بتن به طور گسترده ای از مصالح ساختمانی در دنیای ساخت و ساز استفاده می شود. بتن از مواد مختلفی تشکیل شده است که البته همه آنها نقش متفاوتی دارند. خواص بتن به طور کلی به اختلاط مواد تشکیل دهنده بتن مانند سیمان، سنگدانه های درشت، سنگدانه های ریز (ماسه) و آب بستگی دارد.
تمام دنیا آرزو می کنند که سازه آنها مستحکم و بادوام باشد و برای این کار همیشه سازه های خود را مطابق با استحکام و خدمات مطلوب طراحی می کنند. مقاومت یک نشانه کلی از کیفیت بتن می دهد. زیرا ارتباط مستقیمی با عملکرد مادام العمر سازه بتنی دارد. پیمانکاران بتن از مقاومت بتن مراقبت می کنند که نشان دهنده توانایی سازه در تحمل بارهای مختلف (به عنوان مثال بار مرده، بار زنده، بار زلزله، بار باد و غیره) است. مقاومت بتن را می توان با آزمایش های مختلفی که بر روی آن انجام می شود مانند مقاومت فشاری ، مقاومت کششی و مقاومت خمشی اندازه گیری کرد.
شرکت ماشین سازی صادقی، طراح و تولید کننده انواع ماشین آلات و تجهیزات ساختمانی شامل دستگاه بلوک زنی ، میکسر سیمان ، خاموت زن و … مطابق با استانداردهای روز صنعت میباشد. با توجه به فروش بدون واسطه و حجم زیاد سفارشات در تولید انبوه، دارای محصولات با مناسب ترین قیمت نسبت به محصولات مشابه در بازار می باشد.
جدای از آزمایشات فوق، عوامل مختلفی نیز وجود دارد که می تواند بر مقاومت بتن نیز تأثیر بگذارد که در زیر به موارد بارز آن عوامل می پردازیم:
عوامل موثر بر مقاومت بتن
1. نسبت آب به سیمان
نسبت وزن آب به وزن سیمان را نسبت آب به سیمان می گویند. مهمترین عامل برای به دست آوردن مقاومت بتن است. نسبت w/c کمتر منجر به مقاومت بیشتر بتن می شود. معمولاً از نسبت آب به سیمان 0.45 تا 0.60 استفاده می شود. آب بیش از حد منجر به جدا شدن و ایجاد فضای خالی در بتن می شود. نسبت آب به سیمان با مقاومت بتن نسبت معکوس دارد. همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است زمانی که نسبت w/c افزایش می یابد مقاومت بتن کاهش می یابد و زمانی که نسبت w/c کاهش می یابد مقاومت بتن افزایش می یابد.
2. تراکم بتن
تراکم بتن چگالی بتن را افزایش می دهد زیرا فرآیندی است که در آن حفره های هوا از بتن تازه قرار داده شده حذف می شود که بتن را فشرده و متراکم می کند. وجود حفره های هوا در بتن مقاومت آن را تا حد زیادی کاهش می دهد .تقریباً 5 درصد از حفره های هوا می تواند مقاومت را 30 تا 40 درصد کاهش دهد. همانطور که در نمودار بالا می بینیم، حتی در یک نسبت آب به سیمان استحکام با دقت های مختلف تراکم متفاوت است. در بتن کاملا متراکم شده، مقاومت بیشتر از بتن کم متراکم است.
عوامل موثر بر مقاومت بتن
3. مواد تشکیل دهنده بتن
ترکیبات اصلی بتن سیمان، ماسه ، سنگدانه و آب است. کیفیت هر ماده بر مقاومت بتن تأثیر می گذارد. بنابراین، همه مواد باید معیارهای استاندارد برای استفاده در بتن مانند:
الف) نوع و مقدار سیمان
مقدار سیمان به شدت بر مقاومت بتن تأثیر می گذارد. محتوای سیمان بیشتر، تمایل به ترک های انقباضی را در هنگام عمل آوری و سخت شدن بتن افزایش می دهد. انواع سیمان نیز تاثیر زیادی بر خواص بتن سخت شده دارند. طبق استاندارد IS 456 2000، حداقل مقدار سیمان مشخص شده از 300 تا 360 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن برای شرایط مختلف قرار گرفتن در معرض و برای گریدهای مختلف بتن متغیر است. حداکثر میزان سیمان در بتن نیز به 450 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن محدود شده است. عیار سیمان – یعنی عیار 33، عیار 43، عیار 53 نیز بر مقاومت بتن تأثیر می گذارد. هر چه درجه بالاتر باشد، استحکام بالاتر به ویژه استحکام اولیه بالا است.
ب) انواع و مقدار سنگدانه
مقاومت بتن به مقاومت سنگدانه ها بستگی دارد . کیفیت پایین سنگدانه باعث کاهش مقاومت بتن می شود. مقدار سنگدانه نیز بر خواص بتن سخت شده تأثیر می گذارد. در محتوای ثابت سیمان، مقدار بیشتر سنگدانه باعث کاهش مقاومت بتن می شود. شکل و درجه بندی سنگدانه تا آنجایی که مقاومت بتن مورد توجه قرار می گیرد، نقش عمده ای دارد.
ج) کیفیت آب
کیفیت آب در فرآیند گیرش و سخت شدن بتن نقش بسزایی دارد. اسیدی، روغنی، سیلتی و آب دریا نباید در مخلوط بتن استفاده شود. ناخالصی های آب تأثیر نامطلوبی بر مقاومت بتن می گذارد. بنابراین همیشه در مخلوط بتن از آب آشامیدنی استفاده می شود. به خصوص آب ناخالص ممکن است منجر به خوردگی ، کربناته شدن یا حمله اسیدی شود، بنابراین عمر بتن را کاهش می دهد.
4. عمل آوری بتن
عمل آوری بتن برای جلوگیری از انقباض پلاستیک، کنترل دما، توسعه مقاومت و دوام بسیار ضروری است. عمل آوری رطوبت و دمای مورد نظر را در عمق و نزدیک سطح پس از قرار دادن و تکمیل بتن برای توسعه مقاومت فراهم می کند. به عبارت دیگر، عمل آوری آب کافی را برای تکمیل فرآیند هیدراتاسیون بدون وقفه در اختیار بتن قرار می دهد که برای توسعه مقاومت مهم است. معمولاً پخت 7 روزه معادل 70 درصد مقاومت فشاری است. دوره پخت بستگی به نوع سیمان و ماهیت کار دارد. به طور کلی، برای سیمان پرتلند معمولی حدود 7 تا 14 روز است . روش‌های زیادی برای پخت وجود دارد مانند آب‌پاشی و غوطه‌وری، اسپری کردن و مه‌پاشی پوشش‌های مرطوب اشباع شده و غیره.
از این رو لطفاً به یاد داشته باشید که در هنگام اختلاط بتن تا حد امکان از آب کمتر استفاده کنید و پس از بتن ریزی تا حد امکان از آب استفاده کنید.
5. شکل سنگدانه
اشکال زیادی از سنگدانه ها مانند زاویه ای، مکعبی، دراز، پوسته پوسته،نامنظم و گرد وجود دارد.
سنگدانه های زاویه دار دارای بافت خشن هستند و سنگدانه های گرد دارای بافت صاف هستند. بنابراین، سنگدانه های گرد، مشکل عدم اتصال خمیر سیمان و سنگدانه را ایجاد می کنند. سنگدانه های زاویه دار در بتن اثر به هم پیوستگی بهتری از خود نشان می دهند، اما سنگدانه های زاویه دار حاوی مقدار بیشتری حفره است. برای این کار، شما نیاز به کل دانه بندی شده داشتید. شکل سنگدانه ها در مورد بتن با مقاومت بالا و کارایی بالا که از نسبت w/c بسیار پایین استفاده می شود اهمیت بیشتری پیدا می کند. در چنین مواردی برای کارایی بهتر، سنگدانه های مکعبی با درجه بندی یکنواخت مورد نیاز است .
6. حداکثر اندازه مصالح
سنگدانه های سایز بزرگتر استحکام کمتری دارند زیرا سطح کمتری برای ایجاد پیوند ژل دارند که مسئول استحکام است. سنگدانه با اندازه بزرگتر بتن را ناهمگن می کند. هنگامی که تحت فشار قرار می گیرد، بارگذاری را به طور یکنواخت توزیع نمی کند. به دلیل خونریزی داخلی، مشکل ایجاد ریزترک در بتن زمانی رخ می دهد که از سنگدانه های بزرگتر در بتن استفاده شود.
7. درجه بندی کل
درجه بندی سنگدانه ها توزیع اندازه ذرات سنگدانه ها را تعیین می کند. این مهمترین عامل برای مخلوط بتن است. سه نوع دانه دانه بندی شده وجود دارد.
سنگدانه های خوب دانه بندی شده حاوی تمام اندازه ذرات سنگدانه هستند. به طوری که مقدار کمتری حفره داشته باشند. استفاده از سنگدانه های با دانه بندی خوب استحکام بیشتری به بتن می دهد.
8. وضعیت آب و هوا
شرایط آب و هوایی نیز به دلایل مختلف بر مقاومت بتن تأثیر می گذارد. در آب و هوای سرد، بتن بیرونی به دلیل تغییر ناگهانی آب و هوا در معرض عمل انجماد و ذوب مکرر قرار می گیرد. باعث تخریب بتن می شود. با تغییر رطوبت، مواد منبسط و منقبض می شوند. باعث ایجاد ترک در بتن شد .
9. دما
با درجه معینی از افزایش دما، سرعت فرآیند هیدراتاسیون در آن افزایش می یابد که به سرعت قدرت می یابد. تغییرات ناگهانی دما باعث ایجاد گرادیان حرارتی می شود که باعث ترک خوردن و پوسته شدن بتن می شود. به طوری که مقاومت نهایی بتن در دمای بسیار بالا کمتر می شود.
10. نرخ بارگذاری
مقاومت بتن با افزایش سرعت بارگذاری افزایش می یابد زیرا در بارگذاری های بالا زمان کمتری برای خزش وجود دارد. خزش باعث ایجاد تغییر شکل دائمی در سازه در بارگذاری ثابت می شود. به طوری که شکست در مقادیر محدود کرنش به جای تنش رخ می دهد. در بارگذاری سریع، مقاومت بار بهتر از بارگذاری آهسته است.
مقاومت بتن
11. عصر بتن
با افزایش سن بتن، درجه هیدراتاسیون بیشتر می شود. فرآیند هیدراتاسیون واکنش شیمیایی آب و سیمان است. هیدراتاسیون ژلی را تولید می کند که نقش مهمی در پیوند ذرات اجزای بتن دارد. بنابراین مقاومت بتن با افزایش سن افزایش می یابد. به طور معمول، مقاومت بتن پس از 11 سال دو برابر می شود، مشروط بر اینکه عوامل نامطلوب وجود نداشته باشد.
آگاهی از عوامل موثر بر مقاومت بتن از جهات مختلف به ویژه در طراحی سازه، انتخاب مصالح برای بتن، رعایت احتیاط در شرایط مختلف آب و هوایی، انتخاب روش های مختلف برای بتن ریزی، هدف گذاری عمر بهتر سازه های ساختمانی، برای نگهداری کم ساختمان مفید است. پس از ساخت، دوام بیشتر و خدمات بهتر و غیره.