خاصیت بتن سبب شده است که در هر نوع ساخت و سازی این از متریال استفاده کنند و جایگزین بهتری برای آن سراغ نداشته باشند.
بتن در انواع مختلفی تولید می شود که در هر نوع ساخت و سازی حداقل از یک یا چندین نوع از آنها استفاده می شود. بتن پیش تنیده، بتن آرمه، بتن معمولی، بتن خود ترمیم شونده و … دارای کارایی و خواص گوناگونی می باشند. در این مقاله به طور کلی می خواهیم بررسی کنیم که بتن دارای چه خواص و خصیصه هایی می باشد.
درجه های بتن
بتن با درجات M20، M15 و … نامگذاری می شود. M بیانگر طرح اختلاط بتن می باشد. شماره مندرج در کنار M، بیانگر مقاومت فشاری تعیین شده است. مقاومت فشاری تعیین شده از تست های مقاومت فشاری نمونه های مکعبی شکل در اندازه 15 سانتی متر بعد از گذشت 28 روز استخراج می شود. مقاومت فشاری با واحد نیوتون بر میلی متر مربع سنجیده می شود. از بالاترین درجات بتن برای فضاهایی با بارگذاری بالاتر بهره می گیرند.
مقاومت فشاری، مهمترین خاصیت بتن
مقاومت فشاری بتن، بیانگر طول عمر بتن در مقابل ماکزیمم بار وارده به آن می باشد. این کمیت در هر بتن با نسبت های اختلاط گوناگون فرق می کند. بتن معمولی از نظر مقاومت فشاری در وضعیت خوبی به سر می برد و دارای بیشترین مقاومت فشاری می باشد. نقطه ضعف بتن در مقاومت کششی آن است که در تولید برخی از انواع بتن های جدید مانند بتن پیش تنیده، این مشکل برطرف گردیده است.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
استحکام مشخصه بتن
توان مشخصه بتن، مقاومت فشاری می باشد که از ماکزیمم 5 درصد مقاومت های برداشت شده از نمونه های تست شده پایین تر است. در اینجا با چندین پارامتر روبرو هستیم. استحکام مشخصه بتن در اعضای خمشی، مقاومت طراحی و … از جمله این پارامترها هستند که در مجموع مشخص می کنند که استحکام مشخصه بتن تا چه اندازه می باشد.
مقاومت کششی بتن
دیگر خاصیت بتن، مقاومت کششی آن است. برای محاسبه مقاومت کششی، خمشی، مدول گسیختگی یا مقاومت ترک خوردگی بتن باید از مقاومت فشاری نمونه مکعبی استفاده نمود و از فرمول fcr=0.7 fck به مقدار کمیت موردنظر دست پیدا نمود.
استحکام کششی بتن در کشش مستقیم به شکل آزمایشی با استوانه مندرج حاصل می شود. مقاومت کششی بتن، بین 1.8 الی 1.12 مقاومت فشاری مکعب است. بتن فاقد مقاومت کششی زیادی است. به همین دلیل در مواقعی که نیاز به بتنی با مقاومت کششی بیشتری است، از بتن پیش تنیده یا بتن تقویت شده با الیاف استفاده می شود.
خزش در بتن
دیگر خاصیت بتن، خزش در ساختار آن است. احتمالاً نام این خصیصه را کمتر شنیده باشید و اطلاعات درستی از آن نداشته باشید. خزش به صورت تغییر شکل پلاستیک تحت بار مداوم می باشد. کرنش خزش معمولاً به زمان بارگذاری پایدار وابسته می باشد.
میزان ضریب خزش نهایی در 28 روز بارگیری به اندازه 1.6 می باشد. هر چقدر که زمان بیشتری بگذرد، تغییر شکل و خزش بتن تشدید می شود. خزش در بتن ممکن است به صورت ترک های ریزی ظاهر شود.
این ترک ها در سازه های معمولی در مقایسه با سازه های بزرگ همانند پل، مشکلات ایمنی کمتری را ایجاد می کنند. سازه هایی مانند پل متحمل نیروی زیادی هستند و این مسئله موجب خزش بیشتر بتن آنها می شود.
جمع شدگی، از متداول ترین خاصیت بتن
خاصیت کاهش حجم در زمان پروسه خشک شدن و محکم شدن، جمع شدگی یا انقباض است. این خصیصه وابسته به زمان قرارگیری در معرض شرایط محیط می باشد. چنانچه فکری به حال پیشگیری از این پدیده نشود، تنش کششی در بتن بوجود می آید و به دنبال آن بتن به شدت ترک می خورد.
عوامل مؤثر در جمع شدگی شامل رطوبت، میزان آب در بتن، درصد دانه های سنگی، نوع سنگدانه، عمر بتن، استفاده از آرماتور در بتن و … می باشد. با وجود اینکه خزش و جمع شدگی، پارامترهای جداگانه ای هستند اما به دلیل اینکه فاکتورهای مؤثر در انقباض مانند فاکتورهای مؤثر بر خزش است، این دو پارامتر را با یکدیگر می سنجند.
در حالت عادی، افت حدود 0.0002 تا 0.0008 حجم می باشد که 15 الی 35 درصد آن در دو هفته نخست و 40 الی 80 درصد آن در سه ماهه نخست و 65 الی 90 درصد آن در یک سال نخست بتن اتفاق می افتد.
نسبت مدولار
با دیگر خاصیت بتن آشنا می شویم. نسبت مدولار، نسبت مدول الاستیسیته دو ترکیب مختلف می باشد. به عنوان مثال E1 و E2 به ترتیب مدول الاستیسیته بتن و فولاد می باشد. نسبت این پارامترها به یکدیگر مانند E1/E2 و یا E2/E1 را با نماد n که به معنای نسبت مدولار می باشد نشان می دهند.
نسبت پواسون
نسبت پواسون در حدود 0.1 برای بتن با مقاومت بالا و 0.2 برای بتن های ضعیف متغیر می باشد. در اغلب مواقع برای مقاومت طراحی آن 0.15 و معیارهای عملکرد آن 0.2 لحاظ می گردد که این پارامترها بیانگر خصوصیاتی از بتن می باشند.
دوام بتن، از حائز اهمیت ترین خاصیت بتن
تمامی خریداران بتن در زمان خرید بتن به این مسئله اهمیت می دهند که بتن دارای بیشترین دوام باشد. کیفیت بتن بر میزان دوام آن اثر می گذارد. دوام بالا نشان دهنده تاب آوردن در مقابل تجزیه و پوسیدگی می باشد. یکی از فاکتورهای مؤثر بر دوام، نفوذ آب و مواد شیمیایی آسیب زا داخل بتن می باشد. نفوذ پذیری پایین در بتن، خوب است و حاصل تراکم کامل بتن و عمل آوری خوب آن می باشد.
وزن واحد
دیگر خاصیت بتن، وزن واحد می باشد. وزن واحد با توجه به نوع و دانسیته سنگدانه، میزان آب مصرفی، دانسیته سیمان و میزان هوای موجود در آن تعیین می شود. وزن واحد بتن عادی، در حدود 23 الی 26 کیلو نیوتون بر متر مربع می باشد اما دیگر بتن ها دارای وزن واحد دیگری هستند.
بر اساس این کمیت به خوبی می توان متوجه شد که بتن دارای چه خصوصیاتی است و از تحت چه شرایطی بوجود آمده است. در زمان انتخاب بتن برای اجرای سازه های مهم باید به هر یک از خصوصیات آن توجه داشت تا از انتخاب خود هیچگاه پشیمان نشد و بهترین نتیجه را دریافت نمود.
