طرح مخلوط کردن بتن فرآیندی است که نسبت جزئیات آن را تعیین می‌کند، به نحوی که کاملا مقرون به صرفه درآید و پیش‌نیازهای لازم فیزیکی، مکانیکی و مواردی از این قبیل را نیز برآورده کند. طی انجام این طرح ترکیب مناسبی از جزئیات بتن طبق مشخصاتی که قرار است داشته باشد، تعیین خواهد شد. فرآیند انجام این کار ساده نیست زیرا اگر یکی از اجزا تغییر کند تمام خاصیت بتن تحت تاثیر آن قرار خواهد گرفت.
به همین دلیل باید در طرح اختلاط بتن طوری تعادل را ایجاد کرد تا تاثیر منفی در اجرای کار نگذارد. در این طرح مواردی مانند خزش، کاهش جمع شدگی و مواردی دیگر نیز در نظر گرفته خواهد شد.
مبنای روش‌هایی که در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد از روش آلمانی گرفته شده است. مطابق با این روش بتن‌های ویژه‌ای مانند بتن حجیم، سبک، سنگین و انواع مختلف دیگر به صورت مستقیم کاربردی ندارد، بلکه باید تغییرات خاصی روی آن اعمال شود.
مبنای تعیین نسبت طرح مخلوط بتن
همانطور که گفتیم در این طرح باید اجزایی که برای بتن مناسب باشد انتخاب کرد و با تعیین مقادیر نسبی یک طرح اقتصادی را انجام داد. از طرفی موارد لازم مانند توان، دوام، مقاومت، جاری بودن و مواردی از این قبیل را نیز برطرف کند. این نکته را نیز به خاطر داشته باشید که این نسبت‌ها تنها جنبه راهنمایی دارند. چون برای این که نسبت طرح اختلاط بتن را برای هر پروژه‌ای به دست بیاورند، ابتدا آن را به صورت آزمایشی می‌سازند و پس از آزمایش روی آن طرح نهایی خود را به اجرا در می‌آورند.
عوامل موثر در طرح اختلاط بتن
از عوامل تاثیرگذار روی این طرح می‌توانیم موارد زیر را نام ببریم.
- کارکرد و روانی قابل قبول
- دوام
- مقاومت
- سنگدانهها
- نسبت مقدار آب به مواد سیمان
- سیمان
در مورد دوام عواملی دیگر مانند نوع سیمان و سنگ‌دانه، حداکثر و حداقل میزان سیمان، حداکثر نسبت آب به سیمان و مواد افزودنی نیز تاثیرگذار هستند. برای مبحث مقاومت نیز باید مقاومت مشخص شده، انحراف معیار و کنترل کیفیت را مورد بررسی قرار دهید. شکل و ساختار بتن و کاهش فضای خالی بین ساختار از عواملی به شمار می‌روند که برای سنگ‌دانه اهمیت قابل توجهی دارند. نوع سیمان مورد استفاده، ترکیب شیمیایی و نرمی نیز خیلی در طرح اختلاط بتن موثر هستند.
تعیین نسبت مواد اولیه طرح مخلوط بتن
برای این که نسبت اختلاط مواد تشکیل دهنده شرایط لازم را داشته باشد باید با تعدادی از موارد تطبیق یابد. روانی بتن باید در حدی باشد که به آسانی آن را در قالب‌ها ریخت و میلگردها را نیز در برگیرد. در حقیقت در این فرآیند نباید دانه‌ها از یکدیگر جدا بیفتند یا آب زیادی بیاندازند. گاهی از فوق روان‌کننده بتن استفاده می‌شود که در این شرایط می‌توان بتن سفت یا خمیری را به نوع روان تبدیل کرد. این نکته را نیز به خاطر داشته باشید که این نسبت‌ها معمولا بر اساس تجربیات و آزمون و خطا در آزمایشگاه‌ها تعیین می‌شود.
مقاومت فشاری در واقع مقاومتی است که حداکثر 5 درصد تمامی مقاومت‌های اندازه‌گیری شده برای رده بتن مد نظر امکان دارد از این مقدار کمتر باشد.
رده‌بندی بتن بر اساس مقاومت به ترتیب زیر تعیین می‌شود: C6, C8, C10, C16, C20, C25, C30, C40, C50 …… C120.
اعدادی که بعد از C قرار داده شده‌اند در واقع مقاومت فشاری را بر حسب نیوتن بر میلی متر مربع نشان می‌دهند. اگر رده بتن از 16 بالاتر باشد در بتن آرمه به کار می‌رود و از نوع 12 در بتن آرمه تنها با توجیه کافی و داشتن شرایط لازم باید استفاده شود.
استفاده از چه روش‌هایی برای تعیین نسبت مخلوط کردن بتن رایج است؟
برای بتن‌هایی که در رده 20 و پایین‌تر از آن قرار دارند می‌توان نسبت‌ها را تنها بر اساس تجربه‌های قبلی و بدون مطالعات آزمایشگاهی تعیین کرد. اما اگر بتنی در رده 30 و بالاتر از آن قرار گیرد، برای تعیین نسبت‌های کارآمد باید مطالعات آزمایشگاهی لازم انجام شود و شرایط لازم بر اساس دوام بالا نیز تعیین خواهد شد. حال این دسته از مطالعات امکان دارد قبل از آغاز عملیات اجرایی به وسیله طراحی انجام شود و نتیجه‌ای که از آن به دست می‌آید تحت عنوان نسبت‌های طرح اختلاط بتن مقرر در دفترچه مشخصات بخش فنی خصوصی نوشته خواهد شد. از طرف دیگر ممکن است کار به دست مجری طرح انجام شود و او نتیجه را تحت عنوان نسبت اختلاط تعیین شده به کار گیرد. در این طرح همانطور که در بالا نیز اشاره کردیم باید نسبت‌های درستی از آب، سیمان، ماسه و شن را در ساخت بتن در نظر داشته باشیم و به موارد زیر توجه کافی کنیم.
- مقاومت کافی داشته باشد.
- دوام مناسب را تامین کند.
- به اسلامپ مد نظر برسد.
در فضاهایی که بتن‌ریزی با حجم بالا انجام می‌شود این طرح بر اساس آزمایش‌ها تعیین خواهد شد، البته تنها به این شرط که در مدت استفاده از طرح اختلاط بتن و زمان درست کردن مصالح، اجزای تشکیل‌دهنده مثل شن و ماسه تغییری نکند.
سخن نهایی
همان طور که گفتیم طرح اختلاط بتن باید در اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین حالت ممکن انجام شود تا ترکیب صحیحی از مصالح برای تولید بتن در دسترس قرار گیرد. در حقیقت در همان حالت اولیه روانی و چسبندگی خوبی داشته باشد و وقتی سفت شد مقاومت و دوام مناسب را از خود نشان دهد. برای این که کار بسیار مقرون به صرفه پیش برود، باید نسبت‌ها را به شکلی تعیین کرد تا کیفیت بتن اصلا کاهش نکند، مقدار استفاده از سیمان که گران‌قیمت‌ترین بخش تشکیل‌دهنده بتن است به کمترین مقدر ممکن خود برسد و ویژگی‌های مختلف مواد تشکیل‌دهنده بتن و نسبت اختلاط از خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن و همچنین پایایی آن پیروی کنند. از جمله نکات بسیار مهمی که هرگز نباید فراموش کنید این است که فضای خالی بین سنگدانهها را به حداقل‌ترین حالت