وزن واحد حجم و بازدهی بتن

برای حصول اطمینان از مطابقت با مشخصات  استاندارد،  آزمایش‌های کارگاهی به منظور تعیین بازدهی بتن و عیار سیمان بتن ریخته شده، انجام می‌شوند. استاندارد ASTM C138 این روش را با استفاده از وزن واحد حجم بتن خمیری ارائه می‌دهد. روش آزمایش به اختصار در زیر آمده است:

۱- وسایل مورد نیاز تراز و با دقت ۰٫۳ درصد نیروی آزمایش، میله کوبیدن استاندارد، صفحه تسطیح کننده و پیمانه با گنجایش مناسب هستند. لبعاد پیمانه به اندازه سنگدانه‌های بتن بستگی دارد. اگر بتن حاوی سنگدانه‌های بزرگتر از mm50 است، از پیمانه به گنجایش ۲۷ لیتر استفاده نمایید. معمولاً اگر اندازه اسمی سنگدانه‌ها کوچکتر از mm50 باشد، از پیمانه با گنجایش ۱۳٫۵ لیتر استفاده می‌شود. شکل زیر وسایل مورد نیاز را نشان می‌دهد.

وسایل مورد نیاز برای انجام آزمایش تعیین وزن واحد حجم بتن یا سنگدانه‌ها.
وسایل مورد نیاز برای انجام آزمایش تعیین وزن واحد حجم بتن یا سنگدانه‌ها.

۲- پیمانه را سه لایه پٌر کنید و هر لایه را ۲۵ یا ۵۰ مرتبه به ترتیب برای پیمانه با گنجایش ۱۳٫۵ و ۲۷ لیتر با میله بکوبید. روش میله کوبی مانند روش تشریح شده در آزمایش تعیین میزان هوای بتن و آزمایش تهیه نمونه‌های استوانه‌ای بتن می‌باشد. اگر گنجایش پیمانه مساوی یا بیشتر از ۱۱ لیتر می‌باشد، بتن را می‌توان با لرزاندن درونی به همان روش نمونه‌های استوانه‌ای، متراکم نمود.

۳- پس از تراکم بتن، سطح فوقانی پیمانه را به دقت به وسیله یک صفحه صاف صلب به اندازۀ کافی بزرگ که پیمانه را بپوشاند، با حرکت رفت و برگشتی تمیز منید. دقت کنید که صفحه همواره با دو لبه پیمانه تماس داشته باشد. تمیز کردن با شمشه مطلوب نیست زیرا اغلب منجر به نتایج بزرگ غیرواقعی می‌گردد.

۴- پیمانه را با دقت تراز و توزین کنید و وزن هر مترمکعب بتن را محاسبه نمایید.

۵- وزن کلیه اجزا تشکیل دهنده مخلوط را جمع کنید و بر وزن واحد بتن که در بالا تعیین شد، تقسیم کنید. در نتیجه حجم حقیقی هر مخلوط برحسب مترمکعب حاصل می‌شود.

بیشتر بخوانید  آزمایش های کارگاهی بتن | نمونه های آزمایش مقاومت بتن

۶- عیار سیمان را از تقسیم وزن کل سیمان مخلوط بر حجم مخلوط به مترمکعب تعیین کنید.

۷- بازدهی هر مترمکعب بتن به ازای یک کیسه سیمان را ابا تقسیم ۱ بر عیار سیمان که در بالا محاسبه شده تعیین کنید.

۸- یک نکته اجرایی، محاسبه بازدهی هر مترمکعب بتن به ازای یک مترمکعب بتن سفارش داده شده می‌باشد. این عدد از تقسیم حجم واقعی بتن به حجم بتن سفارشی به دست می‌آید. مقادیر کوچکتر از m3 1 نشانگر بازدهی منفی و مقادیر بزرگتر m3 1 نشان دهندۀ بازدهی مثبت می‌باشند. رواداری منطقی ۱%±  است.

مثال:  داده‌ها:   وزن اجزای تشکیل دهندۀ مخلوط ۴٫۳۷ مترمکعبی با m3/kg 394 سیمان، m3/kg 720 ماسه در حالت SSD ، مقدار m3/kg 1223 درشت‌دانه و m3/kg 151 آب اختلاط به صورت زیر است:

kg 1723 = سیمان

kg 3147 = ماسه، با ۵% رطوبت

kg 5346 = درشت‌دانه‌ها

kg 660 = آب اختلاط

kg 10876 = مجموع

 با استفاده از آزمایش فوق، وزن واحد حجم بتنkg/m3 2432 شده است. پس:

که بیانگر بازدهی بیش از حد است[۱].

وزن واحد حجم بتن سازه‌ای سبک

به لحاظ کنترل طراحی، چگالی بتن سبک در سن ۲۸ روزه مطابق آزمایش  تعیین وزن واحد حجم بتن سازه‌ای سبک ((ASTM C567 تعیین می‌گردد. وزن واحد حجم بتن تازه مخلوط شده مطابق آزمایش  تعیین واحد حجم بتن ASTM C138)) تعیین می‌گردد. به استثنای لرزاندن نمونه‌ها که در آزمایش  ساخت و عمل‌آوری  نمونه‌های  آزمایش بتن در آزمایشگاه۱۹۲)  ASTM C) تشریح شده است.

عموماً وزن واحد حجم بتن خشک شده در هوا برای نمونه‌های استوانه‌ای mm 300´ mm 150 به روش زیر تعیین می‌گردد. نمونه‌های استوانه‌ای مطابق استاندارد ASTM C192) ) ساخته می‌شوند.

نمونه‌های استوانه‌ای پوشانده می‌شوند و به مدت ۷ روز در دمای °C16 تا °C27 به صورت عایق عمل‌آوری می‌شوند. در روز هفتم، نمونه‌های استوانه‌ای را از قالب‌های استوانه‌ای با پوشش پلاستیکی خارج کرده و به مدت ۲۱ روز در رطوبت نسبی ۲±۵۰% قرار می‌دهند تا خشک شوند. وزن نمونه‌های استوانه‌ای خشک شده را در سن ۲۸ روز تعیین کنید. سپس نمونه‌ها را به مدت ۲۴ ساعت به طور کامل در آب قرار دهید. وزن نمونه غوطه‌ور در آب و وزن نمونه در حالت اشباع با سطح خشک (SSD) را تعیین کنید. وزن هر متر مکعب بتن را مطابق رابطۀ زیر محاسبه نمایید:

بیشتر بخوانید  آزمایش های کارگاهی بتن | نمونه گیری از بتن

W ( ) =

که در آن:

A= وزن نمونه بتنی خشک شده در سن ۲۸ روز ((kg

B= وزن نمونه بتنی در حالت اشباع با سطح خشک ((kg

C= وزن نمونه بتنی غوطه‌ور در آب ((kg

روش انجام آزمایش تعیین وزن واحد حجم ملات بدون هوا

روش انجام آزمایش تعیین وزن واحد حجم ملات بدون هوا در آزمایش تغییرپذیری مواد متشکله بتن تشریح شده است . خلاصه روش آزمایش به شرح زیر می‌باشد:

۱- آزمایش‌های تعیین وزن را انجام دهید.

۲- وزن بخش ملات نمونه را با تفاضل وزن درشت‌دانه‌ها در حالت اشباع با سطح خشک (SSD) از وزن نمونه بتنی تعیین کنید.

۳- حجم ملات بدون هوا با تفاضل حجم درشت‌دانه‌ها و حجم هوا از حجم نمونه، به دست می‌آید.

۴- وزن واحد حجم ملات بدون هوا برابر وزن تقسیم بر حجم آن می‌باشد و با استفاده از رابطۀ زیر محاسبه می‌شود:

که در آن:

=M وزن واحد حجم ملات بدون هوا (m3/kg)
b= وزن نمونه بتنی در دستگاه اندازه‌گیری میزان هوا (kg)

c= وزن سنگدانه‌های مانده روی الک نمرۀ ۴ در حالت اشباع با سطح خشک (kg)

V= حجم نمونه (m3)

A= حجم هوا که از ضرب کردن حجم ظرف (V) در درصد هوا تقسیم بر ۱۰۰ محاسبه می‌شود

G= چگالی درشت‌دانه‌ها در حالت اشباع با سطح خشک

۵- مثال برای تشریح روش تعیین وزن واحد حجم ملات بدون هوا و آزمایش تعیین میزان درشت‌دانه‌ها (که در بالا توضیح داده شد)، می‌باشد.

داده‌ها: نمونه بتنی با حداکثر اندازۀ اسمی سنگدانه‌ها برابر mm 37.5.

۲٫۶۵ = توده ویژه درشت‌دانه‌ها در حالت اشباع با سطح خشک = G

۱۶ = وزن نمونه بتنی در دستگاه اندازه‌گیری میزان به حجم ۷ = b

۰٫۵ % = درصد هوای نمونه

kg 5.4 = وزن سنگدانه‌های مانده روی الک نمرۀ ۴ در حالت غوطه‌ور

محاسبات:

پذیرش مخلوط‌کن‌های ثابت یا کامیون‌های مخلوط‌کن‌ مستلزم انجام آزمایش‌های مشابه روی هر زوج نمونه که از دو سر مخلوط گرفته شده‌اند، با فرض اینکه در نمونه دوم میزان درشت‌دانه‌ها ۶۰ درصد و وزن واحد حجم ملات بدون هوا m3/kg 2200 باشد (این مقادیر را با معلومات و محاسباتی نظیر نمونه اول می‌توان تعیین کرد)، نتایج را مقایسه می‌کنیم:

بیشتر بخوانید  آزمایش های کارگاهی بتن | مغزه گیری از بتن سخت شده

نحوۀ مقایسه نتایج دیگر آزمایش‌هایی که در جدول زیر بیان شده‌اند، واضح است. نتایج آزمایش‌ها مطابق ملزومات یکنواختی که در مشخصات استاندارد ارائه شده‌اند، می‌باشند.

مثال فوق روش تعیین یکنواختی بتن با استفاده از روابط ارائه شده را نشان می‌دهد. نمونه‌ای از این روش جهت تعیین وزن واحد حجم ملات بدون هوا در جدول زیر دیده می‌شود.

 

 

[۱] – Overyield

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Share via
Copy link
Powered by Social Snap