طرح اختلاط بتن C25 همراه جدول و روش ساخت

بتن ماده‌ای کامپوزیت است که از سیمان، آب، ماسه و سنگدانه تشکیل شده است. طرح اختلاط بتن، روشی برای یافتن مقادیر مناسب از این مواد برای دستیابی به مقاومت مطلوب است. طرح اختلاط دقیق، ساخت بتن را اقتصادی می‌کند. ساخت و سازهای بزرگ مثل پل‌ها و سدها به مقدار زیادی بتن نیاز دارند که استفاده از مقدار مناسب مصالح، سازه را اقتصادی می‌کند. در این مقاله از بلاگ رامکا به ارائه طرح اختلاط بتن C25 بر اساس استاندارد ملی ۱۶۰۸ به همراه جدول، مشخصات مصالح طرح اختلاط و همچنین نتایج مقاومت فشاری خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.

مشخصات مصالح مورد استفاده در طرح اختلاط بتن C25

بتن ترکیبی از سیمان، سنگدانه، آب و مواد افزودنی است. در ادامه این مقاله به بررسی مشخصات این اجزا خواهیم پرداخت.

مصالح سنگی

در طرح اختلاط بتن C25، سنگدانه مصرفی برای ساخت نمونه‌ها از نوع رودخانه‌­ای بوده که خواص فیزیکی آن‌ها در جدول ذیل آمده است. لازم به ذکر است شن مصرفی از معدن واحدی و ماسه مصرفی از معدن رازانی تهیه شده است. مدول نرمی این ماسه در بازه ۲٫۹ تا ۳٫۱ است.

مشخصه	مصالح ریزدانه	مصالح درشت دانه
وزن مخصوص (اشباع با سطح خشک)	۲٫۶۱	۲٫۶۲
اندازه و سایز (میلی‌متر)	۰-۴٫۷۵	حداکثر بعد (۱۸)
درصد شکستگی	۲۵	۲۵
قابلیت جذب آب (%)	۳٫۴%	۱%

در ادامه منحنی دانه‌بندی مصالح سنگی مورد استفاده در این طرح اختلاط آمده است.

بیشتر بخوانید: طرح اختلاط بتن

سیمان

سیمان مصرفی در طرح اختلاط بتن ۲۵ مگاپاسکال، سیمان پرتلند نوع ۲ با نرمی ۳۱۵۰ سانتی‌متر مربع بر گرم و وزن مخصوص ۳٫۱۴ است. آنالیز شیمیایی این سیمان در جدول ذیل ارائه شده است. توجه به این نکته ضروری است که این سیمان از کارخانه سیمان دلیجان به صورت پاکتی تهیه شده و پاکت­‌های سیمان در کلیه مراحل انبارداری و مصرف از عوامل محیطی مخرب مانند رطوبت به دور مانده‌اند. همچنین لازم به ذکر است که آزمایش تعیین وزن مخصوص و قابلیت جذب آب مصالح بر اساس استاندارد ASTM C128 انجام شده است.

C4AF	C3A	C2S	C3S	Na2O	Fe2O3	K2O	MgO	SO3	Al2O3	SiO2	CaO
12%	5%	15%	59%	0.34%	4.1%	0.7%	1.3%	2.4%	4.6%	20.5%	63.4%

آب و مواد افزودنی

آب مورد استفاده در طرح اختلاط بتن ۲۵ مگاپاسکال، آب شرب شهر قم می‌باشد. با توجه به اینکه بتن‌ بدون استفاده از مواد افزودنی خاص و با هیدراتاسیون سیمان به مقاومت‌های پایین (حدود ۲۵ مگاپاسکال) می‌رسد، در این طرح اختلاط نیاز به استفاده از ماده افزودنی بتن خاصی وجود نخواهد داشت.

شرایط و روش ساخت طرح اختلاط بتن C25

طرح­ اختلاط بتن ۲۵ مگاپاسکال بر اساس استاندارد ملی INSO 1608-2 ساخته و عمل­‌آوری شده­ است. از آن‌جا که دمای سیمان مصرفی می‌تواند پارامتری بسیار مؤثر در فرآیند انجام برنامه آزمایشگاهی باشد، سیمان مصرفی به مدت یک هفته در محیط قرار گرفته و دمای سیمان در زمان ساخت کلیه مخلوط­‌ها بین ۲۰ الی ۲۵ درجه سانتی‌گراد در نوسان بوده است.

پیش از ساخت هر مخلوط از سنگدانه‌­های ریز و درشت، مطابق استاندارد INSO 4983 آزمایش درصد رطوبت گرفته شده است و درصد رطوبت مصالح در مقدار آب اختلاط بتن لحاظ شده است. اما توجه به این نکته ضروری است که تقریباً در تمام طرح‌­ها، درصد رطوبت مصالح ثابت بوده است. به عنوان مثال، درصد رطوبت ماسه بین ۳ الی ۳٫۵% و درصد رطوبت شن بین ۰٫۵% الی ۰٫۷۵% در نوسان بوده است.

برای ساخت بتن از مخلوط‌کن دوار استفاده شده و مخلوط‌کن پیش از ساخت نمونه‌ها با پارچه خیس مرطوب شده است. در زمان اختلاط نیز ابتدا مصالح سنگی در مخلوط‌کن ریخته شده و سپس بخشی از آب مصرفی به مصالح اضافه شده و مصالح سنگی به مدت ۱ دقیقه با آب مخلوط شده‌اند. سپس سیمان و آب به مخلوط اضافه شده و مخلوط به مدت ۳ دقیقه دیگر در مخلوط‌کن مخلوط شده است.

پس از آماده شدن، مخلوط آماده شده در قالب­‌های استوانه­‌ای و مکعبی مورد نظر ریخته شده و متراکم شده‌­اند. لازم به ذکر است که به منظور کاهش آسیب ناشی از باز کردن قالب‌ها، قالب‌ها قبل از پر شدن به روغن قالب مایا آغشته شدند.

نمونه‌ها به مدت ۲۴ ساعت در اتاق ساخت نمونه‌ها در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند و طی این مدت، روی آن‌ها با پارچه چتایی خیس (گونی خیس) پوشانیده شد. بعد از یک روز نمونه‌ها از قالب بیرون آورده شدند و تا زمان آزمایش در حوضچه با دمای ۲۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند.

جدول طرح اختلاط بتن C25

به منظور ساخت بتن C25، مصالح با نسبت‌های زیر با هم مخلوط شده‌اند.

مصالح مورد استفاده	مشخصات	مقدار در یک متر مکعب بتن C20
ماسه SSD	ماسه طبیعی با درصد شکستگی ۲۵	۹۶۰ کیلوگرم
شن SSD	حداکثر بعد ۱۸ میلی‌متر	۹۵۰ کیلوگرم
سیمان	سیمان دلیجان	۳۵۰ کیلوگرم
نسبت آب به سیمان	–	۰٫۵

مشخصات بتن تازه

مهم‌ترین مشخصه بتن تازه، کارایی و روانی بتن است. آزمایش اسلامپ آزمایشی است که برای سنجش کارایی بتن انجام می‌شود. این آزمایش در ایران طبق استاندارد INSO 3203-2 انجام می‌­شود. استاندارد دیگر این آزمایش نیز ASTM C 143 می­‌باشد که با استاندارد ایرانی تفاوت­‌هایی دارد. در این بررسی برای انجام این آزمایش از استاندارد ایرانی استفاده شده است.

به منظور انجام این آزمایش، ابتدا مخروط و صفحه انجام آزمایش به وسیله پارچه مرطوب شده است. سپس مخروط اسلامپ در سه لایه به صورت مساوی پر شده و هر لایه با ۲۵ ضربه متراکم شده است. پس از صاف کردن سطح مخروط، مخروط به مدت ۵ الی۱۰ ثانیه بدون هیچ‌گونه حرکت جانبی به بالا کشیده شده و میزان افت مخروط به عنوان میزان اسلامپ قرائت شده است.

این آزمایش روی ۳ نمونه انجام شده و سپس با میانگین­‌گیری از نتایج به دست آمده روی ۳ نمونه، نتیجه مربوطه گزارش شده است. در جدول ذیل، مشخصات بتن تازه ساخته شده با طرح اختلاط مذکور ارائه شده است.

اسلامپ	۱۲ سانتی‌متر
وزن مخصوص بتن تازه	۲۳۹۰ کیلوگرم بر مترمکعب
میزان حباب هوای بتن تازه	۲ درصد

بیشتر بخوانید: طرح اختلاط بتن کفسازی

نتایج آزمایش مقاومت فشاری بتن

آزمایش مقاومت فشاری، مطابق INSO 1608-3 انجام می­‌شود. در این تحقیق، این آزمایش روی نمونه­‌های مکعبی به ابعاد ۱۰ سانتی‌متر انجام شده است. این آزمایش توسط جک هیدرولیکی تمام اتوماتیک انجام شده است. نکته حائز اهمیت در این آزمایش آن است که رطوبت نمونه‌ها در زمان انجام آزمایش می‌­تواند نتایج را به طرز چشمگیری تغییر دهد.

برای مثال چنانچه دو نمونه از یک نمونه بتن در شرایط یکسان قالب­‌گیری و عمل‌آوری شوند، اما در زمان انجام آزمایش یکی از نمونه­‌ها خیس و نمونه دیگر خشک باشد، نمونه خیس مقاومت فشاری کمتری را نشان می‌­دهد، زیرا فشار آب منفذی حین انجام آزمایش می‌­تواند باعث ایجاد یک تنش اضافی به منافذ شود و این موضوع باعث کاهش مقاومت فشاری می­‌گردد.

به منظور جلوگیری از رخداد این خطا، این آزمایش روی نمونه‌­هایی انجام شده که نمونه­‌ها در زمان انجام آزمایش در حالت اشباع با سطح خشک بوده­‌اند. همچنین لازم به ذکر است که از هر طرح مخلوط، سه نمونه تحت آزمایش مقاومت فشاری قرار گرفته و میانگین مقاومت فشاری این سه نمونه به عنوان مقاومت فشاری گزارش شده است.

همچنین لازم به ذکر است در آزمایش مقاومت فشاری، قابلیت اعتماد آزمایش بر اساس ضوابط پذیرش مبحث نهم مقررات ملی ساختمان بررسی شده است و در سایر آزمایش‌ها نیز محدوده نتایج به دست آمده منطقی بوده است. نتایج آزمایش مقاومت فشاری نمونه‌ها در جدول ذیل آمده است.

سن (روز)	چگالی نمونه (کیلوگرم بر مترمکعب)	مقاومت فشاری (معادل استوانه ۱۰ در ۲۰)
۳	۲۳۸۰	۹ مگاپاسکال
۷	۲۳۷۹	۱۸ مگاپاسکال
۲۸	۲۳۷۵	۲۷ مگاپاسکال

نتایج به دست آمده در این آزمایش با مصالح ذکر شده و در آزمایشگاه رامکا انجام شده و تفاوت در نتایج به دست آمده در سایر مناطق و مصالح مورد انتظار است. در این مقاله از بلاگ رامکا به تشریح طرح اختلاط بتن ۲۵ مگاپاسکال پرداخته شد. بتن C25 تقریباً در اکثر کارهای ساختمانی قابل استفاده است، اما بیشتر در فونداسیون و کف‌سازی ساختمان استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: طرح اختلاط بتن C30