خواص مکانیکی

جدول شماره 3 خلاصه ای از نتایج حاصل از آزمایش مقاومت فشاری در مقالات گوناگون را برای بتن کفی براساس انواع طرح اختلاط و چگالی ارائه می دهد. با کاهش چگالی مقاومت فشاری بتن کفی بصورت نمائی کاهش می یابد [15]. بررسی ها نشان داده است که شکل و اندازه نمونه، چگونکی تشکیل حفرات،

جهت بارگذاری، سن، مقدار آب، مشخصات مصالح بکار رفته و روش عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن کفی تاثیر خواهد داشت [2]. پارامتر های دیگری مانند نسبت ماسه به سیمان، آب به سیمان، نوع و توزیع اندازه دانه های ماسه و نوع مازه کف نیز بر مقاومت بتن کفی تاثیر می گذارند [45,83]. مقاومت فشاری در بتن های کفی با چگالی خشک در محدوده kg/m3 1000-500 با افزایش قطر حفرات کاهش می یابد. زر چگالی های بالاتر از kg/m3 1000 حفرات تاثیر کمتری بر مقاومت فشاری دارند و ترکیب و ساختار جامدی تعیین کننده مقاومت فشاری خواهد بود [78]. گزارش شده است که بر خلاف بتن های معمولی تغییرات جزئی در نسبت آب به سیمان اثر چندانی بر مقاومت بتن کفی نخواهد داشت [11]. مشاهده شده است که در مقادیر بالای نسبت آب به سیمان (در محدوده کارائی و پایداری مورد نیاز)، با افزایش نسبت آب به سیمان بر خلاف بتن های معمولی که در آنها هوای گیر افتاده در بتن درصد کمی از حجم را تشکیل می دهد مقاومت فشاری افزایش یافته است [7,60]. نتایج تحقیقات [60] Tam et al نشان داده است که مقاومت بتن کفی عمل آوری شده در رطوبت به نسبت آب به سیمان و نسبت هواه به سیمان بستگی داشته و لازم است در شرایطی که نسبت حجمی حفرات هوا به حفرات آب نزدیک شود اثر تلفیقی در نظر گرفته شود.


بررسی ها نشان داده است که جایگزینی تا 67 درصد وزنی سیمان با خاکستر بادی اثر عمده ای بر کاهش مقاومت بتن کفی ندارد [6]. نتایج نشان می دهد که مقاومت فشاری بتن کفی بیشتر تابع چگالی خشک آن می باشد و در بتن های حاوی خاکستر بادی زمان بیشتری برای رسیدن به مقاومت نهائی که بالاتر از حالت استفاده از صرفأ سیمان است مورد نیاز خواهد بود. جایگزینی سیمان با میکروسیلیس بر اساس واکنش های پوزولانی و حالت پرکنندگی باعث خواهد شد تا مقاومت بیشتری در دوره های کولانی تر بویژه در بتن های کفی با چگالی بالا بدست آید.


جدول 3 خلاصه ای از ترکیبات مورد استفاده و چگالی و مقاومت فشاری در مقالات گوناگون.


در یک چگالی مشخص و بویژه بالا، بتن با ماسه های ریز نسبت به درشت مقاومت بیشتری از خود نشان خواهد داد. نسبت بالاتر مقاومت به چگالی ناشی از توزیع یکنواخت تر تخلخل در بتن با ماسه ریز در مقایسه با حفرات و تخلخل درشت و بی قاعده در بتن با ماسه درشت می باشد [38,20]. همین رفتار در شرایط جایگزینی ماسه با خاکستر بادی نیز مشاهده می شود [55]. در بتن های سبک کفی که تمام یا بخشی از ماسه توسط خاکستر بادی تامین شده است نسبت مقاومت فشاری به چگالی بالاتر خواهد بود [55,19,9,5]. این پدیده در چگالی های پائین (درصد بالای حجم کف) و مخصوصاً در سنین پائین کمتر مشاهده می شود زیرا در این شرایط کف مقاومت را کنترل می کند و خواص مواد بکار رفته در طرح اختلاط اثر کمتری دارد [55]. تأثیر همزمان قابلیت بالای نگهداری آب و واکنش های پوز ولانیکی خاکستر بادی باعث عملکرد خوب آن در بتن کفی می گردد [12]. در شرایط چگالی تر یکسان، بتن با مصالح رس منبسط مقاومت بالاتری نسبت به بتن حاوی ماسه خواهد داشت. استفاده از آهک، نرمه های مواد ساختمانی و پودر شیشه های ضایعاتی بعنوان ریزدانه، بی اثر و یا اثر چندانی بر مقاومت فشاری ندارد و استفاده از خرده لاستیک، ماسه ریخته گری ضایعاتی، خاک کائولن و لای سنگ شکن می تواند باعث کاهش مقاومت گردد.


استفاده از اتوکلاو جهت گیرش باعث افزایش مقاومت خواهد شد. بطور کلی گزارش ها نشان می دهد که مقاومت فشاری بتن سبک کفی عمل آوری شده در آب بیشتر از عمل آوری در هواه می باشد [83]. در شرایط عمل آوری با بخار رد دمای حدود C 40 مقاومت های بالاتری در مقایسه با نمونه های عمل آوری معمولی آبی گزارش شده است [61]. در بسیاری از کاربردها استفاده از عمل آوری مرطوب اگرچه سرعت افزایش مقاومت کمی دارد اما اقتصادی تر و مرسوم تر است [60]. عموماً از عمل آوری اتوکلاو برای قطعات بتن سبک کفی در حالت پیش ساخته استفاده می شود.