بررسی مقاومت بتن و عوامل موثر در آن

مقاومت بتون رابطه مستقیم با طول عمر آن دارد.. بتن را می توان ترکیبی جهت رفع نیازهای مهندسی و خواص با دوام مورد نیاز آنها، معرفی کرد. برخی از دیگر خواص مهندسی بتن، شامل مدول الاستیسیته، استحکام کششی، ضرایب خزش، چگالی، ضریب انبساط حرارتی ، می باشند.

مقاومت و کیفیت بتن تولید شده در آزمایشگاه، طی سنجش مقاومت نمونه هایی بتنی در ابعاد آزمایشگاهی تعیین می گردد.به عبارت بسیار ساده، مقاومت فشاری با تقسیم بار شکست به مساحت اعمال بار، معمولاً پس از ۲۸ روز از نگهداری و عمل آوری بتن محاسبه می شود. مقاومت فشاری بتن ، با تناسب بین سیمان، مصالح خوب، درشت دانه ها، آب ومواد افزودنی مختلف، کنترل می شود. هر چه نسبت آب به سیمان کمتر باشد، استحکام فشاری بالاتر خواهد بود.

عوامل موثر برآزمایش مقاومت بتن :

مقاومت استاندارد بتن

۱. شکل و ابعاد بتن

مقاومت بتن در ابعاد و شکل سازه های مختلف، متفاوت است. مقاومت ۲۸ روزه نمونه هاي استوانه اي معمولا بين ۸۰ تا ۸۳ درصد نمونه هاي مكعبي است. با اين وجود، براي بتن هايي كه داراي وزن پايين هستند مقاومت فشاري نمونه هاي استوانه اي و مكعبي تقريبا يكسان است.

2. اندازه بتن

مقاومت بتن با ابعاد سازه نسبت عکس دارد. هر چه اندازه سازه بزرگتر شود مقاومت آن كاهش مي يابد.

3. رطوبت بتن:

فشار آب داخل منافذ بتنی موجب کاهش مقاومت می گردد. مقاومت نمونه هاي خشك نسبت به نمونه هاي اشباع شده ۲۰ الي ۲۵ درصد بيشتر است.

4. سرعت بارگذاري بتن:

سرعت بارگذاری تا حدی بر مقاومت بتن تاثیر دارد .هر چه سرعت بارگذاري بيشتر شود در نتيجه مقاومت فشاري افزايش مي يابد. با اين حال هرچه سرعت را افزايش دهيم نهايتا مقاومت از ۱۵% بيشتر نمي گردد.
امكاني براي تعيين وجود و محل تقريبي حفره ها و ناپيوستگي ها ايجاد مي كند. بنابراين به منظور مطالعه شرايط داخلي توده بتن، اندازه گيري سرعت و دامنه نوساني پالس از ميان جسم بتني ضروري است.

عوامل موثر بر مقاومت و دوام بتن

بتن مقاومت بالا

1. نسبت آب به سيمان

نسب آب به سیمان در فرآیند تولید بتن در مقاومت بتن تاثیر مستقیم دارد. هرچه نسبت آب بیشتر باشد مقاومت بتن کاهش می یابد. تاثير تناسب آب و سيمان بر دوام بتن تاثير گذار است. اگر درصد آب به سيمان را دو برابر افزايش دهيم، مقاومت كاهش مي يابد اما مقدار آن در در طول ۲۸ روز يكسان نيست يعني با اين شرايط خواهيم داشت:

مقاومت يك روزه به ۲۰ درصد كاهش مي يابد.
مقاومت ۳ روزه به ۲۵ درصد كاهش مي يابد.
مقاومت ۷ روزه به حدود ۳۳ درصد (۳/۱) كاهش مي يابد.
مقاومت ۲۸ روزه به ۴۰ درصد كاهش مي يابد.
مقاومت دراز مدت به ۵۰ درصد كاهش مي يابد.

2. مراقبت مرطوب بتن

بتن بدون مراقبت مرطوب ۸۰ درصد افت در مقاومت فشاري ۲۸ روزه خواهد داشت.

3. نوع سيمان مصرفي در بتن

اگر سيمان تيپ يك را مبنا قرار دهيم، مقاومت فشاری بتن برحسب درصدي از سيمان تيپ يك به قرار جدول زير خواهد بود.

نوع سيمان	يك روزه	۷ روزه	۲۸ روزه	۹۰ روزه
تیپ 1	100	100	100	100
تیپ 2	75	85	90	100
تیپ 3	190	120	110	100
تیپ 4	55	65	75	100
تیپ 5	65	75	85	100

4. زمان

مقاومت فشاري بتن مي بايستي در طول زمان افزايش يابد.

5. تاثير دما بر بتن

دماي بتن در زمان ريختن و دماي بتن در زمان مراقبت بر مقاومت بتن تاثير گذارند. اگر دماي بتن در دوره ريختن ثابت بوده و دماي دوره مراقبتي متغير باشد، با افزايش دماي دوره مراقبتي مقاومت بتن افزايش مي يابد. اگر دماي بتن در دوره ريختن و دماي دوره مراقبتي ثابت باشد، هر چه دماي بتن بيشتر باشد بهتر است. طي دوره مراقبتي دماي سطح بتن نبايد از ۴ درجه سانتيگراد كمتر باشد. دماي بتن در زمان ريختن نبايد از ۳۲ درجه سانتيگراد بيشتر باشد.

6. تخلخل بتن

منافذي كه در بتن وجود دارد يا با آب يا با هوا پر مي شوند. هر چقدر تخلخل بتن بيشتر باشد، مقاومت آن كاهش بيشتري خواهد داشت. تخلخل بتن تا حد زيادي متاثر از نسبت آب به سيمان در مخلوط بتن است.

7. درجه خلوص سنگ دانه ها در بتن

وجود سنگ دانه ها در بتن بای مقاومت بتن ضروری است. اگر سنگ دانه ها در بتن به مقدار كافي نباشد، بتن نيز ضعيف مي شود. سنگ دانه هايي با مقاومت كم مانند گچ از جمله سنگ دانه هاي نامناسب محسوب مي شوند.

8.شكل سنگ دانه ها در بتن

مقاومت بتن با شكل سنگ دانه رابطه مستقيم دارد و هرچه سنگ دانه هاي درشت مصرفي در طرح مخلوط شكسته تر باشد به دليل درگير شدن بهتر دانه ها با يكديگر و برقراري اصطکاک بهتر، مقاومت فشاری بتن افزايش مي يابد. اما در سنگ دانه ريز تاثير شكسته بودن كمتر از سنگ دانه درشت است. با افزايش تعداد سنگ دانه هاي تيز گوش رواني بتن تقليل مي يابد.

مقاومت فشاری بتن تازه