
امروزه بتن پرمصرف ترین ماده در ساخت و ساز و اجرای ساختمان است. همانطور که طرح اختلاط و مواد اولیه مصرفی در ساخت بتن بسیار مهم است، سایر مراحل از قبیل حمل، عمل آوری و ویبره بتن نیز اهمیت بسیار زیادی دارد. از آنجا که خواص بلند مدت بتن سخت شده از قبیل مقاومت، پایداری ابعادی و دوام، شدیداً تحت تاثیر درجه تراکم قرار دارد، الزامی است که قوام یا کارآیی بتن تازه به گونه ای باشد که بتوان آن را به طور مناسب متراکم کرده و هم چنین به راحتی و بدون جداشدگی حمل، ریخته و پرداخت کرد.
کارایی بتن مانند دوام ، یک ویژگی اساسی بتن نیست. کارآیی مورد نیاز بسته به نوع ساخت و میزان بتنریزی و تراکم می تواند متفاوت باشد. بتنی که می تواند به راحتی در فونداسیون عظیم بدون جداسازی قرار گیرد، ممکن است برای تشکیل یک المان نازک سازه ای کاملاً غیرقابل اجرا باشد. هیچ آزمایش قابل قبولی که کارآیی بتن را به صورت مستقیم اندازه گیری کند، وجود ندارد. به هر حال، این آزمایشات در سطح جهانی پذیرفته شده اند و در آیین نامه های ساختمانی تعریف شده اند. به خصوص به دلیل سادگی در اجرا و توانایی در تشخیص تغییر یکنواختی مخلوط با نسبت بندی اسمی کاربرد زیادی دارند.
یکی از آزمایشهای بسیار رایجی که برای اندازه گیری کارآیی بتن تازه استفاده می شود، آزمایش اسلامپ بتن است. در این مقاله تلاش کرده ایم تا معرفی کامل و مفصلی از کارآیی بتن داشته باشیم و در مقالات بعدی به بررسی آزمایش اسلامپ بتن بپردازیم.
کارآیی بتن چیست؟
مانند دوام، کارآیی یک ویژگی اساسی بتن نیست. کارآیی بتن مورد نیاز، بسته به نوع ساخت و میزان حجم بتن ریزی و تراکم آن می تواند متفاوت باشد. بتنی که به راحتی در فونداسیون عظیم بدون جداسازی قرار میگیرد، ممکن است برای تشکیل یک المان نازک سازه ای کاملاً غیرقابل اجرا باشد. زمانی که برای مخلوط بتن با کارآیی معینی ویبراتورهای فرکانس بالا برای یکپارچه سازی آن مورد استفاده قرار گیرد، میزان کارآیی بتن اگر برای این روش تراکم، مطلوب باشد، تراکم با روش دستی برای این مخلوط بتن مناسب نخواهد بود.
تعریف دقیق کارآیی، میزان کار مفید داخلی برای تولید تراکم کامل است. کار مفید داخلی صرفاً یکی از خواص فیزیکی بتن است و در واقع به میزان کار یا انرژی لازم برای غلبه بر اصطکاک داخلی بین ذرات مجزای داخل بتن اطلاق میشود. به هر حال، در عمل به انرژی بیشتری برای غلبه به اصطکاک سطحی بین بتن و قالب یا آرماتور نیاز است. همچنین جهت ویبره کردن قالب ها و بتن که متراکم شده است، اتلاف انرژی داریم. بنابراین در عمل، اندازه گیری کارآیی طبق تعریف فوق دشوار است و در حقیقت آنچه در عمل اندازه گیری می شود، کارآیی بر اساس یک روش ابداعی قابل پذیرش است.
اصطلاح دیگری که معمولا در کنار کارآیی برای بتن تازه استفاده میشود، قوام یا مقداری روان بودن بتن است. گاهاً کارآیی و قوام به اشتباه به جای یکدیگر استفاده می شوند. در حالی که قوام ثبات شکل یا سهولت در روان شدن یک ماده را نشان می دهد. در مورد بتن، گاهی به معنی درجه خیس بودن نیز به کار میرود. میزان کارآیی بتن خیس در برخی از محدوده های خاص بیشتر از بتن خشک است، اما ممکن است، کارآیی بتن هایی با قوام یکسان با یکدیگر فرق داشته باشند.قوام، توسط آزمایش مخروط اسلامپ یا دستگاه وی بی که تصویر آن در زیر آورده شده است اندازه گیری می شود.
کارآیی بتن در استاندار ASTM C-125 به عنوان یک خاصیت تعیین کننده حداقل تلاش لازم برای دست کاری میزان معینی مخلوط تازه بتن با حداقل از دست دادن همگنی مخلوط تعریف شده است.
اصطلاح دستکاری به عملیات قرار دادن، فشرده سازی در سنین اولیه بتن می گویند.کارآیی مخلوط بتن بر اساس دو فاکتور اصلی زیر قابل تعریف است:
- جداشدگی (سهولت جریان را توصیف می کند.)
- چسبندگی (توصیف کننده ثبات یا عدم گرانروی و ویژگی های جداسازی است.)
جداشدگی و چسبندگی بتن
در بررسی کارآیی بتن، به این نکته اشاره شد که بتن نباید دچار جداشدگی شود، به عبارت دیگر باید چسبنده باشد. عدم جداشدگی در تراکم کامل بتن حیاتی و بسیار مهم است. جداشدگی را میتوان به عنوان جدا شدن اجزای تشکیل دهنده یک مخلوط ناهمگن که توزیع ذرات آنها یکنواخت نیست، تعریف کرد. در مورد بتن اختلاف در اندازه ذرات (و گاهی اختلاف در چگالی ویژه اجزای تشکیل دهنده مخلوط)، اولین دلیل جداشدگی اجزای مختلف آن است؛ اما می توان گسترش جداشدگی را با انتخاب دانه بندی مناسب بتن و دقت در حمل آن کنترل کرد.
دو نوع جداشدگی وجود دارد. در نوع اول، ذرات درشت تر به دلیل حرکت سریع تر در شیبها یا نشست بیشتر نسبت به ریزدانه تمایل به جدایی از سایر موارد دارند. نوع دوم جداشدگی که خصوصا در مخلوط های خیس اتفاق می افتد، با جدا شدن دوغاب (سیمان به علاوه آب) از مخلوط شناخته می شود. در برخی از دانه بندی ها که برای مخلوط کم عیار استفاده میشوند، در صورتی که مخلوط بسیار خشک باشد، نوع اول جداشدگی اتفاق می افتد. اضافه کردن آب چسبندگی مخلوط را بهبود میبخشد، اما زمانی که مخلوط بسیار خیس می شود، نوع دوم جداشدگی اتفاق می افتد. در رابطه با جداشدگی بتن ذکر نکات زیر بسیار لازم است:
- در صورتی که بتن در فواصل طولانی حمل نشود و مستقیما از جام یا فرغون در محل نهایی خود ریخته شود، احتمال جداشدگی پایین است.
- استفاده از مصالح سنگی درشت دانه که چگالی ویژه به مراتب بیشتری از مصالح سنگی ریزدانه دارند، ممکن است منجر به جداشدگی شود.
- خطر جداشدگی را می توان با اضافه کردن مواد افزودنی حباب هوازا کاهش داد.
تاثیرات حفرات موجود در بتن متراکم شده
از آنجا که مقاومت بتن تحت تاثیر زیاد و نامطلوب حفره موجود در بتن متراکم شده قرار دارد، حصول حداکثر چگالی ممکن، حیاتی باشد. پس ضروری است که بتن کارآیی لازم را برای تراکم کامل داشته باشد تا با استفاده از یک مقدار کار معقول تحت شرایط معین، امکان رسیدن به این منظور وجود داشته باشد. نیاز به تراکم بالا را می توان در شکل زیر که افزایش مقاومت فشاری با افزایش چگالی را نشان میدهد، دریافت. بدیهی است که حضور حفره بتن، چگالی را نسبتاً و مقاومت را تا حد زیادی کاهش می دهد. برای مثال 5 درصد حفره می تواند مقاومت بتن را تا 30 درصد کاهش دهد.
حفره موجود در بتن سخت شده در حقیقت، حباب های هوای محبوس شده یا فضاهای باقی مانده از خارج شدن آب اضافی از بتن هستند. حجم حفره ناشی از مورد دوم تنها به نسبت آب به سیمان مخلوط بستگی دارد، در حالی که حفره ناشی از حباب هوا در اثر ذرات ریز موجود در مخلوط و این حقیقت که خروج حباب از مخلوط خیس ساده تر از مخلوط خشک است، به وجود می آیند. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که برای هر روش تراکم، مقدار آب اختلاط بهینه ای وجود دارد که در مجموع حجم حباب های هوا و فضای های خروج آب به حداقل، و چگالی به حداکثر میزان خود میرسد. به هر حال ممکن است، مقدار آب بهینه برای روش های تراکم مختلف متفاوت باشد.
عوامل موثر بر کارایی بتن
بدیهی است که کارآیی به یک سری عامل های اندرکنشی از قبیل مقدار آب، نوع و دانه بندی مصالح سنگی، نسبت مصالح سنگی به سیمان، حضور مواد افزودنی و سیمان بستگی دارد. در این بین عامل اصلی مقدار آب موجود در مخلوط بتن است، زیرا با اضافه کردن آب، لغزیدن ذرات بر روی یکدیگر به سادگی افزایش می یابد، به هر حال، برای حصول شرایط بهینه به منظور به حداقل رساندن میزان حفره، یا به حداکثر رساندن چگالی بدون جداشدگی، باید نوع و دانه بندی مصالح سنگی مطابق استاندارد های بیان شده باشد.
به طور کلی کارایی بتن به عوامل 6 گانه زیر بستگی دارد:
- نسبت آب به سیمان
- دانه بندی و نوع مصالح سنگی
- نسبت مصالح سنگی به سیمان
- مواد افزودنی
- ریزی سیمان
- سایر عوامل
نسبت آب به سیمان
در یک طرح اختلاط مشابه که فقط تفاوت در نسبت آب به سیمان است، با افزایش این نسبت مقدار آب مخلوط و در نتیجه کارآیی مخلوط افزایش می یابد. اما افزایش نسبت آب به سیمان تا میزان بهینه مفید است، اگر از این میزان فراتر رود باعث ایجاد حفره های زیاد در بتن سخت شده می شود که خود عامل کاهش مقاومت است. کاهش مقاومت بتن با هدف تراکم کامل و کارآیی مطلوب در تضاد است.
دانه بندی و نوع مصالح سنگی
در انتخاب نوع و دانه بندی مصالح سنگی باید به نکات زیادی توجه کرد تا هدف تراکم کامل بتن تحقق یابد. برای مثال، مصالح سنگی ریز تر، آب بیشتری را برای مرطوب ساختن سطح مخصوص بزرگ ترشان طلب می کنند. همین طور مصالح سنگی با شکل نامنظم تر و بافت سطحی خشن تر مقدار آب بیشتری نسبت به مصالح سنگی گرد گوشه نیاز دارند. علاوه بر این میزان تخلخل و جذب آب مصالح سنگی از آن نظر مهم است که میتواند قسمتی از آب اختلاط لازم برای لغزیدن ذرات موجود در بتن بر روی یکدیگر را به خود اختصاص دهد.
مصالح سنگی سبک به کاهش کارآیی بتن تمایل دارند. در حقیقت، کارآیی تحت تاثیر نسبت چگالی های ویژه (یا چگالی ذرات) متغیر، به عنوان مثال مصالح سنگی نیمه سبک، استفاده میشود باید نسبت های اختلاط را بر اساس حجم مطلق هر بخش با اندازه خاص ارزیابی کرد.
نسبت مصالح سنگی به سیمان
در یک نسبت آب به سیمان ثابت، کارآیی با کاهش نسبت مصالح سنگی به سیمان افزایش می یابد. دلیل این امر افزایش نسبت آب به کل ذرات موجود در مخلوط است. نسبت بالای حجم مصالح سنگی درشت دانه و ریز دانه می تواند منجر به جدا شدگی و کارآیی کمتر شود، به طوری که مخلوط بتن خشک شده و به راحتی پرداخت کاری نمی شود. برعکس، ریزدانه های بسیار زیاد منجر به کارآیی بیشتر می شوند، اما دوام بتن ساخته شده از چنین مخلوطی با ماسه بیش از حد، پایین خواهد بود.
مواد افزودنی
ماده افزودنی حباب هوازا، آب لازم برای حصول یک کارآیی معین را کاهش می دهد. دسته دیگری از مواد افزودنی به نام کاهنده های آب (روان کننده ها) و فوق روان کننده ها وجود دارد که برای اهداف متفاوتی در طرح اختلاط استفاده می شود. این مواد می توانند باعث کسب مقاومت بیشتر با کاهش نسبت آب به سیمان در کارآیی یکسان شوند. علاوه بر آن می توانند با افزایش کارآیی در محل های غیر قابل دسترسی بتن ریزی شوند. روان کننده ها و فوق روان کننده ها دارای عواملی با سطح فعال هستند که با داشتن بار های الکتریکی باعث پراکنده کردن ذرات سیمان در مخلوط شده و این ذرات توسط مولکول های آب جهت دار احاطه شده و این امر تحرک بیشتر به ذرات و آب آزاد بیشتری را به مخلوط می دهد.
ریزی سیمان
ریز تر بودن دانه های سیمان مخلوط با افزایش سطح مخصوص آن همراه است. و اصولاً به آب بیشتری نیاز دارد اما از طرفی این افزایش سطح مخصوص باعث افزایش درجه هیدارتاسیون سیمان می شود که خود عاملی کمک کننده است؛ بنابراین ریزی سیمان تاثیر کمی بر کارآیی بتن دارد.
سایر عوامل
علاوه بر عوامل بالا دو عامل دیگر در کارآیی بتن تاثیر دارد. این دو عامل عبارت از زمان و دما هستند. بتن تازه با گذشت زمان سخت می شود، اما این حالت را نباید با گیرش سیمان اشتباه گرفت. بدیهی است که مقدار آب اختلاط توسط مصالح سنگی جذب، مقداری تبخیر (خصوصاً در مواقعی که بتن در معرض باد و نور خورشید قرار دارد.) و مقداری صرف واکنش های اولیه شده است. سخت شدن بتن را می توان به طور موثری به وسیله افت کارآیی با گذشت زمان تحت عنوان افت اسلامپ اندازه گیری کرد که با توجه به عیار مخلوط، نوع سیمان، دمای بتن و کارآیی اولیه در مخلوط های مختلف، متفاوت است. به دلیل تغییر کارآیی یا قوام بتن با گذشت زمان و از آنجا تعیین اسلامپ در لحظه بتن ریزی یعنی مدت زمانی پس از اختلاط مورد توجه است، ترجیحا آزمایش باید با تاخیری مثلا پانزده دقیقه پس از اختلاط انجام شود.
پیشنهاد آموزشی: مینی دوره هنر بتن ریزی
دمای بالاتر کارآیی بتن را کاهش و افت اسلامپ را افزایش می دهد؛ یعنی با اضافه شدن هر ۱۰ درجه دمای آب، اسلامپ بتن ۲۰ تا ۲۵ میلی متر کاهش مییابد. طبق نشریه ۱۰۱، دمای محیط هنگام اختلاط بتن نباید بیش از ۸ درجه سانتیگراد از مقادیر جدول زیر کمتر باشد. در غیر این صورت اتلاف انرژی بیشتر و افت شدید اسلامپ در بتن را خواهیم داشت. به همین دلیل توصیه می شود که برای طرح اختلاط از آب خنک استفاده شود. در عمل، زمانی که شرایط محیطی غیر عادی باشد، بهترین کار این است که آزمایش های تعیین کارآیی مخلوط در کارگاه انجام شود.
آزمایش اسلامپ بتن
متاسفانه هیچ آزمایش قابل قبولی که کارآیی را به صورت مستقیم اندازه گیری کند، وجود ندارد. چندین آزمایش، شاخصی از کارایی ارائه میدهد که تنها با ارجاع به یک روش خاص قابل کاربرد است. به هر حال، این آزمایشات در سطح جهانی پذیرفته شده اند و در آیین نامه های ساختمانی تعریف شده اند. به خصوص به دلیل سادگی در اجرا و توانایی در تشخیص تغییر یکنواختی مخلوط با نسبت بندی اسمی کاربرد زیادی دارند. یکی از آزمایشهای بسیار رایجی که برای اندازه گیری کارآیی بتن تازه استفاده می شود، آزمایش اسلامپ بتن است.
آزمایش اسلامپ برای تعیین این موضوع که کارآیی بتن برای بتن ریزی در پروژه مناسب است حیاتی است. این روش یک روش تجربی برای اندازه گیری کارآیی بتن است که به دلیل سادگی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. در جزئیات کاربرد این روش در کشور های مختلف، اختلاف های جزئی وجود دارند؛ اما محسوس نیستند. روش شرح داده شده در استاندارد ASTM C 143-05a در زیر خلاصه شده است.
اهمیت آزمایش اسلامپ بتن
همانطور که پیش تر گفته شد باید کارآیی بتن مناسب با پروژه باشد. اندازه گیری عدد اسلامپ بتن این امکان را به مهندسین می دهد که اگر کارآیی بتن با پروژه تناسب ندارد با راهکار هایی کارآیی آن را بهبود ببخشند. اصلی ترین دلیل انجام آزمایش اسلامپ کسب اطمینان از کیفیت و مقاومت بتن است. افزودن آب به مخلوط شاید کارآیی بتن را افزایش دهد اما مقاومت آن را کاهش می دهد بنابراین باید در استفاده از راهکار های موجود علاوه بر بهبود کارآیی مخلوط این اطمینان حاصل شود که خللی در مقاومت بتن ایجاد نمی کند.
از کاربردهای آزمایش اسلامپ می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از آزمایش اسلامپ برای مشاهده تأثیر مواد افزودنی فوق روان کنندهها در مخلوط بتنی میتوان استفاده کرد.
- از این آزمایش میتوان برای بررسی تغییرات هر روزه و لحظه ای مواد تشکیل دهنده مخلوط بتنی استفاده کرد برای مثال افزایش اسلامپ در سنین اولیه میتواند ناشی از افزایش غیرمنتظره رطوبت سنگدانه باشد.
- از آزمایش اسلامپ میتوان برای مشاهده تاثیر تغییرات دانه بندی سنگدانه ها در مخلوط بتنی استفاده کرد.
- اسلامپ خیلی زیاد یا خیلی کم نشان دهنده یک مخلوط بتنی نا مطلوب است که باید سریعا توسط اپراتور حل شود.
شرح آزمایش
وسایل مورد نیاز
وسایل مورد نیاز این آزمایش شامل موارد زیر است:
- یک مخروط ناقص دسته دار (Slump Cone) مخروط ناقص به ارتفاع 305 میلی متر (12 اینچ) است. قاعده این مخروط به قطر 203 میلی متر (8 اینچ) بر روی یک سطح صاف قرار می گیرد و دهانه قالب به قطر 102 میلی متر (4 اینچ) در جهت بالا قرار دارد.
- کوبه اسلامپ فلزی (Tamping Rod) به قطر ۱۶میلیمتر و طول ۶۰0 میلی متر برای کوبیدن استفاده میشود.
- صفحه کف (Base Plate) برای قرار دادن مخروط بر روی آن است.
- یک بیل یا بیلچه برای ریختن بتن در مخروط مورد نیاز است.
- به یک وسیله اندازه گیری مثل متر و خط کش (Steel Ruler) برای اندازه گیری نمونه نیاز دارید.
- قیف اسلامپ (Slump Cone Funnel) برای جلوگیری از جداشدگی استفاده می شود.
شکل ابعاد مخروط ناقص دسته دار
شکل وسایل مورد نیاز در آزمایش اسلامپ
شرح آزمایش
قبل از شروع آزمایش اسلامپ بتن ابتدا باید مخلوط بتن را در ظرفی که قابلیت جذب آب ندارد، ریخته شود و سپس عملیات تست اسلامپ بتن، پانزده دقیقه پس از شروع اختلاط بتن تازه انجام گردد. برای انجام آزمایش، ابتدا مخلوط بتنی را در سه لایه با بتن پر می کنند. هر لایه را 25 مرتبه با سر مدور یک میله فولادی استاندارد می کوبند و سطح بالایی بتن را با حرکت اره ای و غلتشی میله کوبه ای شمشه کشی می کنند. قالب باید طی آزمایش به طور محکم بر روی صفحه پایه باید نگه داری شود. برای این منظور ممکن است، قالب مجهز به دستک ها یا کفشک باشد.
بلافاصله پس از پر شدن قالب، آن را به آهستگی به سمت بالا می کشند و چندی بعد مشاهده میکنید بتن تحت نیروی ایجاد شده ناشی از وزنش بدون هیچ تکیه گاهی شروع به اسلامپ (فرونشست) می کند، از این رو به این آزمایش اسلامپ می گویند. کاهش ارتفاع مرکز بتن فرونشسته را اسلامپ می گویند و آن را با تقریب 5 میلی متر (4/1 اینچ) اندازه می گیرند. این عدد باید طبق جداول و مقادیر مجاز ارزیابی شود. در ادامه به نحوه ارزیابی عدد اسلامپ بتن بدست آمده میپردازیم.
نکته : این آزمایش از شروع تا پایان نباید بیش از 90 ثانیه طول بکشد.
نکته : دقت کنید در هنگام بالا کشید مخروط ناقص، نباید حرکت جانبی و یا چرخشی به قالب و بتن وارد شود.
نکته : برای کاهش تاثیر تغییر اصطحکاک بر روی اسلامپ باید جداره داخلی قالب اسلامپ را در آغاز هر آزمایش مرطوب کرد و پیش از بالا کشیدن قالب اطراف آن را از بتنی که ممکن است، به طور نا خواسته حین پر کردن قالب در اطراف آن ریخته شده باشد، پاک کرد.
نکته : برای آزمایش سریع، از دستگاه جدیدی به نام «K-Slump Tester» استفاده می شود که این آزمایش را در 60 ثانیه انجام می دهد.
طبق استاندارد های BS 1881-102: 1993 و BS EN 12530-2: 2000 ضروری است که اسلامپ از بلندترین بخش بتن اندازه گیری شود.
در جدول زیر انواع استاندارد های مورد استفاده برای آزمایش تست اسلامپ در هر کشور عنوان شده است.
شکل مراحل انجام آزمایش اسلامپ
اسلامپ بتن
اسلامپ بتن یک عدد است. این عدد معیاری از کارآیی بتن ارائه می دهد. هر چه این عدد بیشتر باشد مخلوط بتنی سیال تر و کارا تر است و بر عکس هر چه این عدد پایین تر باشد به معنا است که مخلوط سفت تر است.
S عدد اسلامپ به میلی متر و ارتفاع قالب به میلی متر و ارتفاع بتن به میلی متر است.
در صورتی که در آزمایش اسلامپ به جای شکل صحیح اسلامپ که در شکل 6 نشان داده شده است، نیمی از مخروط در یک صفحه اریب به سمت پایین بلغزد، گفته می شود که اسلامپ برشی اتفاق افتاده است و آزمایش باید دوباره تکرار شود.
چهار نتیجه آزمون اسلامپ بتن به شرح زیر است:
- اسلامپ صفر (Zero Slump): اگر شکل بتن پس از برداشتن مخروط کامل حفظ شود، این موضوع نشان می دهد که مخلوط بتنی بسیار خشک است و کارآیی نامطلوبی دارد. معمولاً اگر عدد اسلامپ بدست آمده از ۱۰ میلی متر کمتر باشد این حالت اتفاق می افتد. راه کاری که معمولاً در این حالت استفاده می شود تا حداقل روانی مورد نیاز تست اسلامپ بتن به دست یابد، ایجاد اصلاحات در طرح اختلاط بتن است.
- اسلامپ درست (True Slump): این همان حالت مطلوب در پروژه ها است و نشان دهنده کارآیی خوب مخلوط بتنی است. در این حالت پس از برداشتن مخروط ناقص، مخلوط بتن تا حد زیادی شکل خود را حفظ خواهد کرد اما مقداری افت را تجربه میکند در واقع افت بتن، معقول بوده و میتواند به راحتی در قالب جای بگیرد و همچنین در بین آرماتورها نفوذ کند.
- اسلامپ برشی (Shear Slump): در این حالت پس از برداشتن مخروط، مخلوط بتنی به مقداری زیادی از یک طرف پایین می افتد. به دو دلیل عمده این حالت اتفاق می افتد؛ زمانی که مخلوط بتنی خشن بوده و این موضوع نشان دهنده عدم چسبندگی مخلوط است یا رطوبت مخلوط در همه جای آن یکسان نبوده است. در این حالت علاوه بر اختلاف ارتفاع بتن کاهش یافته در سطح مخروط ترکهای برشی در کناره بتن ظاهر میشود. در این حالت آزمایش مردود و باید مجددا انجام شود اگر در آزمایش دوم اسلامپ نمونه مورد نظر دچار ریزش و یا لغزش بخشی شد، احتمالا این طرح اختلاط فاقد چسبندگی لازم برای پروژه است.
- اسلامپ ریزشی (Collapse Slump): اگر شکل بتن بعد از برداشتن مخروط کاملاً ریزش کند، کارآیی مخلوط بسیار بالا بوده و غیر قابل استفاده است که معمولا نشان دهنده نسبت بالای آب به سیمان در طرح اختلاط است. این حالت معمولا در مخلوطهای فوق العاده خیس و کم عیار اتفاق می افتد.
شکل شکل صحیح اسلامپ، اسلامپ صفر ، ریزشی و برشی
میزان عدد افت اسلامپ مناسب برای هر پروژه به صورت تجربی به دست آمده و در آیین نامه های متفاوت ذکر شده است.جدول زیر میزان اسلامپ مجاز بتن را طبق نشریه ۵۵ شرح میدهد:
نکته: در صورتی که لرزش و ارتعاش با روشهای دستی انجام شود، به مقدار حداکثر اسلامپ میتوان ۲۵ میلیمتر اضافه کرد.
نکته: برای سطوح شیبدار از بتنی با اسلامپ کمتر از ۶۵ میلی متر استفاده شود تا بتن به خوبی در جای خود قرار گیرد.
نکته: برای جلوگیری از آب انداختن بتن در قالبهای بلند میتوان از بتنهایی با اسلامپ کم یعنی بتن سفت استفاده نمود.
نکته: برای ساختمانهای معمولی از اسلامپ خمیری در بازه ۵۰ تا ۷۰ میلی متر استفاده میشود. اما در صورتی که از ویبراتور نیز استفاده شود میتوان از بتن با اسلامپ ۳۰ میلی متر هم استفاده نمود.
کلاس اسلامپ بتن
علاوه بر تقسیم بندی که از لحاظ شکل برای آزمایش اسلامپ صورت می گیرد، استاندارد های مختلف در محدوده قابل پذیرش بر اساس افت اسلامپ، مخلوط ها را کلاس بندی می کنند. در ادامه کلاس بندی اسلامپ را مطابق با استانداردهای اروپا و ایران مشاهده می کنید استاندارد اروپا (BS 8500) اسلامپ را در 5 کلاس جای می دهند در حالی که استانداردهای بین المللی و همچنین استاندارد ۵۰۵ ( د ت) ایران، بازه عدد اسلامپ را به ۴ دسته طبقه بندی می کنند.
هر یک از این چهار کلاس دارای یک بازه نرخ اسلامپ و یک اسلامپ هدف هنگام طراحی طرح اختلاط است و هر اپراتور بسته به نیاز خود یکی از آن مقدار اسلامپ هدف را مشخص میکنند. در مواردی که پس از طراحی اسلامپ مورد نیاز حاصل نشود باید اصلاحات اعمال شود.
علاوه بر دسته بندی و مقایسه های انجام شده جدول زیر نیز ارائه شده تا بر اساس مقدار اسلامپ، کارآیی مختلف و درجه تراکم طبقه بندی شود. به هر حال به یاد داشته باشید که مصالح سنگی متفاوت می توانند اسلامپ یکسانی را به ازای کارآیی های مختلف نشان دهند که این مطلب مبین آن است که بر خلاف آنچه گفته شد، رابطه منحصر به فردی بین اسلامپ و کارآیی وجود ندارد.
منابع:
- تکنولوژی بتن تالیف دکتر علی اکبر رمضانیان پور و مهندس نگین اعرابی
- نشریه 55 مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی
- نشریه 101 مشخصات فنی عمومی راه
- دستورالعمل آزمايشگاه تكنولوژي بتن مطابق با استاندارد ايران و سایر استاندارد ها