مقاومت

پیشگفتار

مقاومت بتن مهمترین خاصیت و مشخصه بتن نزد طراحان و مهندسان کنترل کیفیت بتن می باشد. در جامدات رابطه معکوس بین تخلخل (حجم فضاهای خالی) و مقاومت، یک اصل است. در نتیجه در بتن و مواد ترکیبی نظیر آن تخلخل هر جزء تشکیل دهنده می تواند بر مقاومت تأثیر بگذارد. از آنجا که سنگدانه ها عموما متراکم و با مقاومت بالا هستند، لذا تخلخل خمیر سیمان سخت شده و ناحیه انتقال بین سنگدانه و خمیر اغلب تعیین کننده مقاومت مشخصه بتن های معمولی است.

اگر چه پارامتر نسبت آب به سیمان در تعیین و میزان تخلخل خمیر و ناحیه انتقال و در نتیجه مقاومت بتن بسیار اهمیت دارد ولی عواملی نظیر تراکم و عمل آوری بتن (درجه هیدراتاسیون سیمان )، اندازه و کانیهای سنگدانه ها، مواد افزودنی، ابعاد و شکل نمونه، شرایط رطوبت، نوع تنش و سرعت بارگذاری نیز در مقاومت بتن اهمیت دارند. در این فصل، تأثیر عوامل مختلف بر روی مقاومت بتن، همراه با جزئیات بررسی می گردد. از آنجا که مقاومت تک محوری فشاری اغلب به عنوان نشانه مقاومت بتن انتخاب می شود، لذا رابطه بین مقاومت فشاری تک محوری و سایر مقاومتها، نظیر مقاومت کششی، خمشی، برشی و دو محوری نیز در این فصل مورد بحث قرار میگیرد.

تعریف

مقاومت یک ماده به توانایی و مقاومت آن در برابر تنشها، بدون بروز شکست در آن، اتلاق می شود. شکست، در پاره ای از مواقع با ظاهر شدن ترکها اتفاق می افتد. به هر حال بایستی توجه داشت که بتن بر خلاف بسیاری از مصالح ساختمانی حتی قبل از قرار گرفتن در زیر بارهای خارجی دارای ریز ترکهایی می باشد. بنابراین در بتن، مقاومت به تنش مورد نیاز برای شکست آن گفته میشود که در واقع مترادف با درجه گسیختگی است که در آن تنش وارده به حداکثر خود می رسد. در نمونه های کششی شکست قطعه آزمایشی اغلب به صورت گسیختگی است، در حالی که در فشار، قطعه تحت آزمایش موقعی به شکست می رسد که هیچگونه علامتی از گسیختگی خارجی در آن مشهود نبوده ولی ترکهای داخلی آنقدر پیشرفت نموده اند که نمونه دیگر قادر به تحمل باری بالاتر از بار وارده نیست.

اهمیت

در طرح و کنترل کیفیت بتن، مقاومت خاصیتی است که اغلب، مقدار آن مشخص می گردد. دلیل این امر آن است که در مقایسه با سایر خواص، مقاومت بتن به آسانی قابل آزمایش و اندازه گیری است. علاوه بر این بسیاری از خواص بتن نظیر مدول ارتجاعی، ضد آب بودن یا نفوذناپذیری، و مقاومت در مقابل هوازدگی و عوامل ایجادکننده آن، نظیر آب، مستقیما با مقاومت مربوط بوده و می توان از نتایج مقاومت، به آن خواص پی برد. قبلا در فصل یک عنوان شد که مقاومت فشاری بتن بسیار بالاتر از سایر مقاومتهای آن است و بسیاری از اجزای بتنی بدلیل دارا بودن مقاومت فشاری بالا طراحی می شوند. اگرچه در عمل بتن اغلب تحت تنشهای توام فشاری، برشی و کششی در دو جهت قرار میگیرد لیکن به علت آسانی تعیین مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت فشاری ۲۸ روزه بتن، که با آزمایش استاندارد مقاومت فشاری مشخص می گردد، در سطح جهان به  عنوان نشانه عمومی مقاومت بتن پذیرفته شده است.