Οι ιδιότητες του σκυροδέματος είναι μια λίστα με τις ιδιότητες που διαθέτει το σκυρόδεμα. Ο καθορισμός αυτών των ιδιοτήτων βοηθά στην αποσαφήνιση της ικανότητας του σκυροδέματος να παρέχει δομική ακεραιότητα, ανθεκτικότητα και λειτουργικότητα σε διάφορα έργα κατασκευής ή σχεδιασμού. Επειδή το σκυρόδεμα είναι ένα τόσο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό, η γνώση των ποικίλων ιδιοτήτων του είναι απαραίτητη για τους επαγγελματίες οικοδομής και τους ιδιοκτήτες σπιτιού που το χρησιμοποιούν σε τακτική ή περιοδική βάση.
Η κατανόηση αυτών των συγκεκριμένων ιδιοτήτων θα επιτρέψει σε οποιονδήποτε να εξετάσει τη ζωτική σχεδίαση και τη δομική ακεραιότητα, τη σωστή επιλογή υλικού, τη διασφάλιση της απόδοσης και της ανθεκτικότητας και θα επιτρέψει την καινοτομία και τη βελτιστοποίηση.
Ποιες είναι οι ιδιότητες του σκυροδέματος;
Οι ιδιότητες του σκυροδέματος μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες ομάδες: σε αυτές που εμφανίζει στην υγρή του κατάσταση και σε αυτές που εμφανίζει σε σκληρυμένη κατάσταση.
Ιδιότητες φρέσκου σκυροδέματος (υγρή μορφή)
Το σκυρόδεμα εμφανίζει ορισμένες ιδιότητες αμέσως μετά τη διαδικασία ενυδάτωσης που είναι οι χημικές αλλαγές που αρχίζουν μετά την ανάμιξη του τσιμέντου με το νερό. Οι ιδιότητες του σκυροδέματος σε υγρή ή πάστα μορφή είναι η εργασιμότητα, ο χρόνος πήξης, η αφαίμαξη και ο διαχωρισμός.
Εργαστικότητα
Η ιδιότητα της εργασιμότητας περιγράφει την ευκολία με την οποία μπορεί να αναμειχθεί, να μεταφερθεί, να τοποθετηθεί και να συμπιεστεί χωρίς υπερβολικό διαχωρισμό ή αιμορραγία. Αυτή η ιδιότητα μετρά πόσο εύκολα το σκυρόδεμα μπορεί να καλουπωθεί και να διαμορφωθεί κατά τη διαδικασία κατασκευής. Διάφοροι παράγοντες, όπως η περιεκτικότητα σε νερό, ο τύπος και το μέγεθος του αδρανούς, ο τύπος και η ποσότητα του τσιμέντου, οι προσμείξεις και ο χρόνος και η μέθοδος ανάμιξης επηρεάζουν την εργασιμότητα του σκυροδέματος.
Τα διάφορα έργα απαιτούν διαφορετικά μέτρα λειτουργικότητας. Με την αξιολόγηση της εργασιμότητας του σκυροδέματος, οι κατασκευαστές μπορούν να αποφασίσουν ποιο σκυρόδεμα είναι καλύτερο για ένα συγκεκριμένο έργο. Η εργασιμότητα αντιμετωπίζεται με διάφορα μέτρα, όπως μια δοκιμή καθίζησης, μια δοκιμή Vee-bee ή μια δοκιμή συντελεστή συμπύκνωσης ανάλογα με τον τύπο του σκυροδέματος.
Ρύθμιση ώρας
Ο χρόνος πήξης του σκυροδέματος είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να διαμορφωθεί το υγρό σκυρόδεμα σε στερεή κατάσταση. Αυτή είναι μια σημαντική ιδιότητα επειδή καθορίζει τον χειρισμό, την τοποθέτηση και το φινίρισμα ενός έργου. Πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τον χρόνο πήξης του σκυροδέματος, συμπεριλαμβανομένου του τύπου σκυροδέματος, της αναλογίας νερού, της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και των πρόσθετων προσμείξεων.
Ο χρόνος ρύθμισης έχει δύο διακριτές φάσεις: τον αρχικό χρόνο ρύθμισης και τον τελικό χρόνο ρύθμισης. Ο χρόνος αρχικής πήξης είναι ο χρόνος που χρειάζεται το σκυρόδεμα για να μεταβεί από την πλαστική του μορφή σε μια μορφή που δεν μπορεί πλέον να αλλάξει. Αυτή είναι η αρχική φάση όπου το σκυρόδεμα αποκτά αντοχή και ακαμψία. Οι κατασκευαστές μετρούν τον αρχικό χρόνο πήξης χρησιμοποιώντας βελόνα Vicat ή άλλες δοκιμές αντίστασης διείσδυσης.
Η τελική πήξη είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να γίνει εντελώς άκαμπτο το σκυρόδεμα και όταν είναι έτοιμο να αντέξει μεγάλα φορτία. Αυτός ο χρόνος σηματοδοτεί το τέλος της διαδικασίας ρύθμισης και την έναρξη άλλων διαδικασιών όπως η σκλήρυνση ή η αφαίρεση φόρμας. Οι κατασκευαστές σκυροδέματος το μετρούν με δοκιμές αντίστασης διείσδυσης.
Αιμορραγία
Η ιδιότητα της αιμορραγίας εξηγεί τα φαινόμενα στο υγρό ή πλαστικό σκυρόδεμα όπου το νερό διαχωρίζεται από το μείγμα του σκυροδέματος και ανεβαίνει στην επιφάνεια. Αυτό δημιουργεί συσσώρευση νερού στην επιφάνεια του σκυροδέματος. Η αιμορραγία στο σκυρόδεμα προκαλείται από την καθίζηση στερεών σωματιδίων λόγω της βαρύτητας, οδηγώντας σε μετατόπιση του νερού. Η υπερβολική αιμορραγία δεν είναι ευεργετική για το σκυρόδεμα καθώς μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση της επιφάνειας και μειωμένη αντοχή και ανθεκτικότητα.
Οι κατασκευαστές σκυροδέματος δοκιμάζουν τα προϊόντα τους για να προσδιορίσουν τις ιδιότητες αιμορραγίας τους χρησιμοποιώντας ειδικές δοκιμές, όπως δοκιμή κυλίνδρου εξαέρωσης ή δοκιμή πλάκας πίεσης. Οι κατασκευαστές μπορούν να προσδιορίσουν και να μετριάσουν την αιμορραγία από τον τύπο του σκυροδέματος, τη μικρότερη ποσότητα νερού, τη χρήση λεπτότερων αδρανών και τη χρήση πρόσμικτων που μειώνουν το νερό.
Διαχωρισμός
Ο διαχωρισμός στο σκυρόδεμα αναφέρεται στην ανομοιόμορφη κατανομή των συστατικών σε όλο το μείγμα σκυροδέματος. Αυτό συμβαίνει όταν τα στερεά σωματίδια στο μείγμα, όπως το αδρανή, διαχωρίζονται από τα άλλα συστατικά όπως η πάστα τσιμέντου.
Πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τον διαχωρισμό στο σκυρόδεμα, όπως το μέγεθος και η πυκνότητα των αδρανών, οι αναλογίες του μίγματος σκυροδέματος, ο ακατάλληλος χειρισμός ή/και η μεταφορά και η ανεπαρκής στερεοποίηση ή δόνηση. Οι συνέπειες του διαχωρισμού στο σκυρόδεμα είναι η ανομοιομορφία του μείγματος που μπορεί να επηρεάσει τη δομική ακεραιότητα και ανθεκτικότητα. Μπορεί επίσης να προκαλέσει επιφανειακά ελαττώματα. Μερικές από τις δοκιμές που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές για τον προσδιορισμό του διαχωρισμού στο σκυρόδεμα είναι η δοκιμή σταθερότητας κόσκινου και η δοκιμή του πίνακα ροής.
Ιδιότητες Σκληρυμένου Σκυροδέματος
Οι κατασκευαστές σκυροδέματος δοκιμάζουν το σκληρυμένο σκυρόδεμα σε περιοδικά διαστήματα για να ελέγχουν τις συγκεκριμένες ιδιότητές του, συνήθως αφού αφεθεί το σκυρόδεμα να σκληρυνθεί.
Δύναμη
Η ιδιότητα αντοχής του σκυροδέματος μετρά την ικανότητά του να αντέχει τη δύναμη διατηρώντας παράλληλα τη δομική του ακεραιότητα. Αυτή είναι μια από τις πιο ζωτικές ιδιότητες για τον προσδιορισμό της χρήσης του και του φάσματος των κατάλληλων έργων. Για το τυπικό σκυρόδεμα, η αντοχή μετράται μετά από 28 ημέρες, που είναι αρκετός χρόνος για την ανάπτυξη σημαντικής αντοχής.
Αντοχή σε θλίψη – Η ιδιότητα της θλιπτικής αντοχής είναι το μέτρο της ικανότητας ενός σκυροδέματος να αντέχει στη θλιπτική δύναμη χωρίς να αποτυγχάνει. Είναι το μέγιστο φορτίο που μπορεί να αντέξει το σκυρόδεμα πριν ραγίσει, παραμορφωθεί ή καταρρεύσει. Τα βιομηχανικά πρότυπα μετρούν την αντοχή σε θλίψη με όρους megapascals (MPa) ή λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi). Αντοχή σε εφελκυσμό – Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι η ποσότητα τάνυσης που μπορεί να αντέξει το σκυρόδεμα πριν υποστεί ζημιά. Η αντοχή σε θλίψη είναι η πιο σημαντική στο σκυρόδεμα, αλλά η κατανόηση της αντοχής σε εφελκυσμό είναι ζωτικής σημασίας για ορισμένες εφαρμογές. Η αντοχή σε εφελκυσμό του σκυροδέματος είναι συνήθως πολύ χαμηλότερη από την αντοχή του στη θλίψη. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι μια σημαντική ιδιότητα στα προεντεταμένα σχέδια. Αντοχή σε κάμψη – Η αντοχή σε κάμψη είναι η ικανότητα του σκυροδέματος να αντέχει τις δυνάμεις κάμψης ή εφελκυσμού. Αυτή η ιδιότητα εξαρτάται από την αντοχή εφελκυσμού του σκυροδέματος. Η αντοχή σε κάμψη ονομάζεται επίσης «μέτρο ρήξης». Αυτός ο όρος αναφέρεται στη μέγιστη τάση κατά την αστοχία σε μια δοκιμή κάμψης για δοκό ή πρίσμα σκυροδέματος. Αντοχή σε διάτμηση – Η διατμητική αντοχή είναι μια ιδιότητα που μετρά την ικανότητα του σκυροδέματος να αντιστέκεται σε δυνάμεις που προκαλούν ολίσθηση ή παραμόρφωση ενός στρώματος σκυροδέματος παράλληλα με ένα άλλο στρώμα. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν δοκοί από σκυρόδεμα, κολώνες ή πλάκες υπόκεινται σε στρεπτικές τάσεις ή κάμψη.
Αντοχή
Η ανθεκτικότητα είναι η ιδιότητα που εξηγεί την ικανότητα του σκυροδέματος να αντιστέκεται στη φθορά και να διατηρεί την αισθητική και απόδοση του. Αυτή η ιδιότητα είναι ένα κρίσιμο στοιχείο όταν οι σχεδιαστές και οι αρχιτέκτονες σχεδιάζουν δομές που θα αντέξουν. Η διάσπαση του σκυροδέματος μπορεί να συμβεί λόγω αιτιών που είναι φυσικές, χημικές ή μηχανικές. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την ανθεκτικότητα του σκυροδέματος, συμπεριλαμβανομένης της περιβαλλοντικής έκθεσης, του μείγματος σκυροδέματος, της αναλογίας νερού-τσιμέντου, του δομικού σχεδιασμού, της σωστής ωρίμανσης και των ποιοτικών πρακτικών μεταφοράς και κατασκευής.
Οι κατασκευαστές σκυροδέματος δοκιμάζουν την ανθεκτικότητα του σκυροδέματος μέσω εργαστηριακών δοκιμών και παρακολούθησης πεδίου. Δοκιμάζουν τη διαπερατότητα του σκυροδέματος, την αντίσταση στη διείσδυση ιόντων χλωρίου, την αντιδραστικότητα αλκαλίου-πυριτίου, την αντίσταση στα θειικά, την αντίσταση στην ενανθράκωση και την αντίσταση στους κύκλους κατάψυξης-απόψυξης.
Πυκνότητα
Η ιδιότητα πυκνότητας του σκυροδέματος μετρά τη μάζα του ανά μονάδα όγκου. Είναι ένας αριθμός που εξηγεί πόσο υλικό συσκευάζεται σε έναν δεδομένο χώρο. Η πυκνότητα επηρεάζει την αντοχή, την ανθεκτικότητα, τις θερμικές ιδιότητες και τη δομική συμπεριφορά του σκυροδέματος. Τα συστατικά ενός μείγματος σκυροδέματος καθορίζουν την πυκνότητά του. Αυτό περιλαμβάνει τον τύπο και την ποσότητα των αδρανών υλικών, του τσιμέντου, του νερού και τυχόν συμπληρωματικών υλικών.
Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα του σκυροδέματος, τόσο μεγαλύτερη αντοχή σε θλίψη και μεγαλύτερη θερμική μάζα. Η πυκνότητα θα επηρεάσει την εργασιμότητα ενός σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα υψηλότερης πυκνότητας απαιτεί περισσότερη τεχνογνωσία στην ανάμειξη και το χειρισμό.
Συρρίκνωση
Η συρρίκνωση αναφέρεται στην ιδιότητα που περιγράφει τη μείωση του όγκου ή της διάστασης του σκληρυμένου σκυροδέματος λόγω της χημικής αντίδρασης ή της διαδικασίας ξήρανσης. Αυτό είναι ένα φυσικό φαινόμενο που συμβαίνει καθώς το νερό εξατμίζεται από το μείγμα σκυροδέματος. Η συρρίκνωση μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές και παραμορφώσεις στη δομή του σκυροδέματος.
Οι εταιρείες σκυροδέματος δοκιμάζουν το σκυρόδεμά τους για να κατανοήσουν την πιθανή συμπεριφορά συρρίκνωσής του. Είναι σε θέση να κάνουν συστάσεις για να βοηθήσουν τους κατασκευαστές να μειώσουν τη συρρίκνωση του σκυροδέματος τους μέσω κατάλληλων πρακτικών σχεδιασμού και σκλήρυνσης του μίγματος, ζωτικής τοποθέτησης αρμών, επιπλέον οπλισμού και προσμείξεων που μειώνουν την επιφανειακή τάση του νερού μέσα στο σκυρόδεμα για να επιτρέψουν πιο ομοιόμορφη ξήρανση.
Διαπερατό
Η ιδιότητα διαπερατότητας αναφέρεται στην ικανότητα του σκυροδέματος να επιτρέπει στο νερό και άλλα υγρά να περάσουν μέσα από τη δομή των πόρων του. Αυτή η ποιότητα επηρεάζει άμεσα την αντοχή και την απόδοση του σκυροδέματος. Η διαπερατότητα του σκυροδέματος επηρεάζεται από την αναλογία νερού-σκυροδέματος, τη διαβάθμιση των αδρανών, τα τσιμεντοειδή υλικά, τον χρόνο σκλήρυνσης και ορισμένα πρόσθετα.
Τόσο το σκυρόδεμα υψηλής όσο και το χαμηλής διαπερατότητας είναι πολύτιμο σε ορισμένα περιβάλλοντα, αν και το σκυρόδεμα με χαμηλή διαπερατότητα είναι ισχυρότερο και πιο ανθεκτικό. Το σκυρόδεμα με υψηλή διαπερατότητα ονομάζεται πορώδες ή διαπερατό σκυρόδεμα. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο σκυροδέματος σε εφαρμογές διαχείρισης νερού.
Θερμικές Ιδιότητες
Οι θερμικές ιδιότητες αναφέρονται στην ικανότητα του σκυροδέματος να άγει, να αποθηκεύει και να αντιστέκεται στη ροή της θερμότητας. Το ακίνητο παίζει σημαντικό ρόλο στην ενεργειακή απόδοση και τη θερμική απόδοση μιας κατασκευής. Υπάρχουν διάφορα μέτρα που καθορίζουν τις θερμικές ιδιότητες ενός συγκεκριμένου τύπου σκυροδέματος.
Θερμική αγωγιμότητα – Η θερμική αγωγιμότητα μετρά τον τρόπο με τον οποίο ένα υλικό μεταφέρει τη θερμότητα. Το σκυρόδεμα δεν μεταφέρει καλά τη θερμότητα, αλλά όσο πιο πυκνό είναι το σκυρόδεμα, τόσο καλύτερα μεταφέρει τη θερμότητα. Θερμική αντίσταση – Η θερμική αντίσταση, επίσης η τιμή R, αντιπροσωπεύει την ικανότητα του σκυροδέματος να αντιστέκεται στη ροή της θερμότητας. Αυτό είναι το αντίθετο της αγωγιμότητας. Θερμική μάζα – Το σκυρόδεμα έχει υψηλή θερμική μάζα που αναφέρεται στην ικανότητά του να αποθηκεύει και να απορροφά θερμότητα. Αυτό είναι χρήσιμο στη ρύθμιση της θερμοκρασίας από το εσωτερικό προς το εξωτερικό. Θερμική διαστολή και συστολή – Το σκυρόδεμα μπορεί να διαστέλλεται ή να συστέλλεται με τις αλλαγές θερμοκρασίας. Αν και πρόκειται για σχετικά μικρές αλλαγές για το σκυρόδεμα, οι μηχανικοί πρέπει να το λάβουν υπόψη στο σχεδιασμό της κατασκευής για να εξυπηρετήσουν αυτές τις μικρές κινήσεις.
Οι κατασκευαστές σκυροδέματος χρησιμοποιούν διάφορες δοκιμές για τον προσδιορισμό των θερμικών ιδιοτήτων του σκυροδέματος, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών θερμικής αγωγιμότητας, της θερμιδομετρίας διαφορικής σάρωσης (DSC) και των υπολογισμών της θερμικής αντίστασης.
Αν σας αρέσει η σελίδα μας παρακαλούμε μοιραστείτε με τους φίλους σας & Facebook
