نسبت آب به سيمان نسبت وزن آب به وزن سيمان است که در مخلوط بتن تازه استفاده مي شود. نسبت آب به سيمان يکي از بزرگترين عواملي است که مقاومت بتن پس از سخت شدن به آن بستگي دارد. مقاومت بتن سخت شده به دو عامل عمده بستگي دارد:

1. نسبت آب به سيمان

2. درجه تراکم

حفره هاي هوا در بتن بستگي به نسبت آب به سيمان آن دارد. افزايش حجم حفره هاي هوا با افزايش وزن آب به وجود مي آيد. وقتي اين وضعيت اتفاق مي افتد، قدرت بتن کاهش مي يابد. بتن سخت شده مي تواند حدود 1? حفره هوا داشته باشد. در حالت سخت شده، مقاومت نسبت معکوسي با نسبت آب / سيمان دارد.

• براي اطلاع از قيمت تيرچه بتني و اطلاعات آن به اين صفحه مراجعه کنيد.

شکل زير نشان مي دهد که محدوده اعتبار نسبت آب به سيمان بسيار محدود است. زماني که نسبت آب به سيمان کم باشد، مقاومت فشاري بتن در بيشترين حالت خود قرار دارد. شروع منحني بستگي به تجهيزاتي دارد که براي تراکم بتن در اختيار داريد (که با استفاده از دستگاه ويبره و يا به صورت دستي انجام مي شود). در صورت استفاده از سنگدانه هاي بزرگ با نسبت آب به سيمان کم و حجم بالاي سيمان، با کاهش مقاومت بتن مواجه خواهيد شد.

مي توان نتيجه گرفت که اگر نسبت آب به سيمان در مخلوط مرطوب بتن کمتر از حالت پس از سخت شدن باشد، آب / سيمان قادر نخواهد بود مقاومت بتن را افزايش دهد. اين شرايط به دليل گسترش مقاومت کششي به دليل انقباض و خزش رخ مي دهد. اين منجر به ترک خوردگي سيمان و يا از بين رفتن قيدهاي دروني بتن مي شود (که بين سيمان و سنگدانه ها است) ، در حالي که سنگدانه ها براي محدود کردن تنش هاي کششي مورد استفاده قرار مي گيرند.

بنابراين، نسبت آب به سيمان کم نيز مشکلات جدي در بتن سخت شده را بوجود مي آورد. هنگامي که نسبت آب به سيمان در مخلوط تازه بتن کم باشد، آب کمتري براي هيدراسيون سيمان وجود دارد. بنابراين، مقدار کمي از دوغاب سيمان بدون هيدراته شدن باقي مي ماند که منجر به ايجاد کشش داخلي در بتن و تضعيف قيدهاي دروني آن مي شود. تحت چنين شرايطي، مقاومت بتن وابسته به چهار عامل زير خواهد بود:

1. نسبت آب به سيمان

2. نسبت سيمان به سنگدانه

3. حداکثر اندازه سنگدانه

4. خواص فيزيکي سنگدانه ها

عوامل (3،2 و 4) اهميت کمتري دارند در حالي که عامل (1) عامل اصلي تأثيرگذار است. چون که مقاومت بتن از مقاومت ملات، پيوند ملات با سنگدانه ها و مقاومت سنگدانه هاي درشت حاصل مي شود.

نسبت آب / سيمان در مقابل نمودار مقاومت

از نمودار، مي توانيد ببينيد که داري يک شکل هيپربولا است. با افزايش نسبت آب به سيمان، مقاومت فشاري آن به تدريج کم مي شود.

فرمول هاي نسبت آب به سيمان

داف آبرامز در سال 1919 معادله اي را ارائه داد که مقاومت بتن را وابسته به نسبت آب به سيمان نشان مي دهد.