طرح مخلوط بتن و عوامل موثر بر آن
طرح مخلوط بتن به‌عبارتی به معنای تعیین مقدار دقیق یا در مواردی تعیین مقدار تقریبی مواد اجزای تشکیل دهنده بتن است. به این ترتیب باتوجه‌به نوع کاربرد بتن، نوع اسلامپ، ماندگاری مورد نیاز و مشخصات دیگر به تعیین طرح اختلاط آن می‌پردازند. طرح مخلوط بتن به صورت وزنی معین و یا ظرفیت یک پیمانه مشخص تعیین می‌شود. در کارگاه‌هایی که سیستم توزین ندارند، می‌توان از ترازو با پیمانه معین برای افزایش میزان دقت استفاده کرد.
در این روش، طرح بتن به‌صورت پیمانه‌ای بسط داده می‌شود زیرا انجام این کار به‌صورت نسبی صورت می‌گیرد. البته در بهترین حالت، تعیین طرح مخلوط بتن باید در آزمایشگاه و با استفاده از روش‌های استاندارد (مثل روش ملی طرح مخلوط بتن، ACI، BS و…) توسط کارشناسان با تجربه انجام شود. اما در کارگاه‌های کوچک ساختمانی که به دلایل مختلف نمی‌توانند به آزمایشگاه دسترسی داشته باشند، این روش قابل استفاده است. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین روش‌های طرح اختلاط بتن و عوامل تاثیرگذار بر آن خواهیم پرداخت.
عوامل موثر در طرح مخلوط بتن
عوامل و پارامترهای بسیار زیادی وجود دارند که تاثیر بسیار زیادی در افزایش میزان کارایی، ماندگاری و کیفیت بتن دارند. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین آن‌ها خواهیم پرداخت.
نسبت سیمان، سنگدانه و آب
برای دستیابی به کارائی مناسب در طرح مخلوط بتن، مهم است که نسبت مناسبی از سیمان به سنگدانه‌ها و آب در نظر گرفته شود. همچنین، استفاده از مواد افزودنی بتن مناسب در هنگام محاسبه اجزای بتن نیز می‌تواند به بهبود کارائی آن کمک بسیار زیادی کند.
میزان آب استفاده شده
روان بودن بتن به مقدار آب استفاده شده و نسبت آب به سیمان وابسته است. با افزایش نسبت آب به سیمان، روان‌شدگی بتن افزایش می‌یابد. همچنین، استفاده از سنگدانه‌های مناسب و توزیع مناسب آن‌ها و استفاده از انواع روان کننده بتن در مخلوط بتن نقش مهمی در روان‌شدگی بتن دارد.
نوع سيمان
علاوه بر موارد ذکر شده، نوع سيمان استفاده شده در توليد بتن نیز تأثير قابل توجهی دارد که کمک بسیار زیادی به داشتن دوام مناسب می‌کند. سیمان پورتلندی ASTM C150 عادی یا سیمان پورتلندی با میزان گچ کمتر، اغلب در هنگام صورت‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
روش‌های مختلف طرح مخلوط بتن
روش‌های مختلفی برای محاسبه طرح مخلوط بتن وجود دارند که در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین آن‌ها خواهیم پرداخت. در این روش‌ها رعایت استاندارد‌های ذکر شده، باعث می‌شود بتن تولید شده از عملکرد بهتری برخوردار باشد.
اختلاط بتن از راه ACI 211
در طرح اختلاط بتن به روش ۲۱۱ ACI، سه روش اختلاط بتن مورد بحث قرار می‌گیرد که شامل روش وزنی، روش حجمی و روش سریع است. این روش‌ها بر اساس خواص مصالح مورد استفاده در هر منطقه تنظیم شده‌اند. با این حال، روش ACI 211-09 تحت عنوان راهنمایی‌هایی برای انتخاب نسبت‌های مناسب مواد در بتن قرار دارد که با ساخت نمونه آزمایشگاهی و انجام آزمایشات ساده، نتایج طراحی قبلی را اصلاح کرده و خواص ویژه مصالح هر منطقه را در نتایج طراحی دخالت می‌دهد. استفاده از این روش در شرایط کشور ایران نتایج قابل قبول و منطقی خواهد داشت، به خصوص اگر مرحله پایانی ساخت نمونه آزمایشگاهی نیز در طرح استفاده شود.
روش‌های وزنی و حجمی برای تعیین مقدار مواد تشکیل دهنده برای مخلوط کردن بتن
طرح اختلاط بتن به روش وزنی معمولاً به‌عنوان یکی از دقیق‌ترین طرح‌های اختلاط شناخته می‌شود، در این روش اکثر مواد تشکیل دهنده براساس وزن خود به اجزای بتن اضافه می‌شوند. به بیانی دیگر، میزان سیمان، شن، ماسه و آب مورد استفاده در این ماده به وزن این موارد بستگی دارد. این روش دارای دقت بسیار بالایی در تعیین نسبت صحیح مواد است و در این هنگام، استفاده از تجهیزات دقیق الکترونیکی ضروری است.
روش حجمی نیز راهی بسیار مناسب برای مخلوط بتن است. در این روش نیز، نسبت همه مواد که شامل سیمان، شن، ماسه و آب هستند، براساس حجم آن‌ها تعیین می‌شود. به عبارت دقیق‌تر، حجم هر کامپوننت با استفاده از قالب‌گیرهای مناسب چگال‌تر شده و سپس با چگالیدگي های منظم در قالب خلاء پذیرفته شده است. در ادامه به بررسی اصلی ترین مراحل طرح مخلوط بتن که شامل تعیین مقدار اسلامپ مورد نیاز، برگزین بزرگترین بعد دانه‌ها و تعیین میزان آب مورد نیاز است، خواهیم پرداخت.
تعیین مقدار اسلامپ مورد نیاز
تعیین مقدار اسلامپ مورد نیاز معمولا با توجه به نوع سازه و نوع بتن مورد نیاز صورت می‌گیرد. اما به‌طورکلی با استفاده از اطلاعات زیر می‌توانید مقادیر حدودی برای استفاده از بتن را بدست آورید.
– پی‌های سقف: 50-100 میلیمتر
– ستون و پایه: 100-150 میلیمتر
– پی‌های بالکن: 100-150 میلیمتر
– پی‌های پل: 100-150 میلیمتر
– پی‌های تیرچه: 75-125 میلیمتر
– پی‌های هایپربول: 75-125 میلیمتر
– پی‌های فولادبرجستگان: 75-125 میلیمتر
انتخاب بزرگترین بعد سنگدانه‌ها
تعیین و انتخاب کردن بزرگترین بعد سنگدانه نیز یکی دیگر از مراحل مهم اختلاط بتن به‌حساب می‌آید. این فاکتور با dmax نشان داده می‌شود که بر اساس تجربه مهندسان مجرب و نیز امکانات و شرایط موجود در محل تعیین می‌شود. استفاده از دانه‌های درشت‌تر باعث کاهش مصرف خمیر سیمان و سپس کاهش مصرف سیمان خواهد شد. بااین‌حال، باید به محدودیت‌های حداکثر بعد سنگدانه‌ها نیز توجه کنید تا از بروز مشکلات متعدد جلوگیری نمایید.
تعیین میزان آب مورد نیاز و هوا
برای تعیین میزان آب مورد نیاز و مقدار هوایی که بایستی مورد استفاده قرار بگیرد، می‌توانید از جداول مخصوص این کار استفاده کنید که باتوجه‌به اسلامپ و بزرگترین بعد دانه‌ها تقسیم بندی می‌شوند. البته در هنگام تعیین میزان آب مورد نیاز و مقدار هوا، توجه کردن به بخش‌های مختلف جدول که شامل بتن‌های بدون هوا و بتن‌های هوادار است، بسیار حائز اهمیت است.
مهم‌ترین نکات در روش‌های مختلف مخلوط بتن
در هنگام اختلاط بتن طی هریک از روش‌های ذکر شده، رعایت کردن برخی نکات از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. رعایت کردن این نکات باعث بهبود کیفیت بتن، افزایش ماندگاری آن و موارد دیگر می‌شود. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین آن‌ها خواهیم پرداخت.
تعیین درست نسبت آب به سیمان (یا نسبت آب به مواد سیمانی)
این نسبت تعیین کننده قابلیت جریان و کارایی بتن است. نسبت آب به سیمان باید به گونه‌ای باشد که بتن دارای خصوصیات مطلوب در مقاومت و دوام باشد. به بیانی دیگر، در بتن، نسبت آب به سیمان اثر مهمی بر مقاومت آن دارد. با افزایش نسبت آب به سیمان، مقدار آب آزاد در بتن افزایش می‌یابد و منافذ مویینه در ساختار بتن افزایش می‌یابد.
این منافذ مویینه باعث کاهش چگالی و قدرت پیوند بین دانه‌های سیمان و دانه‌های خرده سنگ در بتن می‌شود، که منجر به کاهش مقاومت بتن خواهد شد. بنابراین، با کاهش نسبت آب به سیمان، تعداد منافذ مویینه کاهش یافته و قدرت پیوند بین دانه‌های سیمان و دانه‌های خرده سنگ افزایش می‌یابد. این باعث افزایش چگالی و قوام بتن شده و در نتیجه، مقاومت بتن نسبت به فشار، خمش و سایر نیروها افزوده خواهد شد.
مشخصات و خصوصیات سنگدانه
شکل، بافت و حداکثر اندازه سنگدانه‌ها تأثیر بسیار زیادی در بهبود خصوصیات مفید بتن دارند. سنگدانه‌ها باید مناسب باشند تا در ترک‌ها و جابجایی‌ها پایدار باشند.
مقاومت
توجه کردن به مقاومت مورد نیاز بخشی که قرار است بتن در آن مورد استفاده قرار بگیرد نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. فاکتورهای مختلفی در افزایش میزان مقاومت بتن در هنگام اختلاط آن تاثیرگذار هستند که توجه به این موارد می‌تواند تا حد بسیار زیادی کارایی بتن را افزایش یابد.
جمع‌بندی
باتوجه به موارد ذکر شده، روش‌های مختلفی برای تعیین طرح مخلوط بتن وجود دارند که هریک دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند. در متن بالا به چند مورد از اصلی‌ترین آن‌ها اشاره شد. همچنین رعایت چند نکته درهنگام انجام این موارد از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
برای خرید انواع مواد افزودنی بتن و همچنین انواع روان کننده بتن می‌توانید با ما در شرکت تولید کننده مواد شیمیایی ساختمانی همگرایان تولید (کپکو) در ارتباط باشید. ما سال‌های سال است که در این زمینه فعالیت داریم و توانسته‌ایم مرغوب‌ترین محصولات را به دست مصرف کنندگان برسانیم. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید با شماره تلفن‌های مندرج در سایت در تماس باشید و پاسخ سوالات خود را بگیرید.
