انواع مقاومت بتن کدام هستند؟
معمولا هنگام بحث در مورد مقاومت بتن، فرض می شود که مقاومت فشاری آن مد نظر است.
اگرچه، با توجه به نوع بار اعمال شده، امکان ایجاد تنش های خمشی، کششی، برشی و پیچشی در سازه های بتنی وجود دارد.
از این رو، مقاومت بتن را می توان به مقاومت های فشاری، کششی، خمشی، برشی و پیچشی تقسیم کرد. از بین این موارد، مقاومت های فشاری، کششی و خمشی از اهمیت بیشتری برخوردار هستند و بیشتر مورد ارزیابی قرار می گیرند.
به همین دلیل، در ادامه، به معرفی این موارد خواهیم پرداخت.
مقاومت فشاری بتن چیست؟
مقاومت فشاری، توانایی سازه در برابر بارهای محوری فشاری (کاهش طول محوری) است.
مقاومت فشاری بتن، مهم ترین مزیت این ماده به حساب می آید. مقدار این مقاومت پس از شروع گیرش بتن و به مرور زمان افزایش می یابد. جدول زیر، نرخ افزایش مقاومت فشاری بتن با گذشت زمان را نمایش می دهد.
سن بتن (تعداد روز سپری شده از زمان ساخت بتن) و درصد مقاومت فشاری:
مقاومت فشاری بتن مورد استفاده در سازه های مختلف به کاربری آن ها بستگی دارد. به طور کلی برای سازه ها و عضوهای بتنی معمولی، مقاومتی بین 10 تا 20 مگاپاسکال کفایت می کند.
برای سازه های استاندارد، مقاومت 25 تا 55 مگاپاسکال و برای سازه های حساس، مقاومت 60 مگاپاسکال یا بیشتر پیشنهاد می شود.
میزان مقاومت فشاری بتن از میانگین نتایج آزمایش های دوره ای (در بازه های زمانی مشخص) بر روی نمونه های حاصل از بتن تازه به دست می آید.
به عنوان مثال ممکن است با توجه استاندارد مربوط به ساخت یک سازه بتنی، از آزمایش های 7 روزه، 28 روزه، 56 روزه یا 90 روزه به منظور ارزیابی مقاومت فشاری سازه و پیش بینی عملکرد آن در شرایط مورد نظر استفاده شود.
مقاومت کششی بتن چیست؟
مقاومت کششی، توانایی ماده در تحمل بارهای محوری کششی (افزایش طول محوری) است. بتن یک ماده بسیار ضعیف در مواجهه با تنش های کششی به حساب می آید.
این ماده دارای ساختاری متخلخل است. به همین دلیل، درون بتن معمولا ترک های ریز و میکروسکوپی وجود دارند.
هنگام اعمال بارگذاری کششی، این ترک ها افزایش طول می دهند. تا زمانی که بارگذاری ادامه داشته باشد، گسترش ترک ها نیز (تا لحظه شکست) ادامه می یابد.
مقاومت کششی بتن، حدود 8 تا 12 درصد (به طور میانگین 10 درصد) مقاومت فشاری آن است. در مقاومت های فشاری بالا، این درصد کاهش می یابد.
به دلیل پایین بودن مقاومت کششی بتن، معمولا در محاسبات فرض می شود که این ماده هیچ مقاومتی در برابر کشش ندارد.
با این وجود، آگاهی از مفهوم مقاومت کششی بتن، امکان تخمین میزان باری که موجب به وجود آمدن و گسترش ترک می شود را فراهم می کند.
این بار، می تواند ناشی از «جمع شدگی» (Shrinkage)، «آب رفتگی» (Bleeding)، تغییرات دمایی یا عوامل دیگر باشد.
مقاومت کششی از اهمیت بالایی در سازه های بتنی عظیم (مانند سدها) برخوردار است. برای سازه های دیگری نظیر جاده ها نیز (به دلیل وجود مقاومت خمشی) از این پارامتر در محاسبات مربوطه استفاده می شود.
به طور کلی، بتن به کار رفته در سازه های مختلف به ندرت تحت کشش خالص قرار می گیرند. تنش های کششی اعمال شده بر بتن معمولا به بارگذاری های خمشی، پیچشی یا ترکیب این دو مورد مربوط می شوند.
مقاومت خمشی چیست؟
مقاومت خمشی یا مدول گسیختگی، توانایی ماده در تحمل بارهای جانبی (در راستای عرض) است. بارهای خمشی و فشاری، از رایج ترین انواع بار در سازه های مختلف به حساب می آیند.
پیاده روها، دال ها، لارده ها و تیرها را می توان به عنوان نمونه هایی از المان های تحت بارگذاری خمشی در نظر گرفت.
ساده ترین مثال برای این موضوع، یک تیر ساده دو سرگیردار است که مرکز آن تحت بارگذاری قرار گرفته. هنگام اعمال بار بر روی این تیر، الیاف پایینی (زیر محور خنثی) تحت کشش و الیاف بالایی تحت فشار قرار می گیرند.
به دلیل ضعیف بودن مقاومت کششی بتن نسبت به مقاومت فشاری آن، احتمال رخ دادن شکست از بخش پایینی تیر بتنی وجود خواهد شد.
در این حالت، اگر چند میله فولادی در بخش پایینی قرار داده شود (مانند بتن مسلح)، مقاومت کششی تیر به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد.
به این میله های فولادی، میله های تقویت کننده یا میلگرد می گویند. با اعمال کشش به میله های تقویت کننده پیش از اضافه کردن آن ها به ساختار تیر (مانند بتن پیش تنیده)، مقاومت کششی تیر بیشتر از حالت قبل خواهد شد.
این فرآیندها به منظور افزایش مقاومت خمشی بتن نیز انجام می شوند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
