روش های افزایش مقاومت بتن: 7 راهکار مؤثر

افزایش مقاومت بتن یکی از مطالب جذابی است که بسیاری از افراد به دنبال آن هستند؛ به طوری که حتی تولیدکنندگان قطعات بتنی هم برای تطابق با استانداردهای روز دنیا به دنبال افزایش مقاومت در بتن خود هستند. دلیل این امر، پیشرفت طراحی سازه‌های بتنی به سمت پروژه‌های پرمقاومت است. از این رو در این مقاله بر آن هستیم تا به بررسی روش های افزایش مقاومت بتن بپردازیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

مقاومت بتن

منظور از مقاومت بتن (Concrete Strength)، مقاومت و توانایی بتن در برابر تنش‌های مختلف کششی، سایشی، فشاری، ضربه‌ای و…، بدون ایجاد گسیختگی خارجی است. این ویژگی به عنوان معیاری برای تعیین کیفیت بتن استفاده می‌شود. بنابراین داشتن بتنی با مقاومت بالا به منزله داشتن بتنی قوی با کمترین میزان آسیب‌دیدگی است. بسیاری تصور می‌کنند چنین بتن‌هایی هزینه بالایی داشته و ساخت آن مستلزم شرایط ویژه‌ای است، در حالی که با انجام چند تکنیک ساده می‌توان به کیفیت‌های باور نکردنی از مقاومت دست یافت.

1) افزایش مقاومت بتن با کاهش نسبت آب به سیمان

اولین و مهم‌ترین روش های افزایش مقاومت بتن، کاهش نسبت آب به سیمان در بتن است. اما همان‌طور که می‌دانید با کاهش نسبت آب به سیمان، میزان کارایی و اسلامپ بتن هم کاهش می‌یابد و کار با بتن سخت می‌شود. برای حل این مشکل می‌توان از دو روش ذیل استفاده نمود:

• بکارگیری روان کننده‌های بتن: این گونه از افزودنی‌ها در سه گروه ویژه روان کننده‌ بتن پایه نفتالین، روان کننده‌ بتن پایه پلی کربوکسیلات اتر و روان کننده‌ پایه لیگنوسولفونات قرار دارند. استفاده از این مواد در بتن باعث می‌شود بسته به نوع ترکیب شیمیایی به کار رفته در آن‌ها بدون کاهش میزان اسلامپ و کارایی بتن، نسبت آب به سیمان به طرز چشمگیری کاهش یابد.
• بکارگیری سنگدانه‌های گرد گوشه و صیقلی در بتن: این گونه از سنگدانه‌ها نسبت به سنگدانه‌های با بافت خشن و تیز به خمیر سیمان کمتری نیاز دارند.

2) تغییر نوع و مقدار سیمان عامل افزایش مقاومت بتن

از آن‌جا که سرعت واکنش‌زایی اجزای سیمان با آب، به طور قابل توجهی متفاوت است، می‌توان مقاومت انواع بتن را به سادگی با تغییر ترکیب اجزای سیمان و مقدار آن تغییر داد تا بتنی با شرایط مقاومتی متفاوت تولید شود. به بیان دیگر با تغییر در نوع و مقدار سیمان در بتن، می‌توان بتنی تازه و متفاوت تولید کرد. به یاد داشته باشید همیشه افزایش مقدار سیمان در بتن باعث افزایش مقاومت بتن نمی‌شود، بلکه گاهی اوقات کاهش مقدار سیمان در بتن باعث افزایش مقاومت می‌گردد.

3) استفاده از مواد مکمل سیمانی عامل افزایش مقاومت

مکمل‌های سیمانی یا پوزولان‌ها که به آن SCM هم گفته می‌شود، می‌تواند مقاومت بتن را تا حد زیادی افزایش دهد. در واقع این مواد در دمای معمولی با هیدروکسید کلسیم حاصل از واکنش‌های سیمان و آب ترکیب شده و تولید سیلیکات کلسیم هیدراته می‌کنند. تولید سیلیکات کلسیم هیدراته سبب کاهش تخلخل در خمیر سیمان و ناحیه انتقال می‌شود. به این ترتیب مواد پوزولانی، باعث افزایش مقاومت نهایی بتن می‌گردند. برای نمونه مقاومت فشاری ملات‌های تهیه شده از انواع سیمان حاوی ۱۰٪ پودر میکروسیلیس، حدود ۳۰ تا ۵۰٪ بالاتر از مقاومت نهایی ملات‌های تهیه شده از سیمان معمولی در ۲۸ روز است.

4) افزایش مقاومت بتن با تغییر دانه‌بندی سنگدانه‌ها

تغییر دانه‌بندی سنگدانه‌ها، معمولاً به دلیل محدودیت منابع و معادن مورد توجه نیست، در حالی که بحث تغییر دانه‌بندی سنگدانه‌ها در بتن، می‌تواند تأثیر جالب توجهی بر میزان افزایش مقاومت بتن داشته باشد. البته در بحث سنگدانه‌ها علاوه بر نوع دانه‌بندی، بافت ظاهری سنگدانه و کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگدانه‌ها نیز بر میزان مقاومت بتن تأثیرگذار است.

5) افزایش مقاومت بتن با استفاده از میکسر مناسب

استفاده از میکسر مناسب برای مخلوط کردن کامل و یکنواخت مواد با هم، گرچه به طرح اختلاط بتن ارتباطی ندارد، اما همان‌طور که می‌دانید، بر میزان مقاومت فشاری بتن تأثیر فراوانی دارد. در واقع هر چه مواد بهتر مخلوط شده و ترکیب یکدست و بدون جداشدگی داشته باشند، مقاومت بتن افزایش می‌یابد.

6) افزایش تراکم از روش های افزایش مقاومت

تولید بتن با تراکم بالا در بحث مقاومت اهمیت بسیار زیادی دارد. این گونه از بتن‌ها که با نام بتن خود تراکم شناخته می‌شوند، با توجه به ترکیب ویژه‌ای که دارند باعث افزایش مقاومت فشاری، خمشی، کششی و دوام و پایداری بتن می‌گردند. بنابراین اگر بتوانید قطعات بتنی را چه در قالب سازه‌های بتن آرمه، چه در ساخت قطعات پیش‌ساخته با تراکم بالا تولید کنید، مقاومت فشاری آن قطعه یا المان به میزان چشمگیری افزایش خواهد یافت.

7) کیورینگ و عمل‌آوری عامل افزایش مقاومت بتن

کیورینگ یا عمل‌ آوری بتن به مجموعه فرآیندهایی اطلاق می‌شود که با بکارگیری رطوبت و دمای مناسب برای بتن، به پیشرفت فرآیند هیدراتاسیون سیمان کمک می‌کنند. در واقع نتیجه این فرآیندها باعث می‌شود تا تمام زحماتی که در طول تولید بتن و بتن‌ریزی انجام شده، به بار نشسته و بتنی با درجه مقاومت مناسب تولید شود. بنابراین منظور از عمل‌آوری، محافظت، مراقبت و پروراندن بتن در بازه زمانی کوتاه پس از بتن‌ریزی است؛ تا بدین ترتیب بتنی با ویژگی‌های مطلوب مانند مقاومت مناسب تولید شود. از جمله روش‌های کیورینگ با توجه به شرایط آب و هوایی، می‌توان به کیورینگ با خنک کردن با آب سرد، خنک کردن با یخ، استفاده از نیتروژن مایع و… برای فصل تابستان و استفاده از پوشش‌های مرطوب، مواد شیمیایی غشاساز، عمل‌آوری با بخار، ورق‌های پلاستیکی و… برای عمل‌آوری در فصل زمستان اشاره نمود.

بیشتر بخوانید: انواع روش های عمل آوری بتن میزان مقاومت بتن یکی از دغدغه‌های مهندسان کنترل کیفیت بتن و طراحان سازه‌های بتنی است. از آن‌جا که سنگدانه‌های به کار رفته در بتن، معمولاً تراکم و مقاومت مناسب و بالایی دارند، بیش از هر چیز کیفیت خمیر سیمان و ناحیه انتقال میان سنگدانه و خمیر سیمان، مقاومت بتن را مشخص می‌کند. البته پارامتر‌های دیگری مانند نسبت آب به سیمان، شرایط عمل‌آوری و درجه هیدراتاسیون سیمان، بافت و نوع دانه‌بندی سنگدانه‌ها، انواع افزودنی بتن و پوزولان‌های به کار رفته و… نیز تأثیر قابل توجهی بر میزان مقاومت بتن دارند. در این مقاله سعی شد به بررسی روش های افزایش مقاومت بتن، مثل کاهش نسبت آب به سیمان، تغییر نوع و مقدار سیمان، استفاده از مواد مکمل سیمانی (پوزولان)، تغییر دانه‌بندی سنگدانه‌ها، استفاده از میکسر مناسب، تراکم بتن و کیورینگ بتن پرداخته شود. در پایان خوشحال می‌شویم اگر سؤال یا تجربه مفیدی در زمینه مقاومت بتن دارید، در بخش نظرات این صفحه با ما به اشتراک بگذارید تا همه مخاطبان از آن بهره گیرند.