طرح اختلاط بتن آب بند: جدول مصالح و افزودنی‌ها

طرح اختلاط بتن آب بند

بتن ضد آب بتنی است که تمام تمهیدات لازم برای کاهش نفوذپذیری در آن در نظر گرفته شده باشد. هر چند استفاده از لفظ آب‌بند برای بتن صحیح نیست، چرا که هیچ‌گاه امکان آب‌بندی بتن به صورت صد درصد وجود ندارد؛ اما تأثیر نفوذپذیری بتن بر دوام، متخصصان را به تولید بتن‌هایی با نفوذپذیری پایین سوق داده است. در این مقاله از بلاگ رامکا به ارائه طرح اختلاط بتن آب بند به همراه جداول و نتایج مقاومت فشاری خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید.

مشخصات مصالح مورد استفاده در طرح اختلاط بتن آب بند

بتن جسمی کامپوزیت است که از مواد سنگی (شن و ماسه)، چسباننده (سیمان) و افزودنی‌ها تشکیل شده است. در این بخش به توضیح مشخصات و ویژگی‌های مصالح مورد استفاده در طرح اختلاط بتن آب بند با رده مقاومتی C40 خواهیم پرداخت.


مصالح سنگی

برای ساخت بتن آب‌بند از سنگدانه‌های طبیعی و رودخانه‌ای استفاده می‌شود. مصالح درشت‌دانه از معدن واحدی و مصالح ریزدانه از معدن رازانی تهیه شده‌اند.

مشخصهمصالح ریزدانهمصالح درشت‌دانه
وزن مخصوص (اشباع با سطح خشک)۲٫۶۱۲٫۶۲
اندازه و سایز (میلی‌متر)۰-۴٫۷۵حداکثر بعد-۹٫۵
درصد شکستگی۲۵۲۵
مدول نرمی۳
قابلیت جذب آب (%)۳٫۴%۱%
خواص مکانیکی سنگدانه‌های مصرفی

در شکل زیر، منحنی دانه‌بندی ماسه استفاده شده در طرح اختلاط تولید بتن آب‌بند نشان داده شده است.

دانه‌بندی ماسه به همراه حدود استاندارد ASTM C33
دانه‌بندی ماسه به همراه حدود استاندارد ASTM C33

سیمان و مواد مکمل

سیمان پرتلند پرکاربردترین چسباننده مورد استفاده در بتن‌ است. در طرح اختلاط بتن آب بند، از سیمان نوع ۲ نیزار قم استفاده شده است. این سیمان دارای وزن مخصوص ۳٫۱۴ و نرمی ۳۱۵۰cm/g است. از آن‌جا که این سیمان به صورت پاکتی تهیه شده، تمهیدات لازم برای محافظت آن از رطوبت و نور مستقیم در نظر گرفته شده است.

C4AFC3AC2SC3SNa2OFe2O3K2OMgOSO3Al2O3SiO2CaO
10.68%8.50%14.37%57.37%0.41%3.51%0.67%1.54%2.68%5.45%21.11%63.74%
تحلیل شیمیایی ترکیبات سیمان تیپ ۲ نیزار مورد استفاده در طرح اختلاط بتن آب بند

به منظور بررسی ویژگی‌های مصالح سنگی مورد استفاده در این طرح اختلاط، آزمایش‌های جذب آب مصالح و تعیین وزن مخصوص آن‌ها بر اساس استاندارد ASTM C128 انجام می‌گیرد. در جهت افزایش مقاومت و افزایش خاصیت آب‌بندی بتن، از محصول دوغاب میکروسیلیس میکرو شرکت رامکا استفاده شد. در این محصول پودر میکروسیلیس به نسبت یک به یک با آب مخلوط شده و این مقدار آب در طرح اختلاط مد نظر قرار گرفته شد.



آب و مواد افزودنی

برای تأمین آب طرح اختلاط بتن آب بند، از آب شرب شهر قم استفاده شد. برای آب‌بند سازی و به عبارت دقیق‌تر کاهش نفوذپذیری بتن، راهکارهای متفاوتی وجود دارد که از جمله آن می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

  • کاهش نسبت آب به سیمان و استفاده از مواد کاهنده آب یا افزودنی‌های ابر روان کننده بتن
  • استفاده از چسب بتن
  • استفاده از مواد افزودنی کاهنده نفوذپذیری آب یا افزودنی‌های آب‌بند کننده بتن

در طرح اختلاط مورد بحث در این مقاله، رویکرد کاهش آب به سیمان و استفاده از ابر روان کننده بتن مد نظر بوده است. برای این منظور از ابر روان کننده نئون شرکت رامکا که بر پایه پلی کربوکسیلات اتر است، استفاده شد.

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن نئون NEON

کاهنده قوی آب و روان کننده بتن در مدت بسیار کوتاه

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن آرگون ARGON

مناسب برای تولید بتن در کارخانه‌ها و پروژه‌ها

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن دراگون DRAGON

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن کوانتوم QUANTUM

کاهنده آب بسیار پر قدرت، ویژه آب به سیمان بسیار پایین

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن زنون XENON

ویژه تولید بتن در بچینگ در فصل زمستان، با حفظ اسلامپ مناسب

چسب بتن

چسب بتن استاک STUCK

افزایش آب‌بندی و مقاومت خمشی بتن

روغن قالب بتن

روغن قالب بتن مایا MAYA

سهولت باز کردن قالب

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن رادون RADON

حفظ اسلامپ طولانی، ویژه بچینگ و بتن‌ریزی در هوای گرم

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن پالادیوم PALLADIUM

پر قدرت برای روان کردن بتن هنگام تخلیه در محل پروژه

شرایط و روش ساخت طرح اختلاط بتن آب بند

در این بررسی تولید و عمل آوری بتن، مطابق استاندارد ملی ۲-۱۶۰۸ انجام گرفت. در کارخانه‌های تولید بتن آماده، دمای سیمان مصرفی ذخیره شده در سیلوها به ۷۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. دمای بتن تأثیر عمده‌ای بر خصوصیات و کیفیت بتن دارد. از این رو هنگام استفاده از سیمان برای ساخت و تولید بتن، کنترل دمای آن حائز اهمیت است. در این بررسی برای اطمینان از کیفیت بتن تولیدی، سیمان به مدت یک هفته در محیط قرار داده شد و دمای آن هنگام تولید بتن ۲۵ درجه بود.

همان‌طور که می‌دانید رطوبت سنگدانه‌ها سبب ورود آب اضافی به بتن می‌شود و باید میزان رطوبت آن‌ها در محاسبه آب طرح اختلاط بتن مد نظر قرار گیرد. به همین جهت درصد رطوبت سنگدانه‌های مصرفی مطابق استاندارد ملی ۴۹۸۳ اندازه‌گیری شد. طبق نتایج آزمایشات تعیین رطوبت، درصد رطوبت ریزدانه در بازه ۳ تا ۳٫۵ و درصد رطوبت درشت‌دانه در بازه ۰٫۵ تا ۰٫۷ قرار داشت . لذا می‌توان گفت این مواد درصد رطوبت تقریباً ثابتی دارند.

برای تولید بتن آب‌بند با مقاومت ۴۰ مگاپاسکال، اختلاط مصالح با میکسر دستی انجام شد. پیش از بکارگیری میکسر دستی، بهتر است جداره داخلی میکسر مرطوب و خیس شود تا جذب آب آن‌ها از بتن به حداقل برسد.

برای ساخت بتن، ابتدا سنگدانه‌ها داخل میکسر ریخته می‌شود. سپس بخشی از آب اختلاط بتن به سنگدانه‌ها اضافه شده و به مدت یک دقیقه با هم میکس می‌شوند.

بعد از این مرحله دوغاب میکروسیلیس، سیمان و مابقی آب اختلاط بتن به میکسر اضافه شده و یک دقیقه دیگر مخلوط می‌شوند. پس از کسب اطمینان از اختلاط مناسب آب با سیمان، ابر روان کننده نئون به مخلوط بتنی اضافه شده و به مدت سه دقیقه دیگر تا به دست آمدن مخلوطی همگن میکس می‌شود.

مخلوط‌کن (میکسر) دوار
مخلوط‌کن (میکسر) دوار

بعد از اتمام ساخت بتن، مخلوط بتنی در قالب‌های مکعبی ۱۰×۱۰ ریخته می‌شود. بدین منظور بتن طی سه مرحله درون قالب ریخته شده و در هر مرحله با استفاده از میله‌ای ۲۵ ضربه به آن وارد می‌شود تا متراکم گردد. پیش از ریختن بتن‌ها درون قالب با استفاده از روغن قالب مایا سطوح داخلی قالب‌ها چرب می‌شوند تا هنگام خروج آزمونه از قالب، آسیب فیزیکی و لب‌پریدگی به وجود نیاید و آزمونه‌ به راحتی از قالب خارج شود.

آزمونه‌های مکعبی 10×10، جهت آزمون مقاومت فشاری
آزمونه‌های مکعبی ۱۰×۱۰، جهت آزمون مقاومت فشاری

برای عمل‌آوری بتن، قالب‌ها به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۲۱ درجه نگهداری شده و برای جلوگیری از تبخیر آب آزمونه‌ها از پارچه چتایی خیس استفاده می‌شود. پس از گذشت ۲۴ ساعت، قالب‌ها باز شده و تا زمان انجام آزمایش مقاومت فشاری در حوضچه آب در دمای ۲۲ درجه نگهداری می‌شود.

عمل‌آوری نمونه‌های مکعبی در حوضچه
عمل‌آوری نمونه‌های مکعبی در حوضچه

جدول طرح اختلاط بتن آب بند

از آن‌جا که در این طرح اختلاط از دوغاب میکروسیلیس میکرو استفاده شد – که ۵۰% وزن آن، آب و نیم دیگر آن میکروسیلیس است – مقدار آب موجود در آن در نسبت آب به سیمان مد نظر قرار گرفته شد.

جهت ساخت بتن آب‌بند، مصالح با مشخصات ذکر شده به نسبت‌های زیر با یکدیگر مخلوط می‌شوند:

مصالح مورد استفادهمشخصاتمقدار در یک متر مکعب بتن آب‌بند
ماسه SSDماسه طبیعی با درصد شکستگی ۲۵۱۱۰۰ کیلوگرم
شن SSDحداکثر بعد ۹٫۵ میلی‌متر۷۵۰ کیلوگرم
سیمانسیمان تیپ ۲ نیزار۴۲۰ کیلوگرم
دوغاب میکروسیلیسدوغاب میکروسیلیس میکرو۸۰ کیلوگرم
ابر روان کنندهابرروان کننده نئون (پایه پلی کربوکسیلات)۲ کیلوگرم
آبآّب شرب شهر قم۹۰ کیلوگرم
نسبت آب به سیمان۰٫۲۸
جدول طرح اختلاط

مشخصات بتن آب‌بند تولید شده

برای ارزیابی کارایی و روانی بتن تولید شده از آزمایش اسلامپ استفاده شد. این آزمایش مطابق با استاندارد ملی ۲-۳۲۰۲ و روی سه آزمونه انجام شد و در نهایت، میانگین نتایج به عنوان عدد اسلامپ در نظر گرفته شد.

اندازه‌گیری اسلامپ بتن تازه
اندازه‌گیری اسلامپ بتن تازه

برای ارزیابی عملکرد بتن آب‌بند و میزان نفوذپذیری آن، آزمایشات جذب آب در ۳۰ دقیقه و تعیین عمق نفوذپذیری بتن تحت فشار آب نیز انجام شد. تعیین حداکثر جذب آب نیم ساعته طبق استاندارد ملی ۱۲۲-۱۶۰۸ و حداکثر عمق نفوذ آب تحت فشار طبق استاندارد ملی ۵-۳۲۰۱ انجام شد.

در جدول زیر میزان اسلامپ، جذب آب بتن در ۳۰ دقیقه، عمق نفوذپذیری بتن تحت فشار آب، درصد حباب هوا و وزن مخصوص بتن تازه گزارش شده است.

اسلامپ۱۶ سانتی‌متر
جذب آب در ۳۰ دقیقه۰٫۳ درصد
عمق نفوذپذیری بتن تحت فشار آب۲۳ میلی‌متر
وزن مخصوص بتن تازه۲۴۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب
میزان حباب هوای بتن تازه۳ درصد
مشخصات بتن آب‌بند تولید شده

بیشتر بخوانید: عوامل مؤثر بر طرح اختلاط بتن

نتایج آزمایش مقاومت فشاری بتن

به منظور آماده‌سازی آزمونه‌ها برای آزمون مقاومت فشاری، الزامات استاندارد ملی ۳-۱۶۰۸ مد نظر بوده است. در این بررسی از آزمونه‌های مکعبی ۱۰×۱۰ استفاده شد. به همین دلیل نیاز است مقدار مقاومت فشاری به دست آمده از شکستن این نمونه‌ها به مقدار مقاومت فشاری نمونه استوانه‌ای استاندارد تبدیل شود.

نکته حائز اهمیت در تست مقاومت فشاری، تأثیر رطوبت آزمونه‌ها بر نتیجه آزمایش است. برای توضیح بیشتر باید گفت اگر دو آزمونه در شرایط یکسان تولید و عمل‌آوری شوند، اما هنگام آزمایش مقاومت فشاری یک آزمونه خشک و دیگری خیس باشد، آزمونه خیس مقاومت فشاری کمتری نشان می‌دهد.

دلیل این امر وجود فشار آب منفذی اضافی در آزمونه خیس است که سبب کاهش مقاومت فشاری می‌شود. برای حذف این خطا، تمام آزمونه‌ها درحالت اشباع و دارای سطح خشک مورد آزمایش قرار گرفتند. در این‌جا نیز برای اطمینان بیشتر، آزمایش مقاومت فشاری روی سه آزمونه انجام شد و میانگین نتایج به عنوان مقاومت فشاری در نظر گرفته شد.

جک بتن شکن اتوماتیک مورد استفاده در این مطالعه
جک بتن شکن اتوماتیک مورد استفاده در این مطالعه

نتایج مقاومت فشاری آزمونه استوانه‌ای استاندارد این طرح اختلاط در سنین ۷ و ۲۸ روز در جدول گزارش شده است.

سن (روز)چگالی نمونه
(کیلوگرم بر متر مکعب)
مقاومت فشاری
(معادل استوانه ۱۰ در ۲۰)
۷۲۳۵۵۳۲٫۱ مگاپاسکال
۲۸۲۳۵۰۴۳٫۵ مگاپاسکال
نتایج آزمایش مقاومت فشاری

گفتنی است آزمایشات جذب آب، اسلامپ و مقاومت فشاری و دیگر نتایج گزارش شده در این مقاله، با مصالح مذکور و در آزمایشگاه واحد تحقیق و توسعه رامکا حاصل شده است.

در این مقاله از بلاگ رامکا، طرح اختلاط مناسب برای تولید بتن آب‌بند با مقاومت ۴۰ مگاپاسکال ارائه شد. ساخت و تولید بتن آب‌بند با مصالح و افزودنی‌های مختلفی میسر است، اما در این مقاله سعی بر آن بود تا با بهره‌گیری از انواع افزودنی بتن در دسترس (ابرروان کننده‌‌ها) و مصالح پر کننده (میکروسیلیس) بتن آب‌بند تولید شود. بتن‌های آب‌بند در ساخت مخازن آب، استخر‌ها، سازه‌های مجاور دریا و سازه‌هایی که در معرض مواد شیمیایی مضر هستند و نیاز به نفوذپذیری پایین دارند، کاربرد دارد.


ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن نئون NEON

کاهنده قوی آب و روان کننده بتن در مدت بسیار کوتاه

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن آرگون ARGON

مناسب برای تولید بتن در کارخانه‌ها و پروژه‌ها

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی جیپیکس GIPIX

مناسب برای تولید محصولات گچی و بتنی با حفظ کارایی طولانی مدت

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی یونیکس UNIX

افزایش زمان حالت خمیری و کارایی ملات سنگ مصنوعی

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن دراگون DRAGON

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن کوانتوم QUANTUM

کاهنده آب بسیار پر قدرت، ویژه آب به سیمان بسیار پایین

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن زنون XENON

ویژه تولید بتن در بچینگ در فصل زمستان، با حفظ اسلامپ مناسب

ضد یخ بتن

ضد یخ ملات مایع آلپاین ALPINE

زودگیر کننده‌ ملات، دارای کلر

حباب هوا ساز بتن

حباب هوا ساز بتن هیرو HERO

افزایش کارایی و دوام در برابر سیکل ذوب و یخبندان

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی رزیکس RESIX

افزایش آب‌بندی و مقاومت فشاری و خمشی موزاییک پلیمری

ضد یخ بتن

ضد یخ بتن مایع اسکیمو ESKIMO

زودگیر بتن بدون کلر

دیدگاهتان را بنویسید

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

چت تلگرام | مشاوره و خرید افزودنی بتن
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در تلگرام  پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید