طرح اختلاط بتن: آموزش طرح اختلاط بتن با فیلم حل گام به گام

طرح اختلاط بتن به معنای نسبت ترکیب اجزای بتن (شن و ماسه، سیمان، آب و مواد افزودنی) با یکدیگر برای به دست آوردن مخلوطی با مشخصات مورد نظر است. هدف از این کار افزایش کیفیت و عملکرد بتن است. بسته به عیارهای بتن، انواع مختلفی از طرح اختلاط بتن وجود دارد که هر مورد نیاز به محاسبات و فرمول تخصصی دارند و این فرمول ترکیب هر درصد از مواد تشکیل دهنده بتن را مشخص می‌کند.

طرح اختلاط بتن دارای پیچیدگی بالایی است و اهمیت زیادی دارد، زیرا تاثیر مستقیم و مهمی بر کیفیت بتن در اجرای پروژه‌ها می‌گذارد. از این رو ما در این مقاله با حل گام به گام مثال‌های مختلف‌ همراه با فیلم و توضیح، طرح اختلاط بتن را برای شما ساده‌تر کرده‌ایم. با ما در مقاله آموزش طرح اختلاط بتن آکادمی عمران همراه باشید.

طرح اختلاط بتن چیست؟

بتن مخلوطی متشکل از آب، سیمان، شن و ماسه است که با استفاده از میکسر بتن یا اختلاط به روش دستی به دست می‌آید. به روند تعیین نسبت این اجزا بر اساس ضوابط و مشخصات مورد نیاز، طرح اختلاط بتن گویند. این ترکیب باید خواص مکانیکی، فیزیکی و دوام قابل انتظار را با توجه به پروژه و کاربرد مد نظر برآورده نماید.

هر کدام از اجزای مخلوط بتنی تاثیر به خصوصی در مقاومت بتن دارند و با تغییر نسبت این اجزا، بتن‌‌هایی با مشخصات متفاوت ساخته می‌شوند. به کمک طرح اختلاط بتن، این نسبت‌ها برای هر نوع کاربردی که مورد نیاز سازه است، تعیین گشته و به دست می‌آید.

معمولا هدف تغییر نسبت‌های اختلاط بتن، تغییر میزان مقاومت، دوام، کاهش جمع شدگی بتن، رسیدن به اسلامپ مورد نظر و صرفه اقتصادی است.

اختلاط بتن به روش‌های ACI (آمریکایی)، BS (انگلیسی)، آلمانی و ایرانی صورت می‌گیرد. پایه و مبانی روش‌های اختلاط بتن ایران از آلمان گرفته شده است. در ادامه به بررسی این روش‌ها می‌پردازیم.

فیلم طرح اختلاط بتن

در فیلم زیر مثال طرح اختلاط بتن 30 مگاپاسکال به روش ACI را برای شما به صورت گام به گام حل کرده‌ایم تا به راحتی به جواب سوال خود برسید.

با مشاهده فیلم زیر می‌توانید طرح اختلاط بتن را به صورت دستی محاسبه کنید.

انواع روش‌های طرح اختلاط بتن

چندین روش طرح اختلاط بتن وجود دارد که از جمله آن‌ها می توان به روش 211 – ACI آمریکا، BS انگلیسی، آلمانی و روش مخلوط ملی ایران اشاره نمود. در این مقاله روش 211 – ACI آمریکا و BS انگلیسی را گام به گام زیر ذره‌بین می‌بریم.

روش ملی ایران از روش آلمانی برگرفته شده است. از این روش می‌توان برای طرح اختلاط بتن‌هایی نظیر بتن‌ سبک، بتن‌های حجیم، بتن‌ سنگین، بتن پلیمری و غیره با ایجاد تغییرات و شرایط خاص استفاده کرد. می‌توانید با کلیک بر روی لینک آبی رنگ و مطالعه مقاله انواع بتن، با این نوع از بتن‌ها آشنا شوید.

در ادامه مقاله روش گام به گام تعیین طرح اختلاط به روش های ACI و BS با مثال‌های حل شده بیان شده است.

دانلود PDF آیین نامه بتن ایران (آبا)

در کنار آیین‌نامه‌های ذکر شده، بتن‌ریزی، تراکم، پرداخت و عمل‌آوری بتن بر اساس آخرین ویرایش آیین نامه بتن ایران (آبا) تعیین گردند. برای دانلود فایل PDF این آیین نامه بر روی لینک زیر کلیک نمایید.
دانلود آیین نامه بتن ایران (آبا)

مبانی تعیین نسبت‌‌های طرح اختلاط بتن

تعیین نسبت‌‌های اختلاط بتن باید به گونه‌ای باشد که شرایط زیر را برآورده سازد:

1) کارایی و روانی مخلوط بتنی به اندازه‌ای باشد که به آسانی در قالب‌ها ریخته شده و به خوبی میلگردها را بدون جدایی دانه‌ها یا آب انداختن زیاد در برگیرد.

2) مقاومت متوسط هدف و مقاومت مشخصه مخلوط بتنی تامین شود. مقاومت متوسط هدف در طرح مخلوط بتن با توجه به مقاومت مشخصه آن و انحراف معیار مقاومت فشاری کارگاهی یا حاشیه ایمنی مورد نظر، محاسبه و مشخص می‌شود. با در نظر گرفتن مقاومت هدف، احتمال عدم دستیابی به مقاومت مشخصه در کارگاه به شدت کاهش می‌یابد.

3) نسبت‌های اختلاط مواد تشکیل دهنده مخلوط بتنی بر اساس تجارب کارگاهی و استفاده از اختلاط‌های آزمایشی در آزمایشگاه مبتنی بر روش‌‌های متدوال با مصالح مصرفی کارگاه تعیین شوند.

4) طرح مخلوط بتن باید مطابق روش طرح مخلوط ملی یا روش‌ دیگری که توسط آزمایشگاه دارای صلاحیت ارائه شده باشد، انجام گردد. البته استفاده از هر روش دیگر در صورت تحقق خواسته‌های مندرج در مشخصات فنی پروژه نیز قابل قبول است. دقت داشته باشید که نتایج طرح اختلاط بتن آزمایشگاه که برای مستندسازی طرح اختلاط ثبت می‌شوند، تنها دو سال اعتبار دارند.

5) مصالح مخلوط بتنی که برای طرح اختلاط به کار برده می‌شوند، باید از همان موادی باشند که در پروژه مورد نظر به کار برده خواهند شد.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

محاسبه گام به گام طرح اختلاط بتن به روش ACI و BS

طرح اختلاط یک مخلوط بتنی بر اساس یک مقاومت مشخصه و یک مقدار روانی معین که بر اساس اسلامپ اعلام می‌گردد، انجام می‌گیرد. بدین منظور ابتدا نیاز به میزانی اطلاعات پایه داریم. این اطلاعات شامل وزن مخصوص سنگدانه‌ها، اندازه بزرگ‌ترین سنگدانه، میزان مقاومت مورد نظر، جذب آب طبیعی مصالح و غیره می‌شود.

طرح اختلاط بتن به روش ACI

در ادامه مراحل طرح اختلاط بتن به روش ACI را گام به گام ذکر کرده و پس از آن مثال حل می‌کنیم.

• در روش ACI، گام اول انتخاب اسلامپ مناسب است که بر حسب نوع مصرف، مدت مصرف، حجم بتن ریزی و موارد مشابه تعیین می‌گردد تا بتن برای یک اسلامپ مشخص طراحی ‌شود. توجه داشته باشید که برای مواقعی که امکان ویبره نمودن وجود ندارد، باید اسلامپ را به میزان ۲۵ میلی‌متر بالاتر برد.

• در گام دوم باید بزرگ‌ترین اندازه دانه (M.A.S) را انتخاب کرد.
• گام سوم تخمین میزان آب اختلاط و میزان هوا است. این مقادیر بر حسب بزرگ‌ترین اندازه سنگدانه‌ها و همچنین اسلامپ مورد نظر تعیین می‌شود.

• گام چهارم انتخاب نسبت آب به سیمان لازم برای تامین مقاومت مطلوب است. این مقاومت در واقع مقاومت فشاری نمونه‌ استوانه‌ای ۲۸ روزه‌ای است که در شرایط مرطوب و در دمای ۲۳ درجه به عمل آورده شده باشد. این مقدار از جدول شماره 2 انتخاب می‌شود.

• در گام پنجم باید با توجه به گام‌های قبل که در آن‌ها نسبت آب به سیمان و همچنین میزان آب به ازای واحد حجم بتن به دست آورده شده است، مقدار سیمان را به ازای واحد حجم تعیین می‌کنیم.
• گام ششم مربوط به تعیین میزان شن بر اساس مدول نرمی ماسه مورد استفاده است. جدول مربوطه بر اساس مدول نرمی بین 2.4 تا 3 تنظیم شده است. با استفاده از آن ضریبی استخراج می‌گردد که با ضرب آن در جرم حجمی سنگدانه خشک نیمه متراکم، مقدار شن در واحد حجم بتن حاصل می‌گردد.

• در گام هفتم، آخرین پارامتر باقی مانده که مقدار ماسه است با داشتن سایر پارامترها و کم کردن مجموع آن‌ها از وزن یک مترمکعب بتن تعیین می‌شود.

مثال طرح اختلاط بتن 30 مگاپاسکال به روش ACI

مثال 1: برای اجرای یک پایه بتنی، طرح اختلاط بتن با مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال مورد نیاز است. با توجه به اطلاعات زیر مقادیر اجزا تشکیل دهنده بتن در یک متر مکعب آن را به دست آورید.

• بتن ریزی با اسلامپ بین 75 تا 100 میلی‌متر مد نظر است.
• بزرگ‌ترین اندازه اسمی مشخص شده سنگدانه 19 میلی‌متر و از نوع شکسته است.
• سیمان پرتلند از نوع 1 (چگالی = 3.15 تن بر مترمکعب) است.
• چگالی سنگدانه درشت (SSD) برابر با 2.65 و مقدار جذب آب آن 1 درصد است.
• جرم خشک سنگدانه درشت میله کوبیده برابر 1600 کیلوگرم بر مترمکعب است.
• چگالی سنگدانه ریز (SSD) برابر با 2.60، مقدار جذب آب آن 2.2 درصد، و مدول نرمی آن 2.8 است.
• رطوبت سنگدانه درشت موجود در دپو 2 درصد و رطوبت سنگدانه ریز 4 درصد است.

حل: در این مسئله مقادیر اسلامپ و بزرگ‌ترین اندازه دانه اسمی مشخص شده است. یعنی روش حل از گام سه شروع می‌شود.

گام سوم: با توجه به اسلامپ بین 75 تا 100، بزرگ‌ترین اندازه اسمی 19 میلی‌متر و جدول 1، مقدار آب 205 کیلوگرم به دست می‌آید.

گام چهارم: انتخاب نسبت آب به سیمان لازم برای تامین مقاومت 30 مگاپاسکال با توجه به داده‌های مسئله است. بر اساس جدول 2، نسبت وزنی آب به سیمان 0.54 به دست می‌آید.

گام پنجم: با داشتن مقدار آب در واحد حجم بتن و نسبت آب به سیمان، مقدار سیمان در واحد حجم بتن به شکل زیر به دست می‌آید.

گام ششم: با داشتن بزرگ‌ترین اندازه سنگدانه (19 میلی‌متر)، مدول نرمی 2.8 و با توجه به جدول 3، حجم سنگدانه درشت در واحد حجم بتن برابر 0.62 به دست می‌آید. یکی از داده‌های مسئله، جرم خشک سنگدانه درشت میله کوبیده که برابر با 1600 کیلوگرم بر مترمکعب است. در این صورت:

با توجه به بزرگ‌ترین اندازه سنگدانه که 19 میلی‌متر است و جدول 4، وزن یک متر مکعب بتن برابر با 2350 کیلوگرم به دست می‌آید.

گام هفتم: با داشتن سایر پارامترها می توان وزن ماسه را محاسبه کرد.

در این مسئله، داده‌هایی برای رطوبت دانه‌ها و جذب آب در نظر گرفته شده است که به همین منظور باید میزان آب در شن و ماسه را به‌دست آورده و وزن‌های به‌دست آمده (آب، شن و ماسه) در مراحل قبل را اصلاح نماییم.

با توجه به اینکه در شن و ماسه آب وجود دارد، وزن آبی که می‌خواهیم به اختلاط بتن اضافه کنیم نیز باید اصلاح شود.

میزان آبی که در شن و ماسه وجود دارد را به وزنی که در مراحل ششم و هفتم محاسبه کردیم اضافه می‌نماییم (معمولا در هنگام طرح اختلاط شرایط رطوبت سنگدانه‌ها به صورت اشباع با سطح خشک (SSD) در نظر گرفته شده و آب به صورت آب آزاد در محاسبات منظور می‌گردد).

جمع بندی طرح اختلاط بتن با مقاومت 30 مگاپاسکال در روش ACI

سیمان : 380 کیلوگرم

آب : 181 کیلوگرم

شن موجود : 1002 کیلوگرم

ماسه موجود :787 کیلوگرم

2. طرح اختلاط بتن به روش BS

• گام اول: برآورد مقدار آب لازم از جدول 1 با توجه به اسلامپ، بزرگ‌ترین اندازه سنگدانه، شکسته یا غیرشکستگی دانه‌ها (توجه داشته باشید که در جدول 1 تمامی مقادیری که در داخل پرانتز هستند مربوط به واحد اینچ و مقادیری که در داخل پرانتز نیستند مربوط به واحد میلی‌متر است).

• گام دوم: انتخاب آب به سیمان بر اساس مقاومت مورد انتظار با توجه به نمودار 3

• گام سوم: محاسبه سیمان مورد نیاز به توجه به گام یک و دو
• گام چهارم: تخمین وزن حجمی بتن تازه بر اساس مقدار آب آزاد و وزن مخصوص ظاهری (SSD) سنگدانه‌ها با توجه به نمودار 3

• گام پنجم: تعیین وزن مجموع سنگدانه‌ها از محاسبات وزنی :

• گام ششم: تعیین نسبت درصد ریزدانه به مجموع سنگدانه‌ها با توجه به نسبت آب به سیمان، اسلامپ و بزرگترین اندازه دانه‌ها و درصد ریزدانه عبور کرده از الک 600 میکرون (30#) با توجه به نمودارهای 1-4 ، 2-4 و 3-4

• گام هفتم: اصلاح مقادیر آب و سنگدانه‌ها به واسطه رطوبت اضافی سنگدانه‌ها و محاسبه نسبت ترکیب اجزای بتن

مثال طرح اختلاط بتن 30 مگاپاسکال به روش BS

مثال 1: برای اجرای یک پایه بتنی، طرح اختلاط بتن با مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال مورد نیاز است. با توجه به اطلاعات زیر مقادیر اجزا تشکیل دهنده بتن در یک متر مکعب آن را به دست آورید.

• بتن ریزی با اسلامپ بین 75 تا 100 میلی‌متر مد نظر است.
• بزرگ‌ترین اندازه اسمی مشخص شده سنگدانه 20 میلی‌متر و از نوع شکسته است.
• سیمان پرتلند از نوع 1 (چگالی = 3.15 تن بر مترمکعب)
• چگالی سنگدانه درشت (SSD) برابر 2.65 و مقدار جذب آب آن 1 درصد است.
• جرم خشک سنگدانه درشت میله کوبیده برابر 1600 کیلوگرم بر مترمکعب است.
• چگالی سنگدانه ریز (SSD) برابر 2.60، مقدار جذب آب آن 2.2 درصد و مدول نرمی آن 2.8 است. ماسه رد شده از الک 600 میکرون برابر با 25 درصد است.
• رطوبت سنگدانه درشت موجود در دپو 2 درصد و رطوبت سنگدانه ریز 4 درصد است.

حل: 

گام اول: مقدار آب لازم با توجه به بزرگ‌ترین اندازه سنگدانه (شکسته) 20 میلی‌متر و اسلامپ بین 75 الی 100 در جدول 1 حدود 225 کیلوگرم برآورد می‌شود.

گام دوم: مقاومت 28 روزه مورد انتظار مسئله 30 مگاپاسکال است. با توجه به نمودار 2، نسبت آب به سیمان حدود 0.58 به دست می‌آید.

گام سوم: با داشتن مقدار آب و نسبت آب به سیمان می‌توانیم مقدار سیمان را محاسبه نماییم.

گام چهارم: در مراحل قبل مقدار آب طرح اختلاط (225 کیلوگرم) را به دست آوردیم و وزن مخصوص ظاهری (2.65=SSD) نیز که از داده‌های مسئله است، را در اختیار داریم. با داشتن این دو مقدار و بر اساس نمودار 3، وزن بتن برای یک مترمکعب به دست می‌آید.

نکته: از آن جایی که تعریف شکسته یا غیر شکسته بودن برای درشت دانه‌ها صدق می‌کند، وزن مخصوص ظاهری شن را لحاظ کردیم. این مقدار حدودا برابر با 2400 کیلوگرم بر مترمکعب است.

گام پنجم: وزن مجموع سنگدانه‌ها را تعیین می‌کنیم.

گام ششم: در این مرحله باید درصد سنگدانه‌های ریز را به دست آوریم. اندازه بزرگ‌ترین دانه 20 میلی‌متر است و برای همین از نمودار 2-4 استفاده می‌کنیم.

براساس اسلامپ (75-100)، نسبت آب به سیمان (0.58) و هم‌چنین ریزدانه رد شده از الک 600 میکرون (25 درصد)، با توجه به نمودار 2-4 سنگدانه‌های ریز حدود 50 درصد مجموع سنگدانه‌ها را تشکیل می‌دهند.

گام هفتم:  مقادیر آب و سنگدانه‌ها به واسطه رطوبت اضافی سنگدانه‌ها اصلاح می‌کنیم. به همین منظور باید میزان آب در شن و ماسه را به دست بیاوریم.

با توجه به اینکه در شن و ماسه آب وجود دارد، وزن آبی که اختلاط بتن می‌خواهیم اضافه کنیم باید اصلاح شود.

میزان آبی که در شن و ماسه وجود دارد را به وزنی که در گام ششم محاسبه کردیم، اضافه می‌نماییم. (وزن محاسبه شده شن و ماسه مراحل قبل در حالت خشک در نظر گرفته شده است).

جمع بندی طرح اختلاط بتن با مقاومت 30 مگاپاسکال به روش BS

سیمان : 388 کیلوگرم

آب : 200 کیلوگرم

شن موجود : 902 کیلوگرم

ماسه موجود : 910 کیلوگرم

روش آزمایشگاهی تعیین طرح اختلاط بتن

برای طرح مخلوط بتن ابتدا می‌توان یکی از تجربه‌های قبلی، روش ملی طرح اختلاط یا یکی از روش‌های شناخته شده بین‌المللی را مبنای کار قرار داد.

در مرحله بعد باید بتن را در آزمایشگاه و با دقت و تحت شرایط کنترل شده ساخته و آزمایش‌های لازم را روی بتن تازه و سفت شده انجام داد.

چنانچه نتایج این مخلوط با خواسته‌های مورد نظر نزدیکی نداشته باشد باید تغییراتی در طرح مخلوط به وجود آورد تا طرخ مخلوط نهایی حاصل شود.

رعایت حداکثر اندازه مجاز سنگدانه‌ها با توجه به محدودیت‌های هندسی عضو و مشخصات فنی پروژه الزامی است.

اجباری برای استفاده از یک روش طرح اختلاط بتن خاص وجود ندارد. برای ایجاد رویه یکسان توصیه می‌شود از روش ملی طرح مخلوط بتن استفاده کنید. نرم افزار روش ملی طرح مخلوط از طریق سازمان برنامه و بودجه در دسترس است.

مهم‌ترین اقدام در هر روش طرخ مخلوط، ساخت مخلوط آزمایشی، کنترل نتایج، اصلاح مقادیر و نسبت‌ها برای دستیابی به خواسته‌ها است که باعث می‌شود علیرغم به کارگیری روش‌های مختلف، نتیجه نهایی طرح مخلوط نزدیک به هم باشد. با این حال باید به الزامات زیر توجه شود.

ضوابط طرح اختلاط بتن

طبق آیین نامه بتن ایران رعایت ضوابط زیر الزامی است:

• در هر روش طرح مخلوط، حجم مطلق اجزای بتن باید با تقریب یک درصد برای یک متر مکعب تعیین شود. درصد حباب هوای عمدی و غیر عمدی مورد نیاز نیز باید در نظر گرفته شود.
• در مخلوط آزمایشی، کارایی و روانی به دست آمده باید نزدیکی قابل قبولی با کارایی و روانی مطلوب داشته باشد. کارایی و روانی مطلوب بتن باید در کارگاه توسط متقاضی طرح مخلوط مشخص شود.
• در مواردی که اسلامپ نباید از حداکثر مقدار خاصی تجاوز کند، اسلامپ مخلوط آزمایشی نیز نباید از این مقدار تجاوز کرده و همچنین نباید بیش از 22 درصد کمتر از حداکثر اسلامپ مجاز باشد.
• در مواردی که اسلامپ به صورت متوسط یا هدف خواسته شده باشد، اسلامپ مخلوط آزمایشی باید بین 22 تا 72 درصد بیشتر از اسلامپ هدف در نظر گرفته شود. به هر حال اسلامپ به دست آمده نباید از 210 میلی‌متر بیشتر شود.
• در مواردی که بازه خاصی از اسلامپ یا جریان اسلامپ مورد نظر باشد، توصیه می‌شود روانی بتن در نزدیکی کرانه فوقانی بازه مربوط باشد.
• در مواردی که برای بتن خودتراکم، ماکزیمم جریان اسلامپ قید شده باشد، لازم است جریان اسلامپ مخلوط آزمایشی بیش از 5 درصد کمتر از حداکثر جریان اسلامپ نباشد.
• زمانی که برای بتن خودتراکم، جریان اسلامپ هدف یا متوسط درخواست شده باشد، جریان اسلامپ مخلوط آزمایشیم باید 5 تا 10 درصد بیش از جریان اسلامپ هدف در نظر گرفته شود.
• زمانی که حداقل درصد حباب هوا مشخص شده باشد، درصد حباب هوای مخلوط آزمایشی نباید بیش از 10 درصد از هوای قید شده بیشتر شود. اگر حداکثر درصد حباب هوا مشخص شده باشد، درصد هوای مخلوط آزمایشی نباید بیش از 7.5 درصد از مقدار مشخص شده کمتر باشد. چنانچه متوسط درصد حباب هوا مشخص شود، باید مخلوط آزمایشی با دو مقدار (درصد) حباب هوای مختلف، برای نزدیکی با حداقل و حداکثر مقدار حاصله از رواداری مجاز ساخته شود.

• زمانی که حداقل یا حداکثر دمای مجاز در بتن مشخص شده باشد، توصیه می‌شود بتن‌هایی با دمایی نزدیک به حداقل و حداکثر دمای مجاز ساخته (با حداکثر اختلاف 2 درجه سلسیوس) و نتایج روانی، مقاومت و دوام در این شرایط ساخت و قالب گیری کنترل شود.
• با توجه به زمانبر بودن تعیین مقاومت و دوام بتن، لازم است سه مخلوط آزمایشیس با سه نسبت آب به مواد سیمانی نزدیک به هم، با اختلاف حدود 0.02 ساخته شود و نزدیکی نتایج آزمایش آن‌ها با مقاومت و دوام هدف مقایسه شود.
• در طرح مخلوط بتنی که در آن مقاومت در مقایسه با دوام تعیین کننده است، مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی باید در محدوده 5± درصد مقاومت هدف طرح باشد. در این حالت دستیابی به دوام هدف طرح نیز الزامی است.
• در طرح مخلوط بتنی که در آن پارامترهای دوام در مقایسه با مقاومت تعیین کننده‌اند، نتیجه به دست آمده در آزمایش دوام باید در محدوده 10± درصد دوام هدف طرح باشد، در این حالت مقاومت به دست آمده نیز باید از مقاومت هدف طرح بزرگ‌تر باشد.

اطلاعات لازم جهت طرح اختلاط بتن

طبق آیین نامه بتن ایران (آبا) اطلاعات زیر برای طرح اختلاط لازم است:

محدودیت‌ها و اطلاعات پروژه

• مقاومت مشخصه در سن مورد نظر یا رده بتن
• روانی و کارایی مورد نیاز در پای کار و محدودیت‌های آن
• دوام مشخصه در سن مقرر
• لزوم مصرف پوزولان و سرباره و محدودیت‌های آن
• فاصله زمانی دما و توقف‌ها
• شرایط محیطی مرتبط با خاک، آب و هوا
• محدودیت‌های نسبت آب به مواد سیمانی، حداقل و حداکثر سیمان
• نوع وسیله ساخت، دما، ریختن بتن و نحوه متراکم کردن آن
• ابعاد اعضا، ضخامت دال، فاصله میلگردها و حداقل ضخامت پوشش بتن روی میلگردها
• میزان تراکم میلگردهای قطعات مختلف
• نوع قطعات بتنی شامل: تیر، دال، ستون، دیوار، فونداسیون و شمع
• نوع اجرا، پیش ساخته و درجا یا شیوه اجرا، بتن پاشی و غیره
• نوع عضو از نظر طراحی، ساده، مسلح، پیش تنیده
• سایر خواسته‌ها و محدودیت‌های مرتبط با بتن تازه مانند وزن مخصوص، جداشدگی، آب انداختن، درصد حباب هوا، زمان گیرش، دما و غیره
• سایر خواسته‌ها و محدودیت‌های مانند زمان قالب‌برداری، اعمال پیش تنیدگی، وزن مخصوص بتن سفت شده، شیوه خاص عمل آوری تسریع شده، بتن الیافی، حباب دار، خودتراکم، سبک و سنگین

اطلاعات لازم مصالح مخلوط بتنی

• نوع سیمان، محل تولید و سایر مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن
• نوع سنگدانه ریز و درشت، محل تولید یا تامین و مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن شامل دانه‌بندی، درصد گذشته از الک 31 میکرومتر، مدول‌ریزی، چگالی و جذب آب، درصد ذرات پولکی و سوزنی، درصد شکستگی، سایش و دوام در برابر عوامل جوی، مقادیر یون‌های سولفات و کلرید، نتایج آزمایش‌های واکنش زایی با قلیایی‌ها و مواد زیان آور
• محل تامین آب و مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن
• نوع مواد پوزولانی و سرباره‌ای یا پودر سنگ و محل تامین به همراه مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن‌ها
• نوع مواد افزودنی شیمیایی، محل تامین به همراه مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن‌ها به ویژه چگالی، درصد مواد جامد، pH،رنگ، خواص اصلی و جنبی و نحوه مصرف و انبار کردن و سایر محدودیت‌های مصرف آن‌ها
  نوع الیاف مصرفی و محل تامین به همراه مشخصات فیزیکی و مکانیکی شامل چگالی، طول، قطر و شکل آن‌ها

اطلاعات طرح مخلوط و نتایج مخلوط آزمایشی

• مقاومت هدف طرح مخلوط
• دوام هدف طرح مخلوط
• اسلامپ اولیه در هنگام ساخت بتن
• انحراف معیار یا حاشیه ایمنی و نحوه محاسبه یا تخمین آن‌ها
• حداکثر اندازه اسمی سنگدانه مصرفی
• نسبت آب به سیمان یا مواد سیمانی طرح
• مقدار سیمان و مواد سیمانی به تفکیک
• مقدار آب آزاد
• مقدار آب کل
• مقدار افزودنی‌های شیمیایی به تفکیک
• مقدار سنگدانه‌های ریز و درشت اشباع با سطح خشک به تفکیک
• مقدار سنگدانه‌های ریز و درشت کاملا خش به تفکیک
• درصد حباب هوای بتن، فرضی و اندازه‌گیری شده
• درصد سهم سنگدانه‌ها
• دانه‌بندی مخلوط سنگدانه‌های بتن و مدول نرمی مخلوط
• وزن مخصوص بتن متراکم تازه، محاسباتی و اندازه‌گیری شده
• نتایج روانی و کارآیی در زمان‌های مختلف به ویژه در پای کار، پس از حمل و توقف‌ها
• دمای بتن تازه در زمان ساخت و در زمان متناظر پای کار
• نتایج مشاهدات یا اندازه‌گیری شده در مورد جداشدگی، آب انداختن، گیرش و غیره
• تشریح وضعیت ظاهری بتن
• نتایج آزمایش مقاومت فشاری بتن در سنین مختلف به ویژه در سن مقاومت مشخصه
• نتایج آزمایش‌های دوام در سنین مورد نیاز
• نتایج سایر آزمایش‌های بتن سفت‌شده مانند چگالی، مقاومت خمشی یا کششی، ضریب ارتجاعی و غیره در صورت نیاز
• رابطه نسبت آب به مواد سیمانی با مقاومت و دوام در صورت ساخت حداقل سه مخلوط آزمایشی

طرح اختلاط بتن 400

بتن با عیار 400 یعنی مقدار 400 کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن، به عبارتی تعیین بتن با استفاده از عیار، مقاومت فشاری را نشان نمی‌دهد. ممکن است بر اساس طرح اختلاط، دانه بندی و میزان آب اختلاط مقاومتی بین 32 تا 36 مگاپاسکال به دست آید.

برای تعیین طرح اختلاط بتن 400 می‌توان از هر یک از روش‌های بالا استفاده کرد، اما به صورت سرانگشتی برای یک بتن معمولی با چگالی 2400 کیلوگرم بر متر مکعب، 400 کیلوگرم سیمان، 160 کیلوگرم آب، 1000 کیلوگرم شن و 840 کیلوگرم ماسه مورد نیاز است.

پیمانه کردن حجمی مصالح

معمولا پیمانه کردن مصالح به روش وزنی و با استفاده از ترازوها صورت می‌گیرد. در شرایطی که نتوان از این روش استفاده کرد، می‌توانیم از پیمانه کردن مصالح به روش حجمی استفاده کنیم.

تمامی مراحل برای به دست آوردن داده‌های لازم جهت پیمانه کردن حجمی مانند گام‌های طرح اختلاط توضیح داده شده در این مطلب است، با این تفاوت که برای این امر نیاز به وزن مخصوص مصالح داریم.

به عنوان نمونه در مثال 2 وزن مخصوص ظاهری (SSD) درشت دانه را 2.65 بیان کرده است.

می‌دانیم وزن مخصوص ظاهری عبارت است از تقسیم وزن بر حجم. در این صورت با تقسیم وزن بر وزن مخصوص ظاهری می‌توانیم مقدار حجم را تعیین نماییم.

و اینگونه می‌توان مصالح را به شکل حجمی پیمانه کرد.

جمع بندی

طرح اختلاط بتن به معنای نسبت ترکیب اجزای بتن (شن و ماسه، سیمان، آب و مواد افزودنی) با یکدیگر برای به دست آوردن مخلوطی با مشخصات مورد نظر است. هدف از این کار افزایش کیفیت و عملکرد بتن است.

در این مقاله به بررسی روش‌های محاسبه طرح اختلاط بتن پرداختیم و برای هر روش مثال حل کردیم. امیدواریم که این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. در صورت بروز هر سوالی آن را در بخش دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری