خواهد بود و تأثیر مثبت خواهند داشت؟
علاوه بر تشکیل انجمن بتن ایران، هر ساله کنفرانس‌ها و سمینارهای متعددی برگزار می‌گردد که در آن معماران و مهندسین کشورهای دیگر به معرفی پیشرفت‌ها و پروژه‌های خود می‌پردازند و این امر باعث آشنایی هرچه بیشتر ما می‌شود. من فکر می‌کنم کنفرانس‌های بین‌المللی که پیرامون بتن و تکنولوژی‌های وابسته به آن برگزار می‌گردند، می‌توانند تأثیر بسیار مثبتی بر دانشجویان، اساتید و مهندسین بگذارند، ولی مسلماً کافی نخواهند بود. من هم حداقل در دو تا از مجامع بین‌المللی بتن مثل FIB عضو هستم که هرساله ضمن شرکت در آنها، کتاب ها و اطلاعات جدید را در اختیار علاقه مندان می گذارم اما نکته‌ی بسیار مهم در این باب، عملی شدن این علوم است. همانطور که آمارها نشان می‌دهند، ما در تعداد مقالات به سطحی مطلوب رسیده‌ایم، اما در کاربرد آن خیر. به همین جهت، لازم است پایان‌نامه‌ها و تزها کاربردی‌تر شوند تا قدمی برای پیشرفت کشور برداشته شود.
چه افقی را برای آینده‌ی بتنی ایران پیش‌بینی می‌کنید؟
همانطور که گفتم، در ایران بحث‌ها و برنامه‌ریزی‌هایی که می‌شود مربوط به افق سال 1404 است و آن این است که ما حداقل به مقاومت مطلوب برای بتن برسیم. خوشبختانه در این راه، آموزش‌ها و فعالیت‌های زیادی صورت می‌گیرد، اما مسلماً کافی نخواهد بود. کشورهای دیگر به‌دلیل کم بودن جمعیتشان نیاز چندانی به ساخت‌وسازهای گسترده ندارند، اما در کشور ما، صنعت ساختمان و همچنین راه و جاده‌سازی رونق بیشتری دارد. به‌علاوه‌‌ی آنکه متأسفانه چون تا به حال به دوام بتن فکر نشده است، عمر مفید ساختمان‌های بتنی ما بسیار کم می‌باشد و نیاز به مرمت و مراقبت بسیاری دارند؛ پس هم باید پروژه‌های بسیاری را بسازیم تا نیازهایمان را برطرف نماییم و هم اینکه از سازه‌های گذشته‌مان مراقبت کنیم، اما متأسفانه ضعف بزرگی که در دانشکده‌های عمران، معماری و رشته‌‌های مربوط به ساختمان وجود دارد، عدم توجه به دروس مواد و مصالح است و دانشجویان بیشتر به استفاده از نرم‌افزارها و کامپیوترها برای محاسبات خود توجه می‌کنند. در حالی‌که، این وسایل باید تنها ابزاری برای کمک رساندن به مهندسین باشد و نه آنکه ذهن او را برای عملی نمودن کارها ببندد؛ تا جایی‌که حتا آنها گاهی درک درستی از اعداد به‌دست آمده از محاسبات نیز ندارند. اینگونه است که دانشجویان پس از فارغ‌التحصیلی، نمی‌توانند نقش درستی در کارگاه‌ها داشته باشند و سیستم کارگاهی ما به همان روال تجربی همیشگی پیش می‌رود.
به‌طور کلی، آینده‌ی روشنی را برای بتن ایران می‌بینم، اما این در صورتی‌ست که همه در این راستا تلاش نمایند. باید علم ما به مرحله‌ی کاربرد برسد. همانطور که از قدیم می‌گویند: «علم بی عمل، درخت بی‌ثمر.» باید آینده را در کنار تئوریسین‌ها ساخت، علم نباید وارداتی باشد، ما باید خودمان از پتانسیل‌های کشور، مانند معادن‌مان استفاده نماییم، آزمایش‌های متعدد انجام دهیم و به‌جای وابستگی به خارج، خودمان آن را بسازیم و به دیگران منتقل کنیم.
و اما سخن آخر …
من بسیار علاقه‌مندم به دانشجویان بگویم که با کار و آزمایش بسیار بر روی معادن و خاکمان، می‌توانیم به مواد جدیدی دست یابیم و این مستلزم توجه آنان به این مباحث است. شاید بهتر است در برنامه‌های درسی دانشگاه‌هایمان، تجدید نظر کنیم و به‌جای استفاده‌ی صرف از کامپیوتر برای دروس محاسباتی، به آزمایش و پژوهش بپردازیم، زیرا کامپیوترها مثل جعبه‌های سیاهی شده‌اند که قدرت فکر کردن را از دانشجویان و مهندسین گرفته‌اند، تا جایی که حتا گاهی آنها نمی‌توانند در درست و منطقی بودن پاسخ‌های کامپیوترها اظهارنظر نمایند.
نکته‌ی دیگر ارتباط بیشتر مهندسین عمران و معماری در خلق آثار ماندنی، جاودان و پایدار از ساخت سازه‌های خاص تا حتا ساخت بناهای معمولی‌تر است. همانطور که در دنیا هم کار گروهی بسیار تشویق می‌شود و نتایج مثبتی هم حاصل شده است. مهم‌تر از همه‌ی اینها، آنکه ما بکار و تلاش بسیاری احتیاج داریم، باید بسیار بخوانیم، نگاه کنیم، آزمایش نماییم و سپس دست به عمل بزنیم. باید زمانی مناسب برای کارهایمان اختصاص دهیم و همیشه به انجام کارهای راحت و زودبازده فکر نکنیم، بلکه باید همچون پروانه‌ای گرد شمع دانش سوخت تا به نتیجه‌ی مناسب رسید. باید “کار و کار و کار ” را اصل زندگی خود قرار دهیم، که البته این کار وابسته به مسائل اخلاقی نیز هست. زمانی که تلاش و اخلاق وارد کارهایمان می‌شود، در همه‌ی ابعاد زندگی و از جمله ساختمان‌سازی، اثر گذاشته و کشورمان پیشرفت‌های چشمگیری خواهد داشت. ان شاء الله…