مقاومت فشاری بتن چیست؟

مقاومت فشاری بتن چیست؟

مقاومت فشاری در بتن، به معنای توانایی سازه بتنی، در تحمل بارها و فشارهای وارده بدون رخ دادن ترک یا تغییر شکل، است. مقاومت فشاری یکی از نقاط مثبت مهم در بتن به شمار می رود و به همین دلیل معیاری برای ارزیابی کیفی بتن و توصیف ویژگی هایی نظیر روانی و یکنواختی آن است.

اگر در تهیه مخلوط بتن از مواد اولیه مرغوب و روش های اصولی استفاده شود سازه بتنی ساخته شده در حد یک سنگ طبیعی، مقاومت خواهد داشت. در واقع از آنجا که استحکام و مقاومت سازه های بتنی بسیار مهم است، موضوعاتی مانند فرمول، آزمایش و جدول مقاومت فشاری بتن نیز اهمیت زیادی دارند.

مقاومت فشاری در بتن با واحدهای مگاپاسکال یا پوند بر اینچ مربع نمایش داده می‌شود. رنج نرمال مقاومت فشاری بتن بین 15 تا 30 مگاپاسکال است. البته این عدد برای سازه های صنعتی و تجاری بیشتر هم می‌شود.

 

رابطه سن بتن با مقاومت فشاری آن

به طور کلی با گذشت زمان و افزایش سن سازه بتنی، مقاومت و استحکام آن بیشتر می شود. بنابراین هرچه از زمان ساخت بتن بیشتر بگذرد مقاومت فساری آن نیز افزایش می یابد.

براساس داده های جدول مقاومت فشاری بتن، مقاومت سازه های بتنی بعد از 28 روز به 99 درصد می رسد. به همین دلیل هم در اغلب مواقع وقتی درباره مقاومت فشاری صحبت می کنیم منظورمان مقاومت 28 روزه بتن است زیرا در 28 روز بتن به حداکثر مقاومت واقعی خود می رسد.

 

عیار بتن چیست؟

حداقل مقاومت فشاری بتن 28 روزه، برای ساخت یک سازه بتنی را عیار بتن یا Grade of Concrete می نامند. برای نمایش عیار بتن از حرف M  استفاده می شود. برای مثال عیار بتنی با مقاومت فشاری 25 مگاپاسکال، M25 خواهد بود.

بر همین اساس، بتن ها به دو دسته بتن های عیار بالا و عیار پایین تقسیم می شوند. بتن های عیار پایین (M15 تا  M25) برای ساخت سازه های بتنی کوچک و بتن های عیار بالا (M30 به بالا) برای ساخت سازه های بتنی بزرگتر کاربرد دارند.

برای تعیین مقاومت و عیار بتن، معمولا به زمان زیادی نیاز داریم. از آنجا که در پروژه های مختلف محدودیت زمانی وجود دارد و اغلب نمی توان 28 روز صبر کرد، از مقاومت فشاری 7 روزه برای کنترل کیفیت بتن ها استفاده می شود. در این حالت مقاومت فشاری 7 روزه بر اساس جداول و فرمول مقاومت فشاری بتن به مقاومت 28 روزه تبدیل می کنند.

 

 

عوامل موثر بر مقاومت فشاری بتن

اما چه عواملی بر مقاومت و استحکام فشاری بتن تاثیر می گذارد؟ در این بخش، مهمترین عوامل تاثیرگذار بر مقاومت بتن را بررسی می کنیم:

 

رطوبت

رطوبت موجود در بتن در زمان انجام آزمایش، بر مقدار مقاومت به دست آمده تاثیرگذار است. برای مثال، اگر آزمایش را روی یک نمونه بتن خشک انجام دهیم مقاومت فشاری آن نسبت به یک نمونه بتن مرطوب بیشتر خواهد بود.

 

نسبت آب به سیمان

نسبت آب به سیمان، نحوه شکل ‌گیری ساختار متخلخل بتن را مشخص می ‌کند. بخش متخلخل درون بتن، ضعیف ترین فضای سازه بتنی است که در صورت اعمال فشار زمینه ساز گسترش ترک ها می شود.

بنابراین هرچه نسبت آب به سیمان در یک سازه بتنی بیشتر باشد، مقاومت فشاری بتن نیز کمتر خواهد بود. همچنین بالا بودن نسبت سیمان به آب موجب افزایش زمان گیرش بتن می شود.

 

تراکم بتن

منظور از تراکم، قرار گیری سنگدانه ها در کنار یکدیگر است. اگر تراکم استاندارد نباشد بتن در برخی فضاها دارای حفره می شود. همین موضع باعث کاهش مقاومت فشاری بتن خواهد شد.

 

ابعاد ذرات سیمان

ابعاد ذرات به کار در رفته سیمان نیز روی مقاومت بتن تاثیرگذار است. ریزتر بودن ذرات سیمان، باعث افزایش سطح و سرعت واکنش هیدارتاسیون می شود. همین موضوع زمینه را برای شوره بتن و ایجاد ترک و در نهایت کاهش مقاومت فشاری مهیا می کند.

 

ترکیبات شیمیایی سیمان

در ساخت سیمان ترکیبات فراوانی به کار رفته، اما دو ترکیب تری کلسیم سیلیکات و دی کلسیم سیلیکات نقش مهمی در مقاومت بتن دارند. افزایش مقاومت فشاری بتن در طول زمان، تحت تاثیر این دو ماده است. برای مثال اگر ترکیبی تری کلسیم بالا و دی کلسیم پایین داشته باشد، در ابتدا مقاومت فشاری خوبی دارد اما با گذشت زمان مقاومت فشاری آن کاهش می یابد.

 

شرایط عمل آوری بتن

از دیگر مواردی که باعث تغییر مقاومت فشاری بتن می شود، شرایط عمل آوری آن است. دمایی که در آن بتن ساخته می شود محیط را برای واکنش های دهیدراتاسیون و سخت شدن آن فراهم می کند. از سوی دیگر رطوبت محلی که بتن در آن نگهداری می شود نیز روی مقاومت آن تاثیرگذار است. در محیط های خشک سطح بتن خشک شده و سرعت فرآیند هیداراتاسیون کاهش می یابد.

 

شرایط آزمایش

شرایط محیطی که در آن، مقاومت فشاری یک نمونه بتن سنجیده می شود نیز در عدد نهایی تاثیرگذار است. برای جلوگیری از تاثیر زیاد محیط آزمایش بر اعداد نهایی باید همه نمونه های بتنی در یک شرایط  یکسان و استاندارد خاص آزمایش شوند.

 

 

فرمول مقاومت فشاری بتن چیست؟

برای محاسبه مقاومت فشاری بتن، از فرمول آن استفاده می شود. برای این کار باید حداکثر بار فشار قابل تحمل بتن را بر مساحت سطح مقطع نمونه بتنی تقسیم کنید. برای کاهش خطا و افزایش دقت عدد به دست آمده باید چندبار این آزمایش را تکرار کرده و از مقادیر به دست آمده میانگین بگیرید.

 

آزمایش مقاومت فشاری بتن

یکی از روش های تعیین مقاومت فشاری بتن، آزمایش کردن یک نمونه بتن است. برای انجام این آزمایش اغلب از دستگاهی به نام آزمایش یونیورسال یا Universal Testing Machine استفاده می شود.

این دستگاه ابزاری برای انجام آزمایش های فشاری و کششی روی بتن است. همچنین جهت انجام آزمایش مقاومت فشاری بتن نمونه مکعبی، استوانه ای یا منشوری این دستگاه کاربرد دارد. در اغلب موارد از نمونه های 7 یا 28 روزه برای آزمایش تعیین استحکام بتن استفاده می شود.

ابتدا نمونه بتنی درون دستگاه آزمایش یونیورسال قرار می گیرد، سپس بار فشاری با نرخ معادل 0.23 مگاپاسکال بر ثانیه، به نمونه بتن وارد می شود. حداکثر میزان فشاری که بتن می تواند تحمل کند و پس از آن متلاشی می شود، مقاومت فشاری آن خواهد بود.

 

تاثیر مقاومت فشاری بتن بر استحکام سازه

همانطور که گفتیم مقاومت فشاری بتن، تاثیر مستقیمی بر استحکام و طول عمر سازه های بتنی دارد. به همین دلیل استفاده از بتن هایی که با مواد اولیه مرغوب و روش های استاندارد ساخته می شوند باعث افزایش مقاومت و استحکام سازه خواهد شد.

«شهر آرا» به عنوان یکی از پیشگامان تولید بتن و قطعات بتنی پرسی در جنوب کشور آماده همکاری با شماست. با تهیه بتن آماده از مراکز معتبر می‌توانید از عملکرد آن در پروژه‌های خود اطمینان حاصل کنید. در همین راستا، کارشناسان ما در واحد فروش آماده دریافت سفارش شما جهت خرید بتن آماده شیراز هستند.