جدول مقاومت فشاری بتن

بتن یکی از پراستفاده‌ترین مصالح ساختمانی است که از آب، سیمان و سنگدانه‌هایی شامل شن و ماسه تشکیل می‌شود. مقاومت فشاری از مهمترین ویژگی‌های بتن سخت شده است که میزان کیفیت بتن را نشان می‌دهد. در واقع اهمیت مقاومت فشاری بتن آنقدر مهم است که از آن به عنوان معیاری برای ارزیابی اولیه تمام خواص بتن استفاده می‌کنند. عیار بتن که نسبت سیمان به کل حجم بتن را مشخص می‌کند، نقش کلیدی در تعیین مقاومت نهایی دارد. در این مطلب به معرفی این معیار، انواع و کاربردهای آن و همچنین جدول مقاومت فشاری بتن می‌پردازیم. بنیاد بتن اصفهان ارائه دهنده بتن پر مقاومت است. 

مقاومت فشاری بتن چیست

مقاومت فشاری بتن میزان توانایی سازه بتنی را در تحمل بارهای وارد شده به آن بدون ترک خوردگی یا تغییر شکل بتن نشان می‌دهد. این نوع مقاومت یکی از مهمترین نقاط مثبت بتن است. در حقیقت از مقاومت فشاری بتن به عنوان معیاری برای ارزیابی کیفیت بتن و همچنین تشریح سایر ویژگی‌های بتن مانند روانی و یکنواختی آن استفاده می‌شود. اگر در هنگام ساخت مخلوط سیمانی کلیه استانداردها و قوانین ساخت‌وساز رعایت گردد، مقاومت فشاری بتن می‌تواند به اندازه یک سنگ سخت طبیعی بالا باشد.

این معیار در سیستم SI با واحد مگاپاسکال( MPa) و در سیستم واحدهای اندازه‌گیری آمریکایی با واحد پوند بر اینچ مربع( psi) نشان داده می‌شود. در حالت نرمال استحکام فشاری بتن بین 15 تا 30 مگاپاسکال متغیر است. در حالی که این مقیاس برای سازه‌های صنعتی و تجاری بالاتر از این بازه قرار دارد.

انواع مقاومت فشاری بتن

به طور کلی مقاومت بتن به انواع مختلف فشاری، کششی، خمشی و برشی تقسیم می‌شود. همانطور که بیان شد، مقاومت فشاری بتن میزان استحکام این ماده را در برابر نیروی وزن مشخص می‌کند. برای محاسبه و تست این معیار، نمونه‌های بتنی تهیه شده را تحت نیروی فشاری قرار می‌دهند. به یاد داشته باشید که هر چقدر سن بتن بالاتر رود، مقاومت فشاری آن بیشتر می‌گردد. این مقاومت به عوامل متعددی از جمله کیفیت و نسبت مواد تشکیل‌دهنده بتن و محیط عمل‌آوری آن بستگی دارد.

مقاومت کششی بتن نیز میزان تحمل سازه‌های بتنی در برابر بارهای محوری کششی را نشان می‌دهد. به دلیل اینکه بتن ساختاری متخلخل و ترک‌های ریز دارد، با اعمال بارگذاری کششی مقدار ترک‌های آن بیشتر می‌شود. این گسترش ترک خوردگی بتن تا زمان شکست آن ادامه می‌یابد. مقدار این نوع مقاومت بین 7 تا 11 درصد مقاومت فشاری متغیر است. به طور کلی می‌توان گفت که بتن تقریبا فاقد مقاومت کششی است و در اکثر مواقع نباید بدون میلگرد تقویت‌کننده استفاده شود.

میزان مقاومت بتن در برابر خم شدن پیش از شکستن یا ترک خوردن را مقاومت کششی بتن می‌نامند. آزمایش مقاومت خمشی بتن برای ارزیابی ترک، عواقب انقباض و جمع شدگی بتن اهمیت زیادی دارد. مقاومت خمشی معمولا بین 10 تا 15 درصد مقاومت فشاری بتن است که البته میزان آن به مخلوط بتنی نیز وابسته است.

کاربرد مقاومت فشاری بتن

بتن یک سنگ مصنوعی است که از ترکیب سیمان، آب و سنگدانه‌های ریز و درشت به دست می‌آید. با مخلوط کردن آب و سیمان ترکیبی خمیری شکل تشکیل می‌شود که تمام سنگدانه‌ها را احاطه می‌کنند. در این میان یک واکنش شیمیایی به نام هیدراتاسیون بین آب و سیمان رخ داده و بتن در طول مدت دو ساعت از حالت خمیری به حالت جامد تغییر شکل می‌یابد. بتن با گذشت زمان سفت شده و به افزایش مقاومت خود ادامه می‌دهد. مقاومت فشاری از مهمترین ویژگی‌های بتن محسوب می‌شود که میزان آن در نقشه‌ها و مشخصات فنی هر پروژه درج می‌گردد. 

با استفاده از تست‌های مقاومت فشاری بتن علاوه بر ارزیابی میزان تحمل بارهای وارده به سازه بتنی، می‌توان نکات دیگری را نیز دریافت. برای مثال با اندازه‌گیری مقاومت بتن می‌توان به بسیاری از خواص دیگر آن مانند مدول ارتجاعی، ضد آب بودن و نفوذ ناپذیری هم پی برد. در واقع اندازه‌گیری میزان مقاومت فشاری بتن نشان‌دهنده کیفیت کلی آن است. البته لازم به ذکر است که مقاومت بتن و دوام و پایایی آن دو مسئله کاملا جدا از یکدیگر هستند.

جدول مقاومت فشاری بتن

در هنگام کنترل کیفیت بتن مقاومت یکی از ویژگی‌هایی است که معمولا میزان آن بررسی می‌شود. زیرا بتن باید بتواند بارهای وارد شده به سازه را تحمل کرده و آن‌ها را بدون آسیب رسیدن به ساختمان به زمین منتقل کند. بنابراین بسیار مهم است که بتن از لحاظ کنترل کیفی مورد ارزیابی قرار گیرد. این آزمایشات و تست‌ها باعث می‌گردند که میزان ظرفیت قابل تحمل بتن به ویژه در تحمل نیروهای فشاری مشخص شود.

بر اساس استانداردهای مطرح شده، مقاومت 28 روزه به عنوان نقطه مرجع و نهایی مقاومت فشاری بتن در نظر گرفته می‌شود. در ادامه جدول مقاومت فشاری بتن ارائه شده است.

بهترین  قیمت دستگاه بتن ساز در بنیاد بتن ایران 

حداقل مقاومت فشاری بتن ۲۸ روزه

 بررسی و سنجش کیفیت نهایی بتن باید پس از مدت‌زمان مشخصی انجام شود که بر اساس آیین‌نامه‌های بین‌المللی مثل EN, ACI,BS و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران، این مدت‌زمان ۲۸ روز تعیین شده است. شاید برای شما سؤال باشد چرا ۲۸ روز؟ در پاسخ این سؤال باید بگوییم که بتن پس از گذشت ۲۸ روز بیش از ۹۵ درصد مقاومت نهایی خود را کسب کرده است و پس آن تغییرات خاصی رخ نمی‌دهد؛ در نتیجه بهترین زمان بررسی بتن، پس از ۲۸ روز است.

 عددی که به‌عنوان حداقل مقاومت بتن باید ثبت شود برای همه پروژه‌ها در تایم ذکر شده یکسان نیست. در جدول زیر شاهد تنوع این زمان هستیم.

 همان‌طور که مشاهده نمودید، حداقل بتن مورد نیاز برای سازه‌های اسکلت بتنی مسکونی، بتن C25 است. این موضوع در حالی است که برای سازه‌هایی با بارگذاری بالا، باید از بتن C35 و بالاتر استفاده شود. در رابطه با نرخ مقاومت نهایی بتن نیز پارامترهای اثرگذار مختلفی وجود دارند که از جمله آنها می‌توان به میزان دوام مورد نیاز، عوامل محیطی، طراحی مخلوط بتن و نوع سیمان اشاره کرد.

نسبت مقاومت بتن ۷ روزه به ۲۸ روزه

 یکی از فاکتورهایی که در رابطه با مقاومت بتن بررسی می‌شود، نسبت مقاومت بتن ۷ روزه به ۲۸ روزه است. عوامل مختلفی وجود دارند که روی این نسبت اثرگذار هستند که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• نوع سیمان:برخی سیمان‌های موجود در بازار زودگیر هستند. این امر باعث می‌شود در روزهای اول شاهد مقاومت بیشتری باشیم.
• عمل‌آوری: اگر عمل‌آوری در دمای پایین انجام شود یا به طور کلی اصولی انجام نشود، طبیعتاً مقاومت رشد کند و ضعیفی خواهد داشت.
• نسبت آب به سیمان w/c:هرچقدر نسبت آب به سیمان کمتر باشد؛ یعنی میزان آب کمتری مصرف شود، سرعت رشد مقاومت بیشتر می‌شود.

 نسبت تقریبی مقاومت ۷ روزه به ۲۸ روزه به صورت زیر است:

بر اساس جدول ارائه شده، چنانچه نمونه‌ای طی آزمایش هفت روزه دارای مقاومت ۲۱ مگاپاسکال باشد، انتظار می‌رود که نمونه ۲۸ روزه آن دارای مقاومت ۳۰ الی ۳۲ مگاپاسکال باشد. باوجوداینکه این یک فرمول دقیق است؛ اما توصیه می‌شود که حتماً آزمایش روی نمونه ۲۸ روزه صورت گیرد.

مقاومت فشاری بتن C30 چقدر است

 بتن‌ها انواع مختلفی دارند که برای کاربردهای متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از انواع آن بتن C30 است که بیشتر در پروژه‌های محوطه‌سازی، ساختمانی، پل‌سازی، کف‌سازی صنعتی و دیوار حائل استفاده می‌شود. بر اساس آزمایش‌های انجام شده، در صورتی که ضریب تبدیل را ۰.۸ در نظر بگیرید، مقاومت فشاری نمونه مکعب استاندارد این بتن، ۳۰ مگاپاسکال و نمونه استوانه‌ای آن ۲۴ مگاپاسکال است.

 ویژگی‌های بتن C30 موارد زیر است:

• دوام بالا: مناسب برای اقلیم‌هایی با درصد رطوبت بالای هوا
• مقاومت اولیه مناسب: مقاومت ۲۰ الی ۲۲ مگاپاسکال طی آزمایش نمونه ۷ روزه
• نسبت آب به سیمان پیشنهادی: نسبت مناسب ۰.۴۵ الی ۰.۵۵ برای حفظ مقاومت مناسب

 بتن مذکور برای پروژه‌هایی مثل دیوارهای باربر، تیر، ستون، رمپ‌ها و سقف مناسب است.

 لازم به ذکر است که در رابطه با بتن C30 باید به نکات مربوط به افزودنی‌ها، اسلامپ‌ها و روش عمل‌آوری دقت کنید تا به نتیجه و مقاومت مطلوب دست یابید.

حداقل مقاومت فشاری بتن ۷ روزه

آزمایش بتن ۷ روزه به‌منظور بررسی حداقل مقاومت فشاری بتن است که در روزهای ابتدایی بتن‌ریزی از خود نشان می‌دهد. طی این آزمایش کیفیت سریع مخلوط مورد بررسی قرار می‌گیرد و بر اساس آن می‌توان به کیفیت فرایند عمل‌آوری نیز پی برد. مقاومت بتن در آزمایش هفت روزه، نشان‌دهنده کل مقاومت بتن طی روزهای آینده است. در واقع اگر بتن در این مرحله مقاومت فشاری پایینی داشته باشد، قطعاً در آزمایش ۲۸ روزه نیز نتیجه مطلوبی نخواهد داشت. در چنین شرایطی باید به دنبال این باشید که مشکل در مخلوط بتن بوده یا فرایند عمل‌آوری مشکل داشته است.

 حداقل مقاومت فشاری بتن ۷ روزه برای رده‌های مختلف به شرح زیر است:

 در طی آزمایش مقاومت ۷ روزه بتن، معمولاً بتن ۶۰ الی ۷۵ درصد از مقاومت ۲۸ روزه را کسب کرده است و فرمول نسبت نیز بر اساس همین درصد است. میزان مقاومتی که بتن طی آزمایش ۷ روزه باید از خود نشان دهد تحت‌تأثیر فاکتورهای مختلفی است که از جمله آنها می‌توان به زمان حمل بتن، دمای هوا، افزودنی‌هایی مثل دیرگیر یا روان‌کننده اشاره نمود. میزان مقاومت فشاری بتن‌های مختلف در حالت استاندارد طی آزمایش ۷ روزه باید بر اساس جدول بالا باشد.

جدول مقاومت بتن در سنین مختلف

 میزان مقاومت فشاری بتن در طی زمان روبه‌رشد است و اطلاع از میزان آن برای افرادی همچون مهندسین سازه و مجریان پروژه ضروری است. این افراد بر اساس ارقام حاصل از آزمایش‌ها، برای مراحلی از پروژه همچون بارگذاری، قالب‌برداری و سن بتن تصمیم‌گیری می‌کنند. روند رشد مقاومت بتن معمولاً شبیه به جدول زیر است:

 بر اساس این جدول می‌توان گفت که رشد مقاومت فشاری برخی از بتن‌ها، محدود به ۲۸ روز نیست و پس از آن هم تا ۹۰ الی ۱۸۰ روز مقاومت فشاری افزایش پیدا می‌کند. چنین رشدی معمولاً در بتن‌های پر مقاومت و سازه‌های ویژه رخ می‌دهد و در این شرایط اغلب از سیمان پوزولانی یا عمل‌آوری مرطوب استفاده می‌کنند.