چگالی، از ویژگی‌های فیزیکی مهم بتن است که به عوامل متعددی نظیر نوع مواد تشکیل‌دهنده، طرح اختلاط (نسبت مواد، توزیع دانه‌بندی)، تراکم، تخلخل، رطوبت و روش عمل آوری بستگی دارد. در ادامه به معرفی هر یک از این عوامل می‌پردازیم.
تاثیر مواد تشکیل دهنده بر چگالی بتن
بتن از سه جز اصلی آب (چگالی ۹۹۷ کیلوگرم بر متر مکعب)، سیمان پرتلند (چگالی 2800 کیلوگرم بر متر مکعب) و سنگدانه (چگالی 1200 تا 1750 کیلوگرم بر متر مکعب) تشکیل می‌شود. علاوه بر این موارد، احتمال استفاده از مواد زیر در ترکیب بتن نیز وجود دارد:
- خاکستر بادی: با چگالی 540 تا 860 کیلوگرم بر متر مکعب
- سیلیکا فیوم: با چگالی ۲۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب
- سرباره: با چگالی ۲۸۰۰ تا ۳۱۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب
- متاکائولین: با چگالی ۹۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب
- افزودنی‌ها: با چگالی حدود 1200 کیلوگرم بر متر مکعب
همان طور که مشاهده می‌کنید، بتن می‌تواند از مواد مختلف با چگالی‌های متفاوت تشکیل شود. حضور هر یک از این مواد، چگالی بتن را به میزان کم یا زیاد تغییر می‌دهد. به طور کلی، آب، مواد سیمانی و سنگدانه‌ها به طور مستقیم بر روی وزن مخصوص بتن تاثیر می‌گذارند. در صورتی که نسبت آن‌ها و مشخصات هر یک، چگالی بتن را به طور غیر مستقیم تحت تاثیر قرار می‌دهند.
تاثیر تخلخل بر چگالی بتن
تخلخل، میزان فضای توخالی درون یک ماده را نمایش می‌دهد. بتن یک ماده متخلخل است و از حدود 6 درصد هوا تشکیل می‌شود. میزان هوای درون مخلوط بتن تازه معمولا از پارامترهای طرح اختلاط به شمار نمی‌رود اما با روش‌های مختلف تراکم یا افزودنی‌ها قابل کنترل است. به دلیل چگالی بسیار پایین هوا (1.225 کیلوگرم بر متر مکعب)، افزایش آن در ترکیب بتن باعث کاهش چگالی بتن خواهد شد.
تراکم بتن
تراکم، یکی از مراحل بتن ریزی است که باعث خروج حباب‌های هوا از درون ترکیب بتن تازه و نزدیک شدن سنگدانه‌ها می‌شود. اجرای صحیح این فرآیند، چگالی بتن را افزایش می‌دهد. در صورت ثابت بودن مواد اولیه و نسبت آن‌ها، تراکم بهترین روش برای افزایش چگالی است. تراکم در اکثر بتن‌ها توسط ویبراتور و در بتن غلتکی توسط غلتک راه‌سازی انجام می‌شود.
