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.
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 28 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.
اكنون عوامل فيزيكي آزمون كه موثر بر مقاومت فشاری بتن هستند بررسي مي كنيم.
- 1. نوع نمونه. نوع نمونه بر مقاومت فشاري بتن اثر گذار است. اين تاثير به صورتي است كه مقاومت فشاري 28 روزه نمونه هاي استوانه اي معمولا بين 80 تا 83 درصد نمونه هاي مكعبي است. با اين وجود، براي بتن هايي كه داراي وزن پايين هستند مقاومت فشاري نمونه هاي استوانه اي و مكعبي تقريبا يكسان است.
- اندازه نمونه. هر چه اندازه نمونه بزرگتر شود مقاومت فشاري آن كاهش مي يابد.
- رطوبت نمونه. مقاومت نمونه هاي خشك نسبت به نمونه هاي اشباع شده 20 الي 25 درصد بيشتر است. بنابراين مقاومت بايد در شرايط اشباع مشخص شود. دليل آن وجود فشار آب در ميان منافذ داخلي است كه موجب كاهش مقاومت در حالت اشباع مي شود.
- سرعت بارگذاري. هر چه سرعت بارگذاري بيشتر شود در نتيجه مقاومت فشاري افزايش مي يابد. با اين حال هرچه سرعت را افزايش دهيم نهايتا مقاومت از 15% بيشتر نمي گردد.
عوامل موثر بر مقاومت فشاری بتن و دوام بتن
- نسبت آب به سيمان. تاثير تناسب آب و سيمان بر دوام بتن تاثير گذار است. اگر درصد آب به سيمان را دو برابر افزايش دهيم، مقاومت كاهش مي يابد اما مقدار آن در در طول 28 روز يكسان نيست يعني با اين شرايط خواهيم داشت:
مقاومت يك روزه به 20 درصد كاهش مي يابد.
مقاومت 3 روزه به 25 درصد كاهش مي يابد.
مقاومت 7 روزه به حدود 33 درصد (3/1) كاهش مي يابد.
مقاومت 28 روزه به 40 درصد كاهش مي يابد.
مقاومت دراز مدت به 50 درصد كاهش مي يابد.
- مراقبت مرطوب از بتن. بتن بدون مراقبت مرطوب 80 درصد افت در مقاومت فشاري 28 روزه خواهد داشت.
- نوع سيمان مصرفي. اگر سيمان تيپ يك را مبنا قرار دهيم، مقاومت فشاری بتن برحسب درصدي از سيمان تيپ يك به قرار جدول زير خواهد بود.
| نوع سيمان | يك روزه | 7 روزه | 28 روزه | 90 روزه |
| تيپ يك | 100 | 100 | 100 | 100 |
| تيپ 2 | 75 | 85 | 90 | 100 |
| تيپ 3 | 190 | 120 | 110 | 100 |
| تيپ 4 | 55 | 65 | 75 | 100 |
| تيپ 5 | 65 | 75 | 85 | 100 |
- زمان. مقاومت فشاري بتن مي بايستي در طول زمان افزايش يابد.
- تاثير دما. دماي بتن در زمان ريختن و دماي بتن در زمان مراقبت بر مقاومت بتن تاثير گذارند. اگر دماي بتن در دوره ريختن ثابت بوده و دماي دوره مراقبتي متغير باشد، با افزايش دماي دوره مراقبتي مقاومت بتن افزايش مي يابد. اگر دماي بتن در دوره ريختن و دماي دوره مراقبتي ثابت باشد، هر چه دماي بتن بيشتر باشد بهتر است. طي دوره مراقبتي دماي سطح بتن نبايد از 4 درجه سانتيگراد كمتر باشد. دماي بتن در زمان ريختن نبايد از 32 درجه سانتيگراد بيشتر باشد.
- تخلخل بتن. منافذي كه در بتن وجود دارد يا با آب يا با هوا پر مي شوند. هر چقدر تخلخل بتن بيشتر باشد، مقاومت آن كاهش بيشتري خواهد داشت. تخلخل بتن تا حد زيادي متاثر از نسبت آب به سيمان در مخلوط بتن است.
- درجه خلوص سنگ دانه ها. اگر سنگ دانه ها در بتن به مقدار كافي نباشد، بتن نيز ضعيف مي شود. سنگ دانه هايي با مقاومت كم مانند گچ از جمله سنگ دانه هاي نامناسب محسوب مي شوند.
- شكل سنگ دانه ها. هرچه سنگ دانه ها بزرگتر باشد، به دليل پايين آمدن آب لازم براي مخلوط، مقاومت افزايش پيدا مي كند. اما سنگ دانه بزرگ سبب عدم تجانس نيز مي شود بنابراين بسته به شرايط بايد ديد كداميك غلبه دارند. مقاومت بتن با شكل سنگ دانه رابطه مستقيم دارد و هرچه سنگ دانه هاي درشت مصرفي در طرح مخلوط شكسته تر باشد به دليل درگير شدن بهتر دانه ها با يكديگر و برقراري اصطکاک بهتر، مقاومت فشاری بتن افزايش مي يابد. اما در سنگ دانه ريز تاثير شكسته بودن كمتر از سنگ دانه درشت است. با افزايش تعداد سنگ دانه هاي تيز گوش رواني بتن تقليل مي يابد.