مقاومت فشاری

مقاومت فشاری اغلب به عنوان مهمترین خاصیت بتن در نظر گرفته می شود ، زیرا مقاومت فشاری بسیار بزرگتر از مقاومت کششی است و معمولا با استفاده از آزمایش فشاری تک محوری بر روی استوانه یا مکعب نمونه که در طول محوری منفرد بارگذاری میشود به دست می آید و رفتار تنش-کرنش بتن با این آزمایش بررسی میگردد. مقاومت فشاری میانگین برای پانل 100 میلیمتری اکوتک بر اساس آزمون های صورت گرفته در محل کارخانه اکوتک وآزمون های بین المللی انجام گرفته بر روی این محصول برابر 5.56 نیوتون بر میلیمتر مربع است.

در مقاله زیر سعی شده است به تمامی عوامل تاثیر گذار بر روی مقاومت فشاری بتن اشاره گردد و تعدادی از آزمون های بین المللی انجام گرفته بر روی پانل های دیواری اکوتک به صورت اصل و ترجمه شده قابل دانلود در پیوست همین مقاله برای علاقه مندان قرار داده شده است. قبل از بررسی ملات و مواد اولیه استفاده شده در تولید پانل های دیواری اکوتک بسیار ضرروری است که عوامل افزایش دهنده و تاثیر گذار بر مقاومت فشاری بتن را برررسی نماییم.

بتن در زمره مصالح مرکبی است که اساسا از مصالح خطی سنگدانه با وزن معمولی ( دربتن های معمولی ) ( در صورتی که بتن مورد استفاده جهت ساخت پانل های اکوتک از بتن ساخته شده از سبکدانه های پرلیت و لیکا استفاده میگردد) و مصالح شدیدا غیر خطی خمیر سیمان تشکیل شده است . بتن از جمله مصالح بسیار ناهمگن و پیچیده است که پاسخ ان به تنش فقط تابع عکس العمل های جداگانه اجزای ترکیب دهنده نیست ، بلکه همچنین تابع اندرکنش بین آن اجزا نیز می باشد. تصویر زیر نشان دهنده پیچیدگی اندر کنش میان اجزاء بتن است.

منحنی فوق تایید میکند که بتن یک ماده مرکب است ، سنگدانه درشت ( از مصالح بتن های سنتی ) جزو مصالح ترد و دارای خاصیت الاستیک خطی است که به نحو چشمگیری مقاومتی بیشتر از بتن دارد. مدول الاستیسیته خمیر سیمان کمتر است اما مقاومت فشاری آن بیشتر از ملات یا بتن است. افزودن سنگدانه ریز به خمیر سیمان برای ساخت ملات ، سبب افزایش مدول الاستیک نمونه میگردد ، اما مقاومت آن کاهش می یابد.

در مجموع میتوان گفت ، رفتار بتن مشابه ملات تشکیل دهنده آن است ، در حالی که رفتار ملات و بتن هر دو ، به طرز قابل ملاحضه ای از رفتار خمیر سیمان یا سنگدانه متفاوت است.در ادامه میخواهیم به بررسی رفتار بتن تحت تنش بپردازیم

بررسی رفتار بتن تحت تنش

خواص مکانیکی و انتقالی ( انتشار ، نفوذپذیری ) اساسا تابع نسبت w/c است. در بتن یک منطقه باریک در اطراف ذرات سنگدانه وجود دارد که در آن خمیر سیمان بدون توجه به وجه مشترک فیزیکی ، از نظر ساختار ترکیب و چگالی کاملا اختلاف دارد. این منطقه معمولا 20 تا 40 میلیمتر ضخامت دارد و به ناحیه لایه مرزی یا ITZ موسوم است.

اثر ITZ بر خواص مکانیکی

ITZ تابع خصوصیات سطح (زبری) ذرات سنگدانه ، درجه آب انداختگی ، مقاومت پیوستگی شیمیایی (در بعضی موارد) و به خصوص فناوری آماده سازی نمونه است و به طرز چشمگیری اندازه گیری مقاومت پیوستگی با مشکل همراه است. به طور کلی معلوم شده است که با افزایش مقاومت پیوستگی در ITZ ، به مقاومت بتن در کشش ، خمش و فشار افزوده میشود. این افزایش حدود 5 تا 40 درصد است و بهبود مقاومت کششی بیشتر از مقاومت فشاری است. موثرترین راه برای اصلاح کردن ITZ ، افزودن وزنی حدود 10 تا 15 درصد وزن سیمان از دوده سیلیس است. از این نظر دوده سیلیس به دلایل زیر بسیار خوب است

• منافذ بزرگتر در ITZ را حذف میکند و ساختار آن را بیشتر همگن میکند
• از رشد هیدروکسید کلسیم جلوگیری میکند و یا این که هیدروکسید کلسیم را توسط واکنش پوزولانی به C-S-H تبدیل میکند.
• اثر پراکندگی دارد که خواص رئولوژی بتن تازه را اصلاح میکند ، به نحوی که آب انداختگی داخلی را کاهش میدهد ، بنابراین پیوستگی خمیر- سنگدانه را بهبود میبخشد.

در پانل های دیواری اکوتک با توجه به ویبره سه طرفه بتن و استفاده از تکنولوژی اکستروژن بدون اضافه کردن دوده سیلیس به دلیل تراکم بالا از آب انداختن بتن در اطراف سنگدانه جلوگیری میشود.سایر عوامل تاثیر گذار بر روی مقاومت فشاری به شرح زیر است

ذرات سنگدانه

در پانل های دیواری اکوتک برای کاهش وزن و افزایش خاصیت عایق سازی در مقایسه با بتن های پیش ساخته معمولی از بتن سبکدانه استفاده میگردد.سبکدانه های در حال استفاده در پانل دیواری اکوتک به شرح ذیل است

پرلیت

سنگ پرلیت یک سنگ معدنی با خواص عایق شناخته شده در جهان است که در سال های اخیر شرکت های مختلفی اقدام به برداشت و پخت این سنگ معدنی نموده اند. شرکت ایستا سازه با استفاده از این سبکدانه کمک هرچه بیستری به خاصیت سبک سازی و عایق صوت و حرارت بودن پانل های دیواری اکوتک نموده است.

تصویری از سنگ معدن ، سنگ معدن خرد شده ، سبکدانه پخته شده پرلیت

تصویر سنگ معدن پخته شده پرلیت

تصویر انبار پرلیت مجموعه ایستا سازه آترا

لیکا

سبکدانه لیکا از شناخته شده ترین سبکدانه ها در جهان می باشد که حاصل پخت خاک رس و منبسط شدن آن است ، 60% از مواد اولیه در حال استفاده برای ساخت پانل های دیواری اکوتک متشکل از سبکدانه لیکا است.

نسبت W/C

با افزایش هرچه بیشتر نسبت W/C میزان خاصیت مدول الاستیک ر بتن به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد در واقع این دو نسسبت دارای ضریب عکس نسبت به یکدیگر هستند. در پانل های دیواری اکوتک با توجه به فشار بالا در تولید ، تراکم بالا در پانل ها، ویبره 3 طرفه مصالح ، تهیه بتن به صورت بسیار دقیق و متناسب با دمای هوا محیط ، ابعاد سنگدانه ها ، میزان جذب آب مصالح مصرفی و حفرات محصول ، بتن مصرفی برای عملیات اکستروژن از نسبت بسیار پایین آب به سیمان بهره مند است ( نسبت آب به سیمان در بتن تازه تولید شده در کارخانه اکوتک 0.18 است ) و این مهم کمک بسزایی در افزایش خاصیت مدول الاستیک در این محصول می نماید.

همچنین بالا بودن نسبت آب به سیمان سبب میگردد که در پروسه تولید این محصول ، پانل های خیس و تازه تولید شده را بتوان به صورت 7 تایی ( یک پالت ) بدون هیچ گونه تغییر شکل( همانطور که در تصویر مشاهده میکند ) بر روی یکدیگر قرار داده و برای عمل پخت و فرآوری بتن به داخل اتاق کیورینگ هدایت کرد.

تخلخل

تغییرات تخلخل درون خمیر سیمان در رفتار تنش-کرنش بتن بسیار تاثیر گذار است. مهمترین خاصیت پانل های دیواری اکوتک ( به مقاله اکستروژن مراجعه فرمایید) فشردگی بالا در فرآیند تولید است که سبب افزایش مقاومت فشاری و خمشی میگردد تا جایی که منجر به حذف فولاد در این محصولات به طور کامل گردیده است و تمامی این مزایا به دلیل کاهش تخلخل و کامپکشن بالا در این محصول است.

در تولید پانل های دیواری اکوتک به دلیل استفاده از ویبره های فوی و حرکت اسکرو ها در بتن، تعیین دانه بندی بر اساس گراف ، تراکم بسیار بالایی در پانل ها رخ میدهد که سبب افزایش مدول الاستیک ( به بخش مقاومت خمشی مراجعه نمایی) و افزایش مقاومت فشاری میگردد.

سن

سن بتن بر اساس نوع سیمان مصرفی و مقاومت فشاری خواسته شده در حالت های 3 روزه ، هفت روزه ، بیست یک روزه ، بیست هشت روزه و چهل دو روزه بررسی میگردد. با توجه به اینکه پانل دیواری اکوتک در دسته قطعات پیش ساخته بتنی است و سیمان پرتلند تیپ یک در تولید این محصول استفاده میگردد در دو حالت 3 روزه و هفت روزه مقاومت بررسی میگردد.

زمانی که پانل ها پس از سه روز قرار گیری در اتاق کیورینگ خط تولید پانل های دیواری اکوتک قرار گرفته و مقاومت مورد نیاز را به دست آورداند ، قطعات برای بسته بندی ارسال می شوند و سپس در مرحله بسته بندی با استفاده از سلفون های کششی سعی در حفظ رطوبت و ادامه عملیات هیدراسون در بتن تا 7 روز در محوطه مجموعه تکمیل میگردد و سپس آماده بارگیری و ارسال برای پروژه هدف می باشند.

مواد افزودنی شیمیایی

مواد افزودنی شیمیایی به خودی خود اثر کمی در مقاومت بتن دارند ، مگر آنکه آنها بر نسبت W/C یا تخلخل بتن اثر بگذارند . مواد افزودنی کاهنده آب ، به خصوص فوق روان کننده ها ، سبب افزایش مقاومت با نسبت یکسان W/C میگردند که این امر ناشی از هیدراتاسیون بیشتر سیمان میگردد ، در تولید پانل ها دیواری اکوتک به دلیل نسبت پایین W/C و همچنین تراکم بسیار بالا از فوق روان کننده جهت افزایش بهبود مقاومت فشاری و خمشی استفاده میگردد.

در تولید پانل های دیواری اکوتک از روان کننده ها برای کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش مقاومت فشاری و خمشی استفاده میگردد. در صورت تمایل به دریافت ترجمه آزمون های بین المللی و اصل آزمون های صورت گرفته بر روی پانل دیواری اکوتک میتوانید فایل پی دی اف این آزمون ها را در بخش زیردریافت نمایید. همچنین می توانیید جهت دریافت نمونه 10 سانتی پانل دیواری اکوتک فرم ارسال نمونه را در صفحه خانه تکمیل نمایید تا در اسرع وقت با شما تماس گرفته و نمونه پانل ارسال گردد.