5-5-3 اختلاط مصالح

5-5-3-1 كليات

براي تهيه بتني با كيفيت خوب و يكنواخت، اجزاي متشكله در هر ساخت بتن، بايد با دقت اندازه‌گيري و مخلوط شوند. توزين و اندازه‌گيري به روش وزني صورت مي‌گيرد. به دليل تقريب در اندازه‌گيري مصالح سنگي خصوصاً ماسه، روش توزين و اندازه‌گيري به طريق حجمي، مجاز نيست. عمل اختلاط بايد تا آنجا انجام شود كه يكنواختي در ظاهر بتن مشاهده شود. مخلوط‌كنها نبايد بيش از اندازه تعيين شده توسط كارخانه سازنده، بار شوند. همچنين سرعت چرخش مخلوط‌كن و همزن، نبايد از مقادير مشخص شده توسط كارخانه سازنده، بيشتر باشند. پيمانكار موظف است با توجه به برنامه زمانبندي كارها براي ساخت بتن، به تعداد كافي دستگاههاي بتن‌ساز در كارگاه فراهم سازد تا ساخت بتن بدون وقفه ميسر باشد. بعد از ساخت هر نوبت بتن، بايد اطمينان حاصل شود كه تيغه‌هاي بتنير، به بتن ساخته شده قبلي، آغشته نبوده و در شروع هر روز كاري از تميزي آن اطمينان حاصل شود.

چنانچه عمل اختلاط به خوبي انجام شود، آزمونه‌هاي گرفته شده از هر ساخت بتن، از نظر ميزان هوا، ميزان اسلامپ، وزن واحد و ميزان مصالح، بايد يكسان باشند. حداكثر رواداري از آزمونه‌هاي گرفته شده در هر ساخت بايستي با ضوابط (د ـ ت 501) مطابقت نمايد.

5-5-3-2 مخلوط‌كنهاي ثابت

مخلوط‌كنهاي ثابت اعم از بتنيرهاي معمولي، بتن‌ساز مركزي به صورت دوراني با بازشو از بالا و يا از نوع گردشي حول محور، بايد بتوانند بتن را در زمانهاي مشخص، مخلوط و آماده نمايند. انواع مخلوط‌كنها بايد مجهز به وسايل كنترل مواد وارده، زمان اختلاط و تخليه باشند. پيمانكار موظف است براي وارد نمودن مصالح به داخل جام مخلوط‌كن در تنظيم زمان اختلاط به نكات زير توجه نمايد.

الف:  ابتدا بايد قبل از ورود مصالح مقداري از آب مورد لزوم ] حدوداً (10%)[ به جام وارد شود. بقيه آب بايد به تدريج با ماسه و سيمان و به صورت يكنواخت وارد جام گردد، به طوري كه (15%) آب پس از وارد شدن كليه مصالح به جام وارد شود.

ب:   پس از وارد نمودن (10%) مصالح به جام مخلوط‌كن، سيمان همراه بقيه مصالح به صورت يكنواخت به جام وارد مي‌شود.

       در شرايط آب و هواي سرد، آب گرم به بتن اضافه مي‌شود. براي جلوگيري از گرفتن سريع بتن اضافه نمودن سيمان، بايد با تأخير و پس از اضافه نمودن تمام مصالح سنگي صورت گيرد.

پ:   مواد افزودني بايد به صورت مايع همراه با آب و به طور يكنواخت به جام وارد شود. ماده افزودني كندگير كننده، بايد همراه با ساير مصالح به صورت يكنواخت به جام وارد شود، چه در غير اين صورت باعث تغييرات عمده در گيرش اوليه و ايجاد حباب هوا در بتن خواهد شد. به هر صورت اضافه نمودن ماده كندگير كننده، نبايد بيش از يك دقيقه بعد از اضافه نمودن آخرين نسبت آب به جام يا قبل از سپري شدن  زمان اختلاط، هركدام كه كمتر باشد، صورت گيرد. چنانچه با تأييد دستگاه نظارت اضافه نمودن دو يا چند ماده مضاف براي هر ساخت بتن مجاز شناخته شود، اين مواد بايد به صورت جداگانه اضافه شوند تا از اثرات سوء احتمالي آنها بر يكديگر جلوگيري به عمل آيد.

ت:   مدت اختلاط از زماني شروع مي‌شود كه تمامي مصالح شن، ماسه و سيمان وارد جام مخلوط‌كن شود. اضافه شدن قسمت آخر آب (10%) نبايد بعد از سپري شدن  مدت اختلاط باشد. مدت اختلاط براي تهيه بتن يكنواخت براي هر ساخت، بستگي به ميزان بتن و قدرت مخلوط‌كن داشته و رعايت دستورالعملهاي كارخانه سازنده الزامي است. حداقل زمان اختلاط قبل از اضافه نمودن (10%) مانده آب در جدول 5-5-3-2 (ت) داده شده است. در صورتي كه نتايج آزمايشها بر روي آزمونه‌هاي برداشت شده در هر ساخت بتن بر اساس استاندارد (د ـ ت 501) از نظر يكنواختي و تراكم در شروع، وسط و آخر تخليه يكسان باشد، مي‌توان با نظر دستگاه نظارت در مدت اختلاط تجديدنظر به عمل آورد. مدت تخليه بتن از دستگاه، شامل مدت اختلاط محسوب نمي‌شود.

جدول 5-5-3-2 (ت) مدت زمان اختلاط با توجه به حجم مخلوط‌كن

زمان اختلاط (دقيقه)

ظرفيت مخلوط کن (متر مکعب)

5/1

5/1 کمتر

2

2

5/2

3

75/2

4

3

5/4

 

5-5-3-3 بتن آماده[1]

بتن آماده ممكن است به يكي از چهار طريق زير تهيه شود:

       1-    تمامي عمليات ساخت در بتن‌ساز مركزي، انجام و بتن ساخته شده با تراك ميكسر و با سرعت هم زدن[2] به محل كار حمل شود.

       2-    عمل اختلاط، قسمتي در مخلوط‌كن ثابت و قسمتي در تراك ميكسر[3] انجام مي‌شود.

       3-    عمل اختلاط، كلاً در تراك ميكسر انجام مي‌شود.

       4-    اختلاط حجمي مصالح به صورت خشك در ميكسر متحرك، انجام و آب به صورت پيوسته به جام مخلوط‌كن اضافه مي‌شود. انجام اين روش بايد با استاندارد (د ـ ت 517) مطابقت نمايد.

چنانچه بتن آماده مطابق روش دوم ساخته مي‌شود، بايد بر اساس توصيه (د ـ ت 501)، 70 تا 100 دور گردش با سرعت اختلاط[4] توصيه شده توسط كارخانه سازنده صورت گيرد. گردش با سرعت اختلاط نبايد از 100 دور بيشتر باشد.

گردش بيش از 100 دور بايد با سرعت هم زدن انجام شود. در اين روش حداكثر زمان حمل، 90 دقيقه و حداكثر تعداد دور بعد از اضافه كردن آب به مصالح سنگي و سيمان يا اضافه كردن سيمان به مصالح سنگي و آب، 300 دور خواهد بود. حجم بتن در اين حالت، نبايد از آنچه توسط كارخانه سازنده تراك ميكسر مشخص شده، بيشتر باشد.

توضيح: معمولاً سرعت اختلاط، 6 تا 18 دور در دقيقه و سرعت هم زدن، 2 تا 6 دور در دقيقه مي‌باشد.

5-5-3-4 اختلاط با دست

اختلاط بتن با دست به هيچ وجه مجاز نيست، به جز موارد استثنايي و كم اهميت، با دستورات دستگاه نظارت و براي بتن از رده C15 به پايين.

رعايت نكات زير توسط پيمانكار براي ساخت بتن با دست الزامي است:

الف:  حداكثر حجم بتن براي هر بار ساخت با دست، 300 ليتر است.

ب:   براي تهيه بتن، ابتدا روي يك سطح صاف، تميز و غير قابل نفوذ شن به صورت يكنواخت ريخته، سپس روي آن ماسه يكنواخت پخش مي‌شود. در هر حالت ضخامت دو قشر، نبايستي از 30 سانتيمتر تجاوز نمايد.

پ:   سيمان خشك به صورت يكنواخت روي مصالح سنگي، پخش و سپس با وسايل مناسب به طور كامل مخلوط مي‌شود.

ت:   پس از اختلاط كامل مصالح، آب به تدريج به مخلوط، اضافه و به طور يكنواخت مخلوط مي‌شود تا بتن همگن به دست آيد.

ث:   چنانچه از پيمانه‌هاي حجمي استفاده شود، بايد وزن مصالح سنگي خشك قبلاً با روش اشتو T-19 به دقت، اندازه‌گيري و پيمانه‌هاي حجمي بر اين اساس ساخته شده باشد.

ج:    بتن ساخته شده با دست، بايد حداكثر 30 دقيقه پس از ساخت مصرف شود.

5-5-3-5 درجه حرارت مخلوط بتن

علاوه بر عواملي نظير اسلامپ، ميزان آب و هواي موجود در بتن، درجه حرارت مخلوط نيز از عوامل مؤثر بر كيفيت و يكنواختي بتن است كه بايد تحت كنترل باشد. در اين خصوص رعايت ضوابط و مندرجات اين نشريه تحت عنوان ”بتن‌ريزي در هواي گرم“ و ”بتن‌ريزي در هواي سرد“ الزامي است.

5-5-3-6 اختلاط مجدد بتن[5]

در هواي گرم، بتن تازه ضمن حمل و قبل از آبگيري[6] و گيرش اوليه، تمايل به سفت شدن دارد. بدين لحاظ تحت كنترل شديد و با اجازه دستگاه نظارت مي‌توان آب مورد نياز بتن براي افزايش اسلامپ حداكثر به ميزان 25 ميليمتر را پس از رسيدن تراك ميكسر به محل تخليه، اضافه نمود. انجام اين كار در صورتي مجاز است كه نكات زير مورد توجه قرار گيرند.

الف:  مقدار نسبت آب به سيمان از حداكثر مجاز تجاوز ننمايد.

ب:   ميزان اسلامپ از ميزان تعيين شده به هيچ وجه تجاوز ننمايد.

پ:   ميزان گردش جام با سرعت هم زدن از مقادير مجاز تعيين شده، تجاوز ننمايد.

ت:   عمل اختلاط مجدد، حداقل به مدت نصف زمان اختلاط يا نصف ميزان دورهاي با سرعت اختلاط ادامه يابد.

5-5-3-7 آزمونه‌برداري، آزمايش و كنترل

به‌منظور‌ كنترل يكنواختي بتن ساخته شده دستگاه نظارت، از ابتدا، وسط و آخر هر ساخت بتن آزمونه‌برداري مي‌نمايد. اين آزمونه‌ها بايد با يكديگر مشابه باشند. اين تشابه با ارزيابي چشمي و با كمك غلظت‌سنج نصب شده روي تراك ميكسرها كنترل مي‌شود. در كارگاههاي بزرگ، ساخت و يكنواختي بتن در هر ساخت توسط آزمايشگاه كنترل مي‌شود كه بايد با مندرجات استاندارد (د ـ ت 501) مطابقت نمايد.



[2]. Agitating Speed

[3]. Truck Mixer

[4]. Mixing Speed

[5]. Remixing Concrete

[6]. Hydration