آموزش طرح اختلاط بتن + انواع روش ها همراه با فیلم آموزشی

طرح اختلاط بتن چیست؟

طرح اختلاط بتن (به انگلیسی Concrete Mix Design) به تعیین نسبت ترکیب اجزای بتن (سیمان، شن و ماسه، آب و مواد افزودنی) گفته می‌شود. هدف از این فرآیند، دستیابی به مخلوطی با خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب است تا کیفیت، عملکرد و دوام بتن مطابق با نیازهای خاص پروژه تامین شود. توصیه می‌کنیم برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص اجزا بتن و کاربرد آن به مقاله بتن چیست مراجعه کنید.

نسبت‌های اجزای مخلوط بر اساس عیار انواع بتن و نوع کاربرد پروژه تعیین می‌شوند و هر یک از اجزا تاثیر مستقیم و مهمی بر مقاومت نهایی بتن دارند. تغییر در نسبت این اجزا می‌تواند ویژگی‌های مختلفی از جمله مقاومت بالا، دوام بیشتر، کاهش جمع‌شدگی و کنترل اسلامپ را بهبود بخشد.

برای دستیابی به ویژگی‌های مطلوب، از فرمول‌های تخصصی استفاده می‌شود که درصد هر ماده را مشخص کرده و بسته به نوع پروژه و شرایط محیطی تعیین می‌شوند.

بیش از ۳۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

دریافت

محاسبه طرح اختلاط بتن

طرح اختلاط یک مخلوط بتنی بر اساس مقاومت مشخصه و مقدار روانی معین (اسلامپ) صورت می‌گیرد. برای این منظور، جمع‌آوری اطلاعات پایه شامل انتخاب مصالح، انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی و اصلاح طرح ضروری است.

اطلاعات لازم جهت طرح اختلاط بتن

بر اساس آیین‌نامه بتن ایران (آبا)، اطلاعات زیر برای طرح مخلوط بتنی لازم است:

1- مشخصات پروژه و شرایط اجرایی

• مقاومت مشخصه در سن مورد نظر یا رده بتن (مثلاً 28 روزه)
• روانی بتن (اسلامپ) و نیازهای کارگاهی
• محدودیت‌های طراحی (نسبت آب به سیمان، حداقل و حداکثر مقدار سیمان)
• نوع عضو بتنی (تیر، دال، ستون، فونداسیون و شمع)
• روش اجرا (درجا، پیش‌ساخته، بتن پاشی و غیره)
• ملاحظات فنی مانند تراکم میلگردها، ابعاد مقاطع، فاصله میلگردها، ضخامت پوشش بتن
• شرایط محیطی (رطوبت، دما، دوام)
• الزامات استفاده از پوزولان، سرباره یا افزودنی‌های خاص
• روش حمل بتن و تخلیه، نحوه تراکم و عمل‌آوری بتن
• الزامات و محدودیت‌های مرتبط با بتن تازه (وزن مخصوص، جداشدگی، آب انداختن، درصد حباب هوا، زمان گیرش، دما و غیره)
• الزامات و محدودیت‌های مرتبط با بتن سفت شده (چگالی نهایی، زمان قالب‌برداری، اعمال پیش تنیدگی، وزن مخصوص بتن سفت شده، شیوه خاص عمل آوری تسریع شده و غیره)

2- اطلاعات مصالح مصرفی در طرح اختلاط بتن

• سیمان: نوع، محل تولید و مشخصات فیزیکی و شیمیایی)
• سنگدانه‌ها (ریز و درشت): نوع (طبیعی یا شکسته)، منبع تامین، دانه‌بندی، چگالی، جذب آب، درصد ذرات پولکی و سوزنی، سایش، واکنش‌زایی با قلیایی‌ها و وجود یون‌های زیان‌آور (کلرید و سولفات)
• آب مصرفی: محل تامین و کیفیت فیزیکی و شیمیایی
• افزودنی‌های معدنی: مانند پوزولان، سرباره یا پودر سنگ، به همراه خواص فیزیکی و شیمیایی
• افزودنی‌های شیمیایی: شامل نوع، محل تامین، چگالی، درصد مواد جامد، pH، رنگ، نحوه مصرف و محدودیت‌های نگهداری
• الیاف مصرفی (در صورت استفاده): شامل نوع، منبع تامین، چگالی، طول، قطر و شکل

3- اطلاعات طرح مخلوط و نتایج طرح آزمایشی بتن

• مقاومت و دوام هدف
• اسلامپ اولیه بتن تازه
• انحراف معیار مقاومت یا حاشیه ایمنی طرح
• حداکثر اندازه اسمی سنگدانه‌ها
• نسبت آب به سیمان یا مواد سیمانی
• مقدار سیمان، آب، سنگدانه‌ها و انواع افزودنی بتن
• درصد حباب هوا (فرضی و اندازه‌گیری شده)
• مدول نرمی و دانه‌بندی نهایی سنگدانه‌ها
• وزن مخصوص بتن تازه (محاسباتی و اندازه‌گیری شده)
• عملکرد بتن در شرایط اجرا (روانی، جداشدگی، گیرش و غیره)
• دمای بتن در زمان ساخت و اجرا
• نتایج آزمایش مقاومت فشاری در سنین مختلف
• آزمایش‌های دوام، چگالی، مقاومت خمشی، کششی و مدول الاستیسیته (در صورت نیاز)
• تحلیل رابطه بین نسبت آب به سیمان با مقاومت و دوام بتن

برای اطلاع دقیق از ضوابط و الزامات اجرایی، می‌توانید فایل PDF آیین‌نامه آبا را از طریق لینک زیر دانلود کنید.

نسبت اختلاط بتن

برای دستیابی به انواع بتن با کیفیت و عملکرد بالا، نسبت اجزای بتن باید با دقت و بر اساس اصول فنی تعیین شوند. این نسبت‌ها باید شرایط زیر را تامین کنند:

1. کارایی و روانی مناسب: بتن باید بدون جداشدگی و آب‌انداختگی به‌راحتی در قالب ریخته شده و تمام مقاطع مسلح را پوشش دهد.
2. تامین مقاومت هدف: مقاومت مشخصه و مقاومت متوسط هدف از طریق طراحی دقیق نسبت اجزا و با در نظر گرفتن حاشیه ایمنی مناسب تامین شود.
3. آزمایش‌های عملی و کارگاهی: نسبت‌های اختلاط باید بر اساس تجربه کارگاهی و انجام طرح‌های آزمایشی در آزمایشگاه با مصالح واقعی پروژه تعیین شوند.
4. هم‌راستایی با ضوابط فنی: طرح اختلاط بتن باید مطابق روش ملی ایران یا دیگر روش‌های معتبر توسط آزمایشگاه دارای صلاحیت انجام گیرد. سایر روش‌ها در صورتی قابل پذیرش‌اند که الزامات فنی پروژه را برآورده کنند. توجه داشته باشید طرح‌های ثبت‌شده در آزمایشگاه تنها تا دو سال اعتبار دارند.
5. مصالح واقعی پروژه: تمامی مصالح مورد استفاده در آزمایش طرح اختلاط باید از نوع مصالح مصرفی در پروژه باشند تا نتایج طرح قابل اطمینان باشند.

ضوابط طرح اختلاط بتن

طبق آیین نامه بتن ایران رعایت ضوابط زیر الزامی است:

• حجم مطلق اجزای بتن باید با تقریب یک درصد برای یک متر مکعب تعیین شود و درصد حباب هوا مورد نیاز (عمدی و غیر عمدی) در نظر گرفته شود.
• در مخلوط آزمایشی، کارایی و روانی بتن باید نزدیک به مقدار مطلوب مشخص شده در کارگاه باشد.
• اسلامپ مخلوط آزمایشی نباید از حداکثر مقدار مجاز تجاوز کرده یا 22 درصد کمتر از حداکثر اسلامپ مجاز باشد.
• اگر اسلامپ هدف یا متوسط باشد، مقدار اسلامپ مخلوط آزمایشی باید بین 22 تا 72 درصد بیشتر از هدف باشد و از 210 میلی‌متر تجاوز نکند.
• 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 حداکثر جریان اسلامپ برای بتن خودتراکم مشخص شده باشد، جریان اسلامپ مخلوط آزمایشی نباید بیش از 5 درصد کمتر از حداکثر جریان اسلامپ باشد.
• اگر جریان اسلامپ هدف یا متوسط مشخص شده باشد، جریان اسلامپ مخلوط آزمایشی 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.
• وقتی حداقل یا حداکثر دمای مجاز برای بتن مشخص شده باشد، بهتر است بتن آزمایشی با دمایی نزدیک به این حدود (با اختلاف حداکثر ۲ درجه سلسیوس) ساخته شود تا عملکرد آن از نظر روانی، مقاومت و دوام بررسی شود.
• به‌دلیل زمان‌بر بودن تعیین مقاومت و دوام بتن، باید سه مخلوط آزمایشی با نسبت‌های آب به سیمان نزدیک به هم (با اختلاف حدود 0.02) ساخته شده و نتایج آن‌ها با مقاومت و دوام هدف مقایسه شود.
• در طرح‌هایی که مقاومت مهم‌تر از دوام است، مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی باید در بازه ±5 درصد مقاومت هدف باشد و دستیابی به دوام مورد نظر نیز الزامی است.
• در طرح‌های که دوام به عنوان معیار اصلی است، دوام آزمایش باید در بازه ±10 درصد دوام هدف و مقاومت نیز باید بیشتر از مقاومت هدف باشد.

انواع روش های طرح اختلاط بتن

روش‌های مختلفی برای تعیین نسبت مخلوط بتنی از جمله اختلاط بتن دستی وجود دارد، اما به جز روش دستی، روش‌های استاندارد دیگری نیز وجود دارد که رایج‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

روش 211 – ACI آمریکا

روش 211 که توسط انجمن بتن آمریکا (ACI) توسعه یافته، یکی از روش‌های متداول برای طراحی مخلوط بتنی است. در این روش، نسبت‌های سیمان، سنگدانه‌ها و آب به‌منظور دستیابی به بتن با مقاومت و دوام بالا تعیین می‌شود. این روش برای پروژه‌هایی با نیاز به مقاومت و دوام طولانی مناسب است و در پروژه‌های بین‌المللی استفاده می‌شود.

روش BS (انگلیسی)

روش BS بر اساس استانداردهای بریتانیا و آزمایشات تجربی طراحی می‌شود. در این روش، نسبت‌های اختلاط بتن با توجه به شرایط جوی و محیطی پروژه تنظیم می‌شود و برای پروژه‌هایی با ویژگی‌های محیطی خاص مناسب است. این روش در کشورهایی که استانداردهای بریتانیا را دنبال می‌کنند، رایج است.

روش طرح اختلاط بتن آلمانی

روش آلمانی برای طرح اختلاط بتن، به‌ویژه در پروژه‌های عمرانی بزرگ و کشورهای اروپایی کاربرد دارد. این روش بر مقاومت بتن در برابر شرایط سخت محیطی و پایداری طولانی تأکید دارد و برای تولید بتن‌های با مقاومت و دوام بالا استفاده می‌شود.

روش ملی ایران

این روش طرح اختلاط بتن، بر اساس استانداردهای آلمانی است و در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی ایران کاربرد دارد. روش ایرانی معمولا برای تولید انواع بتن‌های معمولی، سنگین، سبک و بتن پلیمری استفاده می‌شود و با توجه به شرایط محیطی و جغرافیایی ایران، تنظیم می‌شود.

در ادامه این مقاله، با آموزش گام‌به‌گام دو روش پرکاربرد ACI و BS به‌همراه مثال‌های حل‌شده، همراه ما باشید.

طرح اختلاط بتن به روش ACI

مراحل طرح اختلاط بتن به روش aci به ترتیب زیر است:

1- تعیین اسلامپ مورد نظر

ابتدا بر اساس شرایط اجرایی، نوع سازه، حجم بتن‌ریزی و امکان ویبره کردن، اسلامپ بتن مناسب انتخاب می‌شود. به عنوان مثال، برای مقاطع باریک یا عدم امکان ویبره، اسلامپ باید کمی بیشتر (۲۵ میلی‌متر) در نظر گرفته شود.

2- تعیین بزرگ‌ترین اندازه اسمی سنگدانه

بزرگ‌ترین اندازه سنگدانه (M.A.S) بر اساس فاصله بین میلگردها، ضخامت مقطع و سایر شرایط اجرایی تعیین می‌شود.

3- تخمین مقدار آب و مقدار هوای مورد نیاز

مقدار آب (بر حسب کیلوگرم در مترمکعب) و درصد هوای داخل بتن، بر اساس اسلامپ و اندازه سنگدانه‌ها از جدول‌های استاندارد انتخاب می‌شود.

4- انتخاب نسبت آب به سیمان (w/c)

نسبت آب به سیمان تعیین‌کننده مقاومت بتن است. این نسبت از جدول‌های شماره 2 استخراج می‌شود که برای مقاومت فشاری ۲۸ روزه بتن تنظیم شده‌اند.

5- محاسبه مقدار سیمان

در این مرحله 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. با داشتن مقدار آب و نسبت آب به سیمان، مقدار سیمان بر واحد حجم بتن طبق فرمول زیر محاسبه می‌شود:

وزن سیمان = مقدار آب ÷ نسبت آب به سیمان

6- تعیین مقدار سنگدانه درشت (شن)

بر اساس مدول نرمی ماسه، نوع سنگدانه بتن و اندازه دانه، حجم شن در واحد حجم بتن مشخص شده و سپس به وزن تبدیل می‌شود:

وزن شن = حجم × چگالی سنگدانه خشک نیمه متراکم

7- تعیین مقدار ماسه

وزن ماسه با کم کردن مجموع وزن آب، سیمان و شن از وزن کلی بتن (حدوداً 2350 کیلوگرم در مترمکعب) به دست می‌آید:

وزن ماسه = وزن کل بتن – (سیمان + آب + شن)

در پایان، با در نظر گرفتن رطوبت واقعی سنگدانه‌ها و مقدار جذب آب آن‌ها، وزن مصالح اصلاح شده و میزان آب اختلاط بتن دقیق تنظیم می‌شود.

طرح اختلاط بتن به روش BS

مراحل طرح اختلاط بتن به روش bs یا استاندارد بریتانیا بر اساس مجموعه‌ای از جداول و نمودارهای تجربی به‌شرح زیر است:

۱- تعیین مقدار آب لازم

در ابتدا مقدار آب آزاد مورد نیاز برای مخلوط بتن از جدول 1 استخراج می‌شود. این مقدار بر اساس موارد زیر مشخص می‌گردد:

• اسلامپ مورد انتظار
• نوع سنگدانه (شکسته یا گرد گوشه)
• بزرگ‌ترین اندازه اسمی دانه‌ها (به میلی‌متر یا اینچ)

نکته: مقادیر داخل پرانتز مربوط به واحد اینچ و مقادیر بدون پرانتز مربوط به میلی‌متر هستند.

۲- انتخاب نسبت آب به سیمان (w/c)

نسبت آب به سیمان بر اساس مقاومت فشاری مورد نظر از نمودار شماره 2 انتخاب می‌شود. هرچه مقاومت مورد نیاز بالاتر باشد، نسبت آب به سیمان باید کمتر در نظر گرفته شود.

۳- محاسبه مقدار سیمان

با داشتن مقدار آب (از گام اول) و نسبت آب به سیمان (از گام دوم)، مقدار سیمان مصرفی در واحد حجم بتن محاسبه می‌شود:

وزن سیمان = مقدار آب ÷ نسبت آب به سیمان

۴- تخمین وزن حجمی بتن تازه

وزن مخصوص بتن تازه (وزن یک مترمکعب بتن) با استفاده از مقدار آب آزاد و چگالی مصالح، از نمودار مخصوصی به دست می‌آید. این مقدار معمولاً بین 2300 تا 2500 کیلوگرم بر مترمکعب است و پایه محاسبات بعدی قرار می‌گیرد.

۵- محاسبه وزن کل سنگدانه‌ها

در این مرحله با داشتن وزن کل بتن و مقادیر آب و سیمان، وزن مجموع سنگدانه‌های درشت و ریز به صورت زیر محاسبه می‌شود:

وزن سنگدانه‌ها = وزن بتن تازه – (وزن سیمان + وزن آب)

۶- تعیین نسبت ریزدانه به مجموع سنگدانه‌ها

با توجه به نسبت آب به سیمان، اسلامپ، بزرگ‌ترین اندازه دانه و درصد عبوری ماسه از الک 600 میکرون از نمودارهای 1-4، 2-4 و 3-4 استفاده می‌شود تا درصد ماسه در ترکیب سنگدانه‌ها مشخص شود.

در مرحله آخر، بر اساس میزان رطوبت واقعی سنگدانه‌های موجود در پروژه و جذب آب آن‌ها، وزن نهایی آب، شن و ماسه اصلاح شده و ترکیب نهایی طرح اختلاط بتن به دست می‌آید.

طرح اختلاط بتن 30 مگاپاسکال

در این بخش، یک مثال عددی از طرح اختلاط بتن با مقاومت فشاری ۳۰ مگاپاسکال با استفاده از دو روش ACI (آمریکایی) و BS (انگلیسی) بررسی می‌شود.

طرح اختلاط بتن ۳۰ مگاپاسکال به روش ACI

برای اجرای یک پایه بتنی، نیاز به طرح اختلاط با مقاومت فشاری مشخص ۳۰ مگاپاسکال داریم. با توجه به داده‌های زیر، مقادیر اجزای بتن در یک متر مکعب محاسبه می‌شود:

مراحل طراحی مخلوط بتن به شرح زیر است:

از آنجا که مقادیر اسلامپ و بزرگ‌ترین اندازه دانه اسمی مشخص شده است، حل مسئله از گام ۳ آغاز می‌شود.

• با توجه به اسلامپ ۷۵-۱۰۰ میلی‌متر و اندازه دانه ۱۹ میلی‌متر، طبق جدول ۱، مقدار آب به ۲۰۵ کیلوگرم می‌رسد.
• نسبت آب به سیمان برای مقاومت ۳۰ مگاپاسکال طبق جدول ۲، برابر ۰.۵۴ به دست می‌آید.

• مقدار سیمان با توجه به آب و نسبت آب به سیمان:

380 = 205 ÷ 0.54

• با توجه به اندازه دانه ۱۹ میلی‌متر و مدول نرمی ۲.۸، حجم سنگدانه درشت در واحد حجم بتن برابر ۰.۶۲ است.

وزن شن: 992 = 1600 × 0.62

• وزن ماسه به کمک موازنه جرم محاسبه می‌شود:

773 = 2350 – (205 + 380 + 992)

در این مسئله، با توجه به وجود رطوبت طبیعی در شن و ماسه و در نظر گرفتن حالت SSD (اشباع با سطح خشک)، مقادیر واقعی مصالح باید اصلاح شوند. محاسبات به شرح زیر است:

در نهایت طرح اختلاط بتن (مقاومت فشاری ۳۰ مگاپاسکال) با روش ACI به شرح زیر است:

طرح اختلاط بتن ۳۰ مگاپاسکال به روش BS

برای اجرای یک پایه بتنی با مقاومت فشاری ۳۰ مگاپاسکال، مقادیر اجزای بتن در یک مترمکعب را بر اساس اطلاعات زیر محاسبه کنید:

مراحل طراحی مخلوط بتن به شرح زیر است:

• مقدار آب اختلاط با توجه به اندازه سنگدانه ۲۰ میلی‌متر و اسلامپ ۷۵-۱۰۰ میلی‌متر از جدول ۱، حدود ۲۲۵ کیلوگرم است.

• نسبت آب به سیمان برای مقاومت ۳۰ مگاپاسکال از نمودار ۲ به میزان ۰.۵۸ به دست می‌آید.

• با داشتن مقدار آب و نسبت آب به سیمان، مقدار سیمان محاسبه می‌شود:

388 = 225 ÷ 0.58

• وزن بتن برای یک مترمکعب با استفاده از چگالی سنگدانه و مقدار آب بر اساس نمودار 3 محاسبه می‌شود. وزن بتن برابر با ۲۴۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب است.

• وزن مجموع سنگدانه‌ها به صورت زیر محاسبه می‌شود:

1787 = (388 + 225) – 2400

• با استفاده از نمودار ۲-۴ و داده‌های اسلامپ و نسبت آب به سیمان، ۵۰٪ سنگدانه‌ها از نوع ریز (ماسه) هستند.

وزن سنگدانه‌ها: ۸۹۳.۲ کیلوگرم (ماسه + شن)

برای اصلاح مقادیر آب به دلیل رطوبت موجود در شن و ماسه، محاسبات زیر انجام می‌شود:

در نهایت طرح اختلاط بتن (مقاومت فشاری ۳۰ مگاپاسکال) با روش BS به شرح زیر است:

روش آزمایشگاهی طرح اختلاط بتن

روش آزمایشگاهی یک روش مجزا نیست، در واقع به عنوان مرحله‌ای مکمل و ضروری در همه روش‌های طرح اختلاط به کار می‌رود.

• ابتدا یکی از روش‌های معتبر طرح اختلاط بتن مانند روش ملی طرح مخلوط بتن ایران، روش ACI یا روش‌های مبتنی بر تجارب پیشین انتخاب می‌شود.
• سپس بر اساس روش منتخب، طرح اولیه اختلاط بتن تهیه شده و در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی بتن با نسبت‌های تعیین‌شده ساخته می‌شود.
• در ادامه، آزمایش‌هایی بر روی بتن تازه (نظیر تعیین اسلامپ) و بتن سخت‌شده (مانند مقاومت فشاری در سنین مختلف) انجام می‌شود.
• چنانچه نتایج حاصل از طرح اولیه با خواسته‌های طراحی مطابقت نداشته باشد، نسبت اجزای مخلوط بتن از جمله سیمان، آب، شن و ماسه اصلاح شده و مخلوط‌های آزمایشی جدید تهیه می‌گردد تا کیفیت مورد نظر حاصل شود.

در تمامی مراحل این فرآیند، رعایت الزامات فنی پروژه از جمله حداکثر اندازه مجاز سنگدانه‌ها و سایر محدودیت‌های هندسی الزامی است.

در نهایت، هرچند استفاده از یک روش خاص برای طرح اختلاط بتن الزامی نیست، پیشنهاد می‌شود به‌منظور ایجاد هماهنگی و یکپارچگی در پروژه‌های عمرانی، از روش ملی طرح مخلوط بتن ایران استفاده گردد.

بیش از ۳۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

دریافت

طرح اختلاط بتن 400

بتن با عیار 400 به معنای استفاده از 400 کیلوگرم سیمان در هر متر مکعب بتن است. توجه به این نکته ضروری است که عیار سیمان به‌تنهایی نشان‌دهنده مقاومت فشاری بتن نیست؛ زیرا مقاومت نهایی بتن به عواملی مانند طرح اختلاط، دانه‌بندی مصالح، نسبت آب به سیمان، نوع سیمان و شرایط عمل آوری (کیورینگ بتن) بستگی دارد.

به طور معمول، بتنی با این عیار و شرایط استاندارد می‌تواند مقاومتی در بازه 32 تا 36 مگاپاسکال در سن 28 روزه به‌دست آورد.

مقادیر تقریبی مصالح برای طرح اختلاط بتن 400

برای طراحی طرح اختلاط بتن با عیار 400، می‌توان از روش‌های مختلفی مانند روش ملی ایران، ACI یا BS استفاده کرد. با این حال، به‌صورت تقریبی و در شرایط معمول، مقادیر مصالح برای یک متر مکعب بتن با چگالی حدودی 2400 کیلوگرم بر متر مکعب به صورت زیر خواهد بود:

• سیمان: 400 کیلوگرم
• آب: 160 کیلوگرم
• شن (سنگدانه درشت): 1000 کیلوگرم
• ماسه (سنگدانه ریز): 840 کیلوگرم

این مقادیر قابل تنظیم هستند و برای دستیابی به ویژگی‌های مکانیکی یا دوام خاص، ممکن است نسبت‌ها در مراحل آزمایشگاهی اصلاح شوند. همچنین توجه به رطوبت مصالح، درصد هوا، نوع افزودنی‌ها و شرایط اجرایی پروژه در تعیین مقادیر نهایی بسیار اهمیت دارد.

طرح اختلاط بتن 350

بتن عیار ۳۵۰ به این معناست که در هر متر مکعب بتن، ۳۵۰ کیلوگرم سیمان مصرف می‌شود. با این میزان سیمان و استفاده از مصالح متعارف، می‌توان انتظار داشت مقاومت فشاری بتن حدود 30 مگاپاسکال به صورت مکعبی و 25 مگاپاسکال به صورت استوانه‌ای به دست آید. البته این مقاومت به عوامل متعددی از جمله نسبت آب به سیمان، نوع و کیفیت مصالح، افزودنی‌ها، شرایط محیطی و نحوه عمل‌آوری بستگی دارد.

ترکیب تقریبی مصالح برای بتن ۳۵۰

در شرایط متعارف و با فرض وزن مخصوص بتن برابر ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب، مقادیر پیشنهادی برای ساخت هر متر مکعب بتن به صورت زیر خواهد بود:

نکته: نسبت دقیق آب به سیمان بسته به رطوبت مصالح و شرایط مورد انتظار ممکن است تغییر کند.

برای بهبود کارایی، دوام یا کاهش نسبت آب به سیمان، می‌توان از افزودنی‌های زیر استفاده کرد:

• روان‌کننده‌ها: حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ گرم به ازای هر ۱۰۰ کیلوگرم سیمان
• میکروسیلیس: بین ۶ تا ۱۰ درصد وزن سیمان (بسته به نوع عملکرد مورد انتظار)

طرح اختلاط بتن کارگاهی (عیار 350)

در پروژه‌های کارگاهی، ساخت بتن با بتونیر یا خلاطه رایج است. نکات اجرایی مهم:

• هر بتونیر ۳۵۰ لیتری معمولاً برای حدود ۷۰ کیلوگرم سیمان ظرفیت دارد.
• با ۵ دور بتونیر، تقریباً یک متر مکعب بتن ساخته می‌شود.

مصالح به‌طور تجربی با بیل و فرغون اندازه‌گیری می‌شوند:

• حجم هر فرغون معادل ۱۸ بیل است.
• 6 تا ۷ فرغون شن
• ۳ تا ۴ فرغون ماسه
•  ۲ تا ۳ فرغون سیمان
• مجموعاً حدود ۱۴ تا ۱۵ فرغون برای هر متر مکعب بتن

توصیه می‌شود برای اطمینان از دستیابی به مقاومت مورد نظر، طرح اختلاط آزمایشی در آزمایشگاه بتن انجام شود.

طرح اختلاط بتن به روش حجمی

روش حجمی یکی از شیوه‌های سنتی و متداول در پروژه‌های کارگاهی است که در آن، به‌جای وزن کردن مصالح، از اندازه‌گیری حجم آن‌ها استفاده می‌شود. این روش معمولاً زمانی که امکان استفاده از تجهیزات توزین و ترازوهای دقیق برای پیمانه کردن مصالح وجود ندارد مانند مورد استفاده قرار می‌گیرد هرچند دقت آن کمتر از روش وزنی است، اما در پروژه‌های متوسط و کوچک مانند کارگاه‌های کوچک، مناطق فاقد تجهیزات آزمایشگاهی یا پروژه‌های موقت می‌تواند کاربردی و اقتصادی باشد.

مراحل اجرای طرح اختلاط بتن به روش حجمی

در روش حجمی، ابتدا باید طرح اختلاط بتن را بر اساس یکی از روش‌های استاندارد (مثل روش ملی، ACI یا تجربی) به‌صورت وزنی تعیین کرد. سپس با استفاده از وزن مخصوص مصالح (چگالی مواد مانند سیمان، شن، ماسه و آب) وزن‌ها را به حجم معادل تبدیل می‌کنیم.

فرمول اصلی تبدیل:

حجم = وزن تقسیم بر وزن مخصوص

پس از محاسبه حجم هر ماده، می‌توان با استفاده از پیمانه‌های حجمی (مثل سطل، بیل یا فرغون)، مصالح را در کارگاه اندازه‌گیری و مخلوط کرد.

نکته: برای دقت بیشتر، بهتر است وزن مخصوص واقعی مصالح در کارگاه اندازه‌گیری شده و پیمانه‌ها نیز کالیبره شوند.

جمع بندی

طراحی صحیح طرح اختلاط بتن تاثیر مستقیمی بر عملکرد سازه‌های بتنی دارد. با در نظر گرفتن خواص مصالح، شرایط اجرایی و الزامات پروژه، می‌توان طرح اختلاط بهینه و اقتصادی ارائه داد. استفاده از روش‌های استاندارد مانند ACI و BS همراه با آزمایش‌های کارگاهی، تضمین‌کننده کیفیت و دوام بتن خواهد بود. از سوی دیگر، انطباق با آیین‌نامه‌های داخلی نظیر آیین‌نامه بتن ایران (آبا) ضروری است تا بتن تولید شده علاوه بر مقاومت کافی، در برابر شرایط محیطی نیز پایدار باقی بماند. در نهایت، استفاده از مصالح واقعی پروژه در آزمایش‌های طرح اختلاط بتن و به‌روزرسانی طرح‌ها با توجه به تغییرات مصالح، کیفیت بتن اجرایی را تضمین خواهد کرد.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره اختلاط بتن کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری