«چگالی» (Density) یا جرم حجمی، معیاری برای توصیف میزان جرم ماده بر واحد حجم است. این کمیت، نزدیک بودن مولکول‌های یک ماده به یکدیگر را نمایش می‌دهد. چگالی مواد مختلف با یکدیگر متفاوت است. این کمیت به ساختار مولکولی، یکنواختی ترکیب و میزان تراکم ماده بستگی دارد.
به عنوان مثال، چگالی فولاد (مولکول‌های نزدیک، ترکیب همگن و متراکم) برابر 8000 کیلوگرم بر متر مکعب و چگالی خاک (مولکول‌های فاصله‌دار، ترکیب غیر همگن و نامتراکم) حدود 2000 کیلوگرم بر متر مکعب است. چگالی از رابطه زیر محاسبه می‌شود:
- ρ: چگالی یا جرم حجمی
- m: جرم بر حسب کیلوگرم
- V: حجم بر حسب متر مکعب
نکته: مفهوم چگالی با وزن مخصوص متفاوت است. چگالی بر خلاف وزن مخصوص به شتاب گرانش وابسته نیست و مقدار آن برای مواد جامد و مایع در شرایط محیطی مختلف تغییر زیادی نمی‌کند. با این وجود، در این مقاله عناوین چگالی و وزن مخصوص را به جای یکدیگر استفاده خواهیم کرد.
بتن چیست؟
بتن، یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که برای ساخت سازه‌های مختلفی نظیر ساختمان، پل، سد، نیروگاه، جاده و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. بتن معمولا از موادی نظیر آب، سیمان، سنگدانه و افزودنی‌ها تشکیل می‌شود.
مواد تشکیل دهنده بتن چه هستند؟
آب، سیمان و سنگدانه (شن و ماسه)، مواد اصلی مورد استفاده در ساخت بتن هستند. البته در شرایط مختلف به منظور ساخت انواع مختلف بتن برای دستیابی به ویژگی‌های متناسب با کاربری‌های مورد نظر، امکان استفاده از افزودنی‌ها (شیمیایی، معدنی) و مواد مکمل سیمانی (خاکستر بادی، سیلیکا فیوم، سرباره و غیره) نیز وجود دارد.
نقش هر یک از این اجزا عبارت است از:
-
مواد سیمانی:
پیوند دهنده سنگدانه‌ها
-
آب:
ایجاد خمیر سیمانی و یکی از ترکیبات مورد نیاز برای واکنش هیداراتاسیون
-
سنگدانه:
پرکننده و تقویت کننده بتن
-
افزودنی:
تغییردهنده خصوصیات مکانیکی بتن تازه و یا سخت دشه