اختلاط و مخلوط کردن بتن در کارگاه -انواع اختلاط بتن در کارگاه

بتن بايد به نحوي مخلوط شود، تا ظاهري يكنواخت داشته باشد و كليه مواد تشكيل دهنده آن به صورت همگن در مخلوط‌كن پخش شوند. پس از مخلوط كردن بتن، تمام قسمت‌هاي مخلوط بايد داراي وزن مخصوص، درصد هوا، اسلامپ و مقدار سنگدانه و خمير سيمان يكسان بوده و مخلوط به دست آمده همگن و يكنواخت باشد. مخلوط كردن بتن معمولاً با وسليل مكانيكي انجام مي‌شود، اما بعضي از مواقع امكان دارد در كارهاي كم اهميت و كوچك، مخلوط كردن

بتن بايد به نحوي مخلوط شود، تا ظاهري يكنواخت داشته باشد و كليه مواد تشكيل دهنده آن به صورت همگن در مخلوط‌كن پخش شوند. پس از مخلوط كردن بتن، تمام قسمت‌هاي مخلوط بايد داراي وزن مخصوص، درصد هوا، اسلامپ و مقدار سنگدانه و خمير سيمان يكسان بوده و مخلوط به دست آمده همگن و يكنواخت باشد. مخلوط كردن بتن معمولاً با وسليل مكانيكي انجام مي‌شود، اما بعضي از مواقع امكان دارد در كارهاي كم اهميت و كوچك، مخلوط كردن بتن به صورت دستي انجام گردد.

اختلاط دستي
هدف از مخلوط نمودن، پوشاندن سطح كليه ذرات سنگدانه‌ها با خمير سيمان همگن مي‌باشد. در مخلوط كردن، تركيب كليه مواد متشكل بايد به نحوي باشد كه مخلوط حاصل يكنواخت گردد. در مواردي كه امكان ساخت بتن با دستگاه مخلوط‌كن فراهم نيست و بتن بايد با دست مخلوط شود، به منظور اطمينان از توليد بتن يكنواخت بايد دقت بيشتري گردد. حداكثر حجم بتن براي هر بار ساخت با دست، 300 ليتر مي‌باشد. براي مخلوط كردن دستي بايد موارد زير رعايت گردد و به شكل 1  نيز مراجعه شود.

شكل 1 –  روش اختلاط بتن با دست

عمليات مخلوط كردن بايد بر روي سطح صاف و تميز كه آب را جذب نمي‌كند، انجام شود. توصيه مي‌شود از يك ورق گالوانيزه استفاده شود.

براي ساخت بتن با دست، بايد سنگدانه‌ها را به صورت لايه يكنواختي بر روي سطح پهن كرد. سپس سيمان را روي سنگدانه‌ها پخش ‌كرد و مواد خشك از يك طرف سطح به طرف ديگر آن زير و رو گردد تا اينكه مخلوط يكنواخت حاصل شود. اين عمل بايد حداقل سه مرتبه تكرار شود. آنگاه آب با استفاده از يك آبفشان تدريجاً اضافه گردد به طوري كه آب يا دوغاب سيمان به طرف خارج مخلوط جريان نيابد. مخلوط بايد سه بار ديگر زيرورو گردد و نوك بيل به صورت مكرر داخل مخلوط شود تا از لحاظ رنگ و رواني يكنواخت گردد. در حين مخلوط كردن نبايد اجازه داد خاك و يا ديگر مواد خارجي در بتن مخلوط گردد.

از آبخوره كردن مصالح  اكيداً  خودداري شود. توصيه مي‌شود براي جبران برخي از كاستي‌ها در اختلاط دستي، حدود 5 تا 10 درصد به مقدار سيمان افزوده گردد.

 مخلوط ‌كن‌هاي مكانيكي

 امروزه  مخلوطكن‌هاي متنوعي وجود دارد، اما به طور كلي مي‌توان آنها را به دو گروه تقسيم كرد :

– مخلوط‌كن ‌هاي استوانه‌اي

– مخلوط‌كن‌هاي عمودي يا تغاري

مخلوط ‌كن استوانه‌اي: مخلوط‌كن‌هاي با ديگ استوانه‌اي در ظرفيت‌هاي از 140 تا 2800 ليتر ساخته مي‌شوند و توليد آنها بين 4 تا 90 متر مكعب در ساعت است. سرعت دوران ديگ حدود 10 تا 35دور در دقيقه است. ترتيب ريختن مصالح به داخل اين نوع مخلوط‌كن‌ها بستگي به نوع مخلوط دارد، ولي معمولاً ترتيب ريختن عبارت است از : شن، سيمان، ماسه و آب كه بهتر است ابتدا قسمتي از آب مخلوط به مخلوط‌كن ريخته شود و سپس در حين اختلاط مصالح، بقيه آب بتدريج به مخلوط افزوده شود.  مخلوط‌كن‌هاي داراي ديگ استوانه‌اي به دو نوع ديگ كج شونده و ديگ غير كج شونده تقسيم مي‌شوند.

در مخلوط‌كن‌هاي كج شونده ، بتن بعد از اتمام اختلاط با كج شدن ديگ تخليه مي‌شود. تخليه بتن در مخلوط‌كن كج شونده بسيار سريع بوده و در نتيجه امكان جدا شدن دانه‌ها وجود ندارد، بنابراين، اين نوع مخلوط‌كن براي بتن با كارايي كم و يا براي بتن با مصالح سنگي درشت مناسب است.

در نوع مخلوط‌كن‌هاي غير كج شونده  ، محور ديگ هميشه به صورت افقي است و تخليه با معكوس كردن حركت ديگ انجام مي‌پذيرد. به دليل آنكه تخليه با سرعت كم انجام مي‌گيرد، امكان جدا شدن سنگدانه‌ها وجود دارد. بنابراين اگر مخلوط بتن مستعد جداشدگي ذرات مي‌باشد، نبايد از اين نوع مخلوط‌كن استفاده شود.

 مخلوط كن عمودي : اين نوع مخلوط‌كن‌ از يك ظرف استوانه‌اي تشكيل شده است كه درمحور آن تيغه‌ها نصب شده اند. در بعضي از انواع آن، تيغه‌ها و ظرف در جهت عكس يكديگر مي‌چرخند و در بعضي ديگر، فقط تيغه‌ها چرخش دارند. چرخش تيغه‌ها سبب مي‌گردد تا اختلاط به نحو مطلوب انجام گيرد و از چسبيدن ملات بر روي ديواره ظرف جلوگيري شود. در هنگام اختلاط، كيفيت مخلوط قابل مشاهده بوده و چنانچه نياز به تنظيم مخلوط باشد، امكان آن وجود خواهد داشت.

اين نوع مخلوط‌كن‌ها، به خصوص براي بتن‌هايي با چسبندگي زياد و كارايي كم و همچنين ساخت مقدار كم بتن مناسب است، به همين دليل معمولاً در آزمايشگاه نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرند

كاميون مخلوط كن (تراك ميكسر)

در برخي از كارخانه‌هاي توليد بتن، از تراك ميكسر هم براي اختلاط بتن و هم براي حمل آن استفاده مي‌شود. در اين مورد، در فصل پنجم (انتقال بتن) توضيحات بيشتر ارائه شده است.

مدت مخلوط كردن

 مدت بهينه مخلوط كردن بستگي به عوامل زير دارد :

• نوع مخلوط كن
• شرايط و وضعيت مخلوط‌كن(از نظر وضعيت فني و ظاهري)
• سرعت دوران مخلوط‌كن
• مقدار يا حجم بتن
• نوع مخلوط بتن
• ترتيب و نحوه ريختن مصالح در داخل ديگ مخلوط كن

با در نظر گرفتن تعداد عوامل موثر، بهترين روش براي تعيين مدت مطلوب مخلوط‌كردن، انجام دادن آزمايش با مخلوط‌كن و بتن مورد نظر است. معمولاً مخلوط‌هاي خشك (اسلامپ كم) نياز به مدت اختلاط طولاني‌تر دارند. درمواردي كه بتن حاوي سنگدانه‌هاي شكسته است نياز به مدت بيشتري نسبت به سنگدانه‌هاي طبيعي (گرد) براي مخلوط كردن دارد. تحقيقات نشان مي‌دهد كه تعداد چرخش مخلوط‌كن با سرعت ارائه شده توسط سازنده، مهمتر از زمان مخلوط كردن است و به طور كلي بيش از 20 چرخش براي مخلوط شدن مطلوب بتن، لازم نمي‌باشد. براي انواع مخلوط‌كن تا m³ 1 ظرفيت، كه با سرعت صحيح كار ‌كنند، زمان مورد نياز براي مخلوط كردن كمي بيش از 1 دقيقه است. معمولاً زمان مناسب مخلوط كردن بين 1 تا 5/1  دقيقه است. براي مخلوط‌كن‌هايي كه با سرعت زياد كار مي‌كنند، زمان 30  ثانيه كفايت مي‌كند. به طور كلي مي‌توان از جدول 1، به عنوان راهنماي زمان مخلوط كردن استفاده نمود. زمانهاي ارائه شده در جدول 1 ، پس از آنكه مصالح به غير از آب در مخلوط‌كن قرار داده شدند، شروع مي‌گردد.

جدول 1 –  مدت مخلوط كردن

زمان مخلوط كردن (دقيقه)	ظرفيت مخلوط كن  (m3)
5/1	2 يا كمتر
2	5/2
5/2	0/3
3	0/5

 به عنوان راهنمايي مي‌توان به خاطر سپرد كه براي هرمتر مكعب اضافي، به مدت مخلوط كردن يك چهارم دقيقه افزوده مي‌‌شود. براي بتن با مقاومت زياد توصيه مي‌شودكه مدت مخلوط كردن افزايش يابد. هر چند افزايش مدت، سبب كاهش كارايي مخلوط و گاه ظرفيت توليد بتن مي‌گردد.

اصول به كار گيري  مخلوط‌كن‌ها

براي آنكه اختلاط بتن تازه به نحو مناسب انجام شود، رعايت نكات زير ضروري است:

1- در مخلوط كن‌هاي عمودي، بهتر است كه تمام مصالح همزمان در مخلوط‌كن ريخته شود (قبل از آنكه مخلوط‌كن شروع به چرخش كند) و از ريختن مصالح پشت سر هم در حين چرخش مخلوط‌كن اجتناب گردد. ريختن مصالح به طور همزمان موجب مي‌شود كه مخلوط بتن يكنواخت باشد.

2- عمل مخلوط كردن بايد تا رسيدن به رنگ، ظاهر و رواني يكنواخت مخلوط بتن، ادامه يابد.

3- نبايد مخلوط‌كن را بيش از ظرفيت بارگيري كرد. مقدار مصالح بيش از حد، سبب مي‌شود تا مخلوط بتن نامناسب گردد و امكان آسيب رساندن به  مخلوط‌كن نيز وجود دارد.

4- احتمال دارد سنگدانه‌هاي درشت كه در بتن مخلوط شده، به طور يكنواخت پخش نگردد. بنابراين به جاي آنكه مخلوط بتن به صورت بخش‌هاي كوچك از مخلوط‌كن تخليه شوند، بهتر است تمام مخلوط‌ بتن يكجا در داخل يك ظرف تخليه گردد.

5- سرعت مخلوط‌كن بايد بر اساس توصيه كارخانه سازنده تنظيم شود.

6- ممكن است در اولين پيمانه مخلوط بتن، مقداري ملات سيمان در مخلوط‌كن باقي بماند. بنابراين بهتر است حدود 5 درصد سيمان، آب و ماسه در اولين پيمانه، بيشتر از پيمانه‌هاي بعدي مورد استفاده قرار گيرد.

7- در صورت فرسوده شدن و خراب شدن تيغه‌هاي مخلوط‌كن، بايد  تيغه‌ها تعمير يا جايگزين شوند.

8- پس از اتمام عمليات مخلوط كردن، ديگ مخلوط‌كن بايد كاملاً  شسته و تميز شود.