انواع مقاومت بتن کدام هستند؟

مقاومت فشاری بتن مورد استفاده در سازه‌های مختلف به کاربری آن‌ها بستگی دارد. به طور کلی برای سازه‌ها و عضوهای بتنی معمولی، مقاومتی بین 10 تا 20 مگاپاسکال کفایت می‌کند. برای سازه‌های استاندارد، مقاومت 25 تا 55 مگاپاسکال و برای سازه‌های حساس، مقاومت 60 مگاپاسکال یا بیشتر پیشنهاد می‌شود.

میزان مقاومت فشاری بتن از میانگین نتایج آزمایش‌های دوره‌ای (در بازه‌های زمانی مشخص) بر روی نمونه‌های حاصل از بتن تازه به دست می‌آید. به عنوان مثال ممکن است با توجه استاندارد مربوط به ساخت یک سازه بتنی، از آزمایش‌های ۷ روزه، 28 روزه، 56 روزه یا 90 روزه به منظور ارزیابی مقاومت فشاری سازه و پیش‌بینی 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 تنش‌های کششی به حساب می‌آید. این ماده دارای ساختاری متخلخل است. به همین دلیل، درون بتن معمولا ترک‌های ریز و میکروسکوپی وجود دارند. هنگام اعمال بارگذاری کششی، این ترک‌ها افزایش طول می‌دهند. تا زمانی که بارگذاری ادامه داشته باشد، گسترش ترک‌ها نیز (تا لحظه شکست) ادامه می‌یابد.

مقاومت کششی بتن، حدود 8 تا 12 درصد (به طور میانگین 10 درصد) مقاومت فشاری آن است. در مقاومت‌های فشاری بالا، این درصد کاهش می‌یابد. به دلیل پایین بودن مقاومت کششی بتن، معمولا در محاسبات فرض می‌شود 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 می‌شود را فراهم می‌کند. این بار، می‌تواند ناشی از «جمع‌شدگی» (Shrinkage)، «آب‌رفتگی» (Bleeding)، تغییرات دمایی یا عوامل دیگر باشد.

مقاومت کششی از اهمیت بالایی در سازه‌های بتنی عظیم (مانند سدها) برخوردار است. برای سازه‌های دیگری نظیر جاده‌ها نیز (به دلیل وجود مقاومت خمشی) از این پارامتر در محاسبات مربوطه استفاده می‌شود. به طور کلی، بتن به کار رفته در سازه‌های مختلف به ندرت تحت کشش خالص قرار می‌گیرند. تنش‌های کششی اعمال شده بر بتن معمولا به بارگذاری‌های خمشی، پیچشی یا ترکیب این دو مورد مربوط می‌شوند.

مقاومت خمشی چیست؟

مقاومت خمشی یا مدول گسیختگی، توانایی ماده در تحمل بارهای جانبی (در راستای عرض) است. بارهای خمشی و فشاری، از رایج‌ترین انواع بار در سازه‌های مختلف به حساب می‌آیند.

پیاده‌روها، دال‌ها، لارده‌ها و تیرها را می‌توان به عنوان نمونه‌هایی از المان‌های تحت بارگذاری خمشی در نظر گرفت. ساده‌ترین 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 می‌گیرند.

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 قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. به این میله‌های فولادی، میله‌های تقویت‌کننده یا میلگرد می‌گویند (شکل بالا). با اعمال کشش به میله‌های تقویت‌کننده پیش از اضافه کردن آن‌ها 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 می‌شوند.