بلاگ
آزمایش جعبه بتن خود متراکم
شاید در گذشته برای عملیات بتن ریزی و پخش آن نیروی انسانی و زمان زیادی صرف می شد، اما در صنعت امروزی ساخت و ساز، راه حل هایی به منظور کاهش روش های سنتی و زمان بر بودن هر یک از این فرآیندها یافت شده است.
امروزه با طراحی مصالح، تکنیک ها و دستگاه های کارآمد زیر نظر استانداردهای مطرح جهان، دیگر فعالیت هایی همچون پخش یکسان مخلوط بتن بر روی سطوح بزرگ آن قدر دشوار نیست. بتن خود متراکم، نمونه ای از این تحول مصالح ساختمانی به حساب می آید.
بتن دارای خاصیت تراکم خود بخودی، از موادی در کنار مواد اولیه تشکیل شده است که باعث شده اند خاصیت اسلامپ یا روان بودن مخلوط تا حد قابل قبولی افزایش یابد. از بتن خودتراکم در بتن ریزی سقف، زمین و ستون ها استفاده می شود.
سقف و ستون هایی که در آن ها از مصالحی همچون آرماتور و اسپیسر– اسپیسرهای پلاستیکی یا اسپیسر های بتنی – استفاده شده است، نیازمند بتنی با حداکثر کارایی هستند. بتن خود متراکم می تواند به طور کامل اطراف این مصالح را پر کند و جای خالی باقی نگذارد.
از بتن خود متراکم چه انتظاراتی می رود؟
خود متراکم نامیده شدن بتن، لازم به دارا بودن خصوصیاتی در ساختار بتن است. این خصوصیات عبارت اند از:
- کارایی بسیار بالا پیش از گیرش یا سخت شدگی
- قابلیت پر کردن تمام منفذهای بین آرماتورها یا دیگر مصالح
- دارا بودن خواص بتن استاندارد پس از سخت شدگی
- مقاومت بالا، جمع شدگی کم و قابلیت نفوذ پذیری استاندارد طبق نیاز سازه
- حفظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود در طول عمر پیش بینی شده
مشکلات احتمالی در کار با بتن خود تراکم
فرآیند تولید، میکس، حمل و نقل و ریزش نامناسب و غیر استاندارد، ساختار هر بتنی را تحت تأثیر منفی قرار خواهد داد. معمول ترین مشکلاتی که ممکن است در استفاده از بتن های خود متراکم با آن ها مواجه شوید، به شرح ذیل اند:
- جدا شدن و بهم ریختن دانه بندی بتن به علت ویبره زیاد در بعضی قسمت ها.
- تراکم ناهمگن در نقاط مختلف سازه و در نتیجه مقاومت فشاری متفاوت در بخش های مختلف سازه.
- کرمو شدن نقاطی از سطح بتن به علت ویبره بیش از حد و فرار شیره بتن.
ترکیبات بتن خود متراکم
تفاوت هایی میان مواد سازنده بتن با اسلامپ بالا با بتن استاندارد وجود دارد. افزودنی هایی شیمیایی و غیر شیمیایی به منظور بهبود خواص مربوط به تراکم بتن به مخلوط آن اضافه می گردد که شامل موارد زیر اند:
- پودر سنگ دولومیت به منظور دوام بتن در برابر واکنش های قلیایی کربنات ها
- خاکستر بادی به منظور بهبود خاصیت پایداری بتن
- نانو سیلیس، بهبود دهنده خاصیت های ضد سایش، لغزش، آتش سوزی و انعکاس
- فوق روان کننده ها به عنوان کاهنده آب و ویبره، افزایش دهنده قابلیت پرداخت، پمپاژ و استقرار بتن
- میکروسیلیس با هدف افزایش اسلامپ بتن و کاهش چسبندگی و یکنواختی
• آیا می توان آزمایش های جعبه بتن خود تراکم را در محل پروژه نیز انجام داد؟
خیر، آزمایش های جعبه خود تراکم شامل جعبه U و L شکل، به دلیل نیاز به محاسبات دقیق، برای آزمایشگاه ها و کارگاه ها مناسب است.
• حداکثر زمان برای انجام آزمایش جعبه L بتن شکل چقدر می باشد؟
کل فرآیند این آزمایش از ریختن بتن گرفته تا اندازه گیری ها، بایستی در حداکثر 5 دقیقه به اتمام رسد.
• آیا بررسی بتن خود متراکم تنها به آزمایش های جعبه ای محدود می شود؟
خیر، آزمایش اسلامپ، اسلامپ فلو، حلقه J و قیف V شکل نیز از دیگر انواع تست های استاندارد بتن خود متراکم اند.
انواع آزمایش جعبه بتن خود متراکم
تست جعبه ای بتن های خود تراکم، در دو نوع با استانداردهای مختلف ارائه شده است. این نوع از آزمایش قادر است دقیق ترین نتایح نسبت به خاصیت تراکم پذیری مخلوط بتن را به آزمایش کننده نشان دهد. برای اطلاع از چگونگی انجام هر یک از این سنجش ها، در ادامه مطلب همراه ما باشید.
دستگاه مخصوص این آزمایش، دارای لوله ای U شکل است که با یک تیغه و دریچه متحرک به دو قسمت تقسیم شده است. همچنین در قسمت دریچه متحرک، میلگردهایی نصب شده است. برای قطر و فاصله میلگردها از یکدیگر، ابعاد مختلفی توسط مراجع پیشنهاد شده است. حتی شکل مقطع پایینی دستگاه نیز به صورت مربعی یا گرد متغیر است.
آزمایش جعبه L شکل
اولین آزمایش جعبه ای مورد بررسی ما، آزمایش جعبه L شکل است که هدف از انجام آن، بررسی پتانسیل پراکندگی و عبور بتن از منافذ است. همچنین عملکرد آن در حضور میلگردهای فولادی نیز بررسی می شود.
روش انجام آزمایش اینگونه است که ابتدا قسمت عمودی دستگاه را با مخلوط خود متراکم پر کرده، سپس یک دقیقه صبر می کنند. پس از گذشت 60 ثانیه، دریچه دستگاه را باز می کنند تا بتن در بخش افقی آن جریان پیدا کند. در همین هنگام، زمان رسیدن بتن به فواصل 20 (T20) و 40 (T40) سانتی متری بخش افقی، اندازه گرفته می شود.
برای اندازه گیری ارتفاع بتن در داخل دستگاه، معیارهای h1 و h2 تعریف شده اند که h1 را ارتفاع بتن پس از گذر از میلگردها و برخی دیگر آن را ارتفاع قسمت عمودی تعیین می کنند. میانگین ارتفاع بتن نیز h2 است که در سه نقطه مرکز و گوشه ها در انتهای جعبه اندازه گیری می شود.
بعد از آن که جریان متوقف شد، ارتفاع بتن در انتهای بخش افقی h2 و انتهای بخش عمودی h1 تعیین شده و از رابطه h2/h1 که به نسبت اسنداد معروف است، استفاده می شود. مناسب ترین انسداد پیشنهاد شده توسط ACI یا همان انجمن بتن آمریکا، 8/0 تا 85/0 می باشد.
آزمایش جعبه U شکل
آزمایش جعبه ای بعدی ما، توسط مرکز تحقیقات تکنولوژی شرکت Taisei در کشور ژاپن طراحی شد و توسعه یافت. از این تست نیز برای بررسی ارقامی قابلیت پراکندگی بتن خود متراکم کمک گرفته می شود.
یکی از مهم ترین اهداف از انجام آزمایش جعبه U، اندازه گیری زمان حرکت بتن به منظور سنجش ویسکوزیته است. سنجش ویسکوزیته، معیاری برای اندازه گیری درجه سختی مواد بتن خود متراکم است.
مشابه آزمایش اول، در اولین مرحله ابتدا قسمت عمودی دستگاه را با مخلوط خود متراکم پر کرده، سپس یک دقیقه صبر می کنند. پس از گذشت 60 ثانیه، دریچه دستگاه را باز می کنند تا بتن در بخش افقی آن جریان پیدا کند.
حال نوبت به اندازه گیری اختلاف ارتفاع h2 و h1 بتن در دو محفظه دستگاه و یا نسبت ارتفاع های بتن در دو مجرا (h2/h1) رسیده است. مدت زمان رسیدن بتن به حالت سکون نیز اندازه گرفته می شود.
در روش بعدی آزمایش جعبه u شکل، سرباری را روی بتن خود تراکم قرار داده و سپس نتایج را بر اساس آن تفسیر می کنند. کل این آزمایش باید در عرض حداکثر 5 دقیقه صورت گیرد. البته انجام این سبک از آزمایش خیلی معمول نمی باشد.
نتیجه آزمایش جعبه U شکل
نتایج این آزمایش از محاسبه اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه قابل دریافت است. طبق این نتایج، هر چه اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه به صفر نزدیک تر باشد، اسلامپ و قابلیت عبور بتن بیشتر است.
هر چقدر هم که این اختلاف بیشتر باشد، ویسکوزیته و قابلیت انسداد بتن بیشتر است. توجه کنید که حداکثر اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه، بایستی کمتر از 3 سانتی متر باشد.
