تاثیر نسبت آب به سیمان و عیار سیمان بر کیفیت بتن

تاثیر نسبت آب به سیمان و عیار سیمان بر کیفیت بتن
365 1399/06/04

تاثیر نسبت آب به سیمان (W/C) و عیار سیمان بر کیفیت بتن

همانگونه که در بالا عنوان شد کاهش نسبت آب به سیمان در افزایش مقاومتهای بتن (فشاری،خمشی،کششی،برشی،سایشی) ، ویژگیهای مکانیکی (مدول ارتجاعی ، ضریب پواسون و ...) و پایایی آن به ویژه در کاهش نفوذپذیری در برابر آب ، نمکهای زیان آور و کلریدها موثر است . دوام بتن را در برابر تری و خشکی پی در پی ، یخبندان و آب شدگی پی در پی و موارد مشابه بهبود می بخشد و عامل مهمی است که همه خواص بتن را بهتر می کند .

آنچه معمولا برای برخی از مهندسین و دست اندرکاران روشن نیست، تاثیر عیار سیمان در کیفیت بتن است. امروزه دانشمندان عرصه بتن، اعتقاد راسخ دارند که به ازاء نسبت آب به سیمان یکسان و ثابت معمولا با کاهش عیار سیمان مقاومت و دوام بتن افزایش می یابد و نفوذپذیری آن کم می شود.

اگر فرض کنیم در نسبت آب به سیمان ثابت، درصد فضای خالی در خمیر سیمان ثابت باشد بنابراین با افزایش خمیر سیمان با توجه به افزایش سیمان و آب، حجم کل فضای خالی در بتن افزایش می یابد که به نوبه خود به افزایش نفوذپذیری و کاهش دوام منجر می شود.

خمیر سیمان در مرحله گیرش و سخت شدن دچار جمع شدگی خمیری(خودزا و تبخیر و کاهش آب ) می شود در حالیکه سنگدانه حجم ثابتی را دارد بنابراین در حد فاصل خمیر سیمان و سنگدانه ها ، ترکهای مویینه پدید می آید و حتی این ترکها در خمیر سیمان نیز ایجاد می شود .هر قدر خمیر سیمان بیشتر شود و نقش پر کنندگی آن بیشتر گردد ، احتمال ایجاد ترکهای مویینه بیشتر می شود . بنابراین افزایش عیار سیمان بر مقاومت و دوام، تاثیر منفی باقی می گذارد و نفوذپذیری نیز زیاد می شود . مسلما" با افزایش خمیر سیمان، حجم سنگدانه مصرفی به عنوان قید خمیر سیمان کم می گردد . پس به دلایل فوق، افزایش عیار سیمان با W/C ثابت به کاهش کیفیت بتن منجر می شود .

این تصور که همواره با افزایش عیار سیمان شاهد افزایش مقاومت و دوام و کاهش نفوذپذیری خواهیم بود کاملا غلط است . مسلما اگر با فرض ثابت بودن آب ، عیار سیمان را افزایش دهیم ، با کاهش W/C روبرو خواهیم شد و افزایش در مقاومت و دوام را شاهد خواهیم بود که نتیجه کاهش W/C می باشد نه عیار سیمان . اگر با حفظ W/C بخواهیم کارآیی را زیاد نماییم ، آب و سیمان باید به همراه هم بیشتر شود که افزایش حجم خمیر سیمان را در پی دارد . بنابراین در برخی منابع تاثیر افزایش روانی را کاهش مقاومت و دوام دانسته اند که همان مفهوم فوق را با عباراتی دیگر در بر دارد .

کاهش عیار سیمان به کاهش جمع شدگی بتن منجر می شود و همچنین کاهش خزش را نیز در پی دارد که در قطعات پیش تنیده اهمیت ویژه خواهد داشت . افزایش عیار سیمان معمولا" تردی بیشتری به بتن می دهد.

کاهش عیار سیمان معمولا" برای کنترل گرمازایی و سرعت گرمازایی بتن از ضروریات مهم به حساب می آید و یک نیاز جدی در بتن حجیم و ساخت بدنه سدهای بتنی و شالوده های بزرگ است .