۱- مقدمه: در پروژه‌های مختلف نیاز به تهیه طرح مخلوط بتن جهت ساخت آن در کارگاه وجود دارد. تهیه طرح مخلوط بتن دارای روشهای مختلفی میباشد که در دنیا برخی از آنها کاربرد بیشتری دارند. معمولاً برای استفاده از روش خاص طرح مخلوط بتن، اجباری در کار نیست اما ممکن است در پروژه‌ای خاص، مشاور و طراح پروژه توصیه اکید برای بکارگیری روش معینی داشته باشد. بهرحال طرح مخلوط، یک عملیات فنی- محاسباتی هنرمندانه آزمایشگاهی کارگاهی است و تجربه افراد نیز در آن موثر است اما سعی میشود روند مشخصی بکار گرفته شود تا وحدت رویه بوجود آید. در این نوشته سعی شده است این وحدت رویه بوجود آید.
۲- مراحل کلی: در اکثر روشهای طرح مخلوط بتن، مراحل مشترکی طی میشود و اختلاف در مراحل تهیه طرح مخلوط بتن محدود میباشد.
مراحل و گامهای تهیه طرح اختلاط بتن به قرار ذیل است:
الف: جمع‌آوری نیازها و خواسته‌های مربوط به بتن مورد نظر بویژه از مشخصات فنی خصوصی پروژه
ب: جمع‌آوری اطلاعات و داده‌های مربوط به اجزاء بتن از طریق انجام آزمایش در حدی که در طرح مخلوط کاربرد دارد.
پ: بررسی نتایج مربوط به اجزاء بتن و تصمیم‌گیری در مورد بکارگیری آنها در بتن مورد نظر و انطباق نتایج با مشخصات استاندارد یا مشخصات فنی خصوصی و عمومی پروژه و یا آئین نامه‌های موجود.
ت: تصمیم‌گیری در مورد روش محاسبات طرح مخلوط اولیه (روش آمریکایی، روش ملی، سایر روشهای اروپایی) مگر اینکه در مشخصات فنی خصوصی پروژه استفاده از روش خاصی را ملزم کرده باشد.
ث: پیگیری محاسبات طرح مخلوط اولیه بتن طبق یک روش شناخته شده طرح اختلاط با توجه به خواسته‌های پروژه و اطلاعات مربوط به اجزاء بتن
ج: ساخت مخلوط آزمون بر اساس نتایج طرح مخلوط اولیه بتن با مصالح مورد نظر و انجام اصلاحات رطوبتی در مورد سنگدانه مرطوب و آب مصرفی مخلوط در آزمایشگاه
چ: انجام آزمایشهای بتن تازه و سخت شده بر روی مخلوط آزمون و مقایسه آن با خواسته‌های پروژه از بتن و مقاومت هدف
ح: حک و اصلاح طرح مخلوط اولیه بتن در جهت انطباق با خواسته‌های پروژه و دستیابی به طرح مخلوط نهایی در آزمایشگاه
خ: ساخت مخلوط آزمون کارگاهی با وسایل بتن سازی در کارگاه و بکارگیری دقت‌های معمول کارگاهی و اصلاحات رطوبتی
د: انجام آزمایشهای بتن تازه و بتن سخت شده برای مخلوط آزمون کارگاهی و بررسی چشمی و کنترل قابلیت پمپ کردن یا پاشیدن بتن و بررسی وضعیت بتن از نظر جداشدگی، آب انداختن و غیره.
ذ: در صورت لزوم انجام حک و اصلاح بر روی طرح مخلوط نهایی آزمایشگاهی در جهت دستیابی به طرح مخلوط نهایی
ر: ارائه طرح مخلوط بتن
این گامها دقیقاً به ترتیبی که ذکر شد انجام میگردد و تحت تاثیر نوع روش بکارگیری شده قرار نمی‌گیرد. ترتیب این مراحل نیز تحت هیچ شرایطی دستخوش تغییر واقع نمی‌شود.
۳- جمع‌آوری نیازها و خواسته‌های مربوط به بتن:
خواسته‌های پروژه در مورد بتن معمولاً در درجه اول از مشخصات فنی عمومی و مشخصات فنی خصوصی استخراج میشود. در ادامه، روشهای خاص ساخت، حمل، ریختن و تراکم بتن، خواسته‌هایی را در مورد کیفیت بتن به طرح مخلوط تحمیل می‌کند که بسیار مهم است. در صورتی که نتوان با توجه به شرایط و محدودیتهای اجرایی، خواسته‌ها را مشخص نمود لازم است با مذاکره با مسئولین اجرایی و یا مکاتبه با آنها، خواسته‌ها و نیازمندیها را معین و فهرست نمود.
این خواسته‌ها ممکن است در مورد بتن تازه و یا سخت شده باشد و گاه محدودیتهایی را در مورد اجرای بتن یا اجزاء بتن مطرح نماید که در زیر بدانها پرداخته میشود.
الف: مقاومت مشخصه بتن در سن مقرر با ذکر شکل و اندازه آزمونه بتنی و یا ذکر رده بتن و آئین‌نامه یا مقررات مورد نظر
ب: مقاومت فشاری متوسط لازم برای طرح مخلوط بتن طبق آئین نامه یا مقررات و یا مشخصات فنی در صورتی که انحراف معیار مقاومتی بتن کارگاه مشخص نباشد و یا ارائه نگردیده باشد.
پ: کارایی بتن که در پای کار مورد نیاز است با ذکر نوع آزمایش کارایی و همچنین کارایی بتن بلافاصله پس از اختلاط آن
ت: بافت دانه‌بندی و وضعیت ظاهری بتن و نمای آن از نظر درشتی و ریزی
ث: سایر ویژگیهای مورد نظر درباره بتن تازه مانند جداشدگی، آب انداختن، جمع شدگی، زمان گیرش اولیه و نهایی و چگالی
ج: سایر ویژگیهای مکانیکی مورد نظر درباره بتن سخت شده مانند مدول الاستیسیته، پیوستگی با میلگرد، خزش، خستگی، مقاومت خمشی، مقاومت کششی، ضریب پواسون و…
چ: سایر ویژگیهای فیزیکی و دوام در مورد بتن سخت شده مانند چگالی، مقاومت ویژه الکتریکی، جذب آب حجمی، جذب آب موئینه، عمق نفوذ آب تحت فشار، نفوذپذیری در برابر آب، نفوذپذیری در برابر هوا یا اکسیژن، عبور جریان الکتریکی از بتن یا نفوذ سریع یون کلرید بتن، ضریب انتشار یون کلرید، جذب آب سطحی اولیه بتن، مقاومت در برابر چرخه‌های یخبندان و آبشدگی، سایش، پوسته شدگی در برابر محلول نمک طعام و…
ح: نحوه ساخت بتن، وسیله حمل و ریختن، وسیله تراکم و ویژگیهای هر یک در ارتباط با بتن مورد نیاز.
خ: ذکر محدودیتهای خاص در ارتباط با اجزاء بتن مانند انواع سیمان مصرفی مجاز، حداکثر اندازه سنگدانه مجاز، نوع سنگدانه مصرفی، انواع افزودنیهای مجاز، عیار سیمان مجاز (حداقل و حداکثر) و یا میزان مجاز مواد چسباننده
د: ذکر محدودیتهای خاص در مورد بتن مانند حداکثر نسبت آب به مواد سیمانی در مشخصات فنی پروژه و یا با توجه به محدودیتهای آئین نامه‌ای در شرایط مختلف
ذ: ذکر شرایط محیطی قرارگیری بتن و رویارویی با مواد زیان آور مانند سولفات موجود در آب زیرزمینی و خاک
۴- جمع‌آوری اطلاعات و داده‌های مربوط به اجزاء مصرفی در بتن و شرایط کارگاهی:
با توجه به نیازها و خواسته‌های پروژه و محدودیتهای مورد نیاز، لازم است اطلاعات و داده‌هایی در مورد مصالح مصرفی در بتن که عمدتاً به کمک آزمایش بدست آمده است جمع‌آوری گردد تا در مراحل بعدی مورد استفاده قرار گیرد. این اطلاعات علاوه بر داده‌هایی است که جهت کنترل کیفیت و انطباق مصالح با مشخصات فنی یا مشخصات استاندارد بکار گرفته میشود. مسلماً مصرف مصالح مورد نظر در بتن باید مجاز باشد. بدیهی است اطلاعات مربوط به ویژگیهای مصالح برای تشخیص انطباق با استاندارد و مجاز بودن مصرف آنها باید جمع‌آوری گردد که در اینجا بدان اشاره نمی‌شود.
۴-۱- داده‌ها و اطلاعات مربوط به سنگدانه مصرفی:
اطلاعات و داده‌های زیر در مورد سنگدانه مجاز مصرفی در بتن برای تهیه طرح مخلوط بتن کاربرد دارد. ممکن است برخی از این ویژگیها در روش خاصی مورد استفاده قرار گیرد و یا مورد نیاز نباشد.
الف: دانه بندی سنگدانه‌های درشت و ریز مصرفی
ب: حداکثر اندازه اسمی سنگدانه درشت مصرفی طبق تعریف رایج
پ: شکل و درصد شکستگی تقریبی سنگدانه‌های مصرفی و تطویل و تورق سنگدانه‌های مصرفی
ت: چگالی ذرات اشباع با سطح خشک سنگدانه‌های درشت و ریز مصرفی
ث: ظرفیت جذب آب سنگدانه‌های درشت و ریز مصرفی
ج: وزن مخصوص توده‌ای مخلوط شن خشک متراکم با میله
چ: وزن مخصوص توده‌ای غیر متراکم شن و ماسه خشک (در صورت پیمانه کردن حجمی سنگدانه)
ح: درصد افزایش حجم ماسه در رطوبت‌های مورد نظر (در صورت پیمانه کردن حجمی سنگدانه)
خ: مدول نرمی (ریزی) سنگدانه ریز و احیاناً سنگدانه درشت مصرفی
۴-۲- داده‌ها و اطلاعات مربوط به سیمان مصرفی:
اطلاعات و داده‌های زیر در مورد سیمان مصرفی در بتن جهت تهیه طرح مخلوط بتن کاربرد دارد. ممکن است برخی از این ویژگیها در روشهای خاصی کاربرد نداشته باشد.
الف: نوع سیمان مصرفی
ب: چگالی ذرات سیمان مصرفی
پ: مقاومت فشاری ملات ماسه سیمان استاندارد
ت: وزن مخصوص توده‌ای سیمان فله‌ای (در صورت پیمانه کردن حجمی سیمان)
۴-۳- داده‌ها و اطلاعات مربوط به افزودنیهای مصرفی:
اطلاعات و داده‌های زیر در مواد افزودنیهای مصرفی بتن میتوان بکار گرفته شود.
الف: نوع افزودنی مصرفی و مواد پایه آن
ب: ذکر اهداف اصلی مصرف افزودنی‌ها و ویژگیهای عمده مواد مورد نظر
پ: چگالی ذرات افزودنی پودری یا چگالی مواد مایع
ت: درصد آب موجود در افزودنیهای مایع
ث: وزن مخصوص توده‌ای افزودنیهای پودری (در صورت پیمانه کردن حجمی)
۴-۴- اطلاعات مربوط به شرایط ساخت بتن در کارگاه:
در رابطه با محاسبه مقاومت هدف اطلاعات زیر میتواند بکار آید.
الف: انحراف معیار مقاومت فشاری بتن در کارگاه
ب: نحوه اندازه‌گیری اجزاء بتن (حجمی یا وزنی) و دقت آن
پ: وسیله ساخت و اختلاط بتن
ت: امکانات آزمایشگاهی و کنترل کیفی بتن و تعیین رطوبت سنگدانه
ث: نیروی انسانی متخصص و نظارت بر تولید
۵- بررسی نتایج ویژگیهای اجزاء بتن و تصمیم‌گیری در مورد بکارگیری آنها
اطلاعات و داده‌های اجزاء بتن در دو بخش جداگانه کاربرد دارد. برخی اطلاعات و نتایج آزمایشها میتواند برای انطباق اجزاء بتن با مشخصات استاندارد یا مشخصات فنی پروژه بکار گرفته شود. برخی از نتایج آزمایشهای انجام شده بر روی اجزاء بتن، بصورت مستقیم یا غیر مستقیم، در طرح اختلاط بتن بکار می‌آید. ویژگیهای مشترکی نیز وجود دارد که در هر دو بخش کاربرد دارند.
بهرحال پس از بررسی نتایج ویژگیهای اجزاء بتن میتوان تشخیص داد که مصالح مزبور انطباق با استاندارد یا مشخصات فنی پروژه دارد یا خیر؟ در صورت تایید انطباق باید در مورد امکان مصرف آن در بتن مورد نظر بررسی لازم بعمل آورد. ممکن است مصالحی منطبق با استاندارد یا مشخصات پروژه باشد اما نتواند نیازهای بتن مورد نظر را تامین نماید.
۶- محاسبات طرح مخلوط اولیه بتن
بسته به روش انتخابی برای طرح مخلوط بتن، گامهای محاسبات طرح اختلاط نیز ممکن است تغییر کند اما گامهای مشترکی در همه روشها وجود دارد.
از آنجا که نتیجه نهایی طرح مخلوط بتن در همه روشها یکسان است نمیتوان بکارگیری یک روش را اجباری نمود. مسلماً طرح مخلوط اولیه در روشهای مختلف یکسان نیست. اما از آنجا که مخلوط آزمون ساخته میشود و دستیابی به بتن مطلوب منجر به حک و اصلاح در طرح مخلوط اولیه میگردد، نتیجه طرح مخلوط در نهایت نزدیک به هم خواهد بود. در یک روش نیز ممکن است تقدم و تاخر گامها امکان پذیر باشد. گاه با توجه به مصالح موجود میتوان ترتیب برخی مراحل محاسباتی را تغییر داد.
۶-۱- گامهای روش طرح مخلوط آمریکایی ACI
گامهای این روش در زیر تشریح میشود. این روش دارای محدودیتهای خاصی است که امکان بکارگیری آن در برخی حالات در ایران وجود ندارد.
الف: تعیین مقاومت فشاری متوسط (هدف) لازم برای طرح مخلوط بتن با توجه به حاشیه امنیت آئین نامه‌ای یا به کمک انحراف معیار موجود یا فرضی
ب: تعیین نسبت آب به سیمان با توجه به مقاومت فشاری هدف و نوع مصالح مصرفی در سن مقرر با توجه به نوع بتن (معمولی یا حبابدار)
پ: مقایسه نسبت آب به سیمان لازم برای تامین مقاومت فشاری با حداکثر نسبت آب به سیمان لازم در جهت دستیابی به دوام مورد نظر با توجه به شرایط محیطی و جوی و رویارویی با مواد زیان آور و نوع مصالح مصرفی و محدودیت آئین نامه‌ای، و بکارگیری از کمترین مقدار بعنوان نسبت آب به سیمان طرح مخلوط اولیه
ت: تعیین مقدار آب آزاد طرح مخلوط اولیه بتن با توجه به کارایی لازم و حداکثر اندازه سنگدانه بتن و شکل سنگدانه‌ها و نوع بتن (معمولی یا حبابدار)
ث: مشخص کردن و فرض درصد هوای موجود در بتن معمولی و حبابدار با توجه به حداکثر اندازه سنگدانه و شرایط محیطی
ج: محاسبه مقدار سیمان طرح مخلوط اولیه بتن با توجه به نسبت آب به سیمان طرح اولیه و مقدار آب آزاد آن و مقایسه آن با حداقل و حداکثر سیمان مجاز و استفاده از آن در صورت عدم وجود مشکل و یا استفاده از حداقل سیمان در صورت کمتر بودن مقدار محاسباتی از حداقل سیمان مجاز و یا استفاده از مقدار سیمان نزدیک به حداکثر سیمان مجاز و مصرف روان کننده یا اقدام مناسب دیگر برای کاهش سیمان
چ: محاسبه مقدار مدول ریزی (نرمی) ماسه مصرفی و اطمینان از انطباق دانه‌بندی سنگدانه درشت مصرفی (مخلوط شن) با یکی از دانه‌بندی‌های استاندارد شن در ASTM و تعیین سهم هر یک از شن‌ها برای داشتن مخلوط شن استاندارد
ح: تعیین حجم شن مخلوط متراکم با میله با توجه به حداکثر اندازه شن و مدول نرمی ماسه و کارایی بتن و با عنایت به مورد مصرف و نحوه حمل و ریختن بتن
خ: محاسبه مقدار شن مخلوط خشک با توجه به حجم شن مزبور و وزن مخصوص توده‌ای شن خشک متراکم با میله
د: محاسبه مقدار هر شن بصورت خشک به تفکیک با توجه به سهم هر شن در مخلوط
ذ: محاسبه شن‌ها بصورت اشباع با سطح خشک با توجه به وزن خشک آنها و ظرفیت جذب آب هر یک
ر: محاسبه حجم مطلق هر یک از اجزاء بتن با توجه به چگالی ذرات هر یک از آنها
ز: محاسبه حجم مطلق ماسه با توجه به حجم سایر اجزاء و حجم هوای موجود در بتن
ژ: محاسبه وزن ماسه اشباع با سطح خشک با توجه به حجم مطلق ماسه و چگالی ذرات اشباع با سطح خشک آن
س: محاسبه وزن یک متر مکعب بتن متراکم تازه با جمع کردن اوزان اجزاء بتن (سیمان، آب آزاد، شن و ماسه اشباع با سطح خشک و افزودنی)
ش: محاسبه وزن خشک ماسه با توجه به ظرفیت جذب آب و مقدار آب موجود در آن
ص: محاسبه مقدار آب کل طرح مخلوط اولیه با جمع کردن آب آزاد و آب موجود در سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک.
میتوان بند ت و ث را قبل از بندهای الف، ب و پ به انجام رسانید.
۶-۲- گامهای روش ملی طرح مخلوط بتن:
مراحل وگامهای این روش در ذیل آورده شده است. این روش فعلاً برای حداکثر اندازه تا ۳۸ میلیمتر ارائه شده است و قابلیت‌های ویژه‌ای را در طرح مخلوط بتن‌های مختلف بویژه در ایران دارا میباشد.
الف: تعیین محدوده دانه‌بندی مطلوب با توجه به مورد مصرف، نحوه و حمل و ریختن و کارایی بتن و حداکثر اندازه سنگدانه مصرفی
ب: تعیین سهم حجمی هر یک از سنگدانه‌های مصرفی با توجه به محدوده دانه‌بندی مطلوب و دانه‌بندی هر یک از سنگدانه‌ها و محاسبه دانه‌بندی مخلوط سنگدانه بتن
پ: تعیین درصد شکستگی متوسط سنگدانه‌های درشت با توجه به سهم هر شن در مجموع مخلوط شن و درصد شکستگی هر کدام
ت: تعیین مقاومت فشاری متوسط (هدف) لازم برای طرح مخلوط بتن با توجه به حاشیه امنیت آئین نامه‌ای و یا به کمک انحراف معیار بدست آمده از رده‌بندی کیفی تولید بتن در کارگاه و یا انحراف معیار مقاومتی موجود کارگاه
ث: تعیین نسبت آب به سیمان با توجه به مقاومت هدف و رده مقاومتی سیمان و درصد شکستگی متوسط سنگدانه درشت در سن مقرر و با توجه به نوع بتن معمولی یا حبابدار
ج: مقایسه نسبت آب به سیمان لازم برای تامین مقاومت فشاری با حداکثر نسبت آب به سیمان لازم در جهت دستیابی به دوام مورد نظر با توجه به شرایط محیطی و جوی و رویارویی با مواد زیان آور و نوع مصالح مصرفی و محدودیت بتن ماسه‌ای و استفاده از کمترین مقدار بعنوان نسبت آب به سیمان طرح مخلوط اولیه
چ: محاسبه مدول ریزی (نرمی) مخلوط سنگدانه بتن با توجه به دانه‌بندی مخلوط سنگدانه
ح: تعیین معادل درصد شکستگی متوسط سنگدانه‌های ریز و درشت با توجه به سهم هریک و درصد شکستگی آنها
خ: تعیین مقدار آب آزاد لازم برای دستیابی به کارایی مورد نظر با توجه به مدول ریزی مخلوط سنگدانه و معادل درصد شکستگی متوسط آنها و نوع بتن معمولی یا حبابدار
د: محاسبه مقدار سیمان یا مواد سیمانی با توجه به مقدار آب آزاد و نسبت آب به سیمان طرح مخلوط اولیه و مقایسه آن با حداقل و حداکثر سیمان مجاز و استفاده از مقدار محاسبه شده در صورت قرار داشتن در بین دو مقدار حداقل و حداکثر مجاز و یا استفاده از حداقل مجاز سیمان در صورت قرار گرفتن مقدار سیمان در زیر حداقل مجاز و یا استفاده از مقدار سیمان نزدیک به حداکثر مجاز و بکارگیری روان کننده یا اقدام مناسب دیگر برای کاهش سیمان
ذ: تصحیح مقدار آب آزاد با توجه به میزان سیمان محاسبه شده و نوع و درصد پوزولان مصرفی یا موجود در سیمان
ر: محاسبه مجدد مقدار سیمان با توجه به مقدار آب تصحیح شده و نسبت آب به سیمان و طی مراحل مقایسه‌ای فوق
ز: مشخص کردن مقدار درصد و حجم هوای غیر عمدی بتن معمولی و درصد و حجم هوای موجود یا لازم در بتن حبابدار
ژ: محاسبه مجموع احجام مطلق سیمان، آب و افزودنی و حجم هوای بتن
س: محاسبه حجم مطلق مخلوط سنگدانه بتن با توجه به مجموع احجام مطلق سایر اجزاء و حجم هوای بتن
ش: محاسبه حجم هر یک از سنگدانه‌ها با توجه به سهم هریک از آنها
ص: محاسبه وزن اشباع با سطح خشک هریک از سنگدانه‌ها با توجه به حجم هریک و چگالی اشباع با سطح خشک آنها
ض: محاسبه وزن یک متر مکعب بتن متراکم تازه با جمع کردن اوزان اجزاء بتن (سیمان، آب آزاد، شن و ماسه اشباع با سطح خشک و افزودنی)
ط: محاسبه اوزان سنگدانه‌های خشک با توجه به مقادیر اشباع با سطح خشک و ظرفیت جذب آب هریک
ظ: محاسبه مقادیر آب موجود در سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک
ع: محاسبه مقدار آب کل طرح مخلوط اولیه با توجه به جمع کردن مقادیر آب آزاد و آب موجود در سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک
در صورت استفاده از یک شن میتوان بندهای الف، ب و پ را پس از بندهای ت، ث، ج به انجام رسانید. همچنین میتوان بندهای چ، ح، خ را قبل از بندهای ت، ث، ج انجام داد.
۷- ساخت مخلوط آزمون طرح مخلوط اولیه بتن
هیچ تضمینی وجود ندارد که طرح مخلوط بدست آمده بتواند نیازها و خواسته‌ها برآورده کند. زیرا به دلیل ملحوظ نکردن بسیاری از عوامل، دقت کافی در تعیین مقادیر نسبت آب به سیمان، مقدار آب آزاد در نتیجه سیمان و سایر اجزاء وجود ندارد. بنابراین لازم است با ساخت دقیق طرح مخلوط اولیه، بتوان از صحت آن اطمینان حاصل نمود. مخلوطی که بدین منظور ساخته میشود را مخلوط آزمون یا آزمایشی می‌نامند. در این راه، اقدامات مربوط را میتوان به صورت زیر برشمرد.
الف: فراهم نمودن مقدار کافی از مصالح آزمایش شده مصرفی
ب: تعیین درصد رطوبت هریک از سنگدانه‌ها
پ: محاسبه مقدار سنگدانه مرطوب با توجه به مقدار سنگدانه خشک طرخ مخلوط اولیه و درصد رطوبت موجود در آنها
ت: محاسبه مقدار آب مصرفی برای ساخت بتن با کسر مقدار رطوبت موجود در سنگدانه‌ها از مقدار آب کل طرح مخلوط اولیه
ث: مشخص کردن حجم بتن مخلوط آزمون با توجه به مقادیر بتن لازم جهت انجام آزمایشهای بتن تازه و سخت شده مورد نیاز
ج: تعیین مقادیر اجزاء بتن مخلوط آزمون با توجه به حجم بتن مخلوط آزمون و مقادیر اجزاء بتن در یک مترمکعب بتن تازه متراکم
چ: ساخت مخلوط آزمون با مخلوط کن (ترجیحاً مشابه وسیله ساخت بتن در کارگاه) در آزمایشگاه طبق دستورهای استاندارد و یا روش مورد نظر
۸- انجام آزمایش بر روی مخلوط آزمون و مقایسه آن با خواسته‌ها
گامهای این مرحله به قرار ذیل است.
الف: تهیه آزمونه برای آزمایشهای بتن تازه و انجام آزمایش بر روی بتن تازه
ب: تهیه آزمونه برای آزمایشهای بتن سخت شده و انجام آزمایش در موعد مقرر
پ: مقایسه نتایج آزمایشهای بتن تازه مخلوط آزمون با خواسته‌های پروژه و طرح مخلوط بتن
ت: مقایسه نتایج آزمایشهای بتن سخت شده مخلوط آزمون با خواسته‌های پروژه و طرح مخلوط بتن بویژه با مقاومت هدف
۹- حک و اصلاح (تصحیح) طرح مخلوط اولیه بتن برای دستیابی به طرح مخلوط نهایی در آزمایشگاه:
اگر نتایج مخلوط آزمون، خواسته‌های پروژه را در مورد بتن برآورده نماید، طرح مخلوط نهایی همان طرح مخلوط اولیه خواهد بود. در غیر اینصورت لازم است با تغییر در مقادیر اجزاء و نسبت‌های آنها سعی نمود به خواسته‌های مورد نظر دست یافت. از آنجا که نتایج آزمایشهای بتن تازه پس از مدت کوتاهی بدنبال ساخت مخلوط آزمون حاصل میگردد میتوان تصحیحات لازم را در زمان کوتاهی اعمال نمود و دوباره مخلوط را ساخت و به مخلوط نهایی (از نظر خواص بتن تازه) دست یافت.
برای اینکه تهیه طرح مخلوط نهایی بدلیل طولانی مدت بودن تعیین نتایج بتن سخت شده بطول نینجامد، بهتر است سه طرح مخلوط اولیه با نسبت‌های آب به سیمان نزدیک به هم (با اختلاف حدود ۰۲/۰) تهیه کنیم و سه مخلوط آزمون پس از تصحیحات مربوط به بتن تازه بسازیم تا در سن مقرر (معمولاً ۲۸ روز) یکی از آنها را انتخاب نمائیم. در غیر اینصورت اگر یک مخلوط آزمون ساخته شود لازم است پس از سن مقرر، حک و اصلاح لازم را بویژه در مورد نسبت آب به سیمان اعمال نمائیم و دوباره مخلوط آزمون را بسازیم. در این حالت مخلوط نهایی آزمایشگاهی حاصل میگردد و معمولاً میتواند در کارگاه ساخته شود مگر اینکه در مشخصات پروژه ساخت مخلوط آزمون کارگاهی پیش بینی شده باشد.
۱۰- ساخت مخلوط آزمون کارگاهی:
از آنجا که ممکن است امکانات ساخت بتن در کارگاه شرایط ویژه‌ای را دارا باشد یا برای حمل و ریختن بتن از پمپ استفاده گردد و یا نحوه خاصی از حمل و ریختن بکار رود که به کیفیت بتن حساس باشد و یا بتن پاشی مدنظر باشد، لازم است مخلوط بتن در شرایط واقعی کارگاهی و با وسایل موجود ساخت و حمل، ریختن و تراکم و پرداخت ساخته شود و اجرا گردد تا کیفیت بتن در عمل به آزمایش در آید و از نظر مقاومتی و خواص بتن سخت شده نیز کنترل گردد.
۱۱- انجام آزمایشهای بتن تازه و سخت شده بر روی مخلوط آزمون کارگاهی:
پس از ساخت مخلوط آزمون کارگاهی، انجام آزمایشهای بتن تازه و سخت شده باید در دستور کار قرار گیرد. همچنین بویژه لازم است نسبت به بررسی‌های نظری در مورد بتن اقدام گردد و قابلیت پمپ کردن یا پاشیدن بتن کنترل شود و مقایسه‌ای بین وضعیت موجود با خواسته‌های اجرایی صورت پذیرد.
۱۲- حک و اصلاح طرح مخلوط با توجه به مشاهدات و نتایج کارگاهی:
در صورت وجود مغایرت وضعیت طرح مخلوط بتن با خواسته‌های اجرایی، در عمل، لازم است طرح مخلوط به نحوی اصلاح شود که نتیجه مطلوب عاید گردد و به مخلوط نهایی دست یابیم.
۱۳- ارائه طرح مخلوط نهایی بتن:
لازم است طرح مخلوط نهایی بتن بصورت زیر و بطور کامل ارائه گردد. ارائه مطلوب نتایج طرح مخلوط بتن مرحله مهمی به حساب می‌آید.
۱۳-۱- ارائه اطلاعات عمومی پروژه و طرح مخلوط بتن
الف: نام پروژه، نام کارفرما، نام مشاور، نام سازنده و محل اجرای پروژه
ب: نام درخواست کننده طرح اختلاط بتن و نام تهیه کننده و ارسال کننده نمونه سنگدانه، سیمان، آب و افزودنی
پ: نام سازه و قطعه‌ای که بتن در آن ریخته میشود.
۱۳-۲- ارائه اطلاعات مربوط به بتن و محدودیتهای فنی و اجرایی آن
الف: نوع بتن (ساده یا غیر مسلح، مسلح، پیش تنیده، پیش ساخته، بتن آماده، سبک، سنگین، معمولی، حبابدار، خود تراکم، پمپی، الیافی، پیش آکنده و…)
ب: مقاومت فشاری مشخصه بتن بهمراه شکل و ابعاد آزمونه و سن مقرر
پ: انحراف معیار بدست آمده یا فرضی یا حاشیه امنیت منظور شده در آئین نامه مربوطه
ت: مقاومت فشاری هدف (میانگین طرح اختلاط) با ذکر روابط آئین نامه‌ای
ث: کارایی مطلوب درپای کار و فاصله زمانی اختلاط تا آزمایش و کارایی مطلوب بلافاصله پس از اختلاط
ج: درصد هوای بتن غیر عمدی فرضی یا عمدی مورد نظر
چ: بافت دانه‌بندی بتن، آب انداختن، جداشدگی، ظاهر و نمای بتن مورد نظر و جمع شدگی
ح: محدوده چگالی بتن متراکم تازه مورد نظر
خ: محدودیتهای مربوط به زمان گیرش بتن
د: محدودیتهای دوام مانند نفوذپذیری، جذب آب حجمی، جذب آب موئینه، عمق نفوذ آب تحت فشار، نفوذپذیری در برابر اکسیژن، عبور جریان الکتریکی از بتن، نفوذ سریع یون کلرید در بتن، ضریب انتشار یون کلرید، جذب آب سطحی اولیه بتن، دوام در برابر چرخه‌های یخبندان و آبشدگی، پوسته شدگی در برابر محلول نمک طعام، سایش و غیره بهمراه ذکر استانداردهای مربوطه
ذ: شرایط محیطی رویارو با بتن و تماس با مواد زیان آور (شرایط اقلیمی و جوی، مقدار سولفات و یون کلرید موجود در خاک و آب زیرزمینی)
ر: حداقل پوشش بتنی روی میلگرد (در صورت مسلح بودن) با ذکر مرجع
ز: ذکر وسیله ساخت بتن و نوع سنجش مقادیر اجزاء بتن و سطح کنترل کیفی و نظارت در ساخت بتن در کارگاه مورد نظر
س: ذکر وسیله یا وسایل حمل و ریختن و تراکم بتن
ش: ذکر سایر ویژگیهای مکانیکی و فیزیکی بتن سخت شده مانند چگالی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسون، مقاومت خمشی، مقاومت کششی، پیوستگی با میلگرد، خزش، خستگی، رنگ
ص: ذکر محدودیتهای مربوط به سیمان مصرفی مجاز، حداقل و حداکثر مجاز عیار سیمان بهمراه مرجع تعیین آن
ض: ذکر حداکثر اندازه مجاز سنگدانه و نحوه مشخص نمودن آن با ذکر مرجع و احیاناً محدودیتهای مربوط به شکل و نوع سنگدانه
ط: ذکر حداکثر مجاز نسبت آب به سیمان و مرجع آن
ظ: ذکر حداقل و حداکثر مجاز درصد حباب هوای عمدی برای دستیابی به دوام مورد نظر بهمراه مرجع آن
۱۳-۳- اطلاعات مربوط به سیمان مصرفی:
الف: نام کارخانه تولید کننده سیمان
ب: نوع سیمان مصرفی در طرح و در صورت لزوم ذکر ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی و شیمیایی آن
پ: چگالی ذرات سیمان مصرفی (بر اساس نتایج آزمایشگاهی یا فرض شده)
ت: مقاومت فشاری ملات ماسه سیمان استاندارد (در صورت نیاز)
ث: وزن مخصوص توده‌ای سیمان (در صورت ساخت بتن با پیمانه کردن حجمی)
۱۳-۴- اطلاعات مربوط به سنگدانه مصرفی:
الف: ذکر کارگاه تولید کننده سنگدانه‌ها و در صورت امکان نام معدن سنگدانه‌ها به تفکیک
ب: ذکر نوع سنگدانه مصرفی (طبیعی یا مصنوعی، سبک یا معمولی یا سنگین، آلی یا معدنی) و در صورت لزوم ذکر منشأ پیدایش آن
پ: ارائه دانه‌بندی سنگدانه‌های مصرفی و ذکر مدول نرمی بهمراه حداکثر اندازه آن
ت: ذکر شکل و درصد شکستگی تقریبی سنگدانه‌ها و ضریب تطویل و تورق آنها به تفکیک
ث: ذکر درصد گذشته از الک ۷۵ میکرون برای سنگدانه‌های مختلف
ج: ذکر چگالی ذرات اشباع با سطح خشک و ظرفیت جذب آب سنگدانه‌ها
چ: ارائه نتایج مواد زیان آور سنگدانه‌ها (در صورت نیاز)
ح: وزن مخصوص توده‌ای سنگدانه خشک درشت دانه متراکم با میله بصورت مخلوط شده با درصد معین از هر نوع شن (برای روش ACI)
خ: وزن مخصوص توده‌ای سنگدانه‌های ریز و درشت غیر متراکم (در صورت ساخت بتن با پیمانه کردن حجمی) و درصد افزایش حجم ماسه در رطوبت‌های مختلف در صورت پیمانه کردن حجمی ماسه
۱۳-۵- اطلاعات مربوط به آب مصرفی:
الف: محل تامین آب و ذکر قابلیت شرب آن
ب: ذکر ویژگیهای شیمیایی آب غیر آشامیدنی (PH و مواد معلق جامد، مواد جامد محلول در آب، سولفات، کلرید، معادل قلیایی)
پ: ذکر ویژگیهای فیزیکی مکانیکی آب غیر آشامیدنی (گیرش خمیر سیمان، مقاومت فشاری ملات، انبساط خمیر سیمان) در صورت نیاز
۱۳-۶- اطلاعات مربوط به افزودنیهای مصرفی و الیاف
الف: نام تولید کننده یا فروشنده مواد افزودنی مصرفی و الیاف
ب: نوع افزودنیهای مصرفی (شیمیایی یا پودری معدنی) بهمراه عملکرد اصلی افزودنی و در صورت لزوم مواد اصلی تشکیل دهنده آن
پ: نام تجاری افزودنی یا الیاف
ت: ذکر مشخصات افزودنی و الیاف بر اساس اظهارات تولید کننده یا فروشنده
ث: مقادیر حداقل و حداکثر میزان مصرف افزودنی و الیاف بر اساس نظر تولید کننده
ج: چگالی افزودنیهای مصرفی و الیاف (تعیین شده در آزمایشگاه یا طبق اظهار تولید کننده)
چ: وزن مخصوص توده‌ای افزودنی پودری و الیاف ۱۲ (در صورت ساخت بتن با پیمانه حجمی)
۱۳-۷- ذکر مقادیر و نسبت‌های اجزای طرح مخلوط بتن (اولیه و نهایی)
الف: نسبت آب به سیمان یا مواد سیمانی
ب: آب آزاد (وزنی یا حجمی)
پ: عیار سیمان (وزنی و در صورت نیاز حجمی)
ت: عیار مواد افزودنی پودری معدنی (جایگزین سیمان) بصورت وزنی و در صورت نیاز حجمی
ث: سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک به تفکیک به صورت وزنی
ج: آب کل بتن (وزنی یا حجمی)
چ: سنگدانه‌های خشک به تفکیک بصورت حجمی و در صورت نیاز به صورت حجمی
ح: مواد افزودنی شیمیایی (وزنی و در صورت نیاز حجمی)
خ: وزن مخصوص محاسباتی بتن متراکم تازه
د: سهم هر یک از سنگدانه‌ها در مخلوط سنگدانه و دانه‌بندی مخلوط سنگدانه، درصد شکستگی متوسط مخلوط سنگدانه‌های درشت و در صورت بکارگیری روش ملی معادل درصد شکستگی متوسط مخلوط سنگدانه
ذ: مدول ریزی مخلوط سنگدانه‌ها (در صورت بکارگیری روش ملی)
ر: ذکر مقدار الیاف بصورت وزنی و در صورت نیاز حجمی
۱۳-۸- ذکر ویژگیهای بتن تازه و سخت شده مخلوط‌های آزمون
الف: اسلامپ یا کارایی حاصله پس از مدت مورد نظر
ب: وزن مخصوص بتن متراکم تازه
پ: درصد هوای بتن بهمراه روش اندازه‌گیری آن
ت: دمای بتن
ث: زمان گیرش بتن (در صورت نیاز)
ج: تشریح وضعیت ظاهری بتن مانند آب انداختن، جداشدگی و بافت دانه بندی و غیره
چ: ذکر مقاومت فشاری آزمونه‌های بتن در سنین مورد نظر و متوسط آنها با ذکر شکل و اندازه آزمونه‌ها و روش استاندارد بکار رفته
ح: ذکر سایر نتایج آزمایشهای مقاومتی مانند مقاومت خمشی، کششی، مدول ارتجاعی و… در سنین مورد نظر با ذکر شکل و اندازه آزمونه و روش مورد استفاده (نتیجه هر آزمونه و متوسط آنها) در صورت نیاز
خ: ذکر نتایج آزمایشهای تعیین چگالی، تخلخل، جذب آب حجمی، جذب آب موئینه و سایر آزمایشهای دوام برای هر آزمونه و متوسط آنها در سنین مقرر بهمراه ذکر شکل و اندازه آزمونه و روش مورد استفاده در صورت نیاز
دانلود نمونه طرح اختلاط
نمونه طرح اختلاط-۱
