مقاومت بتن پر مقاومت یا HSC

امروزه بتن های با مقاومت MPa ۵۵ – ۱۲۰ در سن ۲۸ روزگی ، در مناطق شیکاگو ، هوستون و نیویورک در مقیاس صنعتی تولید می گردد. نکته مهم در مورد مقاومت ، ظرفیت بتن های با مقاومت زیاد برای کسب مقاومت سریع بدون استفاده از عمل آوری با بخار است. بتن های استفاده شده در ساختمان برج آب شیکاگو و برج تجاری هوستون با عمل آوری معمولی ، در مدت ۲۴ ساعت به مقاومت ۲۰ تا ۲۷ مگاپاسکال رسیده اند.

مخلوط بتن با مقاومت بسیار زیاد ، در مدت ۱۲ ساعت ۴۲ مگاپاسکال ، و در مدت ۲۴ ساعت MPa ۶۴ مقاومت کسب می کند. در این صورت است که ارزش بتن های با مقاومت بسیار زیاد در صنعت بتن پیش ساخته و پیش تنیده مسلم می گردد.

ساختار میکروسکوپی بتن پر مقاومت

رابطه بین تنش و کرنش ، گسیختگی ، جمع شدگی ناشی از خشک شدن ، و خزش

براساس اصول طراحی مخلوط های بتن با مقاومت زیاد ، کسب مقاومت زیاد بتن با کاهش تخلخل و ناهمگنی و ترکهای مویین ، در خمیر سیمان و ناحیه انتقال امکان پذیر است. از آنجایی که وجود ترک های مویین زیاد در بتن معمولی ، مبنای رفتار تنش – کرنش ، خزش و گسیختگی آن است ، لذا درک علت رفتار متفاوت بتن با مقاومت زیاد ، که ناشی از کاهش تعداد و اندازه ترک ها در آن است ، مشکل نمی باشد.

مطالعات آزمایشگاهی انجام شده در دانشگاه کرنل

مطالعات آزمایشگاهی انجام شده در دانشگاه کرنل، در مورد افزایش ترک خوردگی در بتن های دارای مقاومت فشاری تک محوری حدود ۳۰ – ۷۵ مگاپاسکال ، نشان داده شده است که :

١- بتن با مقاوت زیاد، در مقایسه با بتن معمولی ، بیشتر شبیه مصالح همگن رفتار می کند و شیب منحنی های تنش – کرنش در آن نسبت به بتن معمولی زیادتر است و رفتار آن تا نسبت های تنش – مقاومت بیشتری در مقایسه با بتن های با مقاومت معمولی ، خطی است زیرا مقدار و روند افزایش ترکهای مویین در ناحیه انتقال کمتر است. بنابراین ، بتن با مقاومت زیاد ، در هنگام گسیختگی ، تردی بیشتر و انبساط حجمی کمتری از خود نشان می دهد. مشخص شده است که این گونه بتن ها ، تا نسبت های بالاتری از تنش و مقاومت قابل بار گذاری هستند ، بدون آن که مکانیزم خود انتشاری در آنها شروع شده و منجر به شکست گسیختگی بشود ، به عبارت دیگر درصد مقاومت باربری دراز مدت نسبت به مقاومت کوتاه مدت شان بیشتر از آن بتن های معمولی است.

مقاومت بتن پر مقاومت یا HSC

۲- میزان ترکهای میکروسکوپی در بتنهای با مقاومت زیاد ، مربوط به جمع شدگی و بارگذاری کوتاه مدت آنها می باشد و میزان بار قابل تحمل آنها ، به طور قابل ملاحظه ای از بتن با مقاومت معمولی کمتر است.

۳- با در نظر گرفتن موارد فوق روشن است که بتن های با مقاومت زیاد (f از ۴۰ تا ۶۰ مگاپاسکال) اصولأ رفتاری متفاوت با بتن معمولی دارند.

بنابراین ، بسیاری از مواردی که در آیین نامه ها در مورد بتن معمولی ذکر شده است ، باید برای بتن با مقاومت زیاد تغییر یابد. برای مثال، به جای رابطه ذکر شده در ACI برای محاسبه مدول ارتجاعی استاتیکی بتن معمولی از روی مقاومت فشاری ۲۸ روزه آن ، از رابطه زیر، که برای بتن با مقاومت زیاد مناسب است استفاده شود.