جواب فصل 2 قسمت اول

حل مسائل فصل 2 

1-2)

 مواد اولیه سیمان عمدتاً از خاک رس و آهک تشکیل شده است . آهک حدود 63 درصد ، اکسید آهن حدود 3 درصد ، و اکسید منیزیم حدود 5/1 درصد از مواد اولیه سیمان را تشکیل می دهند .

2-2)

1-تری کلسیم سیلسکات به شکل  و با علامت اختصار   . این ماده نسبت به سایر اجزا ء گیرش سریعتری داشته و در هنگام ترکیب با آب ، گرمای زیادی آزاد می کند .  هم چنین زمینه مستعدی رابرای حمله سولفات ها به بتن فراهم می کند .

2-دی اکسید سیلیکات به شکل  به علامت اختصار . این ماده بر خلاف  گیرش اولیه بالا نداشته و دیر گیر است و در ترکیب با آب گرمای کمی تولید می کند .

3-تری کلسیم آلومینات به شکل  و  و با علامت اختصاری  . این ماده با خصوصیات مشابه  ، گیرش اولیه بسیار بالا داشته و از طرفی زمینه کاملاً مستعدی برای حمله سولفات ها به بتن فراهم می کند و گرمای آزاد شده در اثر ترکیب شیمیایی با آب بسیار زیاد است.

4-تتراکلسیم آلومینوفریت به شکل  با علامت اختصاری . این ماده گیرش متوسطی داشته و پس از ترکیب با آب , حدود 100کالری بر گرم گرما آزاد می کند.

2-3)

 استاندارد  ASTM پنج نوع سیمان پرتلند را معرفی می کند :

1-سیمان نوع I : یک سیمان معمولی است که برای مصارف عمومی ساختمان مناسب است .

2- سیمان نوع II: یک سیمان اصلاح شده با خصوصیات متوسط است که نسبت به سیمان نوع I حرارت کمتر آزاد کرده و برای مصرف در محیط هایی که حمله ی ضعیفی از سولفات وجود خواهد داشت ؛ مناسب است.

3- سیمان نوع III : یک سیمان زود گیر است . به صورتی که در 24 ساعت اول ، بتنی با مقاومت حدود 2 برابر مقاومت بتن ساخته شده با سیمان نوع I تو لید می کند . این سیمان همچنین  یک سیمان پر حرارت محسوب می شود . مصرف سیمان نوع III برای ساخت بتن در هوای سرد به جهت آزاد کردن گرمای بیشتر و نیز کم کردن دوره ی مراقبت ،مناسب است . هم چنین در تعمیرات فوری و نیز مواردی که در نظر باشد قالب ها سریع بازشوند ،استفاده از سیمان نوع IIIتوصیه می شود.

4- سیمان نوع  IV:یک سیمان کند گیر و کم حرارت محسوب می شود . این سیمان معمولاًدرهوای گرم به دلیل تولید حرارت کمتر و تسهیل در امر مراقبت از بتن به کار می رود. همچنین می توان از این سیمان برای جلوگیری از اتصالات سرد در بتن ریزی های پیوسته استفاده کرد . از طرفی کاربرد سیمان نوع IVدر بتن ریزی های حجیم ،باعث کاهش تنش های حرارتی خواهد شد .

8- سیمان نوع V :یک سیمان ضد سولفات و یا مقاوم در مقابل حمله ی سولفات ها محسوب می شود .این سیمان همچنین تاحدودی خصوصیات دیر گیری داشته و نسبت به سیمان نوع I ،حرارت کمتری تولید می کند.

علاوه بر 5 نوع سیمان فوق انواع دیگری از سیمان تولید می شود که از جمله می توان به سیمان های حباب زا با انواع A-I ،II-A ،III-A اشاره کرد هم چنین سیمان سفید ، سیمان رنگی ،سیمان سرباره ای ،سیمان پوزولانی ،سیمان بنایی ،سیمان چاه نفت ،سیمان انبساطی و سیمان آلومینیم از انواع دیگرسیمان محسوب می شود.

2-4)

دانه ها ممکن است از نظر شکل ظاهری به صورت گرد ، نامنظم ، گوشه دار یا شکسته ،پولکی و یا سوزنی باشند .

2-5)

یک منحنی دانه بندی در صورتی پیوسته محسوب می شود که اولاً تمام ابعاد استاندارد دانه ها را شامل باشد . ثانیاًبعضی از ابعاد دانه ها نسبت به سایر ابعاد ،به صورت قابل ملاحظه کمتر نباشد .

در ساخت بتن معمولاًاز دانه بندی پیوسته استفاده می شود دانه بندی گسسته مصرف کاملاًمحدودی دارد که از جمله میتوان به ساخت بتن با دانه های نمایان و یا بتن اکسپوز اشاره نمود.

با استفاده از یک دانه بندی پیوسته ،فضای خالی بین دانه ها کاهش یافته و ابعاد مختلف دانه ها به خوبی در بین یکدیگر جای گرفته و حجم بیشتری از بتن توسط دانه ها اشغال می شود و بتن توپر و متراکم تری نسبت به بتن با دانه بندی گسسته ایجاد می گردد.

2-6)

میزان ریزی و نرمی دانه های ماسه ای با ضریب نرمی مشخص می شود . ضریب نرمی بصورت مجموع درصد های باقیمانده دانه ها رو الک های استاندارد تقسیم بر صد تعریف می شود.ضریب نرمی ماسه در محدوده 3/2 تا2/3 متغیر بوده و غالباً8/2 می باشد.

2-7)

حجم دانه های ماسه ای با رطوبت محدود ،در اثر کشش سطحی بین مولکول های آب که در بین دانه های ماسه حائل شده اند ،افزایش می یابد .این انبساط در رطوبت حدود 5 درصد در ماسه های  درشت تاریز ممکن است بین 15 درصد تا40 درصد متغیرباشد.

2-8)

استفاده از دانه های درشت تر بتن ،منجربه امکان استفاده از آب سیمان کمتری خواهد شد. با این وجود تجربیات نشان می دهد که استفاده از دانه های درشت تر ،مقاومت فشاری بتن را کاهش می دهد.

2-9 )

دانه ها از نظررطوبت سطحی و میزان جذب آب ،به چهاردسته تقسیم می شوند:

1-دانه های کاملاًخشک(خشک شده در کوره ):

این دانه ها در کوره و در دمای 100 الی 110 درجه سانتیگرادکاملاًخشک شده اندو حفره ها و خلل و فرج داخلی دانه ها عاری از هرگونه آب است .

2-دانه های خشک:

این دانه ها به صورت معمولی و در فضای عادی خشک شده اند .با این وجود در بعضی از حفره های داخلی دانه آب وجود دارد.

3- دانه های اشباع با سطح خشک (SSD ) 

در این دانه ها کلیه حفره های داخلی اشباع از آب است ،ولی سطح دانه عاری از آب می باشد. چنانچه دانه ها به مدت کافی (مثلاً24 ساعت )در زیر آب قرار گیرند و سپس از آب خارج شده و با یک پارچه ی کتانی خشک شوند ،در حالت SSD محسوب می گردد.

2-10)

استفاده از آب نامناسب در ساخت بتن ممکن است مشکلات زیر را ایجاد کند.

1-زمان گیرش سیمان را به تاخیر اندازد.

2-مقاومت نهایی بتن را کاهش دهد.

3-موجب خوردگی و زوال تدریجی میلگردها شود.

4-روی سطح نهایی بتن خشک شده ،لکه هایی را ایجاد می کند.

2-11)

استفاده از آب غیر شرب در ساخت بتن فقط در صورتی مجاز است که مقاومت نمونه های 7 روزه و 28 روزه ساخته شده با آن آب ،حداقل برابر90 درصد مقاومت نمونه های مشابه ساخته شده با آب آشامیدنی و یا آب مقطر باشد.

2-12)

خصوصیات آب مناسبی برای ساختن بتن را میتوان به صورت زیر بیان کرد :

1-اسیدی و بازی نباشد (5/8>PH >0/5)

2-میزان ذرات جامع معلق در آب کمتر از 1/0 درصد برای بتن آرمه در شرایط محیطی شدید و یا بتن پیش تنیده و کمتر از 2/0 درصدبرای بتن آرمه در شرایط محیطی ملایم،و یا بتن بدون فولاد باشد . 

3-میزان مواد محلول در آب کمتر از یک درصد برای بتن آرمه درشرایطی محیطی شدید ، و یا بتن پیش تنیده ،کمتر از 2/0 درصد برای بتن آرمه در شرایط محیطی ملایم ،وکمتر از 5/3 درصد برای بتن بدون فولاد باشد .

4-میزان یون کلرید موجود در آب کمتر از 05/0 درصد برای بتن آرمه در شرایط محیطی شدید و یا بتن پیش تنیده ،کمتر از 1/0 درصد برای بتن آرمه در شرایط محیطی ملایم ،وکمتر از 1درصدبرای بتن بدون فولادباشد .

5-میزان یون سولفات موجود در آب کمتر از 1/0 درصد برای بتن آرمه و بتن پیش تنیده و کمتر از3/0 درصدبرای بتن بدون فولاد باشد.

6-میزان قلیایی های موجود در آب (o  +o)کمتر از 06/0 درصد باشد .

2-13)

آب دریا در حدود 5/3 درصد نمک های غیر محلول داشته و حاوی یون های کلرورو سولفات است . این آب از نقطه نظر مقاومت ، در بتن غیر مسلح مشکلی ایجاد نمی کند . با این وجود در بتن مسلح و در بتن از پیش تنیده ،آب دریا خطر خوردگی فولاد را افزایش می دهد و بنابراین باید در چنین شرایطی از استفاده از آب دریا برای ساخت بتن امتناع نمود.

2-14 )

کلرید کلسیم باعث خوردگی فولاد و یا کابل های پیش تنیدگی می شود و به همین جهت باید از استفاده از این ماده ی مضاف در بتن پیش تنیده جداً ، و در بتن آرمه تا حد امکان احتراز نمود . حداکثر میزان مجاز مصرف کلرید کلسیم در بتن آرمه 5/0 درصد،ودر بتن غیر مسلح 2 درصد ،وزنی سیمان است .

استفاده از کلرید کلسیم مقاومت بتنرا در مقابل فرسایش و سایش افزایش داده ،ولی مقاومت آن را در مقابل حمله ی سولفات ها کاهش می دهد .هم چنین کلرید کلسیم افت بتن را به میزان 10 تا15 درصد افزایش می دهد.

2-15)

شکر جز مواد مضاف کندگیرکننده می باشد که با افزوده شدن به بتن ،گیرش آن را کند کرده و افزایش دمای هیدراسیون را محدود می کند.

چنانچه شکر به میزان 05/0 درصد وزنی سیمان به بتن اضافه شود . گیرش آن را4ساعت به تاخیرمی اندازد. هم چنین اگر شکر در حدود 1درصد وزنی به سیمان اضافه شود ،گیرش سیمان را به طور کلی متوقف می کند. بعضی از رانندگان کامیون حمل بتن ،بسته هاییی از شکر را با خود حمل می کنند تا در صورت توقف در راه بندان ،جهت جلوگیری از گیرش بتن به آن اضافه کنند.

2-16)

از فوق روان کننده ها گاهی برای کم کردن میزان سیمان مصرفی با ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان وکم کردن میزان آب دراسلامپ ثابت استفاده می شود . اگرچه غالباً از آن برای ساخت یک بتن با کارایی مناسب با کاهش نسبت آب به سیمان و ثابت نگه داشتن میزان سیمان استفاده می شود که ای ن وضعیت منجر به تولید بتن هایی با مقاومت بالایی خواهد گردید.

2-17)

مواد مضاف هوازا باعث افزوده شدن میلیارد ها حباب بسیار ریز هوا به اختلاط می شوند.

این حباب ها با قطر حدود05/0 میلیمتر،در فواصل بسیار نزدیک و در حدود1/0 تا2/0میلیمترنسبت به یکدیگر توزیع می شوند و ممکن است در محدوده 4 درصد تا 8 درصد حباب ریز هوا تولید کنند.

مهمترین خصوصیات مفید بتن هوادار،افزایش میزان روانی ،افزایش مقاومت در مقابل یخ زدن و ذوب شدن ،کاهش امکان لایه لایه شدن بتن در مقابل عملکرد نمک های یخ زدا که در زمستان روی سطح بتن پوشیده می شود ،افزایش قابلیت آب بندی بتن و افزایش مقاومت در مقابل حمله سولفات ها ست. همچنین بتن هوادار امکان جداشدن دانه ها و آب انداختن بتن راکاهش داده و میزان جذب آب و نیز میزان افت و خزش در بتن سخت شده را کاهش می دهد . در مقابل بتن هوادار به ازای هر 1 درصد هوا،باحدود5 درصدکاهش مقاومت مواجه خواهد شد.

2-18)

1-پوزولان های طبیعی و مصنوعی

به عنوان پوزولان های طبیعی مناسب برای افزودن به بتن ،میتوان از خاکستر آتش فشانی و نز شیل های اپالینی و چرت نام برد. همچنین به عنوان پوزولاهای مصنوعی میتوان خاکستر بادی ،ومیکروسیلیس یا دوده ی سیلیسی ذکر نمود. استفاده از کلیه مواد پوزولانی و به خصوص استفاده از  10 تا15 درصد میکروسیلیس جانشین سیمان ،علاوه بر کاهش نفوذ ناپذیری و افزایش دمای بتن در طول زمان به صورت قابل ملاحظه مقاومت بتن را نیزبهبود می بخشد .

2-سرباره کوره ذوب آهن

بتن ساخته شده با سرباره کوره ذوب آهن دوام خوبی در مقابل حمله سولفات ها و سایر عوامل مخرب نشان می دهد .از طرفی این بتن تا حدودی دیرگیرترمی شود،ولی مقاومت نهایی آن کمتر از بتن بدون سرباره نیست.

3-افزودنی های دیگر

افزودنی هایی نظیرپودر روی یا آلومینیوم در حضور قلیایی ها و یا هیدروکسید کلسیم موجود در خمیر سیمان ،حباب هیدروژن آزاد کرده و بتن گازی تولید می کنند.این بتن می تواند تا حدودی نقش عایق حرارتی را ایفا کند.

2-19)

امروزه بتن های با مقاومت فشاری کمتر از mpa   20به عنوان بتن با مقاومت پایین ،بتن های با مقاومت فشاری در محدوده ی 20 تاmpa 40به عنوان بتن با مقاومت معمولی یا متوسط ،بتن های با مقاومت فشاری در محدوده 40 تاmpa 80 به عنوان بتن بامقاومت بالا،بتن های با مقاومت فشاری 80تاmpa 150 به عنوان بتن با مقاومت بسیار بالا،و بتن های با مقاومت فشاری بیش از mpa 150 به عنوان بتن با مقاومت فوق العاده زیاد قلمداد می گردد.

2-20)

این بتن یک بتن با مقاومت فوق العاده زیاد است ،از شکل پذیری و خاصیت جذب انرژی بسیار خوب ،تخلخل بسیار کم ،نفوذ پذیری ناچیز و مقاومت سایشی بسیار خوب برخوردار است . مقاومت فشاری این بتن حداقل mpa 200 و مقاومت خمشی آن با استفاده از الیاف کوچک فولادی در حدود mpa50است.

مواد بکار رفته در تولید بتن با پودرفعال (RPC)دانه های کوارتز ریز با دانه بندی خوب و در محدوده mm4/0-15/0 ،سیمان پرتلند بدون A  یا با A   بسیار کم ،پودرمیکروسیلیس مرغوب و فوق روان کننده با کیفیت بسیار خوب است که با نسبت آب به مواد سیمانی بسیار کم (2/0-18/0 )ساخته می شوند . به عنوان نمونه می توان در حدودkg/1200 مواد سیمانی (80درصد سیمان پرتلند بدون A و20درصدمیکروسیلیس)،حدود kg/13 پودر روان کننده ،حدود kg/180 الیاف فولادی ،وحدود kg/220 آب را به عنوان یک طرح اختلاط مناسب برای ساخت RPC معرفی نمود و عمل آوری RPC ممکن است در دمای معمولی ، ویا تحت فشار و یا با بخار C انجام می گیرد .امروزه دانش تولید RPC در حال پیشرفت است و گفته می شودبتن تا مقاومت فشاری  MPa  600 را هم به این روش تولید نموده اند.

2-21)

علت اصلی تفاوت مقاومت نمونه ی استوانه ای و مکعبی را باید در تفاوت نسبت ابعاد هر کدام از نمونه ها ،و ایجاد تنش های برشی بین صفحات فولادی اعمال بار و سطح نمونه به دلیل تفاوت در مدول الاستیسیته و ضریب پواسون فولاد و بتن جست و جوکرد.چنین تنش های برشی با زویه 60درجه در نمونه نفوذ می کنند و بنابراین نفوذ این تنش ها از دو طرف نمونه حداکثربه میزان 60 tan ضرب در بعد افقی نمونه خواهد بود . بدین ترتیب نمونه هایی با نسبت ارتفاع به عرض بیش از 73/1 ،ناحیه ای از وسط وجود خواهد داشت که بدون تاثیراین تنش های جانبی و فقط تحت تاثیر تنش های خالص فشاری قرار می گیرد . این وضعیت می تواند برآورد واقع بینانه ای از مقاومت فشاری تک محوری حقیقی بتن به دست دهد . در صورتی که در نمونه های مکعبی با نسبت ابعاد 0/1 رئوس هرم های در بردارنده تنش های برشی تولید شده در هم تداخل کرده و هیچ ناحیه ای تحت تنش خالص فشاری قرار ندارد.

2-22)

از بحث ارائه شده در سوال قبلی نتیجه می شود که حتی در یک نمونه استوانه ای ، اگرنسبت ارتفاع به قطر استوانه تغییرکند،مقاومت فشاری نمونه نیز تغییر خواهد کرد.استانداردASTMC42  برای استوانه های بتنی با نسبت ارتفاع به قطر کوچکتر از 0/2،چنانچه این نسبت به ترتیب 75/5،5/1،25/1و0/1 باشد ،مقاومت فشاری را برابر98/0،97/0، 98/0و91/0برابرمقاومت فشاری نمونه استوانه ای با نسبت ابعاد 0/2 بیان می کند.

2-23)

در محدوده ابعاد متداول نمونه ها ،هرچه اندازه نمونه بزرگتر شود ،مقاومت فشاری آن کاهش خواهد یافت .علت تاثیر اندازه نمونه برمقاومت فشاری  بتن را میتوان به مساله ی احتمالات در رابطه با وجود ضعف در بتن نمونه نسبت داد

اصولاًبتن جسم کاملاًهمگن و با کنترل کیفیت عالی نبوده و همیشه احتمال وجود نقاط ضعفی در آن وجود خواهد داشت . این نقاط ضعف ،مقاومت فشاری نمونه آزمایشگاهی را تحت تاثیر قرار میدهد .هر چه بعد نمونه بزرگتر بوده و حجم بتن بیشتر باشد،چنانچه ابعاد نمونه بزرگتر از ابعاد متداول شود،نقاط ضعف در نمونه به میزان یکنواختی خواهد رسید و دیگر با افزایش بعد نمونه کاهش مقاومت مشاهده نخواهد شد.

2-24)

سرعت بارگذاری بصورت افزایش تنش در واحد زمان تعریف می شود ،هرچه سرعت اعمال تنش بالاتر باشد ،بتن از خود مقاومت بیشتری نشان می دهد .دلیل افزایش مقاومت فشاری در سرعت بارگذاری بالاتر را میتوان در پدیده خزش جست و جو کرد . هرچه سرعت بارگذاری کمتر باشد ،خزش بیشتری در نمونه اتفاق می افتدو بنابراین تحت سطح مشخصی از تنش ،کرنش های فشاری بیشتری اتفاق می افتد . که این مسئله منجر به شکست نمونه تحت تنش کمتری خواهد شد.

2-25)

در محدوده سرعت های  بارگذاری استاندارد ،تفاوت عمده ای در مقاومت فشاری حاصل نمی شود. نتایج تجربی نشان می دهد در مقایسه با سرعت بار گذاری در محدوده استاندارد و برابر 0/25MPa/sec  برای نمونه های استوانه ای 300×150میلیمتر،چنانچه سرعت بارگذاری به 3درصدکاهش یابد ،مقاومت فشاری استوانه ای فقط 12 درصد کاهش می یابد و اگردر همین وضعیت سرعت بارگذاری 30برابرافزایش یابد ،مقاومت فشاری حدود12درصدافزایش می یابد .درسرعت های بسیارپایین بارگذاری که در زمان طولانی انجام می گیرد ،مقاومت بتن به 75 درصدمقاومت در سرعت بارگذاری استاندارد کاهش می یابدمقاومت در سرعت بارگذاری استاندارد کاهش می یابد . هم چنین در سرعت  بارگذاری در حدود MPa/sec 200 که تقریباًحدود سرعت بارگذاری در یک زلزله نسبتاً شدید است ،مقاومت نمونه بتنی به حدود115 درصد مقاومت در سرعت بارگذاری استاندارد افزایش می یابد.

 

 

2-26)

نوع سیمان مصرفی در گیرش اولیه تاثیر گذاشته و مقاومت فشاری 3 روزه و 7 روزه ی متفاوتی را ایجاد می کند. این روند  کسب مقاومت برای مقاومت فشاری 28 روزه نیز قابل تعمیم است ،ولی مقاومت فشاری دراز مدت بتن های ساخته شده با انواع سیمان تقریباً یکسان است. حتی گاهی مقاومت دراز مدت بتن های ساخته شده با سیمان های دیرگیر کمی بیش از مقاومت دراز مدت بتن های ساخته شده با سیمان های معمولی یا زود گیر می باشد.

2-27)

آبرامز درسال 1918 دریافت که رابطه معکوس بین نسبت آب  به سیمان و مقاومت بتن وجود دارد .این رابطه به عنوان قاعده ی نسبت آب به سیمان آبرامزشناخته شده و به صورت رابطه زیربیان می گردد.

=   

در رابطه فوق w/c نسبت وزنی آب به سیمان ،k_1وk₂ ثابت های تجربی هستند.

2-28)

در بتن معمولی مقاومت دانه ها (به جر سنگ دانه های سبک وزن )برمقاومت بتن تاثیری نمی گذارد.زیرا مقاومت دانه های معمولی به مراتب بیشتر از مقاومت خمیر سیمان است . با وجود این در بتن با مقاومت بالا ،مقاومت دانه نیز برمقاومت بتن تاثیر می گذارد.

به همین دلیل در ساخت بتن با مقاومت بالا حتماًباید از دانه های با مقاومت بسیارخوب نظیر کوارتز،ویا لااقل از دانه های با مقاومت متوسط نظیرگرانیت و یا سنگ آهک استفاده نمود ،استفاده از دانه های ضعیف نظیر ماسه سنگ ،مرمر و بعضی از سنگ های دگرگونی سبب شکست زود هنگام این بتن خواهد شد .

2-29)

میزان رطوبت نمونه ی بتنی در زمان آزمایش نیزبرمقاومت فشاری بتن تاثیر می گذارد. در آزمایشات مشاهده شده است که نمونه های در هوا خشک شده ،20تا25 درصد مقاومت بیشتر نسبت به نمونه هایی که در شرایط اشباع آزمایش می شوند ،از خود نشان می دهند . مقاومت پایین تر نمونه های اشباع احتمالاً به دلیل فشار منفذی موجود در خمیرسیمان است.

2-30 )

الف)درمحدوده دمایc 4^oتاc 46^o ،وقتی که در بتن دمای ثابت و مشخص ریخته شده و مراقبت شود ،عموماً تا28 روز هرچه دما بالاتر باشد،هیدراسیون سیمان سریعتر بوده و مقاومت بتن بیشترخواهد بود. اصولاً مشاهده شده که هر چه دمای ریختن و مراقبت از بتن تا زمان شکست نمونه بالاتر باشد.مقاومت نهایی (مثلاًیک ساله) کمتر خواهد بود.

ب)چنانچه تاریخچه زمان –حرارت بتن به صورتی باشدکه نمونه های بتنی در دمای متفاوت ریخته شوند (دمای 2 ساعت اول پس از ساخت بتن )،ولی در دمای ثابت مراقبت شوند ،مقاومت 28 روزه و دراز مدت نمونه های بتنی ریخته شده در دمای پایین تر،بیشترخواهد بود.

چ) اگر تاریخچه زمان –حرارت بتن براساس دمای ثابت در زمان ریختن و دمای متفاوت در زمان مراقبت تنظیم گردد،کسب مقاومت 28 روزه برای بتن های مراقبت شده در دمای بالاتر،بیشتر خواهد بود.مشاهدات آزمایشگاه نشان داده است که برای بتن ریخته شده در دمای بالاتر ،بیشترخواهد بود .مشاهدات آزمایشگاه نشان داده است که برای بتن ریخته شده در دمای C 21 ^O ،چنانچه دمای مراقبت تا28 روزنزدیک به یخ زدگی ودرحدودC ^O 1،ویا   10⁰ C

باشد.مقاومت 28روزه ی بتن به ترتیب در حدود نصف و یا 65 درصد مقاومت 28 روزه ی بتن مراقبت شده در دمای 21⁰ C خواهد بود.

2-31)

تاثیر تاریخچه زمان –حرارت بر مقاومت بتن می تواند کاربرد های مهمی در عملیات اجرایی ساختمان های بتنی داشته باشد. از آنجا که تاثیر دمای مراقبت از بتن نسبت به دمای ریختن بتن درکسب مقاومت به مراتب بیشتر است ،بتن معمولی که در دمای سرد ریخته می شود ،بایددر یک طول زمان کافی بالاتر از یک حد مشخص دما نگه داشته شود .

از طرفی از بتنی که در تابستان و یا آب و هوای گرم مراقبت می شود ،انتظار می رود که مقاومت اولیه بالاتر ،‌ولی مقاومت نهایی کمتری نسبت به همان بتن که در زمستان یا آب و هوای سرد ترمراقبت می شود ،داسته باشد.در صنعت پیش ساخته می توان جهت امکان باز کردن سریعتر قالب ها ،‌مراقبت با بخار را جهت توسعه ی مقاومت اولیه ی سریعتر ،اعمال نمود.

در بتن ریزی حجیم معمولاًبرای یک زمان طولانی دمای بتن به مراتب بالاتر از دمای محیط باقی می ماند .بنابراین مقاومت در جای بتن در مقایسه با مقاومت نمونه هایی که در دمای معمولی آزمایشگاه مراقبت می شوند ،در سنین اولیه بالاتر و در سنین بعدی پایین تر خواهد بود .

2-32)

دمای نمونه در زمان آزمایش در یک محدوده وسیع از درجه حرات های متعارف ،تاثیر چندانی بر مقاومت بتن ندارد . با این وجود در دمای بالاتر از 300⁰C در زمان آزمایش ،مقاومت بتن به طور محسوس کل هش می یابد .از طرفی در دمای بسیار پایین مثلاً-60⁰C مقاومت بتن ممکن است 2/1 تا0/2 برابرمقاومت بتن آزمایش شده در دمای معمولی باشد .

2-33)

تغییر شکل بتن تحت تنش فشاری بصورت غیر خطی است،به صورتی که هر چه بتن تحت تنش فشاری بالاتری قرار گیرد ،رفتار غیر خطی آن بیشتر آشکار می شود،اما منحنی تنش –کرنش فولاد از دو قسمت خطی و غیر خطی (که می توان آن را یک عددتابش برای تنش د نظرگرفت .)تشکیل می شود.

2-34)

رفتار غیر خطی بتن تحت تنش فشاری ناشی از تشکیل تدریجی ریز ترک ها در آن است ، به طوری که هر چه تنش افزایش یابد،مقدار ریز ترک ها افزایش خواهد یافت .

2-35)

منحنی هاگنستاد اصلاح شده کرنش نهایی شکست را 0038/0وتنش نظیرآن   F"_c  85/0معرفی می کند که F"_c  تنش حداکثری است که در عضو بتنی حاصل می شودو بدین ترتیب رفتار بتن تحت فشار را نرم تر در نظر می گیرد . منحنی هاگنستاد اصلاح شده رفتار بهتری را نسبت به منحنی هاگنستاد در محاسبات از خود نشان می دهد.