رفتار بتن
در ابتدا که بتن مخلوط می شود، حالتی مابین مایع و جامد دارد. بهترین توصیف این حالت، حالت نیمه مایع است و معمولا به آن ماده خمیری اطلاق می شود. با گذشت زمان، رفته رفته از خواص خمیری آن کاسته شده و حالت جامد پیدا میکند. این خاصیت تبدیل از حالت خمیری به حالت جامد، از بتن یک مصالح ارزشمند ساختمانی می سازد، چون قبل از اینکه به حالت نهایی خود برسد، به سادگی می توان توسط قالب به آن شکل داد.
قابلیت تبدیل از حالت نیمه مایع (خمیری) به حالت جامد در نتیجه دو جریان داخلی در بتن می باشد. جریان اول حاصل از گیرش سیمان است که در صورت مناسب بودن شرایط، یعنی مثلا وجود گرمای کافی از ۳۰ دقیقه پس از اختلاط بتن آغاز می شود. در دماهای کمتر گیرش ممکن است چندین ساعت طول بکشد. واکنش دوم افزایش و توسعه اصطکاک داخلی بین اجزاء سنگی در بتن می باشد که باعث مهار سنگدانه ها و جلوگیری از حرکت آنها نسبت به هم می شود. مقدار اصطکاک داخلی در بتن خشک بیشتر از بتن تر می باشد، و این اصطکاک با کاهش محتوای آب بتن افزایش می یابد.
سرعت تبدیل بتن از حالت خمیری به حالت جامد اثر قابل ملاحظه ای بر روی فشار اعمال شده از طرف بتن بر قالب دارد.
وزن مخصوص بتن:
وزن مخصوص بتن در درجه اول به چگالی سنگدانه های آن بستگی دارد. بتنی که با سنگدانه های متراکم ساخته شود وزن مخصوصی حدود ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب یا بیشتر
دارد، در حالیکه اگر از سنگدانه های سبک استفاده شود وزن مخصوص کمتر از ۱۲۰۰ کیلوگرم به متر مکعب خواهد بود. بیشتر بشهای معمولی مورد استفاده وزن مخصو صی در حدود ۲۴۰۰ کیلوگرم برمتر مکعب دارند وبطورکلی محاسبات، جداول نمودارهای ارائه شده بر مبنای وزن مخصوص۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. اگر وزن مخصوص بتن کمتر از 2400 باشد به منظور اقتصادی نمودن قالب بندی می توان قالبها را برای این وزن مخصوص اصلاح نمود. بالعکس اگر وزن مخصوص بتن بیشتر از مقدار فوق باشد باید به منظور مقابله با فشار اضافه اصلاح شوند.
فشار جانبی بتن بر روی قالب:
فشار وارده روی قالب توسط بتن بوسیله عوامل زیر تعیین می شود:
- سرعت بتن ریزی در قالب
- دمای بتن
- وزن مخصوص با چگالی بتن
- روش متراکم نمودن بتن
- ارتفاع بتن ریزی
مؤسسه بتن آمریکا (ACI) ۱۱ وقت زیادی برای مطالعه روی طراحی قالب و عملیات اجرا صرف نموده است. کمبنه ۳۴۷
ACI توصیه میکند قالب برای تمام فشار جانبی هیدرواستاتیک که توسط رابطه زیر محاسبه می شود، طراحی شود
(1.8)
P = wh
P= فشار جانبي، " kg
/ m = وزن مخصوص بتن تازه ریخته شده، kg
/
m۳ h = غمن بتن خمیری، m |
برای بتنی که بطور سریع ریخته می شود، مانند ستونها. ما باید معادل کل ارتفاع قالب در نظر گرفته شود. برای مقدار فشار محاسبه شده در رابطه (۱۰۳) مقدار حداکثر و حداقلی وجود ندارد
