زمانی که یک طراح یا معمار از بتن در پروژه خود استفاده می‌کند، این بدین معنی است که آشنایی کاملی از خصوصیات بتن دارد و با توجه به نیاز خود به سمت آنها حرکت کرده است. در مورد بتن در حالت عمومی می‌توان آنرا یک ترکیب کلی از ماسه سنگ، سیمان و آب در نظر گرفت که در کنار یکدیگر تبدیل به یک ماده سیال می‌شوند که خصوصیات منحصر به فردی پیدا می‌کند و می‌توان به کمک آنها، تغییرات قابل توجهی در یک سازه به وجود آورد. بنابراین اگرچه ممکن است درصد بالایی از بتن‌های مختلف دارای ویژگی‌های مشابه باشند، اما این خصوصیات بتن است که در استفاده از آنها اهمیت دارد.  طبیعتاً نباید از مواد تشکیل دهنده بتنانتظار بالایی داشت و تنها زمانی که تبدیل به یک ماده جدید می‌شوند، نقش آن اهمیت پیدا می‌کند و تغییرات قابل توجهی را تجربه می‌کند. تفاوت بتن معمولی با بتن خود متراکم تنها به یک ماده افزودنی بستگی دارد و سوی دیگر بین بتن خود متراکم و بتن آب بندی نیز تفاوت‌هایی وجود دارد. بنابراین، با وجود اینکه مواد اولیه هر سه نوع بتن یکسان است، اما اضافه شدن مواد افزودنی به آنها باعث می‌شود که خصوصیات بتن تغییر کرده و از آنها در ساخت و طراحی یک پروژه استفاده کرد.

خصوصیات مهم بتن

۱-از خصوصیات بتن ، مقاومت فشاری

۲- از خصوصیات بتن ، مقاومت کششی

۳- از خصوصیات بتن ، مدول های الاستیسته

۴- از خصوصیات بتن ، افت یا انقباض بتن

۵- از خصوصیات بتن ، خزش بتن

۶- از خصوصیات بتن ،ضریب انبساط حرارتی بتن

یکی از خصوصیات بتن مقاومت فشاری بتن است.مقاومت فشاری هر ماده را مقاومت در برابر خرابی تحت بار فشاری را گویند. به خصوص برای بتن، مقاومت فشاری بتن ، پارامتر مهمی جهت تعیین عملکرد مواد آن در طول عمر بتن می باشد. بتن را می توان ترکیبی جهت رفع نیازهای مهندسی و خواص با دوام مورد نیاز آنها، معرفی کرد. برخی از دیگر خواص مهندسی بتن، شامل مدول الاستیسیته، استحکام کششی، ضرایب خزش، چگالی، ضریب انبساط حرارتی ، می باشند.

این خصوصیات بتن یعنی مقاومت فشاری بتن به منظور حفظ کیفیت مورد نظر بتن در طول مدت عمل آوری در آزمایشگاه تعیین می شود. نمونه های بتن ساخته شده و تحت نیروی فشاری برای به دست آوردن مقاومت فشاری بتن ، مورد آزمایش قرار می گیرند.

به عبارت بسیار ساده، مقاومت فشاری با تقسیم بار شکست به مساحت اعمال بار، معمولاً پس از ۲۸ روز از نگهداری و عمل آوری بتن محاسبه می شود. مقاومت فشاری بتن ، با تناسب بین سیمان، مصالح خوب، درشت دانه ها، آب و مواد افزودنی مختلف، کنترل می شود. هر چه نسبت آب به سیمان کمتر باشد، استحکام فشاری بالاتر خواهد بود

مقاومت کششی یکی دیگر از خصوصیات بتن است که در اثر افزودن مواد مختلف ممکن است بهبود یابد. در حالت استاندارد و در مورد بتن خالص، یکی از مواردی است که به عنوان ضعف بتن شناخته می‌شود، مقاومت کششی پایین آن است که مهندسین را مجبور می‌کند به سراغ افزودن مواد مختلف به آنها باشند. رایج‌ترین روشی که به افزایش مقاومت کششی بتن کمک می‌کند، استفاده از الیاف‌های مختلف مانند الیاف‌های فولادی، شیشه‌ای و سلولزی است که این ویژگی را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهند و امکان کاربرد آن را در پروژه‌های بسیار بزرگ و سنگین فراهم می‌کنند. استحکام کششی به مانند یک معیار از سنجش استحکام آن در شرایط منعطف و تغییرپذیر تعریف می‌شود که در جریان آن، وضعیت بتن از لحاظ مقاومت و تغییر حالت مورد بررسی قرار می‌گیرد. معمولاً در سازه‌های بتنی مجموعه‌ای از ترک‌های بزرگ و کوچک به وجود می‌آید که بیشتر ناشی از لرزش و کشش هستند و استحکام کششی را به عنوان یکی از خصوصیات بتن به رخ می‌کشند. با توجه به استاندارد  IS : استحکام کششی بتن می‌تواند از قدرت فشرده سازی با استفاده از رابطه تجربی داده شود:

Flexural strength: f_cr=0.7√f_ck N/mm²

خصوصیات بتن

یکی دیگر از خصوصیات بتن مدول الاستیسته ی بتن است.مدول های الاستیسیته به طور قابل توجهی تحت تأثیر عواملی مانند نوع ماسه سنگ استفاده شده، نوع سیمان استفاده شده و ترکیب هر کدام از این مواد قرار دارد. این مورد از خصوصیات بتن برای محاسبه انحراف بخش‌های مختلف بتن مورد نیاز است و تأثیر مهمی در طراحی یک سازه با استفاده از بتن دارد. الاستیسیته به طور کلی به خصوصیات بتن تحت شرایط مختلف و کشش بتن مربوط می‌شود که طراحان به پشتوانه آن می‌توانند وضعیت بتن رو تغییر داده از آن به شکلهای مختلفی استفاده کنند. هرچه میزان الاسیسیته در یک بتن بالاتر باشد، یعنی نسبت به شرایط تحمیلی بر آن انعطاف بیشتری انجام داده و کیفیت نهایی سازه نیز بهبود خواهد یافت. الاستیسیته به عنوان یکی از خصوصیات بتن اطلاعاتی در مورد خاصیت ارتجاعی آن ارائه می‌دهد که طراح از آن برای حرکت دادن و تغییر وضعیت بتن در بخش‌های مختلف کمک می‌گیرد. تعریف کلی الاستیسیته بتن به کمک معادله زیر مشخص می‌شود:

E_c=5000√f_ck

که Ec نشان دهنده مدول الاستیسیته بر حسب نیوتون بر میلی متر مربع است.

یکی از خصوصیات مهم بتن که بسیار  فراموش شده است افت بتن میباشد. افت بتن پدیده ای است که ازلحظات شروع گیرش بتن آغاز ودر طول زمان سخت شدن ادامه می یابد .
افت بتن در حقیقت یک نوع کاهش حجم است که در طول زمان اتفاق می افتد . وقوع پدیده افت در اثر آب اضافی به کار رفته در ساخت بتن می باشد آب مورد نیاز جهت انجام واکنش شیمیایی سیمان ۲۵۵در صد وزنی سیمان است . یعنی اگر نسبت آب به سیمان را برابر ۲۵% در نظر بگیریم تمام این آب صرف واکنشهای شیمیایی می شود . ولی به دلیل حصول کارایی مطلوب آب را بین ۴/.تا ۶/.درنظرمی گیرند که این آب اضافی مازاد بر ۲۵% آب در بتن باقی می ماند .

در روزهای اول عمر بتن قسمتی از این آب اضافی براساس خاصیت موئینگی به سمت سطح بتن بالا آمده وتبخیر می شود بدین ترتیب جای آن خالی می ماند . به همین لحاظ بتن تمایل پیدا می کند که خودش آب را جمع کرده وحجم ازدست رفته راپر کند. تا زمانی که بتن تر (تازه) باشد مانع ومشکلی جهت جمع شدن ندارد .
 اماچنانچه بتن تا حدودی سفت شود دیگر محیط اجازه کاهش حجم را به آن نمی دهد لذا این تمایل به کاهش حجم به صورت تنش کششی بتن بسیار ناچیز است این پدیده موجب ترک خوردگی سطحی بتن می شود. بنابراین می توان در یک جمله گفت: افت پدیده ای است که دراثر بکارگیری آب اضافی در ساخت بتن ایجاد شده و به صورت ترک های موئین در سطح بتن جلوه می کند . این ترک ها را گاهی از حدود یک تا دو هفته پس از بتن ریزی می توان در سطح بتن مشاهده کرد که با گذشت زمان تشدید میشود . اکثرا ظهور افت به صورت یک سری ترک های منظم به فاصله چندین متر (۴الی۶) متر بوده که هرچه بتن نامرغوب تر ونسبت آب به سیمان بیشتر باشد فاصله اینترک ها نزدیک تر است . افت دربتن ازپدیده های نامطلوب محسوب می شود از آن جهت که هم در سطح بتن ترک می اندازد وهم درقطعه تنش کششی ایجاد می کند .

به‌ طورکلی، پدیده‌ی خزش (creep) به‌صورت ” تغییر شکل سازه‌ی بتنی تحت اثر بار پایدار” تعریف می‌شود. فشار و تنش بلندمدت روی بتن می‌تواند موجب شود که بتن دچار تغییر شکل شود. این تغییر شکل معمولاً در جهت نیروی اعمال‌شده رخ می‌دهد، مانند ستون بتنی که فشرده می‌شود و یا تیری که دچار کمانش می‌گردد. این پدیده لزوماً موجب گسیختگی بتن نخواهد گردید و در هنگام طراحی سازه‌ی بتنی می‌بایست مدنظر قرار بگیرد. در غیاب داده‌های تجربی قابل اعتماد، ضریب خزش بتن به عنوان یک نسبت مناسب برای خزش طبیعی بتن تحت یک بار مداوم در نظر گرفته می‌شود. در حقیقت خزش بتن به صورت تغییر وضعیت و حالت بتن تحت یک بار مشخص و مداوم تعریف می‌شود که ممکن است تغییرات مختلفی در سازه بتنی به وجود بیاورد. این پدیده لزوماً باعث شکستن یا از بین رفتن سازه بتنی نمی‌شود، اما اگر مقدار آن بسیار بالا باشد، ممکن است باعث شکستن بخش بتنی شود. به طور کلی خزش بتن در بین خصوصیات بتن اهمیت ویژه‌ای دارد و می‌توان آن را به فاکتورهای مختلفی مانند:

– محتویات سیمان

– نسبت آب به سیمان در بتن؛

– درجه حرارت و رطوبت

– اندازه عناصر ساختاری

– نوع بار امار شده و دوره بارگیری ربط داد.

ممکن است بخش‌های مختلفی از یک سازه بتنی با پدیده خزش بتن مواجه شود و عکس العمل آن‌ها نسبت به این پدیده متفاوت باشد. به طور کلی با تغییر خصوصیات بتن ممکن است طراح یا سازنده به فکر استفاده از شیوه‌ها و سبک‌های دیگری باشد که از لحاظ فنی نیز مورد تأیید باشند.

مورد بعدی از خصوصیات بتن ضریب انبساط حرارتی بتن میباشد.ضریب انبساط حرارتی بتن عمدتاً تحت تأثیر نوع ماسه سنگ استفاده شده در آن برای طراحی سازه‌هایی مانند  دودکش‌ها، مخازن آب، سیلوها و غیره مورد نیاز است. این مورد از خصوصیات بتن به این دلیل اهمیت دارد که میزان تغییر حجم آن تحت شرایط مختلف و حرارتی را نشان می‌دهد. اگر یک سازه در جریان بالا رفتن دما انبساط بالایی را تجربه کند و حجم آن تغییر چشمگیری داشته باشد، در نهایت باعث ایجاد تنش داخلی بالایی در آن خواهد شد که ممکن است منجر به شکستن سازه بتنی شود. بنابراین، یک طراح باید بداند که وضعیت بتن و سازه آن در شرایط مختلف حرارتی به چه شکلی تغییر می‌کند و چه تأثیری بر حالت نهایی بتن خواهد داشت.

اگر به اطلاعات بین المللی در مورد خصوصیات بتن نیازمندید روی اینجا کلیک کنید.