ارسال شده توسط roya هیچ دیدگاهی برای تاثیر سیمان در مقاومت بتن ثبت نشده ایمنی, تیرچه, ساخت و ساز

تاثیر سیمان در مقاومت بتن

در مبحث تاثیر سیمان در مقاومت بتن «Impact of cement on concrete strength» بد نیست که ابتدا به مقاومت فشاری اشاره ای داشته باشیم؛ درجه توانایی و مقاومت هر ماده در برابر تنش بدون شکستن آن را مقاومت فشاری می گویند. مقاومت فشاری به عوامل متعددی بستگی دارد که هر کدام تأثیر قابل توجهی دارند. به منظور حفظ یکنواختی خواص بتن در فرآیند تولید، کنترل دقیق مواد و مراحل ساخت ضروری است. کنترل جدی و بازرسی کافی از بسیاری از مشکلات جلوگیری می کند. در این مطلب تاثیر سیمان در مقاومت بتن را مورد بررسی قرار می دهیم.

بتن چیست؟

بتن پرمصرف ترین مصالح ساختمانی ساخت بشر است. این ماده بعد از آب در کره زمین بیشترین استفاده را دارد. بتن های معمولی از ترکیب آب، سیمان و سنگدانه به نسبت های مشخص ساخته می شوند. اما برای تغییر خواص بتن در مواردی از مواد افزودنی مختلفی در ترکیب آن استفاده می شود. تنوع کاربرد، پایداری، مقاومت و قیمت مناسب بتن، آن را به یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان تبدیل کرده است.

قدیمی ترین اثر یک سازه بتنی به حدود 7000 سال قبل از میلاد برمی گردد که در سال 1985 در جریان عملیات ساخت جاده در فلسطین کشف شد. این سازه یک کف بتنی آهکی است که گمان می رود از گرم کردن سنگ آهک و ترکیب آن با آب و سنگدانه ها ساخته شده باشد. بررسی ها نشان می دهد که بلوک های سنگی مورد استفاده برای ساخت هرم بزرگ جیزه (2500 سال قبل از میلاد) توسط یک ماده سیمانی به یکدیگر متصل شده اند.

مواد اصلی تشکیل دهنده بتن

بتن از 3 جز اصلی تشکیل می شود، این سه جز عبارتند از:

1. سیمان پرتلند

سیمان و آب یک ماده چسبنده تشکیل می دهند که باعث می شود سنگدانه و ماسه به هم بچسبند.

2. آب

آب برای واکنش شیمیایی با سیمان مورد نیاز است و ارتباط مستقیمی با عملکرد بتن دارد. مقدار آب مصرفی در بتن بر حسب مقدار سیمان بیان می شود که به آن نسبت آب به سیمان می گویند. هر چه نسبت آب به سیمان یا W/C کمتر باشد، مقاومت بتن بیشتر و نفوذپذیری آن کمتر می شود.

3. سنگدانه

سنگدانه ها در بتن شامل ذرات ریز و درشت ماسه و شن می باشد.

افزودنی های بتن

معمولاً به جای استفاده از یک سیمان خاص، می توان برخی از خواص سیمان رایج را با ترکیب آن با یک افزودنی تغییر داد. لازم به ذکر است که اصطلاحات “مواد مرکب” و “افزودنی های بتن” نباید به جای یکدیگر استفاده شوند، زیرا مواد کامپوزیت موادی هستند که در مرحله ساخت به سیمان اضافه می شوند، در حالی که مواد افزودنی بتن در مرحله اختلاط به بتن اضافه می شوند. بودن. مواد افزودنی شیمیایی اساساً کاهنده، کندکننده و تسریع کننده آب هستند که در کد ASTM به ترتیب A، B و C طبقه بندی می شوند. دسته مواد افزودنی در استاندارد BS مشابه است. همچنین افزودنی های دیگری وجود دارد که هدف اصلی آنها محافظت از بتن در برابر اثرات مضر یخ زدگی و ذوب شدن است.

عوامل تاثیر سیمان در مقاومت بتن

در مقاله زیر دو مورد از عوامل موثر در مقاومت بتن را مورد بررسی قرار می دهیم. این دو عامل عبارتند از

1. نسبت آب به سیمان
2. عیار سیمان

با تیرچه آنلاین همراه باشید و نتایج بررسی دو عامل بالا را مشاهده بفرمایید:

• تاثیر نسبت آب به سیمان در مقاومت بتن

نسبت آب به سیمان یکی از بزرگترین عواملی است که به مقاومت بتن خوب متراکم شده بستگی دارد. مقاومت بتن به دو عامل بستگی دارد:

1. نسبت آب به سیمان
2. درجه چگالی یا تراکم

سوراخ های هوا در بتن، به نسبت آب به سیمان ارتباط دارد. افزایش حفره های هوا ارتباط مستقیمی با افزایش وزن آب دارد. هنگامی که چنین وضعیتی رخ می دهد، مقاومت بتن کاهش می یابد. بتن سخت شده حدود 1% حفره هوا دارد. در بتن سخت شده، مقاومت با نسبت آب به سیمان رابطه معکوس دارد.

زمانی که نسبت آب به سیمان کم باشد، حداکثر مقاومت فشاری را دارد. شروع منحنی به ابزار تراکم بستگی دارد. در صورت استفاده از سنگدانه های بزرگ، نسبت آب به سیمان کم و مقادیر زیاد سیمان مصرف شود، مقاومت بتن کاهش می یابد. اگر نسبت آب به سیمان در مخلوط تازه کمتر از بتن سخت شده باشد، ممکن است نسبت آب به سیمان در بتن بیشتر نباشد. این حالت به دلیل افزایش تنش های کششی ناشی از انقباض و خزش رخ می دهد. این وضعیت منجر به ترک خوردگی سیمان یا از دست دادن چسبندگی (که بین سیمان و سنگدانه وجود دارد) می شود زیرا سنگدانه سعی می کند تنش های کششی را مهار کند.

• تاثیر عیار سیمان بر مقاومت بتن

عیار سیمان به همراه نسبت آب به سیمان با تعیین حجم خمیر سیمان می تواند عامل دیگری در مقاومت و دوام بتن باشد. منظور از عیار بتن، میزان سیمان مصرفی بر حسب کیلوگرم در واحد حجم بتن (که واحد حجم بتن در ایران بر حسب متر مکعب است)، عیار بتن با مقاومت نهایی آن ارتباط مستقیم دارد. اما با توجه به فرآیند ساخت بتن و واکنش هیدراتاسیون در آن، با افزایش بی نهایت سیمان به مقاومت بتن در بی نهایت نخواهیم رسید. با توجه به روابط تجربی می توان میزان سیمان مصرفی برای دستیابی به مقاومت معین را تعیین کرد که بتن را با توجه به عیار سیمان مصرفی نامگذاری می کنند.

شایع ترین علت ضعف بتن

یکی از شایع ترین علل ضعف بتن استفاده از سیمان با خواص نامناسب است. البته لازم به ذکر است که سیمان ها اگرچه متنوع هستند و تاثیر زیادی بر خواص بتن دارند، اما به تنهایی یکی از چندین علت احتمالی ضعیف بودن بتن هستند. بنابراین تمامی عوامل دیگری که به خواص بتن کمک می کنند نیز باید به دقت مورد بررسی و آزمایش قرار گیرند تا در نهایت بتوان علل ضعف بتن را خلاصه کرد. عدم یکنواختی سیمان پرتلند یکی از عوامل مهم مرتبط با استحکام است.

تفاوت های زیادی در خواص مقاومتی سیمان از همان نوع اما از منابع مختلف و همچنین در سیمان محصول روزهای مختلف از یک کارخانه وجود دارد. علاوه بر این، انواع سیمان پرتلند از نظر خواص مقاومتی تفاوت چشمگیری دارند. تغییر در میزان سیمان مصرفی در مخلوط بتن تاثیر جدی بر خواص مقاومتی دارد. در نتیجه، اگرچه تغییرات سیمان پرتلند باید به دقت مورد توجه قرار گیرد، اما همیشه نباید آنها را به دلیل خواص ضعیف بتن مقصر دانست، بلکه باید سایر عوامل مؤثر را نیز در نظر گرفت.

---

لینک کوتاه

b2n.ir/p51192