عیار بتن چیست؟

یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های بتن باکیفیت، این است که به مقدار کافی سیمان داشته باشد. این مقدار به طور مشخص، در مقایسه با نسبت آب استفاده شده، ماسه، سنگدانه‌ها و… تعیین می‌گردد. به طور کلی، اگر مقدار سیمان بسیار کم باشد،‌ بتن در برابر عوامل جوی آسیب‌پذیر شده و احتمال خرابی ناشی از یخ زدگی و ذوب شدن متوالی، تغییرات آب و هوایی، تنش‌ها و… افزایش می‌یابد. از طرف دیگر، اگر مقدار سیمان بیش از حد زیاد باشد، گرمای هیدراتاسیون می‌تواند باعث ترک خوردگی حرارتی بتن شود. همچنین، خطر احتمال جمع شدگی بتن (به دلیل آب بیشتر) افزایش یافته و کیورینگ دشوارتر می‌شود. به همین دلیل، مهندسان با استفاده از مفهومی به نام «عیار بتن» میزان سیمان لازم را تعیین می‌کنند؛ اما عیار بتن چیست و چگونه محاسبه می‌شود؟ در این مقاله به معرفی و بررسی بیشتر آن می‌پردازیم.

عیار بتن چیست؟

عیار بتن چیست و چه چیزی را نشان می‌دهد؟ در واقع باید گفت عیار بتن به معنای مقدار سیمان مصرفی در هر متر مکعب از بتن است. این شاخص مهم، نه فقط مهمترین عامل در کیفیت نهایی بتن است، بلکه می‌تواند به خوبی برای پیش بینی رفتار سازه در برابر نیروهای مختلف استفاده شود. برای فهم بهتر این مفهوم، فرض کنید در پروژه‌ای برای هر متر مکعب بتن، ۳۵۰ کیلوگرم سیمان استفاده شود؛ در این حالت می‌گوییم عیار بتن ۳۵۰ است.

عوامل متعددی در تعیین عیار مناسب بتن تاثیرگذار هستند که از آن‌ها می‌توان به شرایط آب‌وهوایی منطقه، نوع کاربری سازه، محدودیت‌های بودجه و الزامات فنی طرح اشاره کرد. به طور کلی، بتن با عیار بالاتر از مقاومت فشاری بیشتری برخوردار بوده و در برابر عوامل محیطی مقاومت بهتری از خود نشان می‌دهد.

بهترین عیار بتن چیست؟

برای انتخاب انواع عیار بتن، باید به چند نکته مهم توجه نمایید؛ در قدم اول، باید هدف از ساخت سازه و مشخصات فنی آن را دقیقا مشخص کنید؛ چون پروژه‌های مسکونی، تجاری و عمرانی هرکدام نیازمند بتن با عیار متفاوتی هستند. همچنین باید نوع و میزان بارهایی که سازه تحمل می‌کند را بررسی کنید؛ سازه‌های سنگین مثل پل‌ها یا برج‌ها معمولا به بتن با عیار بالاتری نیاز دارند.

علاوه بر این، شرایط آب و هوایی و محیطی محل اجرای پروژه هم نقش مهمی دارد. به عنوان مثال، در مناطق ساحلی باید از بتن با مقاومت بیشتر در برابر خوردگی استفاده شود. روش اجرای سازه هم بر کارایی و عیار مورد نیاز بتن تاثیر می‌گذارد. علاوه بر همه این‌ها، در کنار رعایت استانداردهای مقاومت و دوام، باید به صرفه‌ اقتصادی هم توجه کرد تا پروژه از نظر هزینه‌ها مقرون به صرفه باشد. یکی از روش‌های عالی برای حفظ عیار بتن بدون افزودن آب، استفاده از فوق روان کننده Sh7 است. این افزودنی می‌تواند بدون کاهش نسبت سیمان استفاده شده، روانی و خواص بتن را تقویت کند.

روش محاسبه عیار بتن چیست؟

محاسبه عیار بتن بسیار ساده است و هیچ پیچیدگی خاصی ندارد. برای محاسبه عیار بتن کافی است جرم سیمان استفاده شده را (بر حسب کیلوگرم) بر حجم کل بتن (بر حسب متر مکعب) تقسیم نمایید. به عنوان مثال، اگر جرم سیمان استفاده شده ۱۵۰۰ کیلوگرم و حجم کل بتن ۱۰ متر مکعب باشد، طبق فرمول زیر، عیار بتن برابر با ۱۵۰ است:

۱۵۰ = ۱۰ ÷ ۱۵۰۰

جدول عیار بتن

رده بتن چیست؟

اگرچه برخی افراد تصور می‌کنند عیار بتن و رده بتن یک مفهوم هستند، اما این دو با هم تفاوت دارند. اگر می‌خواهید بدانید تفاوت رده و عیار بتن چیست، باید بگوییم در تعریف فنی، رده بتن به معنای مقاومت فشاری بتن، ۲۸ روز پس از اجرا است و بر حسب مگاپاسکال بیان می‌شود. رده بتن با علامت M یا C نشان داده می‌شود؛ به عنوان مثال، بتن C16 به معنای این است که بتن ۲۸ روز پس از اجرا، می‌تواند حداقل فشار ۱۶ مگاپاسکال را تحمل کند. هر رده بتن با نسبت‌های مشخصی از مواد تشکیل‌دهنده آن ساخته می‌شود. برای مثال، طرح اختلاط بتن C20 عموما به نسبت ۱:۲:۵ برای سیمان، ماسه و سنگ‌دانه تعریف می‌گردد. برای تقویت رده بتن، استفاده از چسب و افزودنی بتن N50 توصیه می‌شود؛ زیرا این محصول می‌تواند به شکل قابل توجهی، مقاومت بتن را در برابر انواع فشارها افزایش دهد.

جدول اختلاط بتن بر حسب رده بتن

عیار بتن، می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر نسبت‌های اختلاط آن داشته باشد. در جدول عیار بتن زیر، می‌توانید نسبت اختلاس سیمان‌ها مختلف را مشاهده کنید:

عیار بتن سقف و ستون

همان‌طور که گفتیم، هرچه نیروهای وارده بر یک عنصر بیشتر باشد، باید از عیار بتن بالاتری استفاده گردد. از آنجا که ستون‌های ساختمان بار بیشتری را تحمل می‌کنند، پس همان طور که در جدول بالا نیز اشاره شده است، باید عیاری بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ داشته باشند؛ اما  سقف‌ها که تا حدودی فشار کمتری را متحمل می‌شوند، می‌توانند عیاری در حدود ۳۵۰ داشته باشند. با این حال، در ساختما‌ن‌های چند طبقه یا سازه‌هایی که به هر دلیل، فشار بیشتری را تحمل می‌کنند، باید از عیار بتن بیشتری استفاده کرد.

Fc بتن چیست؟

Fc به معنای مقاومت مشخصه بتن است؛ این شاخص میزان مقاومت بتن در برابر نیروی وزن را نشان می‌دهد و هرچه بالاتر باشد، یعنی بتن مقاوم‌تر است. خوشبختانه ما اگر عیار بتن را داشته باشیم، می‌توانیم به راحتی مقاومت مشخصه را از فرمول زیر محاسبه نماییم:

Fc=(w/10)-9

که w برابر با عیار بتن و Fc برابر با مقاومت مشخصه است. یعنی اگر عیار بتن ما ۲۰۰ باشد، داریم:

Fc= 200/10 – 9 = 11

یعنی مقاومت مشخصه بتن برابر با ۱۱ مگا پاسکال است.

جمع بندی

عیار بتن یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها در ساخت بتن است که مقدار سیمان مصرفی در هر متر مکعب را اندازه‌گیری می‌نماید. این شاخص، بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب بیان می‌شود و تاثیر مستقیمی بر مقاومت، دوام و کیفیت نهایی سازه دارد. انتخاب عیار مناسب بتن باید با توجه به نوع سازه، شرایط محیطی و بارهای وارده انجام شود؛ برای مثال، در ساخت و سازهای سبک مانند کف سازی از عیارهای پایین (۱۵۰-۲۵۰) استفاده می‌شود؛ اما برای سازه‌های مهم مانند پل‌ها و برج‌ها عیارهای بالاتری (۴۰۰ به بالا) نیاز است. اما باید توجه داشت که افزایش بی دلیل عیار بتن همیشه صرفه اقتصادی ندارد و می‌تواند باعث بروز مشکلاتی مانند ترک خوردگی نیز بشود. به همین دلیل، شناخت دقیق این موضوع و مشورت با کارشناسان این حوزه بسیار ضروری است. برای دریافت تخصصی‌ترین مشاوره‌های ساختمانی کافی است با NSGkala تماس بگیرید.

سوالات متداول

۱- منظور از بتن C30 چیست؟

یعنی بتنی که ۲۸ روز پس از اجرا، می‌تواند مقاومت فشاری حداقل ۳۰ مگاپاسکال از خود نشان دهد.

۲- عیار بتن ۳۵۰ یعنی چه؟

یعنی در هر متر مکعب از بتن، ۳۵۰ کیلوگرم سیمان استفاده شده است.

۳- بتن عیار ۴۰۰ یعنی چه؟

مشابه بالا، یعنی در هر متر مکعب از بتن، ۳۵۰ کیلوگرم سیمان به کار رفته است.

۴- منظور از بتن C20 چیست؟

یعنی بتنی که ۲۸ روز پس از اجرا، مقاومت فشاری حداقل برابر ۲۰ مگاپاسکال از خود نشان می‌دهد.

۵- چگونه تشخیص دهیم که بهترین عیار بتن چیست؟

عیار مناسب برای بتن، بیش از هر چیز بر اساس کاربرد مورد نظر شما تعیین می‌شود. برای کاربردهای ساختمانی مانند ستون و سقف، عیار عمدتا بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ تنظیم می‌گردد. اما برای کف سازی و محوطه سازی می‌توانید از عیار پایین‌تر نیز استفاده کنید.

۶- عیار بتن و مقاومت آن چه ارتباطی با هم دارند؟

به طور کلی، هرچه عیار بتن بالاتر باشد، مقاومت آن نیز افزایش خواهد یافت.

۷- عیار بتن مناسب برای فونداسیون چقدر است؟

بین ۲۵۰ تا ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب است؛ البته به نوع سازه نیز بستگی دارد.

منابع:

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/cementcontent

https://hkm.ae/concretemixratioc20c25c30c35c40c45c50c55c60/

https://qmixconcrete.co.uk/concrete/

https://microsilicafume.com/conventionalgradec20c25c30concretemixratio.html

https://mastermixconcrete.co.uk/news/differenttypesofconcretestrengthsandtheiruses/

https://zyvarena.com/whatisgradeofconcrete/

https://docs.hexagonali.com/r/en-US/PV-Elite-Help/Version-25/318816