مقاومت کششی بتن معمولی ذاتاً کم است. اما با برخی از روش ها مانند استفاده از الیاف، سنگدانه های باکیفیت و افزودنی های خاص می توان آن را بیشتر کرد.
همواره گفته شده است که مقاومت کششی بتن معمولی، کم است و بر خلاف مقاومت فشاری آن، عدد کوچکی است. به همین دلیل تولید بتن پیش تنیده در دستور کار مهندسان قرار گرفت و امروزه برای بسیاری از کاربردها از بتن پیش تنیده استفاده می کنند که دارای حداکثر مقاومت کششی است.
اما آیا واقعاً می توان میزان مقاومت کششی در بتن معمولی را تغییر داد؟ بله راهکارهایی وجود دارند اما هیچ یک از این راهکارها نمی توانند تأثیر قابل توجهی در میزان این مقاومت ایجاد کنند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
منظور از مقاومت کششی بتن چیست؟
میزان توانایی بتن در تحمل نیروهای وارده که موجب کشیده شدن و ترک خوردگی در بتن می شوند را استحکام کششی می گویند.
درست است که مقاومت فشاری، مهمترین بحث در ارتباط با بتن است و انتظار می رود که بتن حتماً دارای این ویژگی باشد اما در زمانی که بتن در کاربردهایی نظیر دال ها، تیرها و پل ها به کار می رود بحث استحکام کششی آنها مهم است.
این مؤلفه به صورت مستقیم بر طول عمر و عملکرد سازه اثر می گذارد. بنابراین تولیدکنندگان به فکر راهکارهایی هستند که نقاط ضعف بتن معمولی را جبران کنند و استحکام فشاری در آن را به حداکثر میزان برسانند.
چه راهکارهایی برای افزایش مقاومت کششی بتن وجود دارد؟
برخی از راهکارهایی که می توانند تأثیر نسبی بر این خصوصیت در بتن داشته باشند را بررسی می کنیم:
1. استفاده از الیاف های خاص و ویژه
با اضافه کردن الیاف به ترکیب بتن می توان تغییراتی در میزان تحمل بتن در برابر تنش های کششی ایجاد کرد. الیاف هایی که می توانند بدین منظور به کار روند شامل الیاف فولادی، الیاف شیشه ای، الیاف پلیمری و الیاف طبیعی هستند. این الیاف ها از ایجاد ترک ها جلوگیری می کنند. بتن الیافی می تواند شکل پذیری و استحکام بتن از جنبه های گوناگون را افزایش دهد.
2. تغییراتی در نسبت آب به سیمان
اگر میزان آب موجود در بتن کنترل شود، احتمال افزایش مقاومت کششی بتن وجود دارد. زیاد کردن آب سبب افزایش فضای خالی در بتن می شود که این مسئله چالش های مختلفی را بوجود می آورد. با انتخاب یک نسبت ایده آل برای ترکیب آب به سیمان می توان یک ساختار مقاوم تر ایجاد کرد. بنابراین میزان ترک خوردگی کاهش پیدا می کند.
3. استفاده از افزودنی ها برای افزایش مقاومت کششی بتن
افزودنی هایی مثل روان کننده ها، فوق روان کننده ها و مواد اصلاح کننده می توانند ساختار بتن را تقویت کنند. افزودنی ها می توانند با کاهش میزان آب موردنیاز و به حداکثر رساندن میزان فشردگی بتن، چسبندگی داخلی را افزایش دهند. زمانی که چسبندگی افزایش پیدا کند احتمال ایجاد ترک ها بسیار کم می شود. تولیدکنندگان توجه دارند که هر افزودنی دارای چه خاصیتی است و با توجه به آن از افزودنی مناسب برای دستیابی به استحکام حداکثری استفاده می کنند.
4. استفاده از سنگدانه ها برای اتصال بهتر ذرات
اینکه از چه سنگدانه ای در چه مشخصات و کیفیتی برای تولید بتن استفاده شود، موضوع مهمی است که باید مورد توجه تولیدکنندگان قرار بگیرد. تولیدکنندگان باید بدانند که سنگدانه ها به اندازه ای مهم هستند که حتی می توانند در کنترل ترک ها نقش داشته باشند. با استفاده از بهترین سنگدانه ها در مشخصات بسیار خوب می توان سطح استحکام کششی در این مصالح را تا حدودی افزایش داد.
5. استفاده از بتن با مقاومت بالا برای افزایش مقاومت کششی بتن
بتن با مقاومت بالا، بتنی مستحکم تر و بادوام تر از بتن معمولی است. بتن های پرمقاومت با بهره گیری از مواد اولیه درجه یک و افزودنی های مشخص تولید می شوند. ساختار متراکم این بتن موجب می شود که بتن دچار ترک خوردگی نشود و یا اینکه میزان ترک خوردگی ها بسیار کم باشد. عملکرد بتن با مقاومت بالا بسیار خوب است.
6. استفاده از فناوری های نوین
فناوری های نوین، امروزه سروصدای زیادی کرده اند و در هر حوزه ای می توانند تحولات بزرگی ایجاد کنند. یکی از این فناوری ها، نانو مواد است. نانو مواد به خوبی می تواند ویژگی های بتن را بهبود ببخشد. همچنین بتن های خود ترمیم شونده، نمونه ای از این فناوری های جدید هستند. ترکیبات پیشرفته سیمانی قادرند در بهبود مقاومت کششی بتن اثرگذار باشند.
چرا بتن پیش تنیده در کنترل نیروهای کششی توانمند است؟
بتن پیش تنیده، یکی از انواع بتنی است که بر اساس فناوری های جدید تولید شده است. سازوکار پیش تنیدگی در این بتن موجب می شود که تحمل خوبی در برابر تنش ها داشته باشد و یک استحکام کششی بالا را ارائه دهد.
سطح استحکام کششی در تیرچه پیش تنیده به اندازه ای است که آن را برای اجرای دهانه های بلند مناسب می دانند. عملکرد تیرچه ها در دهانه های بلند بسیار خوب است. امروزه برای ساخت پل، پارکینگ های طبقاتی، برج و بسیاری از سازه ها که حداکثر استحکام کششی مورد توجه است، از بتن پیش تنیده استفاده می کنند.
چرا استحکام کششی بتن بر طول عمر سازه اثر می گذارد؟
زمانی که مقاومت کششی بتن بالا باشد، کمترین مشکلات در ساختمان ایجاد می شود. در این حالت حتماً میزان ترک های سطحی و عمیق ساختمان به کمترین میزان می رسد.
بتن هایی که این مؤلفه را در سطح بالاتری دارا می باشند، در برابر شرایط محیطی بسیار خوب عمل می کنند. بنابراین عوامل محیطی نمی تواند به استحکام سازه آسیبی وارد کند. مجموع این عوامل سبب می شود که طول عمر ساختمان افزایش پیدا کند.
سخن پایانی
هر یک از ویژگی های بتن بر مقاومت و طول عمر سازه تأثیر می گذارد. این مسئله نشان می دهد که باید به انتخاب بتن اهمیت زیادی داد. بتن در بهترین کیفیت و مناسب ترین خصوصیات می تواند ساختمان را از مشکلاتی مانند تعمیرات مکرر نجات دهد.
بتن معمولی ذاتاً مقاومت کششی کمی دارد. اما با توجه به راهکارهای افزایش مقاومت کششی بتن می توان وضعیت را کمی بهبود داد. بتن درجه یک و باکیفیت مستقیماً به افزایش کیفیت و طول عمر سازه ها کمک می کند. بتن پیش تنیده دارای بیشترین مقاومت کششی است.
