دلایل تغییر مقاومت بتن

تغییر مقاومت بتن ممکن است به سبب تأثیر مصالح، تأثیر نمونه گیری ، تأثیر شرایط انتهایی نمونه ها، تأثیر رطوبت در زمان آزمایش و سایر دلایل باشد. بتن، مصالحی بسیار مقاوم است که به سبب مقاومت و استحکام زیاد خود در ساختمان سازی مورداستفاده قرار می گیرد. این مصالح در چندین نوع تولید می شود که هر یک از آنها دارای ویژگی شاخصی هستند. برای مثال مقاومت کششی بتن پیش تنیده بسیار بالا است. در مواردی شاهد هستیم که میزان مقاومت بتن تغییر کرده است و مطابق با انتظارات نمی باشد. این اتفاق ممکن است دلایل مختلفی داشته باشد که در این مقاله به بررسی دلایل آن می پردازیم. تأثیر توزیع مصالح بر تغییر مقاومت بتن آب، سیمان و سایر مواد باید به درستی و به اندازه کافی با یکدیگر ترکیب شوند. پس از تعیین میزان درست هر یک از مصالح باید دقت شود که از افت مصالح به ویژه سیمان و آب پیشگیری شود. بدین منظورباید گزارش دقیقی از میزان مصالح به کار رفته در ترکیب نوشته شود. حتی حمل و ریزش بتن باید به درستی انجام شود تا مقاومت بتن تحت تأثیر قرار نگیرد. به منظور دستیابی به مقاومت یکدست در سازه، ترکیب های بتنی باید دارای تراکم مشابهی باشند. تأثیر نمونه گیری و تست های آزمایشگاهی بر میزان مقاومت تغییر مقاومت بتن ممکن است به دلیل فعل و انفعالاتی باشد که در زمان نمونه گیری و کارهای آزمایشی رخ می دهد. البته تست های صورت گرفته بر روی نمونه های کوچکی از بتن انجام می شود که اثری بر مقاومت کلی سازه ندارد. نمونه های بتنی باید در وضعیت استاندارد (دما و درجه حرارت مناسب)، برای تست مقاومت موردبررسی قرار بگیرند. آزمایش ها معمولاً بر روی بتن 7 روزه و 28 روزه انجام می شود. اثر شکل و اندازه نمونه ها بر میزان مقاومت مقاومت بتن وابسته به نوع نمونه و ابعاد آن نیز می باشد. اثر اندازه نمونه برای نمونه های بتنی تولید شده و نگهداری شده در وضعیتی مشابه با نمودارها و جداولی نشان داده شده است که این موارد بیانگر این هستند که مقاومت فشاری نمونه مکعب اصلاح شده به ویژه برای بتن با مقاومت پایین، اندکی بیشتر از مقاومت فشاری استوانه ای می باشد. تأثیر میزان رطوبت هنگام تست مقاومت میزان رطوبت بر تغییر مقاومت بتن اثر می گذارد. مقدار رطوبت نمونه بتن در هنگام تست، اثر قابل توجهی بر روی مقاومت دارد. نمونه های فشاری تست شده در وضعیت خشک در اغلب اوقات حدود 30 درصد بیشتر از نمونه های مشابه تست شده در شرایط اشباع می باشد. اغلب استانداردها تعیین می کنند که همه نمونه ها در زمان تست باید در وضعیت اشباع باشند تا اثر منفی خشک بودن قسمتی از نمونه در نتایج نمود نکند. خشک شدگی موجب کاهش مقاومت خمشی و کششی می شود و بر اساس مشاهدات، موجب کاهش 25 درصدی مقاومت می شود. اثر سرعت بارگذاری بر تغییر مقاومت بتن افزایش سرعت بارگذاری به طور مستقیم بر بهبود مقاومت نمونه بتنی اثر می گذارد. همین مسئله سبب شده است که استاندارد ASTM-C39 تعیین می کند که برای تست استوانه های فشاری برای دستگاه های هیدرولیکی، سرعت بارگذاری میان 0.14 تا 0.35 مگاپاسکال در ثانیه و برای دستگاه های مکانیکی، سرعت حدود 1.25 میلی متر در دقیقه می باشد. استاندارد ASTM-C239 درباره تست های خمشی مشخص می کند که سرعت بارگذاری به صورتی باشد که افزایش تنش در تار انتهایی مقطع حدوداً 1 مگاپاسکال در دقیقه باشد. بنابراین تمامی نتایج به دست آمده حاکی از آن است که سرعت بارگذاری به خوبی می تواند مقاومت فشاری اثر بگذارد. مطالعات بیانگر آن است که بتن در طول عمر خود با بارگذاری مرحله ای طولانی مدت، به اندازه 70 درصد بار نهایی حاصله از تست های تحت سرعت بارگذاری استاندارد را متحمل می شود. اثر گیرداری جانبی بر مقاومت تغییر مقاومت بتن می تواند ناشی از اتفاقات متعددی باشد. در این میان نباید از تأثیر گیرداری جانبی چشم پوشی کنیم. بتن محدود شده در کل سطح جانبی، نیروی شدیدی را در مقایسه با بتن محدود نشده متحمل می شود. بتن در کاربردهای رایج تحت تأثیر گیرداری های خاصی نمی باشد. اما اثر گیرداری جانبی در بتن معمولاً در فشارهای تکیه گاهی نمایان می شود تست ها بیانگر آن است که زمانی که نسبت کل سطح بتن به سطح بارگذاری شده از عدد 40 بالاتر نباشد، ماکزیمم فشار تکیه گاهی نزدیک پنج برابر مقاومت فشاری نمونه استوانه ای است. فاکتورهای مختلفی بر میزان مقاومت بتن اثر دارند که اثرگذاری هر یک از آنها متفاوت می باشد. اثر دمای آزمایش بر تغییر مقاومت بتن تست های آزمایشگاهی در دمای معمول انجام می شود. اگر دمای نمونه افزایش پیدا کند، شاهد کاهش مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته هستیم. این مسئله در نهایت سبب کاهش مقاومت بتن می شود. با افزایش دما از عدد صفر تا ده درجه سانتی گراد، مقاومت به صورت قابل توجی کاهش پیدا کرده و در دمای 232 درجه سانتی گراد مشاهده شده است که مقاومت به اندازه دمای حرارت 21 درجه سانتی گراد است. در حالیکه مدول الاستیسیته در این شرایط بسیار کمتر است. در این شرایط، رفتار بتن دارای شن و ماسه و بتن دارای شیل انبساطی در مقابل تغییرات دمای تست با یکدیگر شبیه می باشد. این توضیحات به خوبی نشان می دهد که دمای آزمایش چگونه می تواند مقاومت بتن را تحت تأثیر قرار دهد. اثر عمل آوری بر مقاومت یکی دیگر از عواملی که موجب تغییر مقاومت بتن می شوند، عمل آوری می باشد. عمل آوری بتن دارای اهمیت بسیار زیادی است. متأسفانه در اغلب مواقع از اهمیت عمل آوری غافل می شوند. در اغلب اوقات تلاش ها و هزینه های زیادی برای تعیین نسبت های اختلاط درست و روش های صحیح می شود، اما به سبب نگهداری نادرست و عمل آوری نادرست، بتن دچار ضعف می شود و مقاومت خود را تا حدودی از دست می دهد. با وجود رطوبت کافی و دمای مناسب، مقاومت بتن در زمان نگهداری همچنان حفظ می گردد. بنابراین باید به شرایط نگهداری از بتن توجه بسیار زیادی داشت. نبود رطوبت کافی و دمای بسیار بالا یا بسیار پایین سبب می شود که بتن پس از مدتی ماندن دچار تغییراتی شود که این تغییرات قطعاً به ضرر بتن خواهد بود.