سایت مهندسین و دانشجویان عمران
فایلهای کاربردی مهندسی عمران
سایت مهندسین و دانشجویان عمران
فایلهای کاربردی مهندسی عمراننسبت آب به سیمان W/C
یکی از مهمترین موارد برای پذیرش یک بتن به عنوان اختلاطی مناسب در اجرا، کارپذیری و سهولت در انجام عملیات با آن میباشد در واقع بدون در نظر گرفتن محل مصرف و سایر الزامات، از مهمترین مشخصات یک اختلاط مرغوب، دستیابی به مقاومت و دوام مورد نظر برای بتن سخت شده و روانی و کارپذیری مطلوب در انجام عملیات با بتن تازه میباشد.
تحقیقات جامع و وسیع بیانگر آن است که با فرض ثابت بودن تمام شرایط (مقادیر سیمان و سنگدانه‌ها و کیفیت آنها) ؛ در یک تناسب معکوس، هماهنگ با افزایش آب اختلاط ، افت خصوصیات کیفی در بتن سخت شده نمایان میگردد.مثلاً تغییرات نسبت آب به سیمان و تأثیر آن بر روی مقاومت‌فشاری بتن در نمودار روبرو نمایش داده شده است.
همانطوریکه در شکل مشاهده میشود :
هرچه نسبت آب به سیمان افزایش یابد مقاومت فشاری بتن کاهش می‌یابد
پس از مشخص شدن کیفیت و نوع مصالح، نسبت اجزا در اختلاطهای بتنی معمولاً به صورت زیر مشخص میگردد :
1 : 2 : 4 این نسبت به عنوان مثال مطرح گردیده و بیانگر آن است که اختلاط مصالح سنگی و سیمان در هر متر مکعب از یک قسمت سیمان، دو قسمت ریزدانه (ماسه) و چهار قسمت درشت‌دانه (شن) تشکیل شده است که البته نسبتهای فوق میتوانند وزنی یا حجمی باشند.
مصالح مشخص شده در اختلاطها را میتوان با مقادیر مختلف آب ترکیب نمود و بتنی با روانی کم یا زیاد تولید کرد که در این راستا چند حالت زیر مورد بررسی قرار میگیرد.
1- میزان آب صرفاً در محدوده فعال شدن واکنشهای شیمیایی سیمان و هیدارتاسیون آن باشد.( 0.25 <W/C <0.3)
در این حالت کیفیت بتن سخت شده بسیار ایده‌آل خواهد بود اما بتن تولید شده با این میزان آب کاملاً خشک بنظر میرسد و نمی‌توان با آن عملیات اجرایی انبوه انجام داد.(کار کردن با بتن مذکور بسیار دشوار است و عملیات انتقال، تراکم و شکل پذیر نمودن این بتن در مقاطع به روشهای معمولی امکان پذیر نمی‌باشد.)
2- میزان آب بر اساس مشخصات فنی(در محدوده توصیه استانداردها) انتخاب شود. (0.4 < W/C < 0.5)
در این حالت که مقدار آب 40% تا 50% وزن سیمان میباشد کیفیت بتن سخت شده مطلوب و مناسب خواهد بود و بتن علاوه بر دستیابی به مقاومت مطلوب دوام و پایایی نسبتاً خوبی نیز در مواجه شدن با شرایط فیزیکی و شیمیایی (محیط) از خود نمایان خواهد ساخت. زیرا میزان آب و نهایتاً نسبت W/C که از شاخصهای مهم کنترل کیفیت میباشد بر اساس استانداردهای مربوطه تعیین گردیده است.
چنانچه دانه‌بندی مصالح و نسبت اجزای بتن صحیح انتخاب شده باشند و در اختلاط از روانکننده مناسب نیز استفاده شود بتن ساخته شده با این میزان آب کاملاً اجرایی و به خوبی شکل پذیر میباشد و به سهولت نیز متراکم میگردد.
3- میزان آب بیش از 55% وزن سیمان اختیار شود یعنی : 0.55 < W/C
تحمل شرایط نامطلوب محیطی (فیزیکی و شیمیایی) برای این بتن دشوار میباشد هر چه نسبت آب به سیمان افزایش یابد آسیب پذیری و افت کیفیت بتن نیز افزایش می‌یابد تنها حسن بتن تولید شده با مقادیر زیاد آب می‌تواند روانی و کارپذیری آن در عملیات‌‌های اجرائی باشد که این حسن در همان ابتدای عملیات برای بتن تازه خطر جدایش دانه‌ها را تشدید نموده و برای بتن سخت شده نیز دهها مشکل از قبیل افت مقاومت مکانیکی، کاهش دوام، افزایش نفوذپذیری، کاهش چسبندگی بین میلگرد و بتن (چون سطح تماس میلگرد و خمیر سیمان کمتر میگردد)، عدم پیوستگی بهتر بین لایه‌های متوالی در عملیات بتن‌ریزی، افزایش آب‌اندازی بتن، ضعف در مقابل شرایط نامطلوب محیطی، جمع شدگی و خزش بالا و ... را به‌دنبال خواهد داشت. و بنا به گفته دکتر مستوفی نژاد"جای بسی تأسف است که اکثراً مزایای بسیار زیادی را که از ساخت بتن با W/C کم حاصل میگردد فدای این حسن (کارایی بالاتر) می‌نمایند. یعنی فقط به لحاظ آنکه در کارگاه کارکردن با بتن راحت میباشد آب بتن را زیادتر کرده و بدین ترتیب نارسایی‌های عدیده‌ای را برای بتن سخت شده فراهم می نمایند."
