بلوک سیمانی به‌عنوان یکی از رایج‌ترین مصالح ساختمانی، در ساخت و سازهای گوناگون به کار گرفته میشود و نقش بسزایی در استحکام سازه‌ها دارد. این محصول که از ترکیب سیمان، آب و سنگدانه‌هایی نظیر شن و ماسه و یا سبکدانه ها مانند سبکدانه های معدنی یا صنعتی تولید میشود، به دلیل سهولت اجرا و قیمت مناسب، در پروژه‌های عمرانی بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. در عین حال، مقاومت فشاری بلوک سیمانی معیار اصلی برای ارزیابی کیفیت آن محسوب میشود و مستقیماً بر پایداری و طول عمر دیوار اثر میگذارد.
در ادامه این مطلب به بررسی مقاومت فشاری بلوک سیمانی، نحوه اندازه گیری آن و اهمیت این ویژگی در ساخت و ساز پرداخته خواهد شد.
تعاریف مقاومت فشاری بلوک سیمانی
۱. تعریف مقاومت فشاری:
مقاومت فشاری به مقاومتی اشاره دارد که یک مصالح ساختمانی در برابر نیروی فشاری که به آن اعمال میشود، دارا است. این مقاومت به عنوان یکی از ویژگی‌های اساسی در ارزیابی کیفیت و کارایی مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲. اندازه‌گیری مقاومت فشاری :
مقاومت فشاری بلوک‌های سیمانی به طور معمول در واحد مگاپاسکال (MPa) اندازه‌گیری میشود. این مقدار مشخصات فنی بلوک نشان‌دهنده فشاری است که بلوک میتواند تحت آن مقدار فشار، از فرم داده شدن خود جلوگیری کند و ساختاری پایدار داشته باشد.
3- عوامل موثر بر مقاومت فشاری:
نوع و کیفیت سیمان استفاده شده
یکی از موارد بسیار مهم و تاثیر گذار روی مقاومت فشاری بلوک سیمانی، کیفیت سیمان مصرف شده برای ساخت آن بلوک است. پس حتما از متریال درجه یک و با کیفیت و خالص استفاده کنید. استفاده از سیمان با درجه خلوص بالا باعث افزایش مقاومت فشاری بلوک سیمانی میشود و به دوام و استحکام ساختمان نیز کمک میکند. استفاده از سیمان بی کیفیت باعث کاهش مقاومت و استحکام بلوک تولید شده میشود.
نسبت آب به سیمان
یکی از مراحل حساس در ساخت بلوک ترکیب و نسبت آب به سیمان در بلوک است. استفاده از آب زیاد میتواند از مقاومت بلوک کم کند. استفاده از نسبت درست آب به سیمان و همچنین مخلوط کردن یکنواخت مواد باعث تولید بلوک های مقاوم و باکیفیت میشود.
نوع و مقدار مواد افزودنی و مواد اولیه مانند سبکدانه ها و سنگدانه های معدنی و یا صنعتی
عامل دیگری که روی مقاومت فشاری بلوک سیمانی تاثیر میگذارد نوع و کیفیت سنگدانه هایی است که برای ساخت بلوک از آن استفاده میشود. سنگدانه های یکنواخت و با کیفیت باعث کاهش وزن بلوک تولیدی و همچنین افزایش مقاومت فشاری بلوک میشوند. بهتر است قبل از تولید از تمیزی و یکنواختی سنگدانه ها مطمئن شوید چون تاثیر مستقیم روی کیفیت بلوک میگذارند.
فرآیند تولید و شرایط خشک شدن بلوک‌ها
پس از مرحله تولید و قالب گیری بلوک ها میرسیم به مرحله عمل آوری که مرحله بسیار مهمی است که در نهایت منجر به کیفیت بلوک میشود. در این مرحله بلوک ها در محیط مناسب و با دما و رطوبت مشخص قرار میگیرند تا عمل هیدراتاسیون سیمان به طور کامل انجام شود. اگر این مرحله به درستی انجام نشود در نهایت منجر به ترک خوردن بلوک ها و کاهش مقاومت فشاری بلوک سیمانی میشود.
مقاومت فشاری بلوک سیمانی چقدر است؟
مقاومت فشاری بلوک‌های سیمانی به عوامل مختلفی نظیر نوع سیمان، دانه بندی سنگدانه‌ها یا سبکدانه ها، نسبت آب به سیمان و همچنین روش تولید و عمل آوری بستگی دارد. از منظر استانداردهای ملی و بین المللی، حداقل مقاومت فشاری بلوک‌های سیمانی غیر باربر باید حداقل 2.5 مگا پاسکال باشد؛ هرچند بلوک‌هایی با مقاومت بالاتر نیز در بازار یافت میشوند.
اندازه گیری و آزمایش مقاومت فشاری بلوک سیمانی
برای تعیین مقاومت فشاری بلوک سیمانی، نمونه‌های استاندارد طبق دستورالعمل‌های آزمایشگاهی آماده و در دستگاه پرس مخصوص آزمون مقاومت فشاری (جک مقاومت فشاری) قرار میگیرند. در این روش، با افزایش تدریجی نیرو بر سطح بلوک تا لحظه شکست، مقدار نیروی نهایی ثبت شده و به صورت تن گزارش میشود. در ایران، استاندارد ملی شماره 70 و در سطح بین المللی، استانداردهایی نظیر ASTM C140 و یا استاندارد 7782 که استاندارد تولید قطعات سبک سیمانی غیرباربر است برای ارزیابی مقاومت فشاری بلوک‌های بتنی مورد استفاده قرار میگیرند.
این آزمون‌ها باید در شرایط کنترل شده انجام شوند تا صحت نتایج تضمین شود؛ به‌عنوان مثال، رطوبت و دمای محیط در مراحل عمل آوری و نگهداری نمونه‌ها باید مطابق الزامات استاندارد باشد و همچنین باید دستگاه کالیبره بوده و با کپینگ انجام شود.
نکات مهم مقاومت فشاری بلوک سیمانی
رعایت نسبت صحیح آب به سیمان (W/C Ratio) از پارامترهایی است که بر مقاومت فشاری بلوک سیمانی اثر میگذارد. اگر میزان آب بیش از حد باشد، تخلخل در بافت ملات افزایش یافته و میتواند در مقاومت فشاری تاثیر گذار باشد. نوع و کیفیت سنگدانه‌ها یا سبکدانه ها نیز تأثیر بسزایی در مقاومت بلوک دارد؛ سنگدانه‌های مرغوب و با دانه بندی مناسب، باعث افزایش استحکام و دوام بلوک خواهند شد. علاوه بر این، فشار مناسب در مرحله تراکم (ویبراسیون مناسب) و عمل آوری صحیح (کیورینگ) کمک میکند تا حداکثر قدرت چسبندگی بین ذرات سیمان و سنگدانه‌ها به دست آید.
هر گونه سهل انگاری در انتخاب مواد اولیه یا فرآیند تولید میتواند باعث کاهش مقاومت فشاری گردد.
آزمایش مقاومت فشاری بلوک سیمانی
برای تعیین میزان مقاومت فشاری بلوک سیمانی باید از یک دستگاه تست استاندارد استفاده شود. منظور دستگاهی است که از لحاظ ظرفیت بار، اندازه و ضخامت صفحه‌ها، فضای عمودی بین صفحه‌ها و فضای افقی بین ستون‌ها کاملا استاندارد باشد.
این دستگاه دو بلوک یاتاقان فولادی دارد؛ یکی در موقعیتی محکم قرار گرفته و واحد بنایی روی آن قرار می‌گیرد، و دیگری متحرک است و بار اعمال‌شده را به واحد بنایی منتقل میکند. ضخامت صفحات فولادی باید حداقل یک سوم فاصله لبه بلوک تا دورترین گوشه نمونه، و همواره بیشتر از دوازده میلی‌متر باشد.
اگر تحمل واحد بنایی بیشتر از ناحیه تحمل بلوک‌های فولادی دستگاه مقاومت فشاری بلوک سیمانی باشد، باید از صفحات فولادی جداگانه استفاده کرد. این صفحه‌ها طوری روی بلوک‌های فولادی چیده شده‌اند که مرکز واحد بنایی روی مرکز رانش بلوک‌ها منطبق شود.
برای انجام آزمایش مقاومت فشاری بلوک سیمانی به هشت بلوک با سن 28 روز (از زمان افزودن آب به مصالح خشک) نیاز است. این بلوک‌ها باید سه روز پس از قرار گرفتن در هوای طبیعی اتاق جمع‌آوری شده و در آزمایشگاه توسط افراد متخصص آزمایش شوند.
برای سنجش استحکام بلوک سیمانی، سطح باربری آن با گوگرد و مواد گرانول یا روکش گچی پوشانده میشود. سپس قطعا در دستگاه گذاشته شده، و نیمی از حداکثر بار مورد انتظار با سرعت ثابت اعمال میشود. باقی بار هم در عرض کمتر از دو دقیقه اعمال میشود.
با تقسیم حداکثر باری كه بلوک تحت آن خراب میشود بر سطح ناخالص، مقاومت فشاری بلوک سیمانی به دست می‌آید. هفت بلوک دیگر را هم باید به همین روش تست کرد. میانگین مقاومت‌های فشاری هر بلوک، آخرین میزان مقاومت را به دست میدهد.
توجه داشته باشید که:
ابعاد نمونه‌ها و شرایط تماس سطح آنها با فک دستگاه پرس، تاثیر مهمی در مقاومت فشاری بلوک سیمانی دارد. چراکه اصطکاک بین سطح بلوک و ورق فک دستگاه تنش افقی یا برشی زیادی را به نمونه وارد میکند. از طرف دیگر، ناهمواری‌های سطح بلوک اصطکاک و تمرکز تنش در آن را افزایش میدهد.
به همین خاطر، از کلاهک‌گذاری (کپینگ) با ترکیب سولفور استفاده میشود. ضخامت متوسط کلاهک نباید بیش از سه میلی‌متر باشد. با تمام این اوصاف، آزمایش مقاومت فشاری بلوک سیمانی دقیق‌ترین و قابل اعتمادترین نتیجه را میدهد. اعتباری که روش‌های تجربی فاقد آن هستند.
آزمایش تراکم بلوک سیمانی
هدف اصلی از آزمایش تراکم، ارزیابی میزان فشردگی مواد اولیه در قالب و یکپارچگی بلوک است. این آزمایش نشان میدهد که آیا حفره یا خلأ هوایی میان سنگدانه‌ها و خمیر سیمان باقی مانده است یا خیر. تراکم ناقص میتواند منجر به ایجاد ترک‌های میکروسکوپی و تخلخل بیشتر در سطح بلوک شود و در نتیجه، مقاومت فشاری نمونه را به طور قابل توجهی کاهش دهد. فشار یا ویبره مناسب در طول تولید، سبب افزایش چسبندگی بین دانه‌ها و سیمان شده و مقاومت نهایی بلوک را به حداکثر می‌رساند.
آزمایش اندازه گیری ابعاد
بلوک‌های سیمانی استاندارد دارای طول، عرض و ارتفاع مشخصی هستند که در استاندارد های مربوط به هر رده مقاومتی تعریف شده است. دقت در ابعاد و زوایای بلوک اهمیت زیادی دارد؛ زیرا اگر بلوک از لحاظ ظاهری و هندسی فاقد تلرانس‌های مجاز باشد، در روند چیدمان دیوار یا سازه اختلال ایجاد میشود و فشارهای موضعی ناهمگن به بخش‌های مختلف تحمیل خواهد شد. در فرایند تولید صنعتی، معمولاً بازرسی ابعادی و بصری در کنار آزمون مقاومت فشاری انجام می‌گیرد تا کیفیت محصول از همه جنبه‌ها تضمین شود.
مقاوم سازی ساختمان با بلوک سیمانی
یکی از مزایای اصلی استفاده از بلوک سیمانی در ساختمان سازی، سرعت بالای اجرا آن در سازه‌های متعارف است. در پروژه‌های نیازمند دوام بالا لازم است از بلوک‌هایی با کیفیت و مقاومت فشاری استاندارد و خواص مکانیکی پیشرفته استفاده شود. همچنین، ترکیب بلوک سیمانی با میلگرد بستر یا استفاده از ملات‌های باکیفیت به ارتقای سطح ایمنی سازه کمک میکند. در نهایت، انتخاب بلوک‌های استاندارد، نظارت صحیح بر فرآیند تولید و اجرای درست در محل ساختمان، کلیدهای اصلی تضمین پایداری و طول عمر ساختمان به شمار می‌روند.
نتیجه گیری
مقاومت فشاری بلوک سیمانی از جنبه‌های حیاتی در ارزیابی کیفیت بلوک های سیمانی مختلف است. رعایت مواردی همچون انتخاب مصالح اولیه استاندارد، کنترل نسبت آب به سیمان، تراکم مناسب و عمل آوری صحیح، نه‌تنها مقاومت فشاری بلوک را افزایش میدهد، بلکه دوام و ماندگاری دیوار را هم به طور چشمگیری بهبود می‌بخشد. در واقع، بلوک سیمانی به شرطی که طبق استانداردهای مربوط تولید و آزمایش شود، ابزاری قدرتمند در دست مهندسان ساختمان برای ایجاد ساختمان های با دوام بالا و بهینه خواهد بود.
در نهایت، هرچند هزینه اولیه تولید یا خرید بلوک استاندارد ممکن است کمی بالاتر باشد، اما در بلند مدت با کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات، سرمایه گذاری مقرون به صرفه‌ای محسوب میشود.
بلوک های تک سامان هور با دارا بودن مقاومت فشاری استاندارد دارای پرت مصالح کم و همچنین برش پذیری مناسبی هستند. واحد کنترل کیفی مجموعه تک سامان هور با دارا بودن آزمایشگاه مجهز، روزانه از تولیدات همه خظوظ تولید نمونه برداری کرده و تست مقاومت فشاری را انجام میدهد. اولویت مجموعه تک سامان هور تولیدات با کیفیت بسیار بالا می باشد.