بتن ریزی از مهم ترین عملیات های پروژه های ساختمانی به حساب می آید. اجزای ساختمانی همچون سقف ها و ستون های آرماتور بندی شده با اسپیسرها از جنس بتن یا پلاستیک (اسپیسر بتن یا اسپیسر پلاستیسک)، به فوندانسیونی با حداکثر خاصیت روان و پخش شدگی بر روی سطوح و کوچک ترین منافذ خود نیاز دارند.
بتن خود متراکم، مخلوط سیمانی است که از طریق ترکیب مواد اولیه آن با افزودنی های شیمیایی و غیر شیمیایی، بیشترین کارایی در بتن ریزی بدون نیروی انسانی را داراست. همچنین از زمان صرف شده در این پروسه تا حد زیادی کاهیده است.
اهمیت آزمایش های تراکم بتن
هدف از طراحی آزمایش های دارای استانداردهای صنعتی در جهان، بررسی تناسب خصوصیاتی است که به بتن نسبت داده شده است. بدین ترتیب نمونه هایی از بتن تازه یا سخت شده را برای انجام محاسباتی به آزمایشگاه ارسال می کنند. در صورت تطبیق نمونه ها با نتایج مورد انتظار، بتن به لحاظ ویژگی های ادعا شده، کاملاً قابل اطمینان و مناسب برای استفاده است.
برای بررسی خود تراکمی مخلوط بتن نیز تست هایی توسعه پیدا کرده اند که توسط دستگاه های پیشرفته ای انجام می پذیرند. یکی از محبوب ترین آن ها، تست قیف V شکل است. این آزمایش، توسط Ozawa و همکارانش طراحی شد و برای اولین بار در ژاپن انجام شد.
کدام خواص نسبت به بتن خودتراکم انتظار می رود؟
جدا از محاسبات و نتایج ارقامی در آزمایش بتن، هدف از بررسی مخلوط بتن در آزمایش قیف v شکل بتن خودتراکم، اطمینان از خصوصیات زیر در ساختار آن می باشد. 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
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 قیف وی شکل، بهترین آزمایش در بررسی میزان تراکم بتن به حساب می آید؟
خیر، اسلامپ و اسلامپ فلو معروف ترین آزمایش های مربوط به سنجش میزان روانیت مخلوط بتن محسوب می شوند.
آیا قیف V شکل، تنها دستگاه بررسی بتن خود متراکم است؟
خیر، ابزار تکنیکی متعددی برای بررسی این ویژگی در بتن ها طراحی شده اند که از جمله آن ها می توان به جعبه های L و U شکل و حلقه J اشاره نمود.
زمان تخلیه بتن از داخل قیف چقدر باید باشد؟
طبق توصیه مؤسسه Efanrc، زمان مناسب تخلیه بتن از قیف v شکل بین 6 تا 12 ثانیه است. اگر تخلیه از این بازه زمانی بیشتر یا کمتر باشد، ویسکوزیته و تراکم بتن غیر ایده آل است.
بتن خود متراکم چگونه تولید می شود؟
اولین موردی که در تولید این بتن ها بسیار هائز اهمیت است، نسبت مواد اولیه آن ها به یک دیگر است. بدین صورت که نسبت حجمی آب به کل پودر بتن بایستی بین 8/0 تا 10/1 و حجم خمیر باید بین 34 تا 40 درصد کل حجم مخلوط باشد. همچنین مقدار سنگدانه درشت باید بین 28 تا 35 درصد حجم مخلوط را شامل شود.
دومین عامل که بتن ها را به لحاظ خاصیت تراکم متمایز می سازد، درصد ترکیبات افزودنی های شیمیایی و غیر شیمیایی است. این مواد تأثیر به سزایی در بهبود مهم ترین خواص هر بتنی دارند و عبارت اند از:
- 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
بررسی آزمایش قیف وی شکل
اصلی ترین معیار سنجش تراکم بتن در این دستگاه، نتیجه حاصل از زمان خروج بتن از قیف وی شکل است. این زمان، تعیین کننده توانایی مخلوط سیمان در عبور از مقاطع و منافذ باریک می باشد.
جالب است بدانید نوع دیگری از این قیف، با مقطع دایره که به قیف O شکل معروف است، برای اندازه گیری توانایی عبور بتن با حداکثر اندازه 20 میلی متر استفاده می شود.
ابتدا پیش از هر اقدامی می بایست سطوح دستگاه را مرطوب نماییم. سپس مخلوط را بدون اعمال فشار یا تراکم به داخل قیف می ریزیم. دقت کنید که دریچه قیف بسته باشد سطح دستگاه نیز با ماله یا کمچه صاف گردد. همچنین زیر دریچه یک سطل با حجم کافی قرار گرفته شود.
برای انجام این آزمایش، ابتدا قیف دستگاه را با 12 لیتر بتن تازه پر کنید. توجه داشته باشید که سطح قیف کاملاً صاف و عاری از بتن اضافی باشد و همچنین ضربه ای به بدنه مخزن وارد نشود.
پس از ده ثانیه از گذشت ریختن مخلوط به داخل قیف، دریچه را باز کرده زمان خروج مخلوط به صورت کامل به داخل سطل را به عنوان زمان جریان قیف وی ثبت می کنیم. بهتر است بدانید زمان تخلیه کامل بتن، وقتی است که در صورت نگاه به قیف از زاویه بالا، نوری ظاهر شود. این آزمایش بایستی در عرض 5 دقیقه به طور کامل انجام شده باشد.
اکنون برای بار دیگر، بدون آن که قیف را تمیز و یا مرطوب کنید، بلافاصله در همان شرایط قیف را از بتن پر گرده و به مدت 5 دقیقه رها کنید تا مخلوط بتن به طور کامل ته نشین شود. پس از گذشت پنج دقیقه، دریچه را باز و زمان تخلیه کامل بتن را اندازه گیری کنید.