آزمایش اسلامپ بتن

ایجاد سازگاری مناسب بتن برای موفقیت یک پروژه حیاتی است. بتن اگر خیلی مرطوب باشد ممکن است دچار ترک خوردگی شود، اگر هم خیلی خشک باشد ریختن و کار با آن مشکل خواهد بود. اما چگونه می‌توان فهمید که کارپذیری یا کارآیی بتن چقدر است؟ بهترین روش توصیه شده برای این مهم «آزمایش اسلامپ بتن» است. در این مقاله ما به تفصیل در مورد اسلامپ و اهمیت آن در تولید بتن می‌ پردازیم.

اسلامپ بتن چیست ؟

اسلامپ بتن به کارآیی یا قوام مخلوط بتن اشاره دارد. اسلامپ همچنین می‌تواند به عنوان سیال بودن مخلوط بتنی توصیف شود. اگر نرخ اسلامپ بالا باشد، مخلوط بتنی سیال‌ تر و قابل اجراتر است و برعکس، اسلامپ پایین به این معناست که مخلوط روانی و کارپذیری کمی دارد. اسلامپ مخلوط بتن با استفاده از تست اسلامپ تعیین می‌شود.

درک قوام مخلوط بتن به چند دلیل مفید است. اساساً این تست به شما این امکان را می‌دهد که قبل از شروع بتن ریزی، مخلوط بتنی را از نظر کارآیی ارزیابی کنید. همچنین این آزمایش برای ایجاد یک محصول با قوام مطلوب‌ تر برای هر نوع پروژه ساختمانی ضروری است. این تست یک آزمایش تجربی است که کارآیی بتن تازه را اندازه گیری می‌کند و به دلیل سادگی انجامش محبوبیت بالایی دارد.

اهمیت آزمایش اسلامپ بتن

بتن تازه مخلوط شده که به زودی در محل ریخته می‌شود، باید قبل از استفاده به عنوان بخشی از یک پروژه ساختمانی، دارای استاندارد خاصی باشد. یک آزمایش اسلامپ می تواند قوام بتن را اندازه گیری کند تا مشخص شود بتن تا چه اندازه روان است. این آزمون نقایص موجود در مخلوط را شناسایی می‌کند و به اپراتور فرصت می‌دهد مخلوط را قبل از ریختن در محل اصلاح کند. با اندازه گیری اسلامپ می‌توان تشخیص داد که نسبت آب به سیمان تا چه میزان است، اینکه آیا مخلوط کارآیی بالایی دارد یا خیر!

دلیل اصلی انجام آزمایش اسلامپ اطمینان از کیفیت و مقاومت بتن است. هرچه آب بیشتری به مخلوط اضافه شود، بتن ضعیف تر می‌شود. اگر ضروریات پروژه ایجاد می‌کند که باید از بتن با کارایی بالاتر استفاده کرد، ما باید مطمئن شویم که بتن هنوز به مقاومت مورد نظر خود خواهد رسید. این آزمایش فقط یکی از راه‌های اطمینان از کیفیت بتن است که به راحتی در کارگاه ساختمانی توسط سرپرست کارگاه یا مجری قابل انجام است.

اصول تست اسلامپ

سنجش آزمایش اسلامپ، اندازه گیری رفتار مخروط معکوسِ بتنِ متراکم تحت گرانش است. این تست میزان روانی بتن (رطوبت یا خشکی) را تعیین می‌کند و سپس ایده‌ای در مورد شرایط کارکرد مخلوط بتنی را ارائه می‌دهد.

از وسایل زیر در تست اسلامپ استفاده می‌شود :

وسایل آزمایش اسلامپ بتن

  • قالب فلزی به شکل یک مخروط ناقص (Slump Cone) با قطر پایینی 20 سانتی‌متر، قطر بالایی 10 سانتی‌متر و ارتفاع 30 سانتی‌متر
  • کوبه اسلامپ فلزی (Tamping Rod)با قطر 16 سانتی‌متر و طول 0.6 متر
  • خط کش فلزی (Steel Ruler)
  • صفحه زیر (Base Plate)
  • قیف اسلامپ (Slump Cone Funnel)

شرح آزمایش اسلامپ بتن

آزمایش اسلامپ بتن - تصویر 2

مراحل انجام تست اسلامپ به این صورت است که ابتدا درون یک مخروط ناقص معروف به «مخروط آبرامز» را با بتن تازه پُر می‌کنیم. سپس مخروط برداشته می‌شود و میزان «افت» بتن بدون پوشش فلزی اندازه گیری می‌شود. با قرار دادن مخروط در کنار آن و اندازه گیری اختلاف بین بالای مخروط و ارتفاع بتن افتاده، هم می‌توان نتیجه را مشاهده کرد و هم اندازه افت بتن را اندازه گرفت. درحقیقت، میزان افت بتن را اسلامپ می‌گویند.

چهار نتیجه آزمون اسلامپ بتن به شرح زیر است:

  • اسلامپ صفر (Zero Slump): اگر پس از برداشتن مخروط، بتن شکل کامل خود را حفظ کند، مخلوط خیلی خشک و کارپذیر نیست.
  • اسلامپ درست (True Slump): این همان مقداری است که شما به دنبال آن هستید. به این معنا که بتن از قوام مطلوبی برخوردار است. پس از برداشتن مخروط، بتن تا حد زیادی شکل خود را حفظ خواهد کرد اما مقداری افت را تجربه می‌کند.
  • اسلامپ برشی (Shear Slump): مخلوط بتنی به طرز چشمگیری از یک طرف پایین میفتد و این بدان معناست که بتن خیلی مرطوب است و روانی بالایی دارد.
  • اسلامپ ریزشی (Collapse Slump): اگر شکل بتن بعد از برداشتن مخروط کاملاً خراب شود، مخلوط خیلی آبکی بوده و غیر قابل استفاده است (نسبت بالای آب به سیمان).انواع اسلامپ

نکات مربوط به انجام آزمایش اسلامپ بتن :

      • پایه مخروط باید در یک سطح صاف قرار گیرد و یک قیف در دهانه ظرف اسلامپ قرار می‌گیرد تا بتن در سه لایه ظرف را پُر کند.
      • هر لایه 25 بار با یک میله فولادی استاندارد به قطر 16 میلی‌متر ضربه زده می‌شود تا بتن متراکم شود. ضربه زدن باید به صورت دایره‌ وار انجام شود.
      • هنگامی که قالب کاملاً با بتن پُر شد، سطح بتن تا دهانه باید صاف ‌شود.
      • قالب باید در طول کار کاملاً محکم در جای خود قرار گیرد تا در اثر ریختن بتن نتواند حرکت کند و این کار را می‌توان با استفاده از دستگیره‌ ها به پایه متصل کرد.
      • بلافاصله پس از اتمام پر کردن و تسطیح بتن، مخروط به آرامی و با احتیاط به صورت عمودی برداشته می‌شود تا میزان افت بتن اندازه گیری شود.

نکته : برای آزمایش سریع، دستگاه جدیدی به نام «K-Slump Tester» ساخته شده است. این دستگاه می‌‎تواند مقدار اسلامپ را ظرف یک دقیقه اندازه گیری کند.

عوامل مؤثر بر آزمایش اسلامپ بتن

      • نسبت آب به سیمان
      • کیفیت، شکل، میزان رطوبت، بافت و درجه بندی سنگدانه‌های درشت (شن) و ریز (ماسه)
      • استفاده از روان کننده‌ها، مواد افزودنی فوق روان کننده و ترتیب اختلاط آنها
      • نسبت هوا موجود در بتن
      • زمان آزمایش پس از اختلاط بتن

کاربردهای آزمایش اسلامپ

      • از آزمون اسلامپ برای تأثیر روان کننده‌ها در مخلوط بتنی استفاده می‌شود.
      • این تست به عنوان بررسی تغییرات روز به روز یا ساعت به ساعت در مواد تشکیل دهنده مخلوط بتنی مفید است. افزایش اسلامپ ممکن است به این معنی باشد که مثلاً میزان رطوبت سنگدانه به طور غیرمنتظره ‌ای افزایش یافته است.
      • از اسلامپ می‌توان برای تغییر دانه بندی سنگدانه ‌های بتن استفاده کرد.
      • اسلامپ زیاد یا خیلی کم هشدار فوری برای اپراتور میکسر است تا او سریعاً شرایط به وجود آمده را برطرف کند.
      • این کاربرد تست اسلامپ و همچنین سادگی آن، مسئول استفاده گسترده از آن است.

جدول زیر میزان اسلامپ مجاز بتن را طبق نشریه 55 شرح می‌دهد :

ردیف عضو بتنی اسلامپ
حداقل حداکثر
1 شالوده‌ها و پی دیوارهای بتن آرمه 25 75
2 شالوده‌های بتن ساده و دیوارهای زیر سازه‌ها 25 75
3 تیرها و دیوارهای بتن آرمه 25 100
4 ستون‌ها 25 100
5 دال‌ های بتنی و پیاده روهای بتنی 25 75
6 بتن حجیم 25 50

 

نکته : در صورتی که لرزش و ارتعاش با روش‌های دستی انجام شود، به مقدار حداکثر اسلامپ می‌توان 25 میلی‌متر اضافه کرد.

کلاس اسلامپ بتن

علاوه بر مشاهده، اندازه گیری تفاوت بین ارتفاع مخروط و ارتفاع بتن اسلامپ شده نیز باید انجام شود. به این ترتیب می‌توان اسلامپ را مطابق با استانداردهای اروپا (BS 8500) به شرح حدول زیر طبقه بندی کرد :

کلاس نرخ (mm) اسلامپ هدف (mm)
S1 10 تا 40 20
S2 50 تا 90 70
S3 100 تا 150 130
S4 160 تا 210 180
S5 بیش از 210 220

هر یک از این پنج کلاس مقدار اسلامپ هدف را مشخص می‌کنند و بسته به قوام هر کلاس برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در برخی موارد، اگر کلاس خاصی از اسلامپ برای کاربردی که از آن استفاده می‎ کنید حاصل نشده باشد، ممکن است به اصلاح مجدد نیاز باشد. در هر صورت، بهتر است از یک مهندس یا یک تأمین کننده خبره بتن مشاوره بگیرید.

استانداردهای آزمون اسلامپ

      • استاندارد آمریکا : در آمریکا، این آزمایش به عنوان «روش آزمون استاندارد برای اسلامپ بتن هیدرولیک – سیمان» شناخته می‌شود و دارای کد ASTM C143 OR (AASTO T119) است.
      • انگلستان و اروپا : استاندارد قدیمی‌تر برای انگلیس و کشورها اروپای ابتدا (BS 1881–102) بود. اما اکنون آنها از استانداردهای جدید (BS EN 12350-2) استفاده می‌کنند.
      • استاندارد هند: استاندارد هند IS 1199-1959 است.

جمع بندی نهایی :

این آزمایش کارایی بتن و سهولت جریان آن را نشان می دهد و همچنین نشان دهنده یک دسته نامناسب مخلوط است. هنگام کار بر روی یک پروژه بزرگ با چندین بار بتن ، یک آزمایش افتادگی می تواند به یکنواخت بودن هر یک کمک کند. بنابراین ، دانستن اینکه تراکم بتن شما چیست و در چه رده ای قرار می گیرد ، برای آماده سازی مخلوط بتنی برای کار بسیار مهم است.

منابع :

https://www.totalconcrete.co.uk

https://cementconcrete.org

https://www.aboutcivil.org