مقاومت بتن چیست؟

همان‌طور که عنوان کردیم، مقاومت بتن یکی از پارامترهای اصلی برای ارزیابی کیفیت بتن است که به توانایی بتن در تحمل بارهای وارده بر آن اشاره دارد. کیفیت بتن تا حد زیادی بر اساس مقاومت آن ارزیابی می‌شود و نقش مهمی را در ساخت و ساز ایفا می‌کند.

البته باید توجه داشت که بتن عمدتا در سازه‌های بتنی استفاده و دارد و در سازه‌های فولادی کمتر به کار می‌رود. برای انتخاب اسکلت فلزی یا بتنی لازم است از تفاوت‌های آن‌ها مطلع باشید.

بنابراین تهیه بتن با کیفیت بالا برای هر کاری اهمیت دارد، زیرا هر گرید بتن دارای مقاومت متفاوتی است که بر دوام و کیفیت پروژه تاثیر دارد. مثلا مقاومت بتن C10 برابر با ۱۰ نیوتن است. این انعطاف‌پذیرترین مخلوط بتنی است که از طریق شرکت‌های ساختمانی برای فعالیت‌های عمومی مانند کف‌سازی و زهکشی به کار می‌رود. به طور کلی، بتن‌های قوی‌تر در برابر هوا مقاومت بیشتری دارند.

چرا مقاومت بتن مهم است؟

مقاومت یک مشخصه مهم است که معمولا در کنترل کیفیت بتن تعیین می‌شود، زیرا بتن باید بار وارده بر سازه را بدون آسیب رساندن به ساختمان، تحمل کرده و آن را به زمین منتقل کند. بنابراین بدیهی است که قبل از استفاده باید از نظر کنترل کیفی به طور کامل تحت نظر باشد تا توانایی قابل قبولی در تحمل نیروهای مختلف، به ویژه نیروهای فشاری از خود نشان دهد. برای اطلاع از انواع بار زنده و مرده و نیز مشاهده جدول بار مرده ساختمان به بلاگ ما در این باره مراجعه کنید.
همچنین با آزمایش و اندازه‌گیری مقاومت بتن می‌توان به بسیاری از خواص آن مانند مدول ارتجاعی، ضد آب بودن و نفوذناپذیری پی برد.

انواع مقاومت بتن

در ادامه به مهمترین انواع مقاومت بتن اشاره می‌کنیم:

۱. مقاومت فشاری بتن

مقاومت فشاری بتن به توانایی بتن در تحمل بارهای محوری فشاری اشاره دارد. مهمترین ویژگی بتن، مقاومت فشاری آن است. مقاومت فشاری بتن پس از سخت شدن به تدریج افزایش می‌یابد و ارتباط مستقیمی با کاربری سازه دارد.

به طور کلی، مقاومتی بین ۲۵ تا ۵۵ مگاپاسکال برای سازه‌های معمولی و بیش از ۶۰ مگاپاسکال برای سازه‌های حساس در نظر گرفته می‌شود. آزمایش مقاومت بتن فشاری به صورت دوره‌ای بر روی نمونه‌های تازه به دست می‌آید.

۲. مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن به توانایی بتن در تحمل بارهای محوری کششی مربوط می‌شود. ماهیت بتن در معرض تنش‌های کششی رفتار آسیب‌پذیری از خود نشان می‌دهد. سازه بتنی متخلخل و دارای ترک‌های سطحی کوچک است؛ از این رو هنگامی که بارهای کششی اعمال می‌شوند، تعداد ترک‌ها افزایش می‌یابد و این گسترش تا زمان شکست ادامه پیدا می‌کند. در واقع این یکی از علت ترک خوردن بتن است.

میزان مقاومت کششی بتن عموما بین ۸ تا ۱۲ درصد مقاومت فشاری است و در صورت بالا بودن میزان مقاومت فشاری، این درصد کاهش می‌یابد. به دلیل پایین بودن درصد مقاومت کششی بتن در محاسبات، عمدتا فرض بر این است که این ماده دارای مقاومت کششی نیست. با وجود این مشکل، با آگاهی از مقاومت کششی می‌توان میزان باری را که منجر به ایجاد ترک می‌شود، تخمین زد.

بارهایی که با ایجاد تنش‌های کششی باعث ایجاد ترک می‌شوند، معمولا به دلیل جمع‌شدگی بتن، آب‌رفتگی یا تغییرات دمایی به وجود می‌آیند. مقاومت کششی عموما در سازه‌های بتنی با ابعاد بالا مانند سدها اهمیت دارد و در سایر سازه‌ها فقط در محاسبات مربوطه استفاده می‌شود.

۳. مقاومت خمشی بتن

مقاومت خمشی بتن به توانایی این ماده در تحمل بارهای جانبیِ در راستای عرض مربوط می‌شود. پس از مقاومت فشاری، مقاومت خمشی یکی از موارد رایج در محاسبات سازه به شمار می‌رود.

سازه‌هایی مانند دال بتنی و تیرها از جمله مواردی محسوب می‌شوند که تحت تاثیر تنش‌های خمشی قرار می‌گیرند. یک مثال ساده از اعمال نیروی خمشی، مربوط به تیر ساده و دو سرگیردار است که مرکز آن تحت بارگذاری واقع می‌شود.

در چنین شرایطی، الیاف پایینی در حالت کشش و الیاف بالایی در حالت فشار قرار دارند. در این حالت، استحکام کششی پایین بتن در مقایسه با مقاومت فشاری این ماده، احتمالا باعث شکست ناحیه پایینی تیر بتنی می‌شود. برای افزایش مقاومت کششی، عملیات آرماتور بندی صورت می‌گیرد که طی آن میلگردهای فولادی را در تیر نصب می‌کنند تا با تقویت بتن، از آسیب دیدن آن جلوگیری به عمل آید.

میلگرد به عنوان یکی از اجزای بسیار مهم در ساخت یک سازه بتنی به شمار می‌رود که تهیه آسان برندهای معتبر این مقطع فولادی از بازرگانی آیرومارت میسر است. شما می‌توانید قیمت روز میلگرد را در وبسایت ما بررسی کرده و اقدام به خرید آنلاین یا تلفنی کنید.

۴. مقاومت بتن بر اساس سن و روز

به طور کلی، مقاومت فشاری بتن ارتباط مستقیمی با سن بتن ریزی دارد. در واقع هر چه بتن قدیمی‌تر باشد، مقاومت فشاری آن بیشتر می‌شود. مقاومت ۱ روزه بتن حدود ۱۶ درصد مقاومت نهایی است و این مقدار با افزایش زمان بالا می‌رود، به طوری که حداقل مقاومت بتن ۷ روزه، ۶۵ درصد مقاومت نهایی آن خواهد بود. در نهایت، مقاومت ۲۸ روزه بتن معادل ۹۹ درصد مقاومت واقعی است.

عوامل موثر بر مقاومت بتن کدامند؟

در تمامی انواع مقاومت بتن، برخی از عوامل تاثیر مستقیمی دارند که باید در مراحل ساخت ساختمان و استفاده از بتن، به آن‌ها دقت کنید. این عوامل شامل موارد زیر می‌شوند:

۱. سیمان

سیمان مهمترین عامل در حداقل مقاومت بتن سازه‌ای است. نوع، کمیت، نسبت ترکیبات شیمیایی، روش ساخت و شرایط محیط نگهداری سیمان بر مقاومت نهایی بتن تاثیر می‌گذارد. این موارد باید مطابق با استانداردها و استفاده مورد نیاز تعیین شوند.

میزان آهک، سیلیکا، اکسید آهن و فوم سیلیکا فوم، در ترکیب بتن بر مقاومت آن تاثیر مستقیم دارد. سیمان باید در محیط خشک نگهداری شود. وجود رطوبت باعث کاهش کیفیت سیمان می‌شود و این امر بر روند هیدراتاسیون تاثیر می‌گذارد.

۲. سنگدانه

حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد حجم بتن متشکل از سنگدانه است. بنابراین کیفیت سنگدانه‌ها و خصوصیات آن‌ها از جمله ابعاد، شکل، بافت، مقاومت ذرات، مواد شیمیایی و درصد ذرات ریز تاثیر زیادی بر مقاومت بتن دارند.

یک عامل مهم در مقاومت نهایی، توزیع سنگدانه‌های مورد استفاده است. استفاده از شن و ماسه خوب دانه‌بندی‌شده، باعث کاهش فضای خالی بین ذرات بتن و قسمت‌های ضعیف آن می‌شود؛ بنابراین مقاومت نهایی بتن افزایش می‌یابد.

۳. نسبت آب به سیمان

مقاومت نهایی بتن به شدت تحت تاثیر نسبت آب به سیمان است؛ به طوری که هر چه نسبت آب به سیمان بیشتر باشد، فاصله اولیه بین دانه‌های سیمان بیشتر و حجم سیمان افزایش می‌یابد. فضاهای خالی باقی‌مانده با محصولات هیدراتاسیون پر نمی‌شوند و همین امر ساختار بتن را دچار تخلخل می‌کند.

علاوه بر این، با کاهش نسبت آب به سیمان، بازدهی بتن کاهش می‌یابد. نسبت آب به سیمانِ کمتر، به معنای آب کمتر یا سیمان بیشتر است که باعث کاهش بازدهی بتن می‌شود. با این حال، اگر کارآیی خیلی کم باشد، بتن به سختی فشرده می‌شود و مقاومت خود را از دست می‌دهد. در شرایط محیطی ثابت، با ترکیب خاص و در هر سنی، مقاومت بتن به طور مشخص به نسبت آب به سیمان بستگی دارد.

۴. دما

سرعت کامل شدن واکنش هیدراتاسیون و عمل آوری بتن، به دمای آن بستگی دارد؛ با افزایش دما، سرعت واکنش نیز افزایش می‌یابد. بنابراین با ثابت بودن سایر پارامترها، سرعت بالا رفتن مقاومت بتن در دماهای بالاتر افزایش می‌یابد. با این وجود، مقاومت نهایی در این شرایط کم خواهد بود، زیرا با افزایش سرعت هیدراتاسیون، ساختار فیزیکی خمیر سیمانی، نظم کمتر و تخلخل بیشتری دارد.
دما علاوه بر عمل‌آوری بتن، بر نفوذپذیری آن (ساختار متخلخل) نیز تاثیر می‌گذارد که این موضوع اهمیت تاثیر آن بر مقاومت بتن را بالا می‌برد.

۵. تاثیر pH

pH معیاری است که درجه اسیدی یا قلیایی بودن یک ترکیب را نشان می‌دهد. pH سیمان پرتلند حدود ۱۱ است. این عدد خمیر سیمان را به یک ترکیب قلیایی تبدیل می‌کند. پارامتر pH مخلوط باید در محدوده ۱۱ یا بالاتر باشد تا پیوند میان ذرات بتن پایدار بماند. هنگامی که نمک یا اسید وارد فضای خالی بتن می‌شود، PH محیط کاهش می‌یابد و ذرات در معرض حمله شیمیایی قرار می‌گیرند.
از بین رفتن ساختار بتن، باعث کاهش مقاومت بتن می‌شود. pH علاوه بر مقاومت، بر دوام، جمع‌شدگی، پوسته پوسته شدن، خوردگی میلگرد و اتصال بین سنگدانه‌ها نیز تاثیر می‌گذارد.

۶. رطوبت نسبی

رطوبت نسبی، میزان بخار آب موجود در بتن را در طول عمل آوری نشان می‌دهد. زمانی که بتن به طور کامل خشک شد، واکنش هیدراتاسیون متوقف می‌شود. در واقع این واکنش بدون رطوبت نسبی نمی‌تواند ادامه یابد. به طور کلی، سطوح بالاتر رطوبت نسبی در محدوده مورد نیاز برای فرآوری بتن، نرخ افزایش مقاومت و میزان مقاومت نهایی را بهبود می‌بخشد.

با وجود تاثیر مثبت رطوبت نسبی بر مقاومت بتن در زمان عمل آوری، سطح بالای آن در دراز مدت مناسب نیست. رطوبت نسبی به طور مستقیم با سطح pH بتن ارتباط دارد. با افزایش رطوبت، pH و دما نیز بالا می‌رود. افزایش pH باعث کاهش پیوند بین ذرات شده و افزایش دما نیز سرعت پردازش را تسریع می‌کند. این مسئله می‌تواند سازه‌ای ضعیف با بتن متخلخل را به وجود آورد.

۷. تاثیر سن بتن

بلوغ بتن روشی دقیق و شاخصی برای تعیین مقاومت بتن است و با آن ارتباط مستقیم دارد. با گذشت زمان و شروع گیرش بتن، واکنش هیدراتاسیون با سرعت مشخصی کامل می‌شود. بنابراین در بیشتر موارد، از سن بتن به عنوان یکی از معیارهای اصلی ارزیابی مقاومت بهره می‌برند. هرچه بتن قدیمی‌تر باشد، مقاومت آن بیشتر می‌شود (قبل از اینکه به مقاومت نهایی برسد).

۸. مواد افزدونی

مواد افزودنی مورد استفاده در طرح اختلاط بتن نیز از عواملی محسوب می‌شود که با توجه به عملکرد خود می‌تواند بر مقاومت بتن تاثیر بگذارد. برخی از مواد افزودنی معدنی بتن مانند میکروسیلیس باعث افزایش مقاومت بتن می‌شوند.

اما افزودنی‌های فوق روان‌کننده به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان، تراکم بهتر و توزیع یکنواخت این ماده، مقاومت بتن را افزایش می‌دهند. افزودنی‌های دیرگیر و زودگیر در افزایش مقاومت بتن اثر دارند، اما بیشتر آن‌ها تاثیر قابل توجهی بر مقاومت نهایی بتن نخواهند داشت.

۹. کربناتاسیون

اغلب فرآیندهای شیمیایی با تغییر pH بتن بر مقاومت آن تاثیر می‌گذارند. یکی از مخرب‌ترین فرآیندهای شیمیایی برای بتن، کربناته شدن است. طی این فرآیند، سیمان با دی اکسید کربن موجود در هوا واکنش داده و کربنات کلسیم را تشکیل می‌دهد. کلسیم کربنات، محیط را اسیدی می‌کند و PH را کاهش می‌دهد. بدین ترتیب، پیوندهای ذرات بتن تجزیه شده و میلگرد داخل آن خورده می‌شوند.

خرید تجهیزات فولادی برای بتن ریزی از آیرومارت

همان‌گونه که اشاره شد، المان‌های بتنی از جمله تیر یا ستون نیاز به آرماتوربندی دارند که در این فرآیند از انواع سایز میلگرد استفاده می‌شود. برای تهیه میلگرد و انواع مقاطع فولادی دیگر می‌بایست به مراکز معتبر عرضه این محصولات مراجعه کنیم.

شرکت پیشرو صنعت نفت آسیا با برند تجاری آیرومارت، بیش از سه دهه است که در بازار آهن‌آلات فعالیت دارد. این شرکت با برخورداری از زیرساخت‌های لازم شامل انباری به مساحت ده هزار متر مربع، آماده ارسال سریع مقاطع فولادی به سراسر کشور است.

شما می‌توانید قیمت روز انواع سایز میلگرد مانند قیمت میلگرد ۱۶ و برندهای مختلف این مقطع فولادی مثل قیمت میلگرد نیشابور امروز را از وبسایت آیرومارت استعلام گرفته و به صورت آنلاین یا تلفنی اقدام به ثبت سفارش کنید.
همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر کافی است با شماره ۰۲۱۴۵۳۰۶ تماس بگیرید و توسط کارشناسان مجرب ما راهنمایی شوید.