منظور از عیار بتن چیست؟

روابط محاسبه مقاومت بتن

مقاومت بتن به صورت مگاپاسکال بیان می‌شود. برای تعیین روابط بین مقاومت و عیار سیمان، نتایج مطالعات تجربی به روابط ریاضی تبدیل می‌شود. به عنوان مثال، می‌توان با استفاده از فرمول زیر، مقاومت مشخصه بتن را بر اساس عیار سیمان محاسبه کرد؛

در این فرمول، (F_c) مقاومت مشخصه بتن بر اساس آیین‌نامه است و (w) عیار سیمان برحسب کیلوگرم است. مثلاً یک نمونه بتن با ۳۵۰ کیلوگرم سیمان، مقاومتی در حدود ۲۶ مگاپاسکال دارد.

اهمیت عیار بتن

تعیین مقدار سیمان، مهم‌ترین بخش کار در طرح اختلاط بتن است. سیمان در بتن نقش اتصال و چسبندگی دارد. برای مقابله با تنش‌های مختلف، تعیین مقاومت کلی یک نمونه بتن به مقدار و نوع سیمان وابسته است.

درواقع ملاک عیار بتن در مقدار سیمان موجود در آن است. سیمان یکی از اجزای اصلی بتن است که برای چسباندن مخلوط بتن به کار می‌رود. بدون سیمان، بتن هیچ‌گونه استحکامی ندارد. حضور سیمان در بتن، ملاک جدی در تعریف استحکام آن است؛ بنابراین استفاده از این ماده باید در یک محدوده مشخصی قرار بگیرد.

به همین دلیل در یک حجم تعریف‌شده، هر چه درصد مصرف سیمان در حجم بتن بالاتر باشد، انتظار استحکام بالاتری از بتن را داریم. البته تا جایی می‌توانیم این حضور درصد بالاتر را دنبال کنیم. چراکه در مقادیر بالاتر از 400 کیلوگرم سیمان به ‌ازای هر مترمکعب بتن درجه استحکام نهایی بتن افت پیدا خواهد کرد.

درنتیجه برای رسیدن به بتن استاندارد باید نسبت حضور سیمان در هر مترمکعب بتن را در بین اعداد 100 الی 400 کیلوگرم در نظر بگیرید. در بتن با عیار پایین می‌بینیم که ۱۰۰ الی ۱۵۰ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب بتن استفاده می‌شود.

در بتن با عیار بالا نیز از حدود 250 الی 400 کیلوگرم سیمان به ‌ازای هر مترمکعب بتن استفاده می‌شود؛ اما آنچه ملاک ساخت است، رسیدن به بتن با عیار متوسط است که در آن از حدود 150 الی 250 کیلوگرم سیمان به ‌ازای هر مترمکعب بتن استفاده خواهد شد.

بتن مرغوب همراه با طرح اختلاط استانداردی است؛ اما همه بتن‌های استاندارد به یک نسبت برابر از سیمان، ماسه، آب و… ساخته نمی‌شوند. درواقع بسته به نیاز پروژه ساخت‌وساز و یا موقعیت فضای بتن‌ریزی در عملیات ما نیاز به درجات گوناگون از مقاومت بتن داریم.

مثلاً هرگز نمی‌توانید بتن به‌کاررفته در پی یک بنای چند صد متری را با طرح ساخت بتن با استحکام کافی برای ساخت یک بنای ساده مسکونی یکسان در نظر بگیرید. به‌این‌ترتیب ملاکی با عنوان عیار بتن را مطرح می‌کنند. این ملاک معرف درجه مقاومت بتن است. هر چه عدد عیار بالاتر باشد، باید انتظار بتن مقاوم‌تری داشته باشیم.

ممکن است این‌طور به نظر برسد که چرا در همان ابتدای کار تمام بتن‌های ساخته‌شده را با بالاترین عیار در نظر نگیریم؟

به ‌این ‌ترتیب از پس یک برج بلند مسکونی تا یک واحد ساختمانی ساده ویلایی همگی با بهترین و مقاوم ‌ترین متریال ها ساخته می شوند.

اما بهتر است موضوع هزینه ساخت بتن با عیار بالاتر را نیز ملاک انتخاب خود داشته باشید. چراکه می‌شود برای هر بنا از بتن با بالاترین عیار استفاده کرد؛ اما باید منتظر هزینه‌های سرسام‌آور آن باشید.

بناهای امروزی را دسته‌بندی ‌شده بررسی می‌کنند. در این دسته‌بندی‌ها هر سازه‌ای باید درجات استحکام استانداردی را تأمین نماید. لذا در بسیاری از بناهای مسکونی می‌توانید با یک بتن در عیار 150 که اتفاقاً چندان هزینه‌بردار نیست، مقدار استحکام استاندارد تعریف‌شده را تهیه کنید.

انتخاب عیار مناسب برای سازه بتنی

طرح اختلاط اسمی:

در تولید بتن پیش‌ساخته از سنگدانه، ماسه، سیمان پرتلند، مواد افزودنی و آب استفاده می‌شود. کیفیت و مرغوبیت سیمان و شن و ماسه‌ای که در این روش به کار می‌رود، بسیار مهم است. لذا در اولین قدم باید سنگدانه‌های باکیفیتی تهیه شود.

طرح اختلاط طراحی:

در این نوع طرح اختلاط، نسبت مواد تشکیل‌دهنده بتن از طریق آزمایش‌های مختلف به دست می‌آید. طرح اختلاط طراحی نیازمند کنترل کیفیت مناسب در حین انتخاب مواد، مخلوط کردن، انتقال و جانمایی بتن است. طرح اختلاط بتن در این حالت بر مبنای مواد در دسترس و مسائل اقتصادی موجود (در پروژه‌های بزرگ‌مقیاس) انتخاب می‌شوند.

بنابراین در سازه‌های بتنی کوچک، معمولاً استفاده از طرح اختلاط اسمی متناسب با عیارهای M15 تا M25 و برای سازه‌های بتنی بزرگ که مقاومت بالایی نیاز دارند نیز به کارگیری طرح اختلاط طراحی متناسب با عیارهای M30 به بالا توصیه می‌شود.