تاثير نوع سيمان بر مقاومت بتن

به میزان توانایی و مقاومت هر ماده در برابر تنش ها بدون ایجاد شکستگی در آن مقاومت فشاری می گویند . مقاومت فشاری به عوامل مختلفی بستگی دارد که هرکدام تاثیر به سزایی برآن میگذارند.

 

مقاومت فشاری بتن چیست

 

به میزان توانایی و مقاومت هر ماده در برابر تنش ها بدون ایجاد شکستگی در آن مقاومت فشاری می گویند. اما در مورد بتن به دلیل اینکه نوع سیمانی که در آن به کار رفته است و هم چنین سایر ترکیباتش ممکن است قبل از بارگذاری دچار ترک شوند.

میزان مقاومت فشاری آن را برابر با مقاومتش در برابر شکست در نظر می گیرند. که به مقاومت در برابر شکست درجه ی گسیختگی می گویند.

برای کنترل کیفی بتن و سنجش مقاومت آن از آزمایش های کششی و فشاری استفاده می کنند که در نمونه های کششی ، شکست قطعه آزمایشی اغلب به صورت گسیختگی می باشد.

 

 

 

 

 

 

رابطه مقاومت فشاری بتن با نوع سیمان

 

به طور کلی در جامدات بین تخلخل یا همان حجم دارای هوای داخل سنگ دانه ها و مقاومت یک رابطه ی معکوس برقرار است.

پس می توان گفت تخلخل اجزای تشکیل دهنده ی بتن می تواند بر مقاومت فشاری آن تاثیر بگذارد.

با توجه به این موضوع که معمولا سنگدانه ها دارای تراکم و مقاومت بسیار بالای هستند، پس تخلخل خمیر سیمان سخت شده و ناحیه ی انتقال بین سنگدانه و خمیر، میزان مقاومت فشاری بتن در برابر بتن های معمولی را معین می کند.

باید دقت داشته باشیم که نسبت آب به سیمان مصرف شده در تولید بتن، بیشترین تاثیر را در تعیین و میزان تخلخل خمیر و ناحیه ی انتقال و در نتیجه مقاومت فشاری بتن دارد.

 

 

 

آزمایش مقاومت فشاری بتن

 

میزان مقاومت فشاری بتن به راحتی قابل آزمایش و اندازه گیری می باشد.

هم چنین با اندازه گیری مقاومت فشاری می توانیم تا حدودی برخی پارامترهای دیگر مانند مدول ارتجاعی، میزان ضد آب بودن بتن یا نفوذ پذیری و مقاومت در برابر عوامل جدی از قبیل آب و هوا را تخمین زد.

اغلب بتن را براساس مقاومت فشاری آن تولید می کنند زیرا مقاومت فشاری آن از سایر مقاومت های آن بیشتر می باشد. 

همانطور که از قبل گفتیم میزان تخلخل درون بتن در مقاومت فشاری بتن بسیار تاثیر گذار است و باز هم به آن تاکید می کنیم. 

انواع سیمان هایی که برای ساخت بتن ها مورد استفاده قرار می گیرد، دارای دانه بندی هایی متفاومت و هم چنین درجه تخلخل های متفاومت است که این موضوع می تواند بر مقاومت فشاری بتن تاثیر مثبت یا منفی بگذارند.

 

 

 

تاثیر شکل سنگدانه بر مقاومت فشاری بتن

 

عملکرد بتن در برابر نیروهای وارد شده به نوع و میزان نیرو، چگونگی ترکیب مواد و هم چنین نوع سیمان بستگی دارد.

چون دانه بندی سیمان ها متفاومت است و دانه بندی برخی سیمان ها ریزتر و برخی سیمان ها درشت تر می باشد.

هرچه دانه بندی سیمان ها ریزتر باشد. میزان تخلخل بالاتر است و هرچه درشت تر باشد میزان تخلخل در آن کم تر است.

به طور کلی، حالت سیمانی و فشرده شدن تا حد بسیار زیادی موجب خروج هوای بین دانه ها می شود و سبب افزایش مقاومت فشاری بتن می شود. اما باید در نظر داشته باشیم در مواد حتی با تراکم که تخلخل بیشتری وجود دارد احتمال شکست نیز بالاتر است.

در واقع می توان گفت درجه تراکم و شرایط عمل آوری بتن در کنار نوع سیمان می تواند تاثیر بسیار زیادی در میزان مقاومت فشاری بتن داشته باشد.

به دلیل آنکه تعیین تقسیم تخلخل اجزای بتن به صورت جداگانه یعنی ناحیه انتقال و خمیر سخت شده غیر عمدی است، پس پیش بینی مدل های دقیق مقاومت فشاری بتن نیز کار مشکلی می باشد.

 

 

 

مقاومت بتن به چه عواملی بستگی دارد

 

1- نسبت آب به سیمان

2- تاثیر میزان هوا بر مقاومت برشی بتن

 

 

 

1- نسبت آب به سیمان

 

تاثیر ارتباط بین نسبت آب به سیمان به بتن و مقاومت فشاری بتن بعد از انجام آزمایشات و تحقیقات در سال 1918 توسط فردی به نام آبرام در دانشگاه ایلینوی برای اولین بار مطرح شد. به همین جهت این روابط به نام قانون نسبت آب به سیمان آبرام معروف می باشد و بر ارتباط معکوس این پارامترها تاکید می کند. این به آن معنا است که هر چقدر نسبت آب به سیمان بالاتر شود، مقاومت فشاری بتنی که ایجاد می شود کمتر خواهد شد وهم چنین برعکس.

اگر افزایش تخلخل حاکی از افزایش نسبت آب به سیمان باشد سبب ضعیف شدن خمیر بتن و موجب کاهش مقاومت فشاری بتن می شود.

 

 

 

2- تاثیر میزان هوا بر مقاومت برشی بتن

 

اصولا نسبت میزان آب به میزان سیمان تخلخل خمیر را در درجه ی مشخصی از هیدراتاسیون تعیین می کند.

حال اگر به علت عدم تراکم کافی یا به دلیل استفاده از برخی مواد حباب زا در بتن هوای اضافی ایجاد شود، این حباب ها تاثیر بسیار زیادی در افزایش میزان تخلخل دارند و در نتیجه سبب کاهش مقاومت برشی بتن می شوند.

پس می توان اینگونه برداشت کرد که به ازای هر نسبت آب به سیمان با مقدار سیمان مشخص، افزایش میزان هوای بتن می تواند باعث کاهش مقاومت برشی بتن بشود.

باید به این نکته توجه کنیم که اگر از سیمان به میزان خیلی کم بهره بجوییم، هوای ایجاد شده می تواند موجب افزایش مقاومت برشی بتن در حد بسیار پایین بشود.

 

 

 

مقاومت فشاری نسبی بتن

 

در پروسه ی ساخت بتن به دلیل اثر زیاد نسبت آب به سیمان و میزان تخلخلبر میزان مقاومت فشاری بتن باید مواردی دقت داشته باشیم که یکی از انواع آن ها مقاومت نسبی تقریبی بتن است. 

بر روی مقاومت فشاری بتن در بررسی مقاومت فشاری به طور چشم گیر بر روی تاثیر مقاومت سنگدانه های سیمان تمرکز نشده است. 

با اینکه مقاومت سنگدانه ها عاملی بسیار مهم در تعیین کردن میزان و مقدار مقاومت فشاری بتن نیست .

اما بعضی از ویژگی های آن از جمله اندازه ، شکل ، بافت سطحی ، دانه بندی و کانی های سنگدانه ها به نسبتهای مختلفی بر روی مقاومت فشاری بتن تاثیر میگذارد.