آشنایی با بتن ریزی در هوای گرم و سرد

بتن ریزی در هوای گرم و سرد

در این مقاله سعی داریم شما را با بتن ریزی در هوای گرم و سرد آشنا کنیم. با ما همراه باشید.

بتن ریزی در هوای گرما

هوای گرم موجب بروز مشکلاتی در ساخت، انتقال، پخش و عمل آوری بتن می شود و اثر نامطلوبی بر خواص و بهره برداری بتن خواهد داشت. هوای گرم از چهار عامل دمای زیاد هوا، رطوبت نسبی کم، سرعت باد و دمای بتن تشکیل می شود که در کیفیت بتن تازه یا ساخت شده موثر بوده و مشکلاتی را در خواص بتن بوجود می آورد. عواملی نظیر هوای گرم، وزش باد و رطوبت، روی ساختن، ریختن و عمل آوردن بتن اثر می گذارند. هر گاه دمای بتن از ۳۲ درجه سانتیگراد بیشتر باشد هوای گرم محسوب شده و باید برای اجرای کار تمهیدات خاصی اندیشیده شود. برای بتن ریزی در هوای گرم باید دمای محیط، دمای مصالح و بتن، اوضاع جوی، سرعت و جهش وزش باد، رطوبت نسبی محیط و سایر اطلاعات به طور روزانه، ثبت و در کارگاه جمع آوری گردد. بطور کلی بهتر است حتی الامکان از بتن ریزی در شرایط گرم، خودداری گردد. در چنین مواردی بهتر است به جای ساخت بتن و بتن ریزی در اواسط روز، در اوایل صبح و یا شب هنگام، بتن ریزی صورت پذیرد. هوای گرم آثار نامطلوبی را هم در بتن تازه و هم در بتن سخت شده ایجاد می نماید.

آثار نامطلوب هوای گرم در بتن تازه 

آثار نامطلوب هوای گرم در بتن تازه (خمیری) عبارتست از:

1. افزایش سرعت افت اسلامپ

2. تمایل به افزودن آب به مخلوط در کارگاه

3. افزایش سرعت گیرش بتن

4. احتمال افزایش ترک خوردگی پلاستیک

آثار نامطلوب هوای گرم در بتن در حالت سخت شده
 

آثار نامطلوب هوای گرم در بتن در حالت سخت شده عبارتست از:

 

1. در اثر افزایش مقدار آب مخلوط بتن مقاومت بتن کاهش می یابد.

2. احتمال ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی (از نوع خشک شدگی) افزایش می یابد.

3. به دلیل افزایش نسبت آب به سیمان دوام بتن کاهش می یابد.

4. نفوذپذیری بتن افزایش می یابد.

5. افزایش دمای بتن باعث کاهش مقاومت دراز مدت بتن می شود.

6. کاهش پیوستگی بین بتن و میلگرد به وجود می آید.

7. احتمال خوردگی میلگردها بتن در شرایط خورنده (به ویژه در سواحل جنوب کشور) افزایش می یابد.

8. نمای بتن دچار تغییر رنگ شده و ظاهر آن به دلایل مختلف از جمله ایجاد درز سرد، نامطلوب می گردد.

عوامل مهم در تسریع خسارات ناشی از هوای گرم

چه عواملی باعث تسریع خسارات ناشی از هوای گرم می گردند:

1. استفاده از سیمان های زودگیر یا با سرعت هیدراسیون زیاد

2. استفاده از مواد افزودنی شیمیایی زودگیر کننده و یا مواد افزودنی معدنی که در افزایش سرعت هیدراسیون موثر است (نظیر دوده سیلیسی)

3. به کارگیری نسبت های آب به سیمان کم و بتن های پر مقاومت با عیار سیمان زود

4. ساخت قطعات بتن مسلح نازک و پر میلگرد

5. استفاده از سیمان ها و یا مواد افزودنی انبساط زا

 

 
آشنایی با بتن ریزی در هوای سرد 

جمع شدگی خمیری

یکی از مهمترین آثار نامطلوب هوای گرم، احتمال ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری است. این نوع ترک ها به علت تبخیر سریع آب بتن رخ می دهد. به عبارت دیگر، چنانچه مقدار تبخیر بیشتر از مقدار آب آوری باشد، سبب ترک خوردگی می شود.

عواملی نظیر دمای هوا، رطوبت محیط، سرعت باد و دمای بتن، در مقدار تبخیر آب از سطح بتن اثر گذار هستند. چنانچه مقدار تبخیر آب از سطح بتن بیشتر از ۱ کیلوگرم بر مار مربع در ساعت باشد، احتمال ترک خوردگی بسیار زیاد خواهد بود به هر حال، وقتی مقدار تبخیر از حد ۰/۵ کیلوگرم بر متر مربع بیشتر می شود امکان پدیدار شدن ترک وجود دارد.

برای تخمین مقدار تبخیر زیاد به دانستن رطوبت نسبی محیط، دمای هوا، سرعت باد و دمای بتن است. با استفاده از رطوبت سنج ساده و دماسنج می توان رطوبت و دمای محیط و هم چنین دمای بتن را اندازه گیری کرد. برای تعیین سرعت وزش باد می توان از بروز پدیده های ساده ای همچون حرکت برگها، شاخه ها آن و سایر پدیده هایی که در اطراف مشاهده می شود کمک گرفت و سرعت باد را تختخمین زد.

برای تقسیم بندی براساس مشاهدات ظاهری محیط می توان موارد زیر را ذکر کرد:

سرعت باد تا ۱۰ کیلومتر در ساعت باعث حرکت برگها می شود.

سرعت باد تا ۲۰ کیلومتر در ساعت درختان کوچک را حرکت می دهد.

سرعت باد تا ۳۰ کیلومتر در ساعت سبب حرکت شاخه های بزرگ می شود.

مصالح تشکیل دهنده

1- سنگدانه

باید از گرم شدن سنگدانه ها جلوگیری گردد. بنابراین با انباشتن سنگدانه ها در زیر سایبان یا پوشاندن آنها با برزنت در برابر تابش مستقیم آفتاب، از گرم شدن سنگدانه جلوگیری شود. به هر حال در صورتی که سطح توده سنگدانه گرم شده باشد، می توان با کنار زدن لایه سطحی سنگدانه ها از قسمت های زیرین استفاده نمود.

2- سیمان

یکی از نکات بسیار مهم در هوای گرم، دمای سیمان به هنگام اختلاط است. بالا بودن دمای سیمان، دمای بتن را افزایش می دهد که این امر موجب تسریع عمل آبگیری، سخت شدن فوری، بالا رفتن نیاز به آب و نهایتاً آثار نامطلوب بر روی مقاومت و جمع شدگی خمیری بتن خواهد شد.

بنابراین تحت هیچ شرایطی نباید درجه حرارت سیمان هنگام اختلاط از ۷۷ درجه سانتیگراد تجاوز نماید. در هوای گرم باید از مصرف سیمان های گرم، نوع ۳ و مشابه آن خودداری شود.

سیمان نوع ۲ یا سیمان اصلاح شده در برابر حمله سولفات ها در بتن ریزی های حجیم (جسیم) و بتن ریزی در هوای گرم نیز به مصرف می رسد. توصیه می شود از مصرف سیمان با خاصیت زودگیری خودداری شود. برای مثال، سیمان های بسیار ریز (با سطح ویژه زیاد) خاصیت زودگیری دارند.

نباید از سیمان داغ استفاده شود، زیرا سیمان داغ در هنگام ساخت مخلوط سبب گیرش سریع و کلوخه شدن می گردد. بهتر است دمای سیمان به ۶۰ درجه محدود گردد. به کارگیری رنگ روشن و منعکس کننده نور خورشید برای سیلوها توصیه می شود. استفاده از سیلوهای فلزی دو جدار و یا عایق بندی سیلوها راه حل مناسبی برای پیشگیری از داغ شدن سیمان ها می باشد. نگهداری پاکت های سیمان در انبارهای سرپوشیده نیز توصیه می شود.

3- آب

آب مصرفی بتن نباید گرم باشد. گرم بودن آب علاوه بر بالا بردن درجه حرارت مخلوط بتن، باعث بالا رفتن مصرف آب می شود که این امر نهایتاً موجب کاهش مقاومت خواهد شد. با اضافه شدن هر ۱۰ درجه به حرارت آب، میزان اسلامپ ۲۰ تا ۲۵ میلیمتر کاهش می یابد و از این رو آب مصرفی باید کاملاً خنک بوده و در صورت لزوم توسط یخ خنک شود.

آب اختلاط باید در مخزن هایی واقع در زیرزمین نگهداری شود، اگر امکانات اجازه استفاده از منابع زیرزمینی را نمی دهد، باید منابع با رنگ سفید در مقابل نور خورشید محافظت شوند که برای کاهش دمای آب در منابع زمینی و یا هوایی، توصیه می شود از عایق بندی استفاده گردد.

 

4- مواد افزودنی

 

مواد افزودنی کندگیر کننده برای کاهش تاثیر هوای گرم بر گیرش بتن، گاهی اوقات برای طولانی کردن زمان گیرش در کارهای حجیم مانند سدهای بزرگ بتنی یا پمپ کردن بتن در فواصل زیاد یا حمل بتن آماده در مسافت های دور به کار می روند. چنانچه از فوق روان کننده استفاده می شود، بهتر است این ماده خاصیت زودگیر کننده نداشته باشد.

رعایت نکات زیر هنگام بتن ریزی در هوای گرم 

رعایت نکات زیر هنگام بتن ریزی در هوای گرم الزامیست:

 

1. هنگام بتن ریزی دمای هیچ قسمت از بتن نباید از ۳۰ درجه سلسیوس تجاوز نماید.

2. دمای محیط هنگام بتن ریزی نباید از ۳۸ درجه سلسیوس بیشتر باشد.

برای دست یافتن به بتنی خوب و پایا، عملیات بتن ریزی در دمای بتن بین ۲۴ تا ۳۸ درجه سیلسیوس انجام شود.

3. مصالح بتن خصوصاً مصالح سنگی نباید زیر تابش مستقیم آفتاب قرار گیرد.

4. وسایل، لوازم و تجهیزات تهیه، حمل و ساختن بتن نظیر مخلوط کنها، پمپها، تراک میکسرها، باید حتی الامکان سفید رنگ بوده و در جای خنک، نگهداری و نصب شوند و در صورت امکان با پوشش مناسب از تابش مستقیم آفتاب مصون باشند.

5. فاصله زمانی بین ساختن و ریختن بتن در قالب به حداقل ممکن کاهش یابد.

6. آبپاشی قالبها، آرماتورهای و بستر محل بتن ریزی، با آب خنک، همزمان و قبل از بتن ریزی صورت پذیرد.

7. محل بتن ریزی در حین اجرا از تابش مستقیم آفتاب مصون نگه داشته شود.

8. در فصل تابستان و روزهای گرم خصوصاً در مناطق جنوبی ایران توصیه می شود بتن ریزی در اواسط روز قطع و برنامه ریزی برای اوایل صبح و عصر، تنظیم و اجرا شود.

ساخت بتن

در ساخت بتن باید تمهیدات خاص به کار گرفته شود، تا دمای بتن کاهش یابد. موارد زیر به ساخت بتن با دمای کم موثر هستند:

در هوای گرم و خشک و یا نیمه مرطوب، آب پاشی متناوب بر روی توده سنگدانه ها موثر است، زیرا تبخیر آب از سطح ذرات به خنک شدن سنگدانه ها کمک می کند. به طور مسلم استفاده از آب خنک اثر بیشتری دارد. اما در هنگام استفاده از این سنگدانه ها باید دقت لازم را اعمال نمود چون تغییرات رطوبت سنگدانه ها در مقدار آب مخلوط اثر مهمی دارد و باید رطوبت سنگدانه ها در طرح مخلوط در نظر گرفته شود. مسلماً در شرایطی که هوا مرطوب باشد، آب پاشی بر روی سنگدانه منجر به تبخیر زود هنگام و کاهش دمای سنگدانه نمی گردد و کنترل نسبت آب به سیمان، بتن را دچار مشکلات جدی می کند. همچنین دستیابی به دمای مورد نظر، بتن را با استفاده از آب خنک و یا یخ به دلیل کم شدن آب مصرفی دشوارتر می سازد. قرار دادن سنگدانه های مرطوب در مسیر وزش باد برای افزایش تبخیر و کاهش دمای آن بویژه بر روی تسمه نقاله در مناطق خشک یا نیمه خشک کاملاً موثر است. ریختن آب خنک یا دمیدن هوای خنک بر سطح سنگدانه ها بویژه بر روی تسمه نقاله می تواند در کاهش دمای سنگدانه موثر باشد.

آسانترین روش کاهش دمای بتن، استفاده از آب سرد در ساخت بتن است. از طرف دیگر، دمای ویژه آب ۴/۵ تا ۵ برابر سیمان و سنگدانه است. برای مثال، در هنگام ساخت مخلوط بتن با ۳۳۶ کیلو سیمان، ۱۸۵۰ کیلو مصالح سنگی و ۱۷۰ کیلو آب در متر مکعب، با تغییر دادن ۲ درجه سیلسیوس در دمای آب، سبب تغییر دمای بتن به مقدار ۰/۵ درجه سیلسیوس می شود. به طور کلی برای کاهش دمای بتن، به مقدار C°1 باید از دمای مصالح سنگی در حدود C°2 و آب در حدود C°4 کاسته شود.

استفاده از یخ به عنوان جایگزین قسمتی از آب اختلاط (یا تمام آب اختلاط) در کاهش دمای بتن بسیار موثر است، زیرا وقتی یخ صفر درجه تبدیل به آب می شود، نیاز آن به انرژی حرارتی ۸۰ برابر حرارت مورد نیاز برای تغییر دمای آب به میزان C°1 می باشد. به عبارت دیگر، در هنگام ذوب شدن یخ، مقدار دمایی که جذب یخ می شود بسیار قابل توجه است. برای مثال، اگر نصف آب مخلوط با یخ صفر درجه جایگزین گردد، دمای بتن در هنگام ذوب شدن یخ به مقدار C°11 کاهش می یابد و از طرف دیگر، به کمک آب صفر درجه از دمای بتن در حدود C°4 کاسته می شود. بنابراین مجموع کاهش دمای بتن به طور تقریبی C°15 

می باشد. گاه در زمانی که تقاضای مصرف سیمان بیش از تولید آن می باشد سیمان های داغ به خریدار تحویل می گردد به نحوی که پس از حمل سیمان در هنگام تخلیه در سیلو، بدنه بونکر آنقدر داغ است که دست را می سوزاند. تقارن این ایام با فصول گرم سبب می شود که ساخت بتن با دمای مطلوب با مشکل بیشتری همراه گردد. لازم است از مصرف سیمان داغ تحویلی خودداری شود و با نگهداری سیمان در سیلو و افت دمای آن، ساخت بتن تداوم یابد.

تخمین دمای بتن

رابطه ارائه شده در زیر برای هر دو منظور، یعنی بتن ریزی در هوای گرم و بتن ریزی در هوای سرد کاربرد دارد.

 

 

 

 

نمادهای بکار رفته در این فرمول عبارتند از:

عدد ۰/۲۲ مقدار ظرفیت گرمایی سیمان و سنگدانه ها بر حسب Kcal/kg است و ظرفیت گرمایی آب معادل Kcal/kg1 منظور شده است.

T: دمای نهایی مخلوط بتن تازه بر حسب درجه سیلسیوس 

Tw , Ta , Ts , Tc : به ترتیب، دمای سیمان، ماسه، شن و آب

Ww , Wa , Ws , Wc: به ترتیب وزن سیمان، ماسه، شن خشک و آب برحسب کیلوگرم و Wws و Wwa وزن ماسه و شن مرطوب بر حسب کیلوگرم است.

چنانچه دمای سن یا ماسخ، زیر صفر باشد، رطوبت مصالح به صورت یخ ظاهر می شود. بنابراین گرمای نهان ذوب یخ برای آب کردن یخ باید به میزان فوق اضافه شود، در این صورت پارامترهای TaWwa و TsWws به ترتیب به فاکتورهای مصالح (80-Ts5/0) Wws ، (80-Ta5/0) Wwa بدل می شوند.

حمل و نقل (انتقال) بتن

در هنگام حمل و نقل بتن باید موارد زیر رعایت شود:

1- در هوای گرم، حمل و انتقال بتن باید سریعاً انجام پذیرد، زیرا تاخیر باعث کاهش اسلامپ و افزایش دمای بتن می گردد.

2- در هوای معمولی حداکثر زمان تخلیه برای کامیون حمل مخلوط (تراک میکسر) ۱/۵ ساعت یا حداکثر تعداد چرخش دیگ آن ۳۰۰ دور می باشد. اما در هنگام حمل بتن در هوای گرم این زمان باید کاهش یابد و حداکثر ۴۵ دقیقه تا ۱ ساعت باشد. به هر حال، چرخش زیاد تراک میکسر موجب تبادل زیاد حرارتی با محیط خواهد شد و به هیچ وجه توصیه نمی شود.

3- تمام ابزار و وسایل حمل بتن، مانند فرغون، قالبها و حتی میلگردها باید خنک شوند.

4- ماله کشی و پرداخت بتن باید بلافاصله پس از بتن ریزی انجام پذیرد.

کنترل دمای بتن پس از بتن ریزی

کنترل دمای بتن پس از بتن ریزی از دو جنبه حائز اهمیت است. همان طور که در بخش جمع شدگی خمیری ذکر گردید، کاهش دمای بتن در کاهش مقدار تبخیر و جلوگیری از ترک خوردگی، بسیار نقش مهمی دارد. از طرف دیگر، کنترل دمای بتن در کسب مقاومت مورد نظر اثر قابل توجهی دارد. در مواردی که بتن با نسبت کم آب به سیمان (کمتر از ۰/۴۵) مصرف می شود و یا از میکروسیلیس مخلوط استفاده می شود، به کار بردن تمهیدات زیر اهمیت بیشتری دارد، زیرا این نوع مخلوط ها مستعد ترک خوردگی بیشتری است.

1- روی سطح میلگرد، قالبها و سطح زمین باید آب پاشی شود (شکل ۲) تا دمای سطوح کاهش یابد، اما نباید بر روی سطوح مذکور، آب اضافی باقی بماند. مسلماً در هوای مرطوب به جهت کاهش تبخیر این عمل اثر مثبت چندانی نخواهد داشت مگر برای آب پاشی از آب خنک استفاده نماییم.

2- در حدود نیم ساعت پس از پرداخت سطح بتن، باید سطح بتن با پوشش نایلون پوشش داده شود. قرار دادن پوشش تا مدت ۴ تا ۵ ساعت ضروری است، اما باید اطمینان حاصل گردد که جریان هوا در زیر پوشش وجود دارد، در غیر این صورت، دمای بتن افزایش می یابد.

3- استفاده از سایبان در بالای سطح بتن در کاهش دمای بتن بسیار موثر است. زیرا از تابش مستقیم آفتاب بر سطح بتن جلوگیری می کند.

4- با ایجاد بادشکن به کمک چتایی یا حصیر می توان سرعت باد را کاهش داد. در هوای گرم و خشک چنانچه این بادشکن مرطوب گردد، دمای محیط را کاهش و رطوبت نسبی را افزایش می دهد، بنابراین پارامترهای مهم تبخیر شامل دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد همزمان موجب کاهش تبخیر شده، ضمن آنکه دمای بتن موجود افزایش نمی یابد.

5- بلافاصله پس از سخت شدن باید عمل آوری بتن آغاز گردد. در صورت امکان نباید از روش های عمل آوری عایقی استفاده شود (بویژه در مناطق خشک)، بلکه باید با استفاده از آب، عمل آوری را انجام داد. استفاده از گونی خیس نیز روشی مناسب برای عمل آوری محسوب می سود، اما گونی به طور مداوم باید خیس شود.

6- قال ها (بویژه قالب چوبی) به صورت عایق عمل می کنند و باعث عمل آوری بتن می شوند. در هوای گرم توصیه می شود، قالب ها سریع باز شوند و عمل آوری با آب انجام گیرد. در صورتی که امکان باز کردن کامل قالب ها وجود نداشته باشد، می توان آن را شل کرد و آب را به سطح بتن رساند. همچنین در صورت استفاده از قالب چوبی، می توان با آب پاشی بر روی قالب ها از تبخیر آب بتن جلوگیری نمود.

7- در صورتی که، بر سطح بتن پس از عملیات پرداخت، ترک ناشی از جمع شدگی خمیری بروز کند، 

می توان با تراکم مجدد سطح بتن، ترک ها را حذف کرد. اجرای عملیات تراکم پس از مشاهده ترکها نه تنها باعث حذف ترکها می شود، بلکه سبب افزایش سایشی لایه سطحی بتن می گردد. عملیات تراکم باید قبل از گیرش بتن انجام شود. در غیر این صورت، ساختار بتن تغییر می کند و کیفیت آن کاهش می یابد.

اختلاط مجدد بتن

در هوای گرم، بتن تازه ضمن حمل و قبل از آبگیری و گیرش اولیه، تمایل به سفت شدن دارد. بدین لحاظ تحت کنترل شدید می توان آب مورد نیاز بتن برای افزایش اسلامپ حداکثر به میزان ۲۵ میلیمتر را پس از رسیدن تراک میکسر به محل تخلیه، اضافه نمود. انجام این کار در صورتی مجاز است که نکات زیر مورد توجه قرار گیرند:

1- مقدار نسبت آب به سیمان از حداکثر مجاز تجاوز ننماید.

2- میزان اسلامپ از میزان تعیین شده به هیچ وجه تجاوز ننماید.

3- میزان گردش جام با سرعت هم زدن از مقادیر مجاز تعیین شده، تجاوز ننماید.

4- عمل اختلاط مجدد، حداقل به مدت نصف زمان یا نصف میزان دوره ای با سرعت اختلاط ادامه یابد.

بتن ریزی در هوای سرد

در کارهای بتنی، هوای سرد به شرایطی اطلاق می شود که بیش از سه روز متوالی، متوسط درجه حرارت روزانه از ۵ درجه سیلسیوس کمتر باشد. چنانچه بیش از نیمی از روز دمای محیط بالای ۱۰ درجه سیلسیوس باشد، هوا سرد تلقی نمی شود.

رعایت نکات زیر برای بتن ریزی در هوای سرد الزامی است.

به طور کی، در دمای کم، آهنگ کسب مقاومت بتن کاهش می یابد و در نتیجه بتن تازه باید در مقابل آثار مخرب یخبندان محافظت گردد. در مواردی که بتن در چند ساعت اول، بعد از بتن ریزی و یا قبل از آنکه مقاومت نمونه استوانه ای بتن به ۳/۵ MPaبرسد، در معرض یخبندان قرار گیرد، مقاومت نهایی بتن ممکن است تا ۵۰ درصد کاهش یابد و بتن دچار آسیب دیدگی جدی گردد. اگر بتن در دمپایی کمتر از C°5+ قرار گیرد، فرآیند هیدراتاسیون بسیار کند شده و روند کسب مقاومت بتن عملاً متوقف می گردد.

آب خالص در صفر درجه یخ میزند، اما آب در داخل بتن به علت وجود املاح مختلف، دارای نقطه انجماد کمتری است و زمانی که آب در بتن یخ می زند، حجم آن حدود ۹ درصد بیشتر می گردد. از آنجا که انجماد بتن فرآیند تدریجی است، مقداری آب در منافذ کویین باقی می ماند که به علت افزایش حجم یخ، تحت فشار هیدرولیک قرار می گیرد. این فشار اگر آزاد نگردد، سبب تنش کشش داخلی شده و در نتیجه سبب ترک خوردگی و خرابی بتن می شود. با افزایش تعداد چرخه های یخ زدن و آب شدن، بر شدت خرابی بتن نیز اضافه می گردد.

بتن در اوایل سن خود، نه تنها باید در مقابل یخبندان محافظت گردد، بلکه باید قادر باشد تا در طول عمر مفید خود در مقابل چرخه های یخ زدن و آب شدگی، مقاومت نماید. برای آنکه از یخ زدگی بتن تازه جلوگیری شود، دمای بتن در هنگام ریختن آن باید در حد مناسب و توصیه شده باشد. جدول (۱)، حداقل دمای بتن در هنگام ریختن، عمل آوری و نگهداری آن را نشان می دهد. همان طور که در جدول مشاهده می شود، دمای مناسب بتن با افزایش ضخامت، کاهش می یابد. زیرا با افزایش سطح مقطع بتن، افت حرارت حاصل از هیدراتاسیون کمتر خواهد بود.

 

جدول (۱) دمای توصیه شده بتن در مراحل مختلف ساخت، بتن ریزی و نگهداری

مصالح تشکیل دهنده

 

شرایط اجزای مخلوط بتن، نقش مهمی در دمای آن دارد که این شرایط در این بخش شرح داده است:

1- سنگدانه ها

وقتی که دمای هوا بیشتر از صفر درجه است و در سنگدانه ها، یخ زدگی مشاهده نمی گردد می توان با حرارت دادن آب مخلوط، دمای مورد نظر بتن را به دست آورد. برای دمای هوای کمتر از صفر درجه وقتی که در سنگدانه ها، یخ زدگی مشاهده می شود، ممکن است حرارت دادن به سنگدانه ها لازم باشد.

انتخاب روش مناسب برای حرارت دادن مصالح سنگی، بستگی به امکانات و شرایط اقتصادی دارد. معمولاً از هوای گرم، آب گرم و بخار استفاده می شود. به هر حال، توصیه می گردد که در شرایط هوای سرد به خصوص در طول شب، سنگدانه ها با پوشش مناسب پوشانده شوند، تا ضمن عدم جذب رطوبت، یخ نزنند.

2- سیمان

مقدار و نوع سیمان در سرعت کسب مقاومت بتن اثر دارد. بنابراین، افزایش مقدار سیمان و یا استفاده از سیمان پرتلند نوع ۳ (با مقاومت اولیه زیاد)، مناسب است، اما الزامی نمی باشد، و در صورت امکان لازم است از سرد شدن سیمان در حد مقدور جلوگیری شود.

3- آب مخلوط

به طور کلی، آسانترین و ارزانترین روش افزایش دمای مخلوط بتن، افزایش دمای آب است. دمای آب باید کمتر از C°۶۰ باشد، زیرا سبب گیرش ناگهانی و کلوخه شدن سیمان می گردد و کارایی، مقاومت و دوام بتن را کاهش می دهد. اگر لازم گردد می توان از آب با دمای بیشتر از C°۶۰ استفاده کرد. توصیه می شود که ابتدا با مصالح سنگی مخلوط گردد و سپس سیمان به مخلوط افزوده شود.

4- مواد افزودنی

الف: ماده افزودنی حباب ساز

یکی دیگر از روش های جلوگیری از صدمه خوردن بتن، ناشی از یخ زدن و آب شدگی، استفاده از ماده افزودنی حباب ساز است. این ماده محافظت از بتن را در سن اولیه و همچنین در دوران بهره برداری انجام می دهد. حباب هوا که بر اثر استفاده از ماده افزودنی در بتن ایجاد می گردد با حباب هوای ناخواسته که در نتیجه تراکم نامطلوب بتن به وجود می آید، تفاوت دارد. خصوصیت حبابهای حاصل از ماده افزودنی از دو جنبه با خصوصیات حبابهای ناخواسته، متفاوت است:

حبابهای حاصل از ماده افزودنی بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ میکرومتر و قطر حبابهای ناخواسته بیش از ۱۰۰۰ میکرومتر است.

حبابهای ماده افزودنی با یکدیگر ارتباط دارند، در صورتی که حبابهای ناخواسته ممکن است با یکدیگر مربوط باشند.

وجود حبابهای هوا در بتن سبب می گردد تا فضای کافی برای انبساط یخ در بتن ایجاد گردد و در نتیجه از ترک خوردگی و خرابی بتن جلوگیری می شود. ماده افزودنی حباب ساز باعث افزایش کارایی بتن نیز می شود. در نتیجه می توان با ثابت نگه داشتن اسلامپ، مقدار آب مخلوط را کاهش داد.

ب: ماده افزودنی زودگیر کننده

مواد افزودنی زودگیر کننده که به غلط در بازار به مواد ضد یخ بتن یا سیمان نامیده می شود، می تواند سرعت هیدراتاسیون در بتن را افزایش داده و در طول مدت کمتر، مقاومت بیشتری را کسب نماید، به شرط آنکه دمای مناسب (بالاتر از C°5+) فراهم شده باشد. با مصرف این مواد به میزان توصیه شده عملاً تغییر چشمگیری در نقطه انجماد آب حاصل نمی گردد و بتن مصون از یخ زدن نمی باشد. بنابراین نباید تصور کد که مصرف این مواد جایگزین روش توصیه شده برای ساخت بتن و ریختن و عمل آوری آن می گردد.

مخلوط کردن و انتقال بتن

مخلوط کردن بتن، نباید دمای آن کمتر از اعداد جدول ۱ باشد. مسلماً در هنگام اختلاط بتن باتوجه به نوع وسیله حمل، مدت حمل و میزان محموله، اتلاف دما خواهیم داشت. بنابراین در جدول (۱) توصیه شده است که دمای پس از اختلاط تا حدودی بیش از حداقل دمای بتن ریزی باشد. بدیهی است که باید سعی کرد حمل و ریختن بتن تا حد امکان به سرعت انجام گیرد. همچنین در طول حمل بتن با تراک میکسر از چرخشهای بی مورد و زیاد از حد خودداری گردد.

ریختن بتن

مخلوط بتن باید در مدت کوتاه جای دهی گردد، در غیر این صورت، افت دما زیاد خواهد بود. دمای مورد نیاز بتن پس از جای دهی بستگی به حجم آن دارد. توصیه می گردد که در صورت امکان و هنگام بتن ریزی در هوای سرد از لایه های ضخیم تر استفاده شود. تمام وسایل کار، مانند جام ها و فرغونها باید در هنگام عملیات بتن ریزی، در مقابل یخ زدگی محافظت شوند.

حفاظت پس از بتن ریزی

خطر جدی در زمانی رخ می دهد که آب بتن تازه جای دهی شده یخ بزند. در چنین حالتی ممکن است بتن یخ زده با بتنی که گیرش معمولی دارد، اشتباه شده و عمل قالب برداری انجام گردد و در هنگام فرآیند آب شدن، امکان فروپاشی وجود دارد. برای اجتناب از آن، در هیچ مورد نباید دمای بتن در قالب کمتر از C°۵ باشد و تا زمانی که بتن سخت گردد، این دما باید حفظ شود. به طور کلی اگر برای ۴۸ ساعت دمای بتن بیشتر از C°۵ حفظ شود، مقاومت مذکور را کسب می کند. روشهای مختلف محافظت بتن، پس از جای دهی شامل پوشش مناسب یا حرارت دادن در فضای مسدود است. 

اعضای نازک بتن، نیاز به محافظت طولانی تری دارند، اما بتن های حجیم به خصوص در سن اولیه نیاز به محافظت ندارند (به شرطی که دمای هیدراتاسیون جبران کننده دمای بتن باشد). در هنگام هوای سرد باید از عمل آوری با آب اجتناب و به روش عایقی (استفاده از پوشش برای جلوگیری از تبخیر آب) اکتفا کرد. در عمل آوری حرارتی (پروراندن) نباید خشک شدگی موضعی حاصل شود و گازهای حاصل از سوزاندن مواد مختلف در تماس با بتن جوان و نارس قرار گیرد. استفاده از بخار آب در عمل آوری حرارتی امکان رطوبت رسانی را فراهم می آورد.

دمای بتن
کلینیک

1- توصیه می شود هنگام بتن ریزی، دمای هیچ قسمت از بتن تازه از ۱۰ درجه سیلسیوس کمتر نباشد، ولی به هر حال این دما نباید از ۵ درجه سیلسیوس به عنوان حداقل مجاز، کمتر شود.

2- در هوای سرد باید با گرم کردن مواد متشکله بتن، دمای مخلوط را به حد قابل قبول رسانید.

3- برای تهیه بتن در درجه حرارت زیر صفر، ابتدا باید قطعات یخ و مصالح یخ زده را از مصالح سنگی جدا و مصالح سنگی را تا بالای درجه و در صورت لزوم آب را تا ۶۰ درجه سیلسیوس گرم نمود.

4- در صورتی که مصالح سنگی خشک باشد، می توان ماسه را تا ۴۰ درجه سانتیگراد گرم کرد، در این حالت نیز آب نباید از ۶۰ درجه بیشتر گرم شود.

5- هنگامی که گرم کردن مصالح سنگی مشکل بوده و یا عملی نباشد، می توان با استفاده از آب گرم دمای مخلوط بتن را بالا برد.

6- تغییر سریع دمای سطح بتن پس از اتمام دوران حفاظت، باعث ایجاد ترک در سطوح خارجی خواهد شد. لذا باید در طول حداقل ۲۴ ساعت اولیه پس از اتمام دوران نگهداری بتن، تدابیر لازم را اتخاذ گردد.

7- دمای آب مصرفی باید یکنواخت و ثابت باشد تا تغییری در اسلامپ ساخت های مختلف بتن حادث نشود.

8- دمای نهایی مخلوط بتن از رابطه زیر محاسبه می شود: 

نمادهای بکار رفته در این فرمول عبارتند از:

T: دمای نهایی مخلوط بتن تازه بر حسب درجه سیلسیوس

Tw , Ta , Ts , Tc: به ترتیب، دمای سیمان، ماسه، شن و آب

Ww , Wa , Ws , Wc: به ترتیب، وزن سیمان، ماسه، شن خشک و آب بر حسب کیلوگرم و Wws و Wwa وزن ماسه و شن مرطوب بر حسب کیلوگرم است.

چنانچه دمای شن یا ماسه، زیر صفر باشد، رطوبت مصالح به صورت یخ ظاهر می شود. بنابراین گرمای نهان ذوب یخ برای آب کردن یخ باید به میزان فوق اضافه شود، در این صورت پارامترهای TaWwو TsWwsبه ترتیب به فاکتورهای مصالح (80-Ts5/0) Wws ، (80-Ta5/0) Wwa بدل می شوند.

9- پیش بینی های لازم، قبل و حین اجرای بتن ریزی، در هوای سرد به شرح زیر است:

شن، ماسه و آب مصرفی باید عاری از برف، یخ و مصالح یخ زده باشند.

قبل از اجرای بتن ریزی تمامی سطوح در تماس با بتن نظیر سطح قالب، آرماتورهای و کابلهای پیش تنیدگی باید عاری از برف و یخ زدگی بوده و حتی الامکان دارای دمای مخلوط بتن مورد نظر باشند.

از سیمانهای مخصوص زودگیر نظیر سیمان تیپ ۳ استفاده شود.

از پوشینه و قایقهای مناسب استفاده شود.

از طریق بالا بردن دمای محیط بتن ریزی و ایجاد بادشکن، مراقبت های لازم به عمل آید.

فاصله حمل بتن حتی الامکان کوتاه اختیار شود.

 

 
آشنایی با بتن ریزی در هوای گرم

 

برای دریافت اطلاعات بیشتر از مقالات زیر بازدید نمایید:

 

مراحل طرح اختلاط

شناخت افزودنی های شیمیایی بتن

کاهنده های آب و روان کننده های بتن

آشنایی با روش های پیمانه کردن اجزای بتن

روش های پیمانه کردن اجزای بتن

به طور کلی برای ساخت بتن، در کارگاه ها باید از روش وزنی استفاده شود. به عبارت دیگر برای پیمانه کردن اجزای مخلوط باید توسط ترازوی مناسب و یا توسط مخلوط کن های مجهز به دستگاه توزین، مقادیر اجزای بتن وزن شوند.

اما در شرایطی که دسترسی به تجهیزات مورد نیاز برای توزین مصالح امکان پذیر نباشد و یا حجم بتن مورد نیاز کم بوده و سازه جزء سازه های با اهمیت کم محسوب شود می توان از روش حجمی برای اندازه گیری اجزای بتن استفاده نمود. استفاده از روش حجمی در شرایطی مجاز است که:

 

برای بتن های با مقاومت مشخصه مساوی و یا کمتر از MPa 25 (25C).

کنترل کیفیت بتن تازه، براساس اندازه گیری اسلامپ انجام شود.

کنترل کیفیت بتن سخت شده براساس اندازه گیری مقاومت فشاری نمونه های استاندارد اعمال می گردد.

 

روش هایی برای پیمانه کردن اجزای بتن 

 

تجهیزات مورد نیاز برای روش حجمی

برای تبدیل نسبت های وزنی به حجمی باید از یک پیمانه با اندازه مشخص استفاده شود. در انتخاب پیمانه و استفاده از آن باید نکات زیر رعایت گردد:

الف: انتخاب ابعاد این پیمانه اختیاری است، ولی با توجه به حجم یک پاکت سیمان ۵۰ کیلوگرمی که حدوداً ۳۸ تا ۴۲ لیتر است توصیه می شود از یک ظرف با ابعاد ۳۰ در ۳۰ سانتیمتر و ۴۵ سانتیمتر ارتفاع استفاده گردد (شکل ۱). ظرف پیمانه می تواند دارای کف و یابدون کف باشد.

ب: جنس ظرف پیمانه باید از موادی باشد که اولاً آب زیادی جذب نکند و به مرور زمان دچار زنگ زدگی یا پوسیدگی نشود، ثانیاً ابعاد آن بر اثر استفاده تغییر نکند. به هر حال، استفاده از ظرف پیمانه چوبی با رعایت نکات فوق بلامانع است.

پ: نحوه پر کردن مصالح داخل ظرف پیمانه در هر نوبت یکسان باشد. به طور مثال می توان همه پیمانه های مصالح را با استفاده از بیل داخل ظرف ریخت، به گونه ای که بدون اعمال هیچگونه ضربه یا لرزش (تراکم)، مصالح در داخل ظرف پر گردد و سطح آن نیز صاف و با لبه های ظرف تراز شود.

- اثر رطوبت سنگدانه ها در وزن آب مخلوط

معمولاً در هنگام طرح مخلوط بتن، شرایط رطوبت سنگدانه ها به صورت اشباع با سطح خشک SSDدر نظر گرفته می شود و آب به صورت آب موثر یا آب آزاد در محاسبات منظور می گردد. بنابراین در کارگاه، ابتدا باید وضعیت سنگدانه ها از نظر مقدار رطوبت مشخص گردد. به طور کلی شرایط رطوبتی سنگدانه ها به دو حالت زیر است:

الف) مقدار رطوبت موجود سنگدانه کمتر از مقدار SSDاست.

ب) مقدار رطوبت موجود سنگدانه بیشتر از مقدار SSDاست.

با در نظر گرفتن مطالب فوق می توان برای تعیین مقدار املاح آب آزاد مخلوط بتن و سنگدانه، از روابط زیر استفاده نمود:

(وزن سنگدانه در حالت موجود - وزن سنگدانه در حالت SSD + آب آزاد) = آب مصرفی

(درصد تغییرات رطوبت + ۱) × وزن سنگدانه در حالت SSD = وزن سنگدانه در حالت موجود

در رابطه فوق باید دقت نمود در صورتی که سنگدانه های موجود دارای رطوبت کمتری نسبت به 

حالت SSD باشد، درصد تغییرات رطوبت عددی منفی و در غیر این صورت مثبت است.

در موارد عدم دسترس به تجهیزات لازم، و یا امکان کنترل رطوبت واقعی در کارگاه می توان با استفاده از جدول (۱)، به عنوان یک راهنمای تقریبی نسبت به اصلاح مقدار آب و سنگدانه استفاده نمود.

برای مشخص کردن مقدار رطوبت سنگدانه در کارگاه، می توان از روش زیر استفاده نمود.

مقداری از ماسه را برداشته و در مشت فشرده کنید. حال اگر ماسه از هم جدا شود و به دست نچسبد و به شکل گلوله نیز در نیاید، نشان می دهد که رطوبت موجود کمتر از ظرفیت جذب آب بوده و احتمالاً رطوبت نسبی کم، و حدوداً 2-1 درصد است. در صورتی که ماسه پس از فشردن در مشت از هم جدا نشود و خیلی کم به دست بچسبد رطوبت آن در حدود ظرفیت جذب آب بوده و بین 4-2 درصد تخمین زده می شود.

اگر ماسه حالت برق زدن و درخشش داشته و دست را خیس کند رطوبت آن زیاد بوده و می تواند بیش از ۴ درصد باشد.

 

 

                                                                          جدول (۱) تغییرات در وزن مصالح و آب 

اختلاط بتن

بتن باید به نحوی مخلوط شود، تا ظاهری یکنواخت داشته باشد و کلیه مواد تشکیل دهنده آن به صورت همگن در مخلوط کن پخش شود. پس از مخلوط کردن بتن، تمام قسمت های مخلوط باید دارای وزن مخصوص، درصد هوا، اسلامپ، سنگدانه و خمیر سیمان یکسان بوده و مخلوط به دست آمده همگن و یکنواخت باشد. مخلوط کردن بتن، معمولاً با وسایل مکانیکی انجام می شود، اما بعضی از مواقع امکان دارد در کارهای کم اهمیت و کوچک، مخلوط کردن بتن به صورت دستی انجام گردد.

اختلاط دستی

هدف از مخلوط نمودن پوشاندن سطح کلیه ذرات سنگدانه ها با خمیر سیمان همگن است. در مخلوط کردن، ترکیب کلیه مواد متشکل باید به نحوی باشد که مخلوط حاصل یکنواخت گردد. در مواردی که امکان ساخت بتن با دستگاه مخلوط کن فراهم نیست و بتن باید با دست مخلوط شود، به منظور اطمینان از تولید بتن یکنواخت باید دقت بیشتری گردد. حداکثر حجم بتن برای هر بار ساخت با دست، ۳۰۰ لیتر است. برای مخلوط کردن دستی باید موارد زیر رعایت گردد. عملیات مخلوط کردن باید بر روی سطح صاف و تمیز که آب را جذب نمی کند، انجام شود. بهتر است از یک ورق گالوانیزه استفاده شود.

برای ساخت بتن با دست، ابتدا باید سنگدانه ها را به صورت لایه یکنواختی بر روی سطح پهن کرد. سپس سیمان را روی سنگدانه ها پخش کرد و مواد خشک از یک طرف سطح به طرف دیگر آن زیر و رو گردد تا اینکه مخلوط یکنواخت حاصل شود. این عمل باید حداقل سه مرتبه تکرار شود. آنگاه آب با استفاده از یک آبفشان تدریجاً اضافه گردد به طوری که آب یا دوغاب سیمان به طرف خارج مخلوط جریان نیابد. مخلوط باید سه بار دیگر زیرورو گردد و نوک بیل به صورت مکرر داخل مخلوط شود تا از لحاظ رنگ و روانی یکنواخت گردد. در حین مخلوط کردن نباید اجازه داد خاک و یا دیگر مواد خارجی در بتن مخلوط گردد. از آبغوره کردن مصالح اکیداً خودداری شود. برای جبران برخی از کاستی ها در اختلاط دستی، حدود ۵ تا ۱۰ درصد به مقدار سیمان افزوده می شود.

مخلوط کن های مکانیکی

امروزه، مخلوط کن های متنوعی وجود دارد، اما به طور کلی می توان آنها را به دو گروه تقسیم کرد: 

1. مخلوط کن های استوانه ای

2. مخلوط کن های عمودی یا تغاری

1- مخلوط کن استوانه ای

مخلوط کن های با دیگ استوانه ای در ظرفیت های از ۱۴۰ تا ۲۸۰۰ لیتر ساخته می شود و تولید آنها بین ۴ تا ۹۰ متر مکعب در ساعت است. سرعت دوران دیگ حدود ۱۰ تا ۳۵ دور در دقیقه است. 

ترتیب ریختن مصالح به داخل این نوع مخلوط کن ها بستگی به نوع مخلوط دارد، ولی معمولاً ترتیب ریختن عبارت است از: شن، سیمان، ماسه و آب که بهتر است ابتدا قسمتی از آب مخلوط به مخلوط کن ریخته شود و سپس در حین اختلاط مصالح، بقیه آب بتدریج به مخلوط افزوده شود.

مخلوط کن های دارای دیگ استوانه ای به دو نوع دیگ کج شونده و دیگ غیر کج شونده تقسیم می شود. در مخلوط کن های کج شونده (شکل ۳ و ۴)، بتن بعد از اتمام اختلاط با کج شدن دیگ تخلیه می شود.

تخلیه بتن در مخلوط کن کج شونده بسیار سریع بوده و در نتیجه امکان جدا شدن دانه ها وجود ندارد، این نوع مخلوط کن برای بتن با کارایی کم و یا برای بتن با مصالح سنگی درشت، مناسب است.

در مخلوط کن های غیر کج شونده)، محور دیگ همیشه به صورت افقی است و تخلیه با معکوس کردن حرکت دیگ انجام می پذیرد. به دلیل آنکه تخلیه با سرعت کم انجام می گیرد، امکان جدا شدن سنگدانه ها وجود دارد. بنابراین اگر مخلوط بتن مستعد جداشدگی ذرات باشد، نباید از این نوع مخلوط کن استفاده شود.

مخلوط کن عمودی

این نوع مخلوط کن از یک ظرف استوانه ای تشکیل شده، که در محور آن، تیغه ها نصب شده است. در بعضی از انواع آن، تیغه ها و ظرف در جهت عکس یکدیگر می چرخند و در بعضی دیگر، فقط تیغه ها چرخش دارند. چرخش تیغه ها سبب می گردد تا اختلاط به نحو مطلوب انجام گیرد و از چسبیدن ملات بر روی دیواره ظرف جلوگیری شود.

در هنگام اختلاط، کیفیت مخلوط قابل مشاهده بوده و چنانچه نیاز به تنظیم مخلوط باشد، امکان آن وجود خواهد داشت. این نوع مخلوط کن ها، به خصوص برای بتن هایی با چسبندگی زیاد و کارایی کم و همچنین ساخت مقدار کم بتن مناسب است، به همین دلیل معمولاً در آزمایشگاه نیز مورد استفاده قرار می گیرد. شکل (۶)

دستگاه های تولید بتن (بچینگ)

تولید بتن با کمیت و کیفیت مورد نظر پروژه های عمرانی از اهمیت ویژه ای دارد. به همین دلیل بچینگ ها برای تهیه و تولید بتن مطابق با خواسته های مورد نظر به وجود آمده اند و امروزه در طیف گسترده ای از خصوصیات و احجام به کار گرفته می شوند. به طور کلی بچینگ عبارتست از مجموعه تجهیزاتی که برای تهیه بتن طبق طرح اختلاط مورد نیاز و نیز تحویل آن به تجهیزات حمل، به کار گرفته می شود. اجزاء مختلف بچینگ عبارتست از:

1. سیلوهای سیمان

2. مخازن نگهداری سنگدانه ها و آب

3. سیستمهای انتقال مصالح (نظیر تسمه نقاله)

4. تجهیزات توزین و پیمانه کردن اجزا

5. تجهیزات کنترل

6. بنا به مورد اجزای دیگری از قبیل دیگ آب گرم و تجهیزات فرمایشی مانند یخ سازها.

امروزه بچینگها در ظرفیت های مختلف تولید می شوند که ظرفیت تولید بتن در بچینگ معمولاً با میزان تولید متر مکعب در ساعت بیان نی شود. به طور معمول بچینگ ها در ظرفیت های ۴۵، ۶۰، ۷۵، ۹۰، ۱۲۰، ۱۵۰، ۱۸۰ و حتی ۴۰۰ متر مکعب در ساعت تولید می شوند.

البته ظرفیتهای بالاتر را می توان به صورت سفارشی تهیه نمود.

 

بچینگها براساس معیارهای مختلف به انواع گوناگونی تقسیم می شوند:

 

از دیدگاه جریان مواد در آنها و نحوه چینش فیزیکی ادوات: افقی (و یا بالاور) و عمودی (ثقلی)

از دیدگاه روش تولید: اختلاط مرکزی (اختلاط تر) و اختلاط در حین حمل (اختلاط خشک)

از دیدگاه کاربرد نهایی محصول به ایستگاه های بتن حجیم، بتن روسازی، بتن معمولی (بتن آماده) فرآورده های بتنی و نهایتاً به سه نوع ثابت، قابل حمل و متحرک تقسیم می شوند.

در اشکال (۷، ۸ و ۹) چند نمونه از انواع بچینگ ها را مشاهده می نمایید.

حمل بتن

انتقال بتن، مرحله مهمی در روند اجرای کارهای بتنی محسوب می گردد. انتقال بتن از مخلوط کن تا محل نهایی بتن ریزی، باید به نحوی انجام شود که از جدا شدن اجزای بتن جلوگیری گردد. از طرف دیگر، سرعت انتقال باید تا حدی باشد که بتن ریزی به صورت متوالی انجام شود و از گرفتن بتن لایه قبلی اجتناب شود، حتی لایه زیرین نباید به مرز گیرش اولیه نزدیک شده باشد. عدم آلودگی به مواد مضر در طول حمل و عدم تبادل شدید حرارتی در این مدت، از اصول مهم مرحله انتقال بتن است. انتخاب روش یا وسیله انتقال بتن تابع شرایط کارگاه و زمین، حجم کار، ارتفاع به کارگیری و تخلیه و فاصله انتقال می باشد.

7 استانبولی

برای انتقال بتن، در حجم ها و مسافت های خیلی کم و یا مکان هایی که امکان استفاده از فرغون وجود ندارد می توان از استانبولی و یا زنبه استفاده کرد. از استانبولی برای انتقال حدود ۲۵ کیلوگرم (۱۰ لیتر) بتن استفاده می شود، مسافت بهینه ۱۰ متر و حداکثر مسافت قابل حمل، ۲۵ متر توصیه می شود. حداکثر ظرفیت برای حمل بتن با زنبه ۶۰ کیلوگرم (۲۵ لیتر)، طول حمل نیز ۲۵ تا ۳۰ متر است.

چرخ دستی یا فرغون

در کارگاه های کوچک که حجم ساخت بتن از ۴۵۰ لیتر در هر نوبت تجاوز نمی کند، می توان برای حمل بتن از فرغون استفاده نمود. در هنگام استفاده از فرغون باید به موارد زیر توجه نمود:

الف) حجم جابجایی با فرغون حدود ۵۰ تا ۶۰ لیتر بتن است که حدود ۱۲۵ تا ۱۵۰ کیلوگرم وزن دارد.

ب) مسافت مجاز برای انتقال بتن به وسیله فرغون بین ۵۰ تا حداکثر ۱۰۰ متر است.

پ) سطح عبور فرغون باید کاملاً مسطح و هموار باشد تا از جدا شدن اجزای مخلوط بتن در هنگام حرکت فرغون جلوگیری شود). برای این منظور می توان از تخته الوار و یا بویژه نیمرخ های ناودانی فولادی استفاده نمود.

ت) به دلیل اینکه در پیمانه اول، بخشی از سیمان، آب و ماسه بر کف و دیواره های فرغون می چسبد، باید حدود ۵ درصد به سیمان، آب و ماسه در پیمانه اول اضافه شود.

دامپر (فرغون موتوری)

در کارگاه هایی با وسعت نسبتاً وسیع و دارای سطح هموار می توان از دامپر استفاده نمود. حداکثر طول حمل با این وسیله ۳۰۰ متر و طول حمل بهینه ۱۰۰ متر است. با استفاده از دامپر می توان در حدود 

۲۵۰ تا ۷۵۰ کیلوگرم (حدود ۱۰۰ تا ۳۰۰ لیتر) بتن را حمل کرد.

باید توجه نمود، مسیر حمل باید کاملاً هموار بوده و در هنگام انتقال باید با حداقل سرعت حرکت نمود، در غیر این صورت امکان جداشدگی وجود دارد. 

ناوه (شوت یا سطح شیبدار)

تاوه یا ناودانی وسیله ای ساده، ارزان و سریع برای انتقال بتن به نقاط پایین تر و در ارتفاع کمتر می باشد (شکل ۱۳). توجه به موارد زیر در هنگام استفاده از ناوه ضروری است:

الف) ناوه طولانی باعث جداشدگی اجزا و خشک شدن مخلوط بتن می گردد، بنابراین باید از ناوه کوتاه استفاده کرد.

ب) شکل مقطع ناوه ترجیحاً دایره ای و یا نیم دایره باشد و از به کار بردن مقاطع مستطیل با گوشه های تیز (به علت باقی ماندن بتن و افزایش اصطکاک - اثر جدار) خودداری گردد.

پ) قطر ماده باید حداقل ۸ برابر حداکثر اندازه سنگدانه باشد.

ت) شیب ناوه باید حداکثر به، ۲ به ۳ و یا حداقل ۳ به ۲ محدود شود.

ث) برای آنکه مخلوط درون ناوه مجدداً مخلوط گردد، بهتر است که در انتهای ناوه، یک ناودانی و یا قیف هادی به کار برده شود. این عمل همچنین باعث می شود که از جداشدگی اجزای بتن جلوگیری شود، بویژه اگر سرعت بتن روی ناوه زیاد شود.

ج) مخلوط بتن باید دارای کارایی کافی و چسبنده باسد تا به راحتی درون ناوه حرکت کند. به عنوان راهنمایی باید از بتن هایی با اسلامپ ۵ تا ۱۰ سانتیمتر استفاده نمود، به هر حال سایر عوامل، مانند عیار سیمان، دانه بندی، شکل و بافت سنگدانه ها و نسبت آب به سیمان در این مسئله موثرند.

شوط سقوطی

شوت سقوطی دارای سطح مقطع دایره ای است و قطر آن در بالا حداقل ۸ برابر حداکثر اندازه سنگدانه و در پایین حداقل ۶ برابر حداکثر اندازه سنگدانه است. شوت سقوطی می تواند از نوع صلب یا انعطاف پذیر باشد. بهتر است از لوله های پارچه ای یا پلاستیکی باز شونده استفاده گردد.

ترکیب ناوه و شوت سقوطی

تراک میکسر

از تراک میکسر برای حمل بتن استفاده می شود. این دستگاه امکان مخلوط نمودن مداوم بتن در زمان حمل (با گردش مخزن حمل بتن) آن را داراست.

به همین خاطر کارایی فراوانی در بتن ریزی های مختلف وجود دارد. این دستگاه قادر به حمل ۶ متر مکعب بتن بوده و در فصول گرم به منظور جلوگیری از بالا رفتن دمای بتن تازه حتی الامکان سعی می شود رنگ مخزن روشن انتخاب شده و بوسیله گونی اطراف مخزن پوشانده شود.

در پروژه های بزرگ و حجیم که دمای بتن از اهمیت بالایی برخوردار است در طول زمان حمل، مدام گونی های پیچیده شده به دور مخزن مرطوب نگه داشته می شوند. مخزن حمل بتن (درام) در حین حمل بار با سرعتی حدود ۵ دور در دقیقه می چرخد و پیش از تخلیه جهت اطمینان از همگن بودن بتن با سرعتی حدود ۲۰ دور در دقیقه چرخانده شده و سپس بتن تخلیه می گردد. انجام بازدید های دوره ای از درام بمنظور کنترل سرعت، صحت و سلامت پره های همین و عدم وجود بتن سخت شده الزامی است.

سرعت چرخش

معمولاً مخازن تراک میکسرها دارای دو سرعت چرخش متفاوت هستند. سرعت اختلاط که سریعتر از سرعت هم زدن است، در هنگام ریختن مواد و مصالح بتن تازه درون مخزن صورت می پذیرد و هدف از آن انجام اختلاط کامل اجزای بتن است. سرعت دوم که بسیار کمتر از سرعت اختلاط است، برای انتقال بتن کاربرد دارد و هدف از آن جلوگیری از گیرش بتن تا رسیدن به محل مصرف است.

به منظور اختلاط کامل سرعت چرخش در حین اختلاط باید بین ۱۰ تا ۱۴ دور در دقیقه و سرعت هنگام هم زدن بین ۳ تا ۵ دور در دقیقه باشد. البته سرعت چرخش در حین تخلیه یا بارگیری معمولاً برای کنترل بهتر مصالح، بیشتر خواهد بود. بتن باید پس از آنکه همه مصالح در داخل میکسر ریخته شدند، حدود ۷۰ تا ۱۰۰ بار با سرعت اختلاط چرخانده شود.

آب اختلاط باید قبل از آغاز اختلاط در میکسر باشد. اگر هرگونه آب بعد از اختلاط بتن اضافه شود، میکسر باید حداقل ۳۰ چرخش اضافه با سرعت اختلاط انجام دهد. هر چرخش اضافی میکسر باید در سرعت همزدن انجام شود. البته کل تعداد چرخشهای اختلاط نباید از ۲۵۰ مرتبه بیشتر شود.

زمان اختلاط

یکی از مهمترین فاکتورها در زمان اختلاط، نوع و ترتیب اضافه شدن مصالح است. بدین ترتیب که اگر مصالح بطور خشک، مخلوط شده و وارد میکسر شوند، زمان اختلاط به طور قابل ملاحظه ای کاهش 

می یابد. بتن در تراک میکسرها به زمان اختلاطی حدود ۸ تا ۱۵ دقیقه نیاز دارد. باید دقت شود که از اختلاط بیش از حد باید پرهیز شود. چون باعث افزایش ترکها و دمای مخلوط بتن و خارج شدن هوای مفید موجود در مخلوط بتن می گردد. در مشخصات ساخت بتن تعداد دوره ای لازم برای مخلوط شدن کامل و نیز سرعت دوران مخلوط کردن و هم زدن باید داده شود.

بدنه داخلی مخزن میکسر

سطوح داخلی تراک میکسرها باید بسیار صاف و صیقلی باشد تا چسبندگی بین بتن و دیواره را به حداقل رساند. در غیر اینصورت در مدت زمان کوتاهی بدنه میکسر کارایی خود را از دست داده و نیاز به ترمیم و بازسازی خواهد داشت. معمولاً روکشی بسیار صیقلی روی فولاد مورد استفاده برای بدنه میکسر کشیده می شود. هندسه دوار و سیلندری میکسرها، باعث تسریع در عملیات بارگیری و تخلیه و نیز بهینه شدن اختلاط و حداکثر شدن ظرفیت میکسر خواهد شد که البته نتیجه عملی آن اقتصادی تر شدن کل عملیات می باشد.

بدنه داخلی مخزن مخلوط کننده دوار (میکسر) و به خصوص دهانه تغذیه میکسر و شوت خروجی آن در معرض سایش و خوردگی بسیار می باشند. بنابراین جنس فولاد آنها باید از نوع مرغوب و با مقاومت بالا در مقابل سایش باشد. در غیر اینصورت آسیب های جدی در مدت زمان کم به این قطعات وارد خواهد آمد. البته ضخامت این ورقه های فلزی باید به دقت و با توجه به الگوی سایش، تعیین شود تا از اضافه وزن بی فایده جلوگیری گردد.

تیغه های چرخشی در سیلندر بطور پیوسته جوش خورده اند و همچنین در تمام سطوح در مقابل سایش حفاظت شده اند. عایق کاری و صیقلی کردن برای این مقاطع بغلت پتانسیل بالا برای چسبیدن به بتن به طور جدی انجام می شود. دهانه تغذیه و شوت خروجی نیز باید با صفحات مقاوم در برابر سایش مجهز شوند.

در این ماشین ها طراحی مخزن باید به شکلی انجام پذیرد که سبب پایین افتادن مرکز ثقل برای افزایش امنیت در هنگام حرکت در جاده ها به هنگام حرکت در سرعتهای بالا گردد.

باکت

باکت ها وسایلای هستند که برای جابجایی بتن در ارتفاع از آنها استفاده می شود و در احجام ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ لیتر موجود می باشند که پروژه های از حجم جامهای بیشتر استفاده می شود.

باکت ها حسب استفاده جهت حمل بتن های با روانی بالا یا پایین تقسیم بندی می شوند. راکتهای حمل بتن با روانی بالا سبکتر از نوع دیگر بوده و مقدار بازشدگی دهانه خروجی آنها م می باشد. بعبارت دیگر دهانه خروجی باکت که توسط دریچه های باکت مسدود می شود کوچکتر می باشد. باکت های حمل بتن با روانی پایین بسیار سنگین تر از مشابه خود جهت حمل بتن با روانی بالا هستند این باکت ها بنا به ملاحظات ۳۰۴ ACIباید دارای شرایط ذیل باشند:

1. شیب جانبی قیف تحتانی نسبت به افق حداقل ۶۰ درجه

2. حداقل باز شدگی دهانه خروجی باکت باید پنج برابر بزرگترین اندازه سنگدانه بتن باشد.

۳. دهانه خروجی باید حداقل ۱/۳ دهانه داخلی باکت باشد.

بازشوی دهانه خروجی برخی باکت ها جهت باز کردن راحت تر به سیستم هیدرولیک مجهز هستند. در برخی مدل ها نیز جهت تخلیه راحت تر بتن یک عدد کی برا بدنه روی بدنه باکت نصب می نمایند. در برخی پروژه های بزرگ حجمی از باکت هایی استفاده می شود که مسیر خروجی آن به یک لوله انعطاف پذیر (لوله خرطومی) پمپ بتن مجهز هستند. مسیر خروجی بوسیله دریچه ای تیغه ای کنترل می شود.

در هنگام تخلیه با ضربه زدن به تیغه گیوتینی قسمت سوراخدار آن در مقابل دهانه خروجی لوله انعطاف پذیر قرار می گیرد. جهت توقف باید با ضربه ای مجدد قسمت توپر تیغه روبروی دهانه لوله قرار گیرد.

پمپ بتن

استفاده از پمپ های بتن روش بسیار مناسبی برای بتن ریزی در فضاهای محدود مانند تونلها و یا خارج از دسترس مانند بتن ریزی در ارتفاع نظیر ساختمان های مرتفع محسوب می شود. برای این منظور بتن باید از کارایی و روانی بالا با اسلامپ ۷۵ (مقدار توصیه شده) تا ۱۲۵ میلیمتر برخوردار باشد.

در این ارتباط معمولاً استفاده از مواد افزودنی کندگیر کننده برای به تاخیر انداختن زمان گیرش بتن توصیه می شود. ضمناً برای جلوگیری از جدا شدن آب مخلوط در اثر فشار و در نتیجه انسداد خط لوله انتقال بتن، دانه بندی سنگدانه ها حائز اهمیت است. بتنی که با پمپ ریخته می شود مشکلی به نام تفکیک دانه بندی نخواهد داشت، زیرا پمپ توانایی جابجایی بتنی را که دچار جداشدگی شده ندارد. ضمناً باید از به کار بردن آن بیش از اندازه در مخلوط و همچنین سنگدانه های درشت با لبه های تیز نیز اجتناب کرد. پمپهای بتن برای انتقال سنگدانه های تا اندازه ۳۸ میلیمتر طراحی می شوند، اگر چه حداکثر اندازه سنگدانه توصیه شده تا ۲۵ میلیمتر در عمل محدود می شود. با این همه پمپ هایی نیز ساخته می شوند که توانایی انتقال سنگدانه تا ۷۵ میلیمتر را نیز داشته باشند.

1- پمپ کامیونی تیرک (بوم) دار

در این دسته از پمپ ها یک پمپ بتن بر روی شاسی کامیون که ممکن است به دلیل تحمل وزن دارای محورهای بیشتری از کامیون های معمول باشد، نصب می گردد. به همین دلیل اصطلاحاً به آنها پمپ هوایی نیز گفته می شود. همچنین به منظور انتقال بتن تا محل مصرف از بازوهای تاشو که تعداد آنها بین ۳ تا ۴ بازو متغیر است، بهره گرفته می شود. این بازوها به کمک جک هیدرولیک باز شده و در راستاها و زوایای مختلف قرار می گیرند. به موازات هر بازو لوله انتقال بتن با اتصالهای انعطاف پذیر شده که می تواند بتن را به محل مصرف انتقال دهد.

معمولاً این کامیونها مجهز به جکهای کناری تعادل Outrigger هستند، زیرا در اثر باز شدن بازوها ممکن است کامیون از حالت تعادل خارج شده و واژگون گردد. در صورتی که قابلیت مانور بابا و شعاع چرخش حداقل مورد نیاز باشد، از کامیونهایی با دو محور جلو و سه محور عقب استفاده می شود. این دستگاه ها به گونه ای طراحی شده اند که تیرک (بوم) آنها می تواند به ورودی های خیلی باریک ساختمانها یا در 

کارگاه های سازه های فولادی دسترسی داشته باشد. انتقال بتن و بتن ریزی می تواند در هر دو راستای افقی و قائم انجام شود. معمولاً این دستگاه ها توانایی بتن ریزی در سطوح بالاتر و پایین تر از تراز قرار گیری مدائن را تواماً دارا می باشد. این پمپ ها معمولاً تا راندمان اسمی (تئوری) ۱۶۰ متر مکعب در ساعت و با فشار بتن ۹۶ بار موجود هستند و تا قطر سنگدانه ۶۴ میلیمتر را انتقال می دهند، ولی در عمل پمپهای مرسوم راندمان ۷۰ مترمکعب در ساعت با تحمل فشار ۷۰ بار داشته و تا قطر ۲۵ میلیمتر را می توانند انتقال دهند.

2. تراک میکسر پمپ بتن

معمولاً این دستگاه ها در مواردی که حجم کمتر بتن ریزی یا جابجایی زیاد در محل بتن ریزی بزم است، اقتصادی تر می باشند. این ماشین ها نیز عموماً با تیرک (بوم) هیدرولیکی همانطور که در شکل دیده می شود، تجهیز شده اند که سوار بر تراک میکسرهای استاندارد می باشد. چرخش میکسر از طریق موتور محرک ماشین و یا با توجه به اینکه بتن تولید شده توسط میکسر باید درجا استفاده شده و پمپ شود باید در چگونگی چرخش آن دقت لازم شود و انحنای درونی آن مناسب باشد تا بتن مناسبی به پمپ تحویل داده شود. در حال حاضر به دلیل اشکالات بهره برداری از این دستگاه استفاده چندانی به عمل نمی آید.

3. پمپ بتن قابل حمل

این پمپ ها قدرت بیشتری نسبت به انواع دیگر پمپ های بتن معرفی شده تاکنون دارند. مورد استفاده این نوع پمپ ها در کارگاه هایی که حجم بتن ریزی زیاد دارند یا در برج هایی که نیاز به بتن ریزی در ارتفاع بالا دارند (ارتفاع تا ۴۸۰ متر اسمی ولی در عمل و متداول ۲۰۰ ) و یا در پروژه هایی مثل تونلهای و پلهای طولانی (تا ۲۰۰۰ متر طول) می باشد. این پمپها با لوله های به قطر ۱۲۵ میلیمتر می توانند بتن های با سنگدانه های به قطر حداکثر ۶۳ میلیمتر را پمپ کنند. این پمپها یا بر روی شاسی کامیونی نصب می شوند یا در مواردی به صورت خودکششی تولید می گردند، ولی در اغلب موارد باید توسط کشنده دیگری یدک کشیده می شوند که اصطلاحاً پمپ زمینی نامیده می شوند. توان این پمپها عموماً از دیزل تامین شده و در موارد معدودی دارای موتور برقی نیز مشاهده می شود.

 

پیمانه کردن اجزای بتن 

 

برای کسب اطلاعات بیشتر از صفحات زیر بازدید نمایید:

 

مراحل طرح اختلاط

طرح اختلاط بتن

مشخصات افزودنی ها و مواد شیمیایی بتن

مبانی طرح اختلاط بتن

مقدمه

طرح مخلوط بتن، روند تعیین نسبت اجزاء بتن است به نحوی که بتن تا حد امکان مقرون به صرفه شود و الزامات مورد نیاز شامل خواص فیزیکی، مکانیکی و دوام را برآورده نماید. روش طرح مخلوط بتن باعث ایجاد یک زبان مشترک برای دست اندر کاران این صنعت خواهد شد. طرح مخلوط به مفهوم فرآیندی است که طی آن ترکیب مناسب اجزای بتن، طبق مشخصات فنی داده شده، تعیین می گردد. سازوکار طرح مخلوط پیچیده است، زیرا با تغییر دادن یک متغیر ممکن است خواص بتن به صورت متضاد تحت تاثیر قرار گیرد. بنابراین، طرح مخلوط، هنر متعادل کردن این اثرهای متضاد است. البته، در طرح مخلوط ممکن است معیارای دیگری مانند کاهش جکع شدگی، خزش و غیره در نظر گرفته شود. در ادامه، روش های طرح مخلوط ملی ایران، انگلیسی (BS)، آلمانی و نیز آمریکایی (ACI) به صورت راهنمای گام به گام معرفی شده اند. مبانی روش طرح مخلوط ایران برگرفته از روش آلمانی است. در روش ارائه شده به عنوان روش ملی طرح مخلوط بتن، تطابق با استاندارد سنگدانه های بتن (استاندارد ملی ایران به شماره 302) و همچنین آیین نامه بتن ایران و ویژگی های سیمان پرتلند (استاندارد ملی ایران به شماره 389) در نظر گرفته شده است. این روش برای طرح مخلوط بتن های ویژه مانند بتن های حجیم، بتن های سبک، بتن های سنگین و غیره مستقیماً قابل کاربرد نمی باشد بلکه نیاز به اعمال تمهیدات خاص و ایجاد تغییرات می باشد.

در هر کدام از روش ها، جهت طرح مخلوط بتن می توان از نرم افزارهای ارائه شده نیز استفاده نمود. به عنوان مثال، نرم افزار طرح مخلوط بتن طبق روش ملی ایران، نسبت های مخلوط بتن را براساس روش ملی طرح مخلوط بتن ارائه می دهد.

مبانی تعیین نسبت های اختلاط بتن

طرح مخلوط بتن عبارتست از: فرایند انتخاب اجزای مناسب بتن، تعیین مقادیر نسبی، به گونه ای که طرح اقتصادی باشد، الزامات مورد نیاز از جمله مقاومت، دوام، روانی و غیره را برآورد نماید. شایان ذکر است که نسبت های حاصل از تمامی روش ها تنها جنبه راهنمایی دارند. به منظور تعیین نسبت های اختلاط در هر پروژه، باید در کارگاه، مخلوط های آزمایشی ساخته و مورد بررسی قرار گیرند تا اینکه طرح نهایی حاصل شود.

پارامترهای موثر در طرح مخلوط:

• کارائی و روانی مناسب (1- کارائی، 2- روانی)
• دوام (1- نوع سیمان، 2- نوع سنگدانه، 3- حداقل و حداکثر سیمان، 4- حداکثر نسبت آب به سیمان، 5- استفاده از مواد افزودنی)
• مقاومت (1- مقاومت مشخصه، 2- انحراف معیار، 3- کنترل کیفیت)
• سنگدانه ها (1- ایجاد ساختار بتن، 2- کاهش فضای خالی)
• نسبت آب به مواد سیمانی
• سیمان (1- نوع سیمان، 2- ترکیب شیمیایی، 3- نرمی) 

تعیین نسبت های اختلاط مواد تشکیل دهنده بتن باید با شرایط زیر مطابقت داشته باشد:

الف- کارایی و روانی بتن به اندازه کافی باشد تا بتن بتواند به سهولت در قالب ها ریخته شود و به خوبی میلگردها را در برگیرد بدون اینکه جدایی دانه ها یا آب انداختن زیاد روی دهد. جدول 2-1 حدود روانی بتن را برای مصارف مختلف نشان می دهد. در مواردی که از فوق روان کننده های بتن استفاده می شود می توان بتن های سفت و یا با حالت خمیری را به بتن روان تبدیل کرد. لازم به ذکر است که، نسبت های اختلاط مواد تشکیل دهنده بتن براساس تجارب کارگاهی و استفاده از مخلوط های آزمایشی با مصالح مصرفی کارگاه تعیین می شوند.

جدول 1 حدود روانی بتن در مصارف مختلف

 

طبقه بندی روانی	اسلامپ میلیمتر	کاربرد مناسب بتن
خیلی کم (سفت)	25-0	رویه بتنی که به وسیله غلتک لرزنده می شود. بتن های در حد کارایی زیادتر این گروه را در بعضی موارد می توان با ماشین های دستی نیز متراکم نمود.
کم (خمیری)	50-25	رویه بتنی که با غلتکهای دستی و یا شمشه های فلزی دارای یبراتور لرزاننده می شود. بتن های در حد کارایی زیادتر این گروه را در مواردی که مواد سنگی گردگوشه و یا نامنظم مصرف شوند می توان برای ساختن رویه بتنی با دست نیز متراکم نمود. پی های با بتن انبوهی بدون لرزاندن و یا قطعات بتن مسلح با فولاد کم و یا لرزاندن خفیف.
متوسط (شل)	100-50	در حد کارایی کمتر این گروه دالهای مسلحی که با بتن حاوی سنگ شکسته ساته می شوند و با دست متراکم می گردند. بتن مسلح معمولی که با دست متراکم می شود و یا قطعاتی که فولاد زیاد دارند و لرزنده می شود.
زیاد (روان)	175-100	برای قطعاتی که آرماتور زیاد نزدیک به هم دارند و معمولاً برای لرزاندن مناسب نمی باشد.

 

مقاومت فشاری مشخصه بتن، مقاومتی است که حداکثر 5 درصد کلیه مقاومت های اندازه گیری شده برای رده بتن مورد نظر ممکن است کمتر از آن باشد. رده بندی بتن براساس مقاومت مشخصه آن به این ترتیب است:

C6, C8, C10, C16, C20, C25, C30, C40, C50 …… C120 

اعداد بعد از C بیانگر مقاومت فشاری مشخصه بتن برحسب نیوتن بر میلیمتر مربع می باشند. بتن های  رده C16 و بالاتر در بتن آرمه به کار می روند و استفاده از بتن رده C12 در بتن آرمه تنها با داشتن توجیه کافی و با رعایت شرایط لازم مجاز است.

روش های تعیین نسبت های اختلاط

الف- برای بتن های رده C20 و پایین تر می توان نسبت های اختلاط را براساس تجارب قبلی و بدون مطالعه آزمایشگاهی تعیین کرد.

ب- برای بتن های رده C30 و بالاتر، تعیین نسبت های بهینه اختلاط باید از طریق مطالعات آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن ضوابط طراحی براساس دوام صورت گیرد. این مطالعات ممکن است قبل از شروع عملیات اجرایی به وسیله طراحی انجام پذیرد و نتیجه به دست آمده به عنوان نسبت های اختلاط مقرر در دفترچه مشخصات فنی خصوصی درج شود، یا به وسیله مجری به انجام رسد و نتیجه به دست آمده به عنوان “نسبت های اختلاط تعیین شده” به کار رود.

جدول 2 مقادیر تقریبی اختلاط بتن در رده های مقاومتی

ردیف	طبقه یا نوع بتن	اختلاط تقریبی بتن	مقدار مصالح برای مترمکعب بتن			اسلامپ بتن cm	مقدار آب برای مترمکعب بتن (لیتر)
سیمان Kg	ماسه Kg	شن Kg
1	400	5/2- 5/1	450	47/0	78/0	10- 5	170- 150
2	350	3-2	400	53/0	78/0	10- 5	160- 140
3	300	5/3- 5/2	350	53/0	83/0	10- 5	150- 130
4	250	5-2	300	53/0	88/0	5- 5/2	145- 130
5	200	7-4	250	53/0	93/0	5- 5/2	145- 125
6	150	6-4	200	53/0	97/0	5- 5/2	140- 125
7	100	13- 5/6	150	53/0	05/1	5- 5/2	140- 120

تدوین مدارک مربوط به مقاومت فشاری متوسط

مجموعه مدارکی که نشان می دهند نسبت های پیشنهادی اختلاط، مقاومت فشاری متوسطی، حداقل معادل مقاومت فشاری متوسط لازم را تامین می کند، می تواند مشتمل بر پرونده ای از آزمایش های مقاومت در شرایط کارگاهی یا چند پرونده از آزمایش های مقاومت یا مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی باشد.

الف: پرونده آزمایش های مقاومت باید معرف مصالح و شرایط مورد استفاده در عمل باشد. تییرات در مصالح و نسبت های اختلاط نباید محدودیتی بیشتر از حدود تعیین شده در طرح مورد نظر داشته باشد. به منظور تدوین مدارکی که نشان دهد مخلوط بتن مقاومت متوسط لازم را خواهد داشت، می توان پرونده ای مشتمل بر حداقل 10 آزمایش متوالی یا 30 آزمایش متفرق را به کار برد مشروط بر آنکه این پرونده آزمایش های انجام شده در مدت حداقل 45 روز را در برگیرد. نسبت های لازم برای اختلاط بتن را می توان براساس درونیابی خطی بین مقاومت ها و نسبت های اختلاط ذکر شده در حداقل 2 پرونده آزمایش، مطابق سایر ضوابط این بند به دست آورد.

ب: در صورتی که در کارگاه پرونده های قابل قبول از نتایج آزمایش ها موجود نباشد می توان نسبت های اختلاط را براساس مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی و با مراعات شرایط زیر تعیین کرد:

• اختلاط مصالح باید همان باشد که در طرح مورد نظر به کار خواهد رفت.
• مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی با نسبت های اختلاط و روانی لازم برای کار مورد نظر باید حداقل به سه نسبت مختلف آب به سیمان یا سه مقدار سیمان ساخته شوند، طوری که محدوده ای از مقاومت های فشاری متوسط لازم را در برگیرند.
• مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی باید طوری طراحی شوند که اختلاف اسلامپ آنها با مقدار حداکثر مجاز اسلامپ در محدوده 2 آنها با مقدار حداکثر مجاز اسلامپ در محدوده 2± میلیمتر باشد و برای بتن حباب دار، اختلاف مقدار هوا با هوای حداکثر مجاز در محدوده 5/0± درصد باشد.
• برای هر نسبت آب به سیمان یا هر مقدار سیمان باید حداقل سه آزمونه، ساخته و عمل آورده شوند. آزمونه ها باید در سن 28 روز یا هر سن دیگری که در طرح برای تعیین مقاومت مشخصه بتن مقرر شده آزمایش شوند.
• بعد از حصول نتایج آزمایش های فشاری آزمونه ها باید نموداری رسم کرد که رابطه بین نسبت آب به سیمان با مقاومت فشاری در زمان آزایش را نشان دهد.
• حداکثر نسبت آب به سیمان یا حداقل مقدار سیمان برای بتن مورد استفاده در طرح، باید نظیر قسمتی از نمودار باشد که براساس آن مقاومت فشاری متوسط تامین شود.

انواع روش های متداول طرح اختلاط

با بکارگیری نسبت های صحیح آب، سیمان، شن و ماسه در ساخت بتن، اهداف زیر را دنبال می کنیم:

• رسیدن به مقاومت کافی
• تامین دوام کافی
• رسیدن به اسلامپ مورد نظر

در کارگاه هایی که حجم بتن ریزی بالاست، طرح اختلاط براساس آزمایشگاه بتن تعیین می گردد. البته به شرطی که در مدت استفاده از طرح اختلاط محل تهیه مصالح از بیل شن و ماسه تغییر نکند. علاوه بر روش ملی طرح مخلوط، روش وزنی حجمی (ACI-211-89)، طرح اختلاط به روش آیین نامه BS و نیز روش آلمانی از رایج ترین روش های طرح اختلاط می باشند.