مراحل طرح مخلوط  بتن به روش وزنی و حجمی

مراحل طرح مخلوط  بتن به روش وزنی و حجمی
193 1399/11/12

مراحل طرح مخلوط  بتن به روش وزنی و حجمی

طرح اختلاط بتن گامی مهم در حفظ توم و تامین خواسته ها از بتن می باشد. طرح اختلاط بتن به صورت وزنی و یا حجمی انجام می شود. در متن ذیل به شرح مراحل طرح اختلاط پرداخته می شود.

 

مراحله 1- انتخاب اسلامپ

انتخاب اسلامپ مناسب برای بتن تازه، در وهله اول براساس تجربه است بدین ترتیب که مهندس با توجه به تجربیات قبلی و براساس نوع عضو سازه ای که بتن ریزی خواهد شد، اسلامپ لازم را انتخاب می کند.

 

در صورتی که چنین تجربه ای موجود نباشد، می توان از جدولی که ارائه خواهد شد استفاده کرد. در این جدول براساس نوع عضو بتنی، مقدار حداکثر و حداقل اسلامپ پیشنهاد است. با توجه به اینکه محدوده پیشنهادی نسبتا وسیع است، نظر مهندس در تعیین عدد دقیق اسلامپ در محدوده پیشنهادی، با توجه به تجربه و شرایط کارگاهی، ضروری است.

 

مرحله 2- انتخاب بزرگترین بعد دانه ها:

بزرگترین بعد دانه شنی (Dmax) مصرفی براساس تجربه مهندس طراح و نیز امکانات و شرایط موجود محلی تعیین می شود. در مجموع هرچه از دانه های درشت تری استفاده شود، بتن دارای اسکلت بندی قوی تر بوده و در ضمن مصرف سیمان نیز کاهش می یابد. ولی باید به محدودیت های حداکثر بعد دانه ها که قبلا ذکر شد، توجه شود.

 

مرحله 3- تخمین مقدار آب لازم و میزانن هوا (W و A):

مقادیر تقریبی آب لازم و میزان هوا را می توان از جدولی که در مقالات بعدی ارائه می شود و براساس اسلامپ انتخاب شده و بزرگترین بعد دانه ها، تعیین کرد. قسمت بالای جدول برای بتن بدون هوا مورد استفاده قرار می گیرد. در این قسمت همچنین مقادیر قریبی هوای غیر عمدی که در بتن بدون ایجاد خواهد شد، پیش بینی شده است (مشروط بر آن که ارتعاش لازم به بتن داده شود) قسمت پایین جدول برای بتن هوادار مورد استفاده قرار خواهد گرفتدر این قسمت مقادیر متوسط درصد هوای لازم که در شرایط محیطی مختلف مناسب خواهد بود، پیش بینی شده است. نوع شرایط محیطی بسته به پیش  بینی میزان حمله سولفات ها یا کلرورها و تر و خشک شدن های متوالی، ممکن است به صورت عادی، متوسط و یا شدید تعیین گردد. درصدهای پیشنهادی هوا در این قسمت، با بکارگیری مواد مضاف مناسب و با استفاده از دستورالعمل های آن ها در مورد میزان مصرف، حاصل خواهد شد.

 

تصمیم گیری در مورد استفاده از بتن هوادار یا بتن بدون هوا بسته به شرایط محیطی بتن و امکانات اجرایی کار و به عهده مهندس طراح است.

 

مرحله 4- انتخاب نسبت آب به سیمان (W/C):

انتخاب نسبت آب به سیمان براساس دو مسئله صورت می گیرد:

الف- براساس مقاومت مورد نظر

ب- براساس شرایط محیطی بتن (و یا براساس دوام مورد نظر)

 

جدول الف که ارائه خواهد شد، براساس مقاومت فشاری 28 روزه بتن (نمونه استوانه ای) که در ساخت بتن مورد نظر است، عددی را برای نسبت آب به سیمان در بتن هوادار و بتن بدون هوا مشخص می کند.

اعداد این جدول برای حالتی تنظیم شده که درصد هوا در بتن بدون هوا از 2 درصد تجاوز نکند. (در غیر این صورت ممکن است با نسبت آب به سیمان انتخاب شده، مقاومت مورد نظر بدست نیاید) ملاحظه اعداد این جدول نشان می دهد که هرچه مقاومت بالاتری مورد نظر باشد، باید از نسبت آب به سیمان کمتری استفاده کرد.

 

جدول ب، حداکثر نسبت آب به سیمان مجاز را براساس شرایط محیطی پیش بینی شده برای بتن و به بیان دیگر براساس دوام مورد نظر، تعیین می کند. در این جدول دو حالت برای شرایط محیطی در نظر گرفته شده است، حالت اول برای سازه هایی است که دائما یا متناوبا مربوط بوده و در معرض یخ زدن و آب شدن قرار می گیرند، در چنین حالتی باید از بتن هوادار استفاده کرد. حالت دوم برای سازه هایی است که در معرض آب دریا و یا سولفات ها قرار می گیرند، در این حالت اگر از بتن ضد سولفات نوع V یا نوع II استفاده شود، می توان مقادیر مجاز نسبت آب به سیمان را به میزان 0.05 افزایش داد.

در این مرحله از طرح، اگر چنانچه عوامل محیطی نامناسب پیش بینی نشوند، فقط از جدول الف استفاده می شود و صورتیکه مسئله دوام بتن در مقابله با عوامل محیطی نامناسب نیز مطرح باشد، باید هم  از جدول الف و هم از جدول ب استفاده کرد و کوچکترین دو مقدار بدست آمده را برای نسبت آب به سمان در نظر گرفت.

 

مرحله 5- محاسبه مقدار سیمان (C):

با تقسیم وزن آب برحسب کیلوگرم در واحد حجم (خروجی مرحله سوم) بر نسبت آب به سیمان (خروجی مرحله چهارم)، مقدار سیمان برحسب کیلوگرم در واحد حجم بدست می آید.

 

مرحله 6- تخمین مقدار دانه های درشت (CA):

حجم دانه های درشت به صورت خشک و میله خورده در واحد حجم بتن را می توان براساس جدولی که ارائه خواهدد  شد و براساس بزرگترین اندازه  اسمی دانه ها و مدول نرمی ماسه، تعیین کرد. از ضرب عدد  به دست آمده در این قسمت، در وزن مخصوص ظاهری شن به صورت خشک و میله خورده، وزن شن در واحد حجم بتن (مثلا برحسب کیلوگرم بر متر مکعب) بدست می آید. وزن مخصوص ظاهری شن خشک و میله خورده، معمولا در محدوده 1600 تا 1800 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد.

جدولی که ارائه می شود به صورت تجربی و برای رسیدن به یک درجه کارایی مناسب در ساختمانهای بتن مسلح معمولی تنظیم شده است. در مواردی که به کارایی کمتری نیاز باشد (نظیر بتن ریزی در رویه های بتنی)، می توان اعداد جدول را 10 درصد افزایش داد تا بدین ترتیب مقدار شن، افزایش یافته و متناسب با آن مقدار ماسه کاهش یابد و بتن توپرتر و با کارایی کمتری حاصل شود. همچنین در مواردی که کارایی بیشتری نیاز باشد (نظیر مواردی که بتن ریزی با پمپ بتن صورت گیرد و یا مواردی که آرماتوربندی انبوه و متراکم باشد) می توان اعداد جدول را 10 درصد کاهش داد تا مخلوط روان تری حاصل شود.