اهمیت مقاومت بتن در سازه ها
تولید بتن و فرایند بتن ریزی از عوامل بسیار مهمی است که در افزایش مقاومت فشاری بتن نقش مهم و اساسی دارد. زیرا این مقاومت بتن نشان دهنده کیفیت این بتن ها است و با عملکرد دائمی سازه های بتنی ارتباط مستقیم دارد. معماران و پیمانکاران باید از این مقاومت بتن مراقبت کنند؛ زیرا عملکرد و توانایی سازه در تحمل فشارها و بارهای مختلف مانند: زلزله، باد و … مقاومت بتن را نشان می دهد. در آزمایشاتی که روی این بتن ها صورت می‌گیرد، مواردی مانند: مقاومت کششی، خمشی، فشاری آن را هم مورد بررسی قرار می دهند.
مقاومت فشار بتن چیست؟
یکی از کاربردی ترین مصالح ساختمانی بتن ها هستند که از لحاظ خاصیت به بتن تازه و بتن سخت شده دسته بندی می شوند. مقاومت فشاری یکی از خصوصیات مهم در بتن سخت شده است و به اندازه ای دارای اهمیت است که آن را یکی از عوامل و معیار های ارزیابی ویژگی های بتن به حساب می آورند. افزایش مقاومت فشاری بتن یعنی توانایی سازه یا ماده در عمل کردن فشار بارهای وارد شده است بدون اینکه سازه تغییر شکل و یا دچار ترک شود.
این فرایند از اصلی ترین نکات در ماده به شمار می رود و یکی از عوامل ارزیابی کیفیت بتن محسوب شده و از خصوصیات دیگر مانند یکنواختی و روانی هم در بررسی و ارزیابی بتن استفاده می شود. پس اگر ترکیب بتن به صورت اصولی و مخلوط سیمانی انجام شود، این مقاومت فشاری می تواند به میزان سختی یک سنگ طبیعی شود و باید به آن توجه شود.
اهمیت مقاومت فشاری بتن
بتن ها به عنوان یکی از سنگ های مصنوعی به شمار می آیند که از آب، سیمان و سنگدانه های درشت و ریز تولید می شوند. زمانی که سیمان و آب را با هم ترکیب می‌کنند، به صورت خمیری در می آید که تمامی اجزای آن جداگانه سنگدانه ها را پوشش و احاطه می‌کنند و ترکیب خمیری یا پلاستیکی به وجود می آید. فرایند شیمیایی هیدراتاسیون در بین سیمان و آب رخ می دهد و موجب می شود بتن ها در زمان دو ساعت از حالت خمیری به حالت جامد تبدیل شوند.
زمانی که بتن سفت و سخت شد، مقاوم تر می شود که معمولا مقاومت فشاری بتن ۲۸ روزه در نظر گرفته می شود و خصوصیات افزایش مقاومت فشاری بتن با آزمایش های استوانه ای صورت می گیرد. در زمان ۲۸ روز بعد از ساخته شدن بتن زیر فشار خرد می شوند و به این مقاومتی که به وجود آمده، مشخصه بتن یا FC گفته می شود.
تا ۱۰ روز اول بعد از تولید بتن نباید بتن ها دچار خشکی یا یخ زدگی شوند؛ زیرا در مقاومت آن اثر سوء دارد و مضر است. اگر بتن در یک محیط مرطوب قرار بگیرد، دارای مقاومت بیشتری می شود و حدود ۹۰ درصد از مقاومت بتن ها در ۲۸ روز اول مشخص می شود که باید به آن توجه کرد.
بیشتر بخوانید: مزایای پودر سخت کننده و ضد سایش بتن چیست ؟
راه های افزایش مقاومت فشاری بتن چیست؟
یکی از مهم ترین نکات و عناصر موثر در مقاومت و استحکام بتن ها سیمان ها هستند که نوع، نسبت مخلوط شیمیایی، مقدار، طرز ساخت و نگهداری سیمان می تواند روی افزایش مقاومت فشاری بتن تاثیر زیادی بگذارد. از روش های افزایش این مقاومت بتنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
تراکم بیشتر بتن
تراکم بتن ها موجب افزایش مقاومت فشاری می شود و با رفع حفره های هوا در بین ذرات موجب متراکم و فشرده شدن بتن می شود؛ زیرا وجود این حفره ها مقاومت بتن را می‌کاهد. می توان گفت بتنی که تراکم بیشتری دارد و نسبت به بتن کم تراکم از افزایش مقاومت فشاری بتن بیشتری برخوردار است.
عمل آوری بتن
مقاومت بتن و استحکام آن زمانی به وجود می اید که بتن به درستی عمل آوری شود؛ زیرا این فرایند می تواند آب کافی و مناسب را برای فرایند هیدراتاسیون بتن به وجود بیاورد که همین امر در افزایش مقاومت فشاری بتن تاثیر گذار است.
افزودنی های بتن
از نکات و روش های دیگری که برای افزایش مقاومت بتن به کار می رود، به کارگیری مواد افزودنی ها است که برای بهتر شدن خاصیت بتن در زمان مخلوط شدن یا قبل از آن به بتن اضافه می شوند. اضافه کردن این مواد افزودنی به نسبت درست دارای اهمیت است که در غیر این روش نمی توان نتیجه خوبی از ترکیب بتن ها دریافت کرد.
مواد تشکیل دهنده بتن
در ترکیب بتن از سیمان، آب، سنگدانه و ماسه استفاده می شود که در مقاومت و کیفیت بتن موثر است. اگر هر کدام از این مواد را به درستی و نسبت اصولی ترکیب کنید، موجب مقاومت بیشتر بتن می شوید. مرغوب بودن سنگدانه هم موجب مقاومت فشاری بتن می شود و هر نوع آبی که برای نوشیدن مناسب باشد، برای تولید و بیشتر شدن مقاومت بتن مناسب است و موجب افزایش مقاومت فشاری بتن می شود. زیرا کیفیت داشتن آب در سختی و گیرش بتن بسیار نقش دارد و ناخالص بودن آن تاثیر نامطلوب بر مقاومت بتن دارد.
نسبت بیشتر سیمان به آب
یکی از عوامل مهم موثر در مقاومت بتن، نسبت بیشتر سیمان به آب است. زیرا آب بیشتر موجب به وجود آمدن فضای خالی و جدا شدن بتن می شود و نسبت آب به سیمان نسبت به مقاومت بتن اثر معکوس دارد.
نرخ بارگذاری
با بیشتر شدن سرعت بارگذاری، افزایش مقاومت فشاری بتن هم بیشتر می شود. زیرا در بارگذاری بالا زمان کوتاهی برای خزش وجود دارد و این خزش موجب تغییر شکل دادن همیشگی سازه در بارگذاری های ثابت است. شکست در اندازه کم و کرنش به جای تنش ایجاد می شود و در بارگذاری هایی که با سرعت انجام می شود، مقاومت بار بیشتر و بهتر در بارگذاری های آهسته است.
کلام پایانی
عوامل زیادی در افزایش مقاومت فشاری بتن موثر است که از کاهش نسبت آب به سیمان از عوامل مهم محسوب می شود و نحوه ترکیب، نوع و گیرش سیمان، دانه بندی، نوع سنگ دانه و اندازه، تراکم بتن و عمل آوری همگی در مقاومت بتن موثر هستند و انواع مختلفی از افزودنی هایی که وجود دارد می تواند در افزایش مقاومت بتن تاثیر بگذارد.
