آزمایش اسلامپ
آزمایش اسلامپ علیرغم محدودیت‌هایش به طور وسیع جهت اندازه گیری میزانی روانی بتن استفاده می‌شود و عموماً اولین آزمایشی است که بر روی نمونه بتن تازه مخلوط شده به منظور قبول یا رد مخلوط انجام می‌گردد. جزئیات آزمایش اسلامپ در استاندارد ASTM با عنوان «روش استاندارد آزمایش اسلامپ برای بتن یا سیمان پُرتلند ارائه شده است (C143). آزمایش به وسیله یک قالب استاندارد به ارتفاع ۳۰۰ میلی متر، قطر تحتانی ۲۰۰ میلی متر و قطر فوقانی ۱۰۰ میلی متر انجام می‌شود. قالب مرطوب بر روی یک سطح صاف، افقی و غیرجاذب قرار داده شده و در حالی که کاملاً محکم در جای خود نگه داشته است در سه لایه هر کدام تقریباً به میزان یک سوم حجم قالب پُر می‌گردد. به هر لایه از بتن به وسیله یک میلگرد فولادی مستقیم به قطر ۱۶ میلی متر و طول ۶۰۰ میلی متر که در یک انتها به صورت نیم کره گرد شده است، ۲۵ ضربه زده می‌شود. هنگام ضربه زدن، میله باید در کل عمق لایه پایینی نفوذ کند و برای لایه‌های بعدی ضربه‌ها به گونه‌ای اعمال می‌گردد که فقط در عمق لایه مورد نظر نفوذ نماید. ضربه‌ها باید به طور یکنواخت بر روی سطح مقطع قالب توزیع گردند. پس از ضربه زدن لایه سوم، در صورت نیاز برای پُر کردن کل عمق قدری بتن در بالای قالب اضافه می‌گردد. پس از اتمام ضربه زدن، هرگونه بتن اضاقی باید با ماله کشی توسط غلنشی میله پاک گردد. مخروط اسلامپ ظرف مدت پنج ثانیه با یک حرکت یکنواخت به طور قائم بدون هیچ گونه حرکت جانبی یا چرخشی به طرف بالا کشیده می‌شود. سپس قالب اسلامپ به طور آرام در کنار مخروط بتن قرار داده می‌شود و با قرار دادن میله مذکور به طور عرضی بر روی سطح فوقانی قالب و قرائت فاصله عمودی بین مرکز سطح فوقانی بتن تا پایین میله توسط خط کش نشان داده شده ، اسلامپ اندازه گیری می‌شود. مقدار اسلامپ معمولاً با دقت ۶٫۵ میلی متر تعیین می‌گردد.
آزمایش اسلامپ می‌تواند سریع انجام شده و اطلاعات مفیدی را در ارزیابی کارآیی بتن فراهم نماید، هرچند که فقط پاره‌ای از اطلاعات حاصل می‌شوند و در برخی موقعیت‌ها ممکن است مقادیر مشکوکی باشند. مخروط بتنی پس از برداشتن قالب فلزی به یکی از اشکال چهارگونه نشان داده شده در شکل زیر نشست خواهد نمود. اسلامپ تقریباً صفر نشان داده شده در شکل زیر الف می‌تواند مربوط به بتنی باشد که کلیه ملزومات کارآیی خوب را دارد به جز اینکه مقدار آب بسیار کم است یا مربوط به یک مخلوط بتن خشن باشد که دارای زهکشی خوب است و بدون ایجاد تغییرات مهمی‌در امر نشست بتن، اجازه خروج آب از بتن را می‌دهد. در صورت استفاده از سنگدانه‌های سبک، مراقبت‌های خاصی باید به عمل آید، زیرا بیشتر آنها زاویه دار بوده و درهم قفلی آنها تولید بتن خشن را باعث می‌شود، مگ اینکه احتیاطات خاصی به منظور بالا بردن کارآیی توسط افزودن ماسه ریز، مواد حباب هوازا یا مواد افزودنی خاص به عمل آید. وقتی مخروط اسلامپ نرمال مانند شکل زیر- ب، حاصل شود، معمولاً بتن باید کارآیی خوب تا عالی را دارا باشد. اسلامپ مورد استفاده برای جا دادن بتن در اکثر سازه‌ها بین ۵۰ تا ۱۷۵ میلی متر و حداکثر تا ۲۱۰ میلی متر توسط یک ماده افزودنی فوق روان کننده تغییر می‌کند. اسلامپ برشی نشان داده شده در شکل زیر- ج، بیانگر فقدان چسبندگی و پلاستیسیته بتن بوده، در این وضعیت نتایج آزمایش اسلامپ جزو مقادیر سؤال برانگیز است. اسلامپ فروریختگی شکل زیر- د، مربوط به مخلوط‌های فوق العاده خیس، خشن یا کم عیار است. این نوع بتن معمولاً دارای مقادیر اسلامپ در محدوده ۱۷۵ تا ۲۵۰ میلی متر بوده و در آزمایش اسلامپ، ملات یا خمیر تمایل به خروج از بتن و جدا شدن از مصالح درشت تر را دارد، مگر اینکه از یک ماده افزودنی کاهش دهنده آب قوی استفاده گردد. عموماً بتن‌های دارای اسلامپ برشی یا فروریختگی از نظر جا دادن در قالب رضایت بخش نیستند.
آزمایش اسلامپ برای بتن‌های غیرچسبیده و غیرپلاستیک کاربرد قابل ملاحظه‌ای ندارد و کاربرد آن محدود به بتن‌های دارای سنگدانه‌های درشت حداکثر تا اندازه ۵۰ میلی متر می‌گردد.
آزمایش نفوذ توپی (نیم کره)
اندازه گیری روانی را می‌توان با روش آزمایش نفوذ توپی در بتن تازه سیمان پُرتلند براساس ASTM-C360 نیز انجام داد. در این آزمایش یک استوانه فلزی به جرم ۱۳٫۵ کیلوگرم، قطر ۱۵۰ میلی متر و ارتفاع ۱۱۶ میلی متر که انتهای تحتانی آن به صورت نیم کره شکل داده شده بر روی سطح صاف بتن تازه قرار داده می‌شود و عمق فرورفتگی آن را وقتی به آرامی‌رها می‌شود، اندازه گیری می‌نمایند (شکل زیر). در حین نفوذ، دسته متصل به وزنه از میان یک سوراخ در مرکز رکاب آزادانه لغزش می‌نماید. به منظور جلوگیری از مزاحمت در حین نفوذ، رکاب مذکور بر روی سطوح نشیمن بزرگ که به‌اندازه کافی از وزنه دور هستند قرار می‌گیرد، دسته متصل به وزنه مدرج شده و لذا عمق نفوذ را می‌توان با استفاده از لبه فوقانی رکاب آزاد به عنوان مرجع قرائت نمود. هر نفوذ با دقت ۶٫۲۵ میلی متر ( اینچ) قرائت می‌شود و هر یک از مقادیر گزارش شده باید میانگین حداقل سه آزمایش نفوذ باشد. از مزایای این آزمایش سرعت انجام، خطاهای شخصی کمتر و عدم نیاز به ساخت نمونه ویژه مانند آزمایش اسلامپ می‌باشد. آزمایش نفوذ توپی را می‌توان بر روی بتنی که در قالب ریخته شده قبل از هرگونه عملیات دستی یا در ظروف مناسب مانند لگن‌ها، قیف‌ها یا چرخ‌های دستی انجام داد. عمق بتن نباید از بزرگترین مقادیر ۲۰۰ میلی متر و سه برابر حداکثر اندازه سنگدانه‌ها کمتر باشد. محور دسته باید بیش از ۲۲۵ میلی متر فاصله افقی از نزدیک ترین لبه مربوط به سطح مورد نظر را دارا باشد.
نسبت اسلامپ به عمق نفوذ توپی معمولاً بین ۱٫۳ و ۲ گزارش شده است. دامنه تغییرات ظاهراً ناشی از اختلاف در نسبت‌های اختلاط، اندازه و نوع سنگدانه‌ها و شرایط آزمایش است. در صورت عدم دسترسی به اطاعات کارگاهی جهت مقایسه، نسبت اسلامپ به عمق نفوذ را می‌توان به طور تقریبی ۱٫۶۷ در نظر گرفت. در هر حال نسبت فوق باید تحت شرایط واقعی کارگاهی محاسبه گردد
آزمایش ماله
این روش یک آزمایش استاندارد نیست ولی می‌تواند اطلاعات با ارزشی را در مورد مشخصات کارآیی مخلوط‌های بتنی ارائه نماید. آزمایش عبارت از ماله کشی مخلوط بتنی و مشاهده رفتار مخلوط تحت این عمل می‌باشد. با توجه به میزان چسبیدن اجزا بتنی به یکدیگر و همچنین تمایل به چسبیدن به ماله در اثر عمل ماله کشی، می‌توان در خصوص چسبندگی مخلوط داوری نمود. مقدار آب انداختن نیز در صورت وجود می‌تواند به صورت چشمی‌مشاهده گردد. وضعیت ظاهری سطح پس از ماله کشی ممکن است لزوم تغییراتی در نسبت‌های اختلاط را دیکته نماید. شکل زیر- الف تا ج، شرایط سطحی سه مخلوط متفاوت بتنی را نشان می‌دهد در شکل زیر- الف، ملات مخلوط را پُر کردن فضاهای خالی بین سنگدانه‌های درشت کافی نمی‌باشد. چنین مخلوطی از نظر جا دادن مشکل بوده و در حالت سخت شده بتنی متخلخل با سطوح کرمو خواهد بود. مخلوط بتنی شکل زیر- ب، دارای ملات اضافی بوده پلاستیک و کارآ می‌باشد. این بتن سطوح صاف خواهد داشت ولی ممکن است متخلخل باشد. به علاوه چنین بتنی به علت سیلان کم غیراقتصادی خواهد بود. در شکل زیر- ج، مخلوط بتنی شامل مقدار کافی از ملات می‌باشد. در اثر ماله کشی سبک خلل و فرج بین سنگدانه‌های درشت توسط ملات پُر شده است و ملات اضافی نیز مشاهده نمی‌گردد. این مخلوط کارآ، حداکثر سیلان بتن در ازای مقدار مشخص سیمان را دارا می‌باشد.
آزمایش آب انداختن
تمایل آب جهت صعود به سطح بتن تازه ریخته شده، آب انداختن نامیده می‌شود و می‌تواند به روش «آزمایش برای آب انداختن بتن» براساس ASTM-C232 تعیین گردد. آزمایش شامل جا دادن بتن در یک ظرف به حجم ۱۳٫۵ لیتر به ارتفاع ۳ ± ۲۵۰ میلی متر به روش استاندارد می‌باشد. سطح بتن کمترین تحریک به صورت صاف و تراز ماله کشی شده و اجازه داده می‌شود تا بتن به دمای بین ۱۸ و ۲۴ درجه سانتی گراد بر روی یک سطح تراز و بدون لرزش برسد. در فواصل زمانی مشخص آب جمع شده بر روی سطح را توسط یک پیت کشیده و اندازه گیری می‌شود. سرعت آب انداختن و آب جمع شده را به صورت درصدی از آب خالص نمونه آزمایشی می‌توان بیان نمود. آب انداختن بتن را می‌توان مطلوب تلقی نمود، زیرا کاهش آب باید کاهش نسبت آب به سیمان را به دنبال داشته باشد. اما آب انداختن، یکنواختی داخلی مخلوط بتن را مختل نموده و نتایح نامطلوبی را به بار می‌آورد. بی دلیل آب جمع شده در بخش فوقانی بتن تازه، این ناحیه از بتن ضعیف و متخلخل بوده و در مقابل پدیده یخ زدن و آب شدن و همچنین نفوذ آب آسیب پذیر می‌باشد. آب صعودکرده به سطح ممکن است ذرات ریز سیمان را با خوئ حمل کند که تشکیل کفی به نام شیره بتن بر روی سطح فوقانی می‌دهد و باعث ضعف آن بخش می‌گردد. و در صورتی که قرار باشد لایه جدیدی بر روی لایه قبلی بتن ریزی شود باید از روی سطح پاک گردد. به علاوه در اثر صعود آب از میان بتن، کانال‌های جریان در بتن تشکیل می‌گردد و آب در زیر سنگدانه‌های درشت و میلگردهای افقی جمع می‌شود. این اتفاق باعث فقدان چسبندگی بین خمیر و سنگدانه‌های درشت و همچنین بین بتن و میلگردهای فولادی شده ضعف سازه بتنی را در پی دارد. نتیجتاً مقدار آب انداختن زیاد ممکن است باعث شود، بتن دارای نفوذپذیری بالا بوده و میلگردهای فولادی در معرض پدیده خوردگی قرار گیرند.
آب انداختن را می‌توان به میزان قابل ملاحظه‌ای توسط انتخاب صحیح اجزا تشکیل دهنده و نسبت‌های اختلاط بتن کنترل نمود. مخلوط‌های پُرمایه با سیمان ریزدانه و خواص گیرشی معمولی ، مقادیر حداقل آب اختلاط، بتن کنترل نمود. مخلوط‌های پُرمایه با سیمان ریزدانه و خواص گیرشی معمولی، مقادیر حداقل آب اختلاط، ماسه‌های طبیعی صاف با درصد ریزدانه کافی، مواد افزودنی و هوازا یا مواد افزودنی با ذرات ریز همه عواملی هستند که کاهش میزان آب انداختن بتن را باعث می‌شوند. با ویبراسیون یا ضربه زدن متوالی به بتن در انتهای زمان آب انداختن و شروع زمان گیرش می‌توان برخی از خواص بتنی را که دارای آب انداختن قابل ملاحظه است، بهبود بخشید.
