روش های تسریع مقاومت فشاری بتن
بتن یکی از ترکیبات کامپوزیتی مهم است که برای مقاومت در برابر نیرو و فشارهای مختلف، طراحی و تولید می‌شود. قطعا می‌دانید که هر قدر یک بتن از انسجام و یکنواختی بیشتری برخوردار باشد کیفیت آن نیز به تناسب این انسجام بالا می‌رود. یکی از پارامترهای تعیین‌کننده کیفیت بتن، مقاومت فشاری بتن است. مقاومت فشاری بتن یعنی مقدار تنش وارد شده که منجر به شکستن یک بتن استاندارد می‌شود.
به‌دلیل این‌که هدف از تولید بتن تحمل فشارهای ناشی از عوامل محیطی و تنش‌های مختلف است، لذا بالا بودن مقاومت بتن به بالا رفتن کیفیت عملکرد آن می‌انجامد. در این مقاله سعی داریم در مورد روش های تسریع مقاومت فشاری بتن بحث کنیم و نحوه عملکرد این روش‌ها را بر سرعت بخشیدن به این پارامتر مورد بررسی قرار دهیم، پس اگر علاقه‌مند به این موضوع هستید تا پایان مقاله ما را همراهی کنید.
روش‌های کاربردی برای افزایش مقاومت فشاری بتن
برای افزایش این ویژگی در بتن روش‌های مختلفی را به کار برده‌اند که هرکدام به نحوی در تسریع مقاومت فشاری تاثیر مستقیم داشته و تغییرات چشمگیری در خصوصیات این ماده پرکاربرد اعمال کرده‌اند. روش‌هایی نظیر کاهش مقدار آب اضافه، تهیه مخلوط بتن با عیار بالای سیمان، استفاده از مواد مختلف نظیر پوزولان‌ها و الیاف فولادی در بالا بردن مقاومت بتن مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
علاوه بر موارد ذکر شده، اضافه کردن افزودنی‌های مشخصی به بتن نظیر روان کننده بتن نیز برای بهینه‌سازی این خاصیت مفید بوده ضمن این‌که سنگدانه‌های با دانه‌بندی مناسب و ریز که موجب متراکم شدن بتن می‌شوند هم یکی از عوامل موثر در افزایش مقاومت فشاری این ترکیب به‌شمار می‌آید. در ادامه مقاله هرکدام از این روش‌ها را به‌صورت جداگانه معرفی کرده و ترتیب اثر آن‌ها در بالا بردن میزان تحمل بتن در مقابل تنش‌ها را ذکر خواهیم کرد.
نسبت آب به سیمان در تهیه بتن
یکی از اجزای اصلی بتن که تاثیر قابل توجهی در ظاهر شدن ویژگی‌های مفید این ترکیب می‌شود. آب است. آب موجب روانی و کارایی بتن شده ضمن این‌که شرایط لازم برای ریختن، جای دادن و همچنین متراکم شدن بتن تازه را فراهم می‌کند. این ترکیب حیاتی با سایر اجزای بتن وارد واکنش شده و در اثر هیدراته شدن سیمان، مقاومت بتن را افزایش می‌دهد.
اما همین ماده اگر بیش از مقدار اصولی و استاندارد استفاده شود نتیجه عکس داده و با ایجاد حفره و روزنه‌های ریز و مویین، مقاومت و دوام سیمان را کاهش می‌دهد. این آب اضافه به دلیل شرکت نکردن در واکنش هیدراتاسیون موجب روانی سیمان می‌شود.
بالا بردن عیار بتن
سیمان یک ترکیب شناخته شده است که در اختلاط با آب به ماده‌ای فوق‌العاده محکم تبدیل شده که موجب ایجاد چسبندگی مصالح مختلف می‌شود. اضافه کردن سیمان به مخلوط بتن باعث بالا رفتن مقاومت فشاری این ترکیب شده و دوام آن را بیشتر خواهد کرد. البته در افزایش مقاومت بتن یک حد استاندارد و ماکزیمم وجود دارد؛ بنابراین برای بالا بردن مقاومت این خمیر سیمانی به فراهم کردن شرایط خاص و استفاده از افزودنی‌های بتن دیگر نیاز است.
استفاده از مواد پوزولانی
یکی دیگر از روش‌هایی که برای افزایش مقاومت فشاری بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد اضافه کردن مواد پوزولانی مانند دوغاب میکروسیلیس است. این مواد که بر پایه ترکیبات آلومین و سیلیس هستند دارای خواصی شبیه سیمان بوده و در افزایش مقاومت بتن نقش مهمی ایفا می‌کنند. در ترکیب این مواد با خمیر سیمان امکان جایگزین کردن 15% از وزن سیمان با پوزولان وجود دارد. دوده سیلیسی و متاکائولن نیز از خواص پوزولانی برخوردار هستند و در تسریع مقاومت فشاری بتن تاثیر مستقیم دارند.
الیاف فولادی
یکی از بهترین مصالح که می‌تواند جایگزین آرموتور شود الیاف فولادی هستند که باعث تقویت این ترکیب در سه بعد شده و مقاومت فشاری آن را افزایش می‌دهند. این الیاف برای افزایش مقاومت، کاهش جمع‌شدگی، بالا بردن دوام، کنترل ترک‌خوردگی و همچنین تقویت خواص مکانیکی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. الیاف فولادی در انواع آج‌دار، سینوسی و قلاب‌دار عرضه و برای بهینه‌سازی شرایط بتن در مقابل تنش کاربرد دارند.
فوق روان کننده‌ها
این ترکیبات یعنی مواد فوق روان کننده بتن علاوه بر روان‌کنندگی و بالا بردن کارایی بتن، باعث افزایش مقاومت آن نیز می‌شود. این محصولات با عملکردی کنترلی موجب جدا شدن ذرات سیمان شده و زمینه رسیدن آب به همه ذرات و در نتیجه انجام واکنش هیدراتاسیون را به بهترین شکل ممکن فراهم می‌کنند. همین امر در تکمیل فرآیند افزایش مقاومت بتن نقش مهمی دارد.
روش عمل آوری
در روش عمل‌آوری به‌صورت تسریع شده سه روش برای سرعت بخشیدن به ایجاد مقاومت فشاری در بتن پیشنهاد شده است که در ادامه این روش‌ها را توضیح خواهیم داد.
1- روش اب گرم
در این روش نمونه‌های بتنی به شکل مکعب با پوشش مخصوص را در آب گرم با دمای 35 درجه قرار می‌دهند. این مکعب‌ها حدود 24 ساعت در اب گرم نگهداری می‌شوند تا تغییرات لازم را دریافت کرده و مقاومت آن بیشتر شود. در روش بعدی عمل‌آوری تسریع شده بتن، مکعب‌ها در آبی با دمای 55 درجه قرار می‌گیرند در این روش ابتدا نمونه‌های به یک ساعت در دمای 20 درجه نگهداری شده و سپس به مدت 20 ساعت در آب 55 درجه حفظ می‌شوند. در ادامه یک تا دو ساعت به نمونه فرصت خنک شدن داده می‌شود به این صورت که در آب 20 درجه قرار می‌گیرند تا به مرور خنک شوند.
2- روش اب جوش
در روش آب جوش که موجب بالا رفتن مقاومت بتن در برابر. فشارهای مختلف می‌شود نمونه‌های پوشش‌دار مکعبی را در آب جوش با دمای 82 درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌کنند. در این پروسه باید طبق مراحل ذکر شده پیش برویم. ابتدا نمونه‌های بتنی تولید شده در یک مخزن فاقد آب قرار می‌گیرند و پس از یک ساعت مخزن را با آب پر می‌کنند. بعد از این مرحله باید در مدت 2 ساعت دمای آب مخزن را به تدریج به 82 درجه رساند. در این دمای اب جوش نمونه‌ها تا 14 ساعت نگهداری شده و سپس آب مخزن تخلیه می‌شود.
روش ذاتی
بتن یک ترکیب با ویژگی‌های خاص است که قابلیت ترمیم ذاتی داشته و همین موضوع باعث افزایش مقاومت فشاری آن می‌شود. در روش ذاتی به دلیل وجود سیمان بدون آب در ترکیب بتن، به محض تماس آب با این سیمان واکنش هیدراته شدن به‌صورت بهینه انجام می‌شود و دی‌اکسید کربن محلول با یون‌های کلسیم موجود در این مخلوط واکنش داده و با تشکیل کریستال‌های کربنات کلسیم موجب التیام ترک‌ها و فضاهای خالی موجود در بتن می‌شوند. برای بهتر شدن مکانیسم عمل ترمیم ذاتی ریز الیاف‌ها به مخلوط اضافه می‌شوند و در بالا بردن سرعت افزایش مقاومت فشاری ترکیب بتن نقش مهمی ایفا می‌کنند.
جمع‌بندی
همان‌طور که می‌دانید بتن از قابل اعتمادترین و مقاوم‌ترین مصالح ساختمانی به‌شمار می‌آید که کاربرد آن در مقاوم‌سازی سازه‌های مختلف بر کسی پوشیده نیست، اما همین ترکیب از شکستن و ترک‌خوردن مصون نبوده و امکان آسیب دیدن آن وجود دارد. اگر شما در استفاده از آن ندانید به چه مقاومتی نیاز دارید ممکن است سازه بتنی شما با مشکل روبه‌رو شود. امروزه امکاناتی طراحی شده که مصرف‌کننده بتواند مقاومت فشاری بتن را ارزیابی کرده و از مقدار تحمل فشار و تنش توسط این ترکیب اطمینان حاصل کند.
ما در این مقاله سعی کردیم روش‌هایی را معرفی کنیم که با اعمال آن‌ها مقاومت بتن بالا رفته و برای شرایط خاص بهینه شود. اگر اطلاعات بیشتری را در مورد این موضوع نیاز دارید می‌توانید به وبلاگ مواد افزودنی‌های شیمیایی ساختمان مراجعه کرده و آگاهی بیشتری در این زمینه کسب کنید.
