مقدمه
بتن آماده یکی از انواع بتن است که با توجه به خواص آن، به صورت مخلوط شده و آماده برای استفاده عرضه می شود. اما بتن چیست؟ بتون یکی از محبوب ترین و قدیمی ترین مصالح شناخته شده برای مصارف عمران و ساختمان سازی است از تركيب مقادیر معين و حساب شده از موارد زیر به دست می آید:
آب
سيمان
ماسه
شن
بعضى مواد مضاف و افزودنى ديگر.
در فرایند تولید بتن، پس از اين كه آب به مخلوط مصالح سنگى و سيمان افزوده شد، سيمان و آب با هم وارد فعل و انفعالات شيميايى حرارت زا می شوند. در اثر اين فعل و انفعالات ماده ى ژله مانند و چسبنده اى به وجود می آيد كه مصالح مختلف داخل مخلوط را به هم پيوند داده به صورت جسم سختى در می آورد.
از این ماده سخت و محکم، که علاوه بر دوام و مقاومت بالا، خواص ویژه ی دیگری نیز دارد، در ساخت سازه های مختلف با کاربری های متفاوت، استفاده می شود. قابل ذکر است که عمل اختلاط بتن بهتر است به وسيله دستگاه بتن ساز و میکسر انجام شود.
عمل ترکیب، تولید بتن یا به اصطلاح اختلاط و همچنین بتن ریزی، در پروژه های مختف، به طور کلی به دو صورت انجام می شود:
اختلاط در محل پروژه
استفاده از بتن آماده.
امروزه با توجه به خواص بتن آماده و مزایای آن، در پروژه های بزرگ عرانی از بتن آماده استفاده می شود. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید و در خصوص ویژگی ها، خواص و مزایای این نوع بتن، بیشتر بدانید.
بتن آماده
به طور کلی و در یک تعریف مشخص، مطابق با استاندارد ملی شماره 6044، بتن آماده یا (Ready-mix concrete) به بتنی گفته می شود که در حالت خمیری تازه و روان توسط تولید کننده ( فروشنده ) در شرایط استاندارد، در کارخانه ها تولید شده و توسط تراک میکسر ها به مصرف کننده (خریدار) تحویل داده می شود.
در واقع بتن آماده ( به طور مخفف RMC ) به جای اختلاط و آماده سازی در کارگاه، در یک مرکز بتن سازی، مخلوط شده و توسط ماشین های حمل بتن (تراک میکسر) به محل پروژه حمل می شود. این موضوع به خصوص در پروژه های بزرگ، سرعت ساخت و پیش روی پروژه را تا میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
بتن آماده به مراتب از کیفیت بیشتری برخوردار می باشد و اگرچه هزینه بالاتری نسبت به آماده سازی بتن در محل دارد، اما با یک نگاه وسیع تر می توان دریافت که استفاده از بتن آماده در پروژه ها، هزینه های مهندس ناظر، سیمان و برخی موارد دیگر را کاهش می دهد. بتن آماده از مواد و مصالح زیر تشکیل می شود:
سیمان
آب
سنگدانه ها
افزودنی های معدنی
افزودنی های شیمیایی.
سیمان
سیمان مورد استفاده در بتون آماده به دو دسته ی سیمان هیدرولیکی و مکمل های سیمانی تقسیم می شود.
سیمان هیدرولیکی باید با استاندارد های سازمان استاندارد ملی ایران تطابق داشته باشد، همچنین مواد مکمل سیمانی (مطابق با استاندارد 1-12284) شامل پوزولان ها با مواد دارای خاصیت هیدرولیکی (مثل سرباره) هستند که به منظور بهبود ویژگی های معین با رسیدن به ویژگی های خاص در بتن به کار برده می شود. انواع مواد مکمل سیمانی می تواند شامل موارد زیر باشد:
دوده ی سیلیسی مطابق با استاندارد (ASTM C1240)
پوزولان طبیعی، مطابق با استاندارد ملی ایران شماره ۳۴۳۳ با استاندارد ASTM C618
سرباره ی کوره بلند آهن گدازی ریز آسیاب شده (GGBS) مطابق با استاندارد مربوط
انواع دیگر پوزولان ها و سرباره ها – مطابق با استانداردهای مربوط .
سنگدانه
سنگدانه های معمولی باید با استاندارد ملی ایران شماره ۳۰۲، سبکدانه ها برای بتن سازه ای باید با استاندارد ASTM C330 و سنگدانه های سنگین باید با استاندارد ASTM C637 مطابق باشند.
افزودنی ها
افزودنی های پودری معدنی برای بتون آماده شامل انواع زیر می باشند:
– پرکننده ها مطابق با استاندارد ملی ایران شماره ۳۰۲ یا استاندارد 797 ASTM C1 با سایر استانداردهای مربوط؛
رنگدانه ها مطابق با استانداردهای مربوط
همچنین مواد افزودنی شیمیایی مورد مصرف در بتن باید با استاندارد ملی ایران شماره 2930-2، استاندارد ASTM C494، استاندارد 1017 ASTM C، استاندارد 260ASTM C و سایر استانداردهای معتبر مطابقت داشته باشند.
یادآوری ۱- با توجه به اینکه در هر شرایطی مقدار مصرف مجاز مواد افزودنی بتن مانند مواد افزودنی حباب هواساز، زودگیر کننده یا افزودنی های دیرگیر کننده برای رسیدن به یک خصوصیت مورد نیاز در بتن ممکن است متفاوت باشد، بنابراین، گستره ای از مقدار مواد مورد نظر براساس تاثیر مواد افزودنی در بتن، مجاز خواهد بود.
طبق استاندارد 6044، مواد افزودنی شیمیایی پودری باید برحسب جرم اندازه گیری شود. مواد افزودنی شیمیایی مایع می توانند بر حسب جرم یا حجم اندازه گیری شوند، مواد افزودنی پیمانه شده و اندازه گیری شده با روش جرمی با حجمی، باید دارای رواداری 3 درصد از کل مقدار اسمی مورد نیاز در آن پیمانه که در طرح مخلوط بتن مشخص شده باشند.
رده مقاومت فشاری
رده مقاومت فشاری مشخصه، که برای بتن معمولی یا سنگین بر اساس یکی از رده های:
C6 ،C8 ،C70 و C65 ،C60 ،C55 ،C50 ،C45 ،C40 ،C35 ،C30 ،C25 ،C20 ،C16 ،C12
برای بتون سبک بر اساس یکی از رده های:
LC6 ،LC8 ،LC12 ،LC16 ،LC20 ،LC25 ،LC30 ،LC35 ، LC40 ،45 LC و LC50 یا رده های میانی آن ها می باشد.
یادآوری 1- اعداد بعد از C یا LC بیانگر مقاومت فشاری مشخصه نمونه اسۀتوانه ای استاندارد (استوانه به قطر mm 150 و ارتفاع mm 300) در سن 28 روزه بر حسب مگاپاسکال (نیوتن بر میلی متر مربع) است.
یادآوری 2– تولید و عرضه بتون های با رده پایین تر از C20 و LC20 فقط جهت مصارف بتون غیر مسلح و رده پایین تر از C16 و LC16 فقط برای مصارف بتون غیر سازه ای می باشد و باید در اطلاعات سفارش و کارت تحویل بتن آماده قید شود. کاربرد رده ها باید بر اساس مشخصات فنی پروژه باشد.
حداقل دمای بتن در محل تحویل
تولید کننده باید بتن آماده را حداکثر با دمای 32 درجه سانتی گراد، تحویل دهد.
يادآوري- در برخی مواقع وقتی دمای بتن نزدیک به 32 درجه سانتی گراد می رسد، مشکلاتی ممکن است، بروز نماید. (سفت شدن سریع).
در این صورت ضوابط تولید و حمل بتن در هوای گرم طبق آیین نامه بتون ایران و یا مبحث نهم مقررات ملی ساختمان باید مدنظر قرار گیرد.
دمای بتون آماده، در محل تحویل می بایست مطابق با جدول زیر باشد.
مزایا بتن آماده نسبت به ساخت درجا
بتن آماده، از کیفیت بالایی برخوردار است و کنترل کیفیت مصالح و انطباق آن با استاندارد های مربوطه، همچنین توجه به نحوه اختلاط مواد، موجب می شود که تغییرات در خواص بتن، به کمترین حد ممکن کاهش پیدا کند.
از مهم ترین خواص بتن آماده باید به موارد زیر اشاره کرد:
به علت این که بتون آماده در کارخانه تولید می شود، با توجه به روش های کنترل کیفیت و آزمایشگاه های موجود در کارخانه ها، کیفیت قابل توجهی خواهد داشت.
دپوی مصالح در برخی از کارگاه ها، به خصوص کارگاه های کوچک، امکان پذیر نبوده و منطقی ترین راه، استفاده از بتون آماده می باشد.
بتن آماده را می توان با توجه به نوع نیاز و حتی به مقادیر کم تهیه کرد تا از هدر رفت آن جلوگیری شود.
همچنین استفاده از کامیون های مخلوط کن و حمل بتون، از جدا شدن دانه ها و کاهش کارایی بتن، جلوگیری می کند. با همه این موارد، بتون آماده همان بتن معمولی می باشد که در بیرون از کارگاه و محل پروژه، اختلاط و ترکیب شده است و متناسب با نوع سفارش، به محل پروژه ها منتقل می شود.
انجام صحیح فرآیند مخلوط کردن بتن باعث کاهش میزان مصرف سیمان میشود. در نتیجه قیمت نهایی بتن آماده کمتر میشود که این امر به نفع مشتری و تولید کننده است.
صرفه جویی در مصرف انرژی نیز یکی از مهم ترین مزایای بتون آماده محسوب می شود.
بتون آماده مقاومت بالایی در برابر شرایط مختلف آب و هوایی (زلزله، باران، برف، سیل و غیره) دارد، همچنین نیاز به باز سازی ندارد.
موضوعی که باید به آن توجه کرد این است که خروجی به دست آمده از هر میکسر تقریبا بین 4 تا 5 متر مکعب به ازای هر ساعت است، اما برای بتن آماده میزان خروجی به دست آمده در هر ساعت از ایستگاه تولید بتن، بین 30 تا 60 متر مکعب است.
معایب
اگرچه بتن آماده خواص و مزیت های ویژه ای نسبت به بتن اختلاط شده در محل دارد، اما با این حال ذکر معایب آن نیز ضروری و دانستن آن خالی از لطف نمی باشد.
1- محدودیت زمانی 90 دقیقه ای برای استفاده از بتن آماده در محل پروژه ها.
2- تولید بتون آماده در فضاهای کوچک و بدون تجهیزات و ماشین آلات ( کامیون های مخلوط کن و همزن ها )، امکان پذیر نمی باشد.
3- فاصله دور پروژه تا محل و یا ایستگاه تولید بتن، ممکن است که به یک بحران تبدیل شود. به این معنی که ممکن است بتن، در طول مسیر، سخت شود.
4- از طرف دیگر انقباضات ناشی از سفت و خشک شدن، همچنین انبساط ناشی از رطوبت در مسافت های طولانی، بتن را با ترک خوردگی مواجه می کند.
به همین منظور بهتر است برای مواردی که مسافت زیاد است، آب و مواد افزودنی در محل پروژه به بتن افزوده شود. همچنین می توان از مواد کند گیر کننده و یا خاکستر های بادی، به منظور به تعویق انداختن زمان گیرش بتن (در مواردی که مسافت محل پروژه تا ایستگاه تولید بتن آماده، زیاد است)، استفاده کرد.
کاربردها
از مهم ترین خواص و کاربرد های بتون آماده استفاده در ساخت بتن مسلح و یا در پی ساختمان های مختلف می باشد. همچنین در پروژه های مختلف زیر از این بتن استفاده می شود:
راه سازی
رو سازی بتنی راه ها
ساخت عرشه پل ها و غیره.
زیرا طبیعتا در جاده ها و بزرگ راه ها، امکان دپوی مصالح و اختلاط بتن وجود ندارد.
از جمله مهم ترین کاربرد های بتن آماده، می توان به کاربرد آن در اجزای پیش ساخته ساختمان، مانند پله پیش ساخته اشاره کرد.
برای نصب پله پیش ساخته و پله گرد بهترین زمان پس از بتن ریزی سقف و پیش از شروع مرحله نازک کاری ساختمان است.
در صورتی که اسکلت ساختمان بتنی باشد، بهتر است محل نصب پله پیش ساخته پیش از مرحله بتن ریزی سقف مشخص شود.
ذکر این نکته ضروری است که بتن آماده از نظر خواص و ویژگی ها تفاوت چندانی با بتن اختلاط شده در کارگاه ندارد، اگرچه مزیت های ویژه ای (مثلا کیفیت بالاتر) نسبت به آن دارد.
بنابراین استفاده از بتن آماده در هر پروژه ای امکان پذیر است، اگرچه استفاده از آن در برخی از پروژه ها ضروری بوده و منطقی تر به نظر می رسد.
با توجه به این که امروزه استفاده از کفپوش های بتنی (با توجه به خواص آن ها) بسیار مرسوم شده است، استفاده از بتن آماده برای تولید کفپوش های بتنی نیز رایج می باشد.
همچنین قابل ذکر است که از بتن آماده برای بتن ریزی فونداسیون های ویژه مانند فونداسیون دیوار ها، شمع ها، دیوار های پشتیبان، همچنین فونداسیون سازه های مختلف، استفاده می شود.
انواع بتن آماده
بتون آماده در انواع مختلفی تولید می شود، که هر کدام با خواص ویژه، برای مصارف خاصی کاربرد دارند. روش های مختلفی برای تولید بتن در ایستگاه های بتن سازی وجود دارد، که با توجه به آن، انواع بتون آماده تهیه می شود. طبیعی است که خواص آن ها نیز با هم تفاوت هایی داشته باشد، اگرچه همه انواع بتن اماده در دو چیز با هم مشترکند:
آب
سیمان.
تنها تفاوت این دو بتن در مواد افزودنی، می باشد. در ادامه انواع بتن اماده مطابق با استاندارد 6044 (سازمان ملی استاندارد) بررسی می شود.
بتن اماده استاندارد
بتون آماده معمولی تراکم پذیر یا بتن اسلامپ دار
بتن پر مقاومت
بتون آماده خود تراکم
بتن مخلوط شده در ایستگاه مرکزی
بتن مخلوط شده در کامیون مخلوط کن
بتون آماده نیمه مخلوط
مخلوط خشک بتن
بتن سیال
بتن پیش ساخته
بتن تقویت شده با فیبر
بتن با وزن مخصوص متفاوت
بتون آماده دکوراتیو.
بتن آماده استاندارد
بتن آماده استاندارد یا (Standard Ready-Mix Concrete) ساده ترین و درعین حال یکی از پر کاربرد ترین انواع این بتن می باشد که از مواد ساده و اصلی بتن ساخته می شود.
این بتن به دلیل انعطاف پذیری در طراحی، کاربرد گسترده ای در بخش‌های مختلف ساختمانی و سازه های مختلف دارد.
بتن معمولی تراکم پذیر، یا بتون اسلامپ دار
بتن معمولی یا (conventional compactable concrete) طبق تعاریف استاندارد شماره 6044، بتنی است که دارای اسلامپی در محدوده 10 تا 210 میلی متر می باشد و پس از جای دهی در قالب، نیاز به تراکم دارد.
بتن پر مقاومت
بتن پر مقاومت یا (high-strength concrete) به طور کلی به بتون با رده مقاومت فشاری مشخصه بالاتر از C۴۰ برای بتن معمولی و بتن سنگین و رده مقاومت فشاری مشخصه بالاتر از LC30 برای بتن سبک، گفته می شود.
بتن خود تراکم
بتن خود تراکم یا (Self Compacting / Consolidating Concrete SCC) ، بتنی است روان که بدون جدا شدگی و آب انداختن، قابلیت جاری شدن و پر کردن زوایای قالب و اطراف میلگردها را بدون انسداد دارد و نیازی به استفاده از لرزاننده (ویبراتور) مکانیکی برای تراکم آن ندارد.
برای این نوع بتن، جریان اسلامپ اندازه گیری شده و مشخص شده نباید از 450 میلی متر کمتر و همچنین شاخص پایداری دیداری (VSI) نباید بیشتر از یک باشد، جریان اسلامپی بتن خود تراکم، می تواند به یکی از حالت های زیر باشد:
پیشینه جریان اسلامپ
کمینه جریان اسلامپ
جریان اسلامپ هدف
رده جریان اسلامپ.
بتن تولید شده در ایستگاه مرکزی
بتن مخلوط شده در مخلوط کن ایستگاهی مرکزی یا (central-mixed concrete)، به بتون آماده ای که به طور کامل در مخلوط کن ایستگاهی بتن، مخلوط شده باشد، گفته می شود.
بتن مخلوط شده در کامیون مخلوط کن
بتن مخلوط شده در کامیون مخلوط کن یا (truck-mixed concrete) بتن آماده ای است که در کامیون مخلوط کن به طور کامل مخلوط و حمل شده و به مصرف کننده تحویل داده می شود.
بتن نیمه مخلوط
بتن نیمه مخلوط یا (shrink-mixed concrete) در واقع بتن آماده ای است که در ابتدا با تجهیزات مخلوط کن ایستگاهی، به طور نیمه تمام مخلوط شده باشد و سپس در کامیون مخلوط کن، به طور کامل مخلوط شده و به مصرف کننده تحویل داده می شود.
مخلوط خشک بتن
مخلوط خشک بتن یا (dry-mixed concrete) بتنی که کلیه اجزای سازنده آن به جز آب، توسط کامیون مخلوط کن حمل و در محل مصرف با اضافه کردن آب از طریق سامانه دقیق اندازه گیری مقدار آب اضافه شده و ایجاد اختلاط کامل به صورت بتون آماده تحویل می شود.
بتن سیال
بتن سیال یا (Fluid-fill Concrete)، نوعی از بتن آماده است که بیشتر برای درز گیری و تعمیر لوله ها کابل ها، مورد استفاده قرار می گیرد.
بتن پیش ساخته
بتن آماده پیش ساخته یا (Pervious Concrete) یک نوع بتن با تراکم بسیار بالا است که به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت و آب باران به کار برده می شود. از این نوع بتون، عمدتاً در ساختمان پارکینگ و پیاده روها استفاده می شود.
بتن تقویت شده با فیبر
بتن تقویت شده با فیبر یا (Fiber-reinforced Concrete)، حاوی مقادیر زیادی فیبر ( الیاف فولادی، الیاف شیشه ای، الیاف مصنوعی و غیره) است که باعث افزایش مقاومت ساختاری بتن می شود. این نوع بتن عمدتا برای کنترل انقباض و ممانعت از نفوذ پذیری استفاده می شود.
بتن با وزن مخصوص متفاوت
وزن مخصوص بتن ها می تواند از 800 تا مثبت 5400 کیلو گرم بر متر مکعب متفاوت باشد که هر کدام با وزن مخصوص مشخص، برای مصارف خاصی کاربرد دارد. از این رو بتن آماده با وزن مخصوص های متفاوت نیز تولید می شود.
بتن آماده سبک
بتن آماده معمولی
بتن آماده سنگین.
بتن سبک، بتنی است که چگالی حالت سخت شده آن پس از خشک شدن در گرم خانه، از ۸۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب کم تر نبوده و از ۲۰۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب نیز بیشتر نباشد.
همچنین بتن با چگالی زیاد یا بتن سنگین، به طور معمول شامل سنگدانه با وزن مخصوص نسبی ۳٫۳ یا بیشتر و منطبق با استاندارد ASTM C637 می باشد.
بتن دکوراتیو
بتن آماده دکوراتیو (Architectural and Decorative Concrete) که به آن بتون معماری و تزئینی نیز گفته می شود، نمونه ای انواع بتن آماده است که بیشتر به منظور زیبا سازی و امور تزئینی از آن استفاده می شود. از این نوع بتن بیشتر در اطراف استخر ها، پیاده رو ها و ورودی ها استفاده می شود.
روش تولید
همانطور که گفته شد، بتون آماده از اختلاط مواد مختلف (سیمان، آب، سنگدانه ها؛ مواد افزودنی و غیره) تولید می شود.
بعد از ترکیب کردن مواد بتن در همزن و یا مخلوط کن های مخصوص، بتون آماده توسط کامیون های حمل بتن (تراک میکسر ها) به محل پروژه و کارگاه ها منتقل و در آن جا مستقیما مورد استفاده قرار می گیرد.
البته اگر فاصله بین کارگاه و کارخانه تولید بتن، زیاد باشد، ضروری است تا برخی از مواد در محل پروژه به ترکیب اضافه شده و سپس مخلوط شود. بنابراین می توان گفت به طور کلی دو نوع روش تولید برای بتن آماده وجود دارد:
بتون آماده خشک
بتن آماده تر.
بتن آماده خشک به بتنی گفته می شود که آب و بعضی از مواد افزودنی لازم برای آن در محل پروژه به آن اضافه می شود.
بتن آماده تر نیز به بتونی گفته می شود که به صورت کامل در کارخانه ها و ایستگاه های مرکزی تولید بتن، اختلاط و ترکیب شده و سپس به محل پروژه ها منتقل می شود.
مزایای استفاده از بتن آماده خشک:
کاهش هدر رفت بتن
امکان تولید انواع بتن
مناسب برای پروژه‌های طولانی مدت
ایده آل برای شرایط دمایی سخت.
مزایای استفاده از بتن آماده تر:
کاهش زمان پروژه
کاهش هزینه‌ها
کاهش مصرف آب
مناسب برای بتن ریزی‌های بزرگ.
طرح اختلاط
اختلاط یا ترکیب مواد اولیه در بتن آماده به طور کلی به دو صرت انجام می شود:
اختلاط در سیستم مرکزی
اختلاط در کامیون های مخلوط کن.
* بتن اختلاط شده در سیستم مرکزی، به دو صورت کاملا مخلوط و نیمه مخلوط می باشد. که در ادامه مفصلا به آن اشاره خواهد شد.
بتن کاملا مخلوط شده در مخلوط کن ایستگاهی، بتنی است که در یک مخلوط کن ایستگاهی به طور کامل مخلوط شده و توسط کامیون همزن دار یا کامیون مخلوط کن (به کار گرفته شده تحت سرعت هم زنی)، یا در دستگاه حمل کننده غیر همزن، به نقطه تحول انتقال می یابد. این بتن باید با موارد زیر مطابقت داشته باشد:
زمان اختلاط باید از لحظه ای که تمام مواد جامد در جام مخلوط کن ریخته شدند محاسبه شود. پیمانه باید طوری به داخل مخلوط کن بارگیری شود که بخشی از آب، قبل از سیمان و سنگدانه ها در آن ریخته شود و بقیه آب پیمانه تا پایان یک چهارم اول زمان تعیین شده برای اختلاط، به داخل مخلوط کن ریخته شود؛ یا ترتیب بارگیری طبق توصیه کارخانه تولید کننده مخلوط کن باشد.
کلیه مخلوط کن های ایستگاهی باید از نظر یکنواختی بتن مخلوط شده در جام مخلوط کن، توسط تولید کننده تایید شوند.
اختلاط مواد تشکیل دهنده بتن باید در یک مخلوط کن مطابق با الزامات این استاندارد انجام شود و باید آن قدر ادامه یابد تا بتن به صورت یکنواخت درآید. مخلوط کن نباید بیش از ظرفیت تعریف شده بارگیری شود.
بتن نیمه مخلوط در مخلوط کن ایستگاهی
بتن نیمه مخلوط، بتونی است که در ابتدا به طور جزئی در مخلوط کن ایستگاهی مخلوط شده (اختلاط اولیه) و پس از تخلیه در کامیون مخلوط کن، عمل اختلاط در کامیون مخلوط کن کامل می شود. مدت زمان اختلاط جزئی (اولیه) در مخلوط کن ایستگاهی باید حداقل لازم برای با هم آمیخته شدن مصالح ساخت بتن و تشکیل یک مخلوط اولیه باشد.
همچنین پس از انتقال به داخل کامیون مخلوط کن، این دستگاه باید بتن را با سرعت مخلوط کردن معین شده (به طور معمول ۱۲ دور در دقیقه تا ۱۸ دور در دقیقه) به اندازه ای بچرخاند که الزامات مربوط به یکنواختی بتن موجود در کامیون مخلوط کن را برآورده کند.
پس از اختلاط کامل، دوران های اضافی جام کامیون مخلوط کن در طول مسیر حرکت تا محل تحویل بتن باید با سرعت هم زدن به طور معمول ۲ دور در دقیقه تا ۶ دور در دقیقه انجام شود.
بتن کاملا مخلوط شده در کامیون مخلوط کن
بتن مخلوط شده در کامیون مخلوط کن، بتنی است که کل فرایند اختلاط آن در کامیون مخلوط کن انجام می شود. این اختلاط کامل با چرخاندن جام آن با سرعت اختلاط تعیین شده توسط سازنده کامیون مخلوط کن (به طور معمول ۱۲ دور در دقیقه تا ۱۸ دور در دقیقه) و به تعداد ۷۰ دور تا ۱۰۰ دور، انجام می شود.
شروع عملیات مخلوط کردن باید از زمانی در نظر گرفته شود که آب ساخت بتن یا رطوبت سطحی سنگدانه های خیس مصرفی (دارای رطوبتی مساوی با بیش از اشباع با سطح خشک) با سیمان تماس پیدا کند.
توجه شود که هنگامی که برای حمل بتن کاملا مخلوط شده در یک مخلوط کن ایستگاهی، از کامیون مخلوط کن پا کامیون هم زن استفاده می شود، هر گونه دوران حین حمل باید مطابق با سرعت هم زنی معین شده توسط کارخانه سازنده کامیون (به طور معمول ۲ دور در دقیقه تا ۶ دور در دقیقه) انجام شود.
نکته
چنانچه مخلوط بتن بدون افزودنی هایی که باعث کنترل هیدراته شدن سیمان می شوند (مثل دیرگیر کننده ها) و روانی بتن را برای مدت زمانی در حد قابل قبول حفظ می کنند (حفظ کننده اسلامپ) با کارابی بتن باشد.
همچنین اگر در مدت زمان تولید تا تحویل بتن در محل پروژه از یک یا چند بار اضافه کردن فوق روان کننده جهت نگه داشتن روانی بتن در حد مطلوب استفاده نمی شود.
تخلیه این بتن باید در مدت زمان 1.5 ساعت از اولین تماس آب اولیه پیمانه شده با سیمان یا تماس سنگدانه مرطوب با سیمان انجام شود تا قبل از کاهش قابل توجه در کارایی بتن تازه، تخلیه بتن انجام شده باشد.
نمونه برداری از بتن تازه
در خصوص بتن تازه، توجه و رعایت نکات زیر الزامی می باشد:
برای تهیه نمونه هایی از بتن تازه در حین بتن ریزی جهت انجام آزمون ها به منظور تعیین انطباق با این استاندارد، مصرف کننده همکاری لازم با نمونه بردار (بازرس) از لحاظ فراهم کردن دسترسی و کمک لازم را انجام دهد.
به منظور تعیین انطباق با استاندارد 6044، نمونه برداری از بتن تازه در محل تحویل (طبق تعریف زیر بند ۱۵ – ۳ در این استاندارد) و انجام آزمون های بتن تازه و سخت شده، باید توسط بازرسان ذی صلاح یا آزمایشگاه های دارای گواهی تایید صلاحیت از سازمان ملی استاندارد ایران در زمینه نمونه برداری و انجام آزمون های بتن طبق این استاندارد ملی انجام شود.
افرادی که آزمون های بتن را انجام می دهند باید دوره های آموزشی نمونه برداری و آزمون های بتن را در مراکز آموزشی مورد تایید سازمان ملی استاندارد ایران طی کرده و گواهینامه معتبر دریافت نموده باشند.
هنگام تحویل بتن، نماینده تولید کننده که در کارت تحویل بتن آماده معرفی شده است باید حضور داشته باشد، در صورت عدم حضور نماینده تولید کننده در حین نمونه برداری، اعتراض در مورد نحوه نمونه برداری، قابل پذیرش نخواهد بود.
نمونه برداری از بتن به منظور انجام آزمون های کنترل کیفیت بتون تازه و سخت شده و انطباق با مشخصات فنی باید طبق استاندارد ملی ایران شماره ۱-۳۲۰۱ انجام شود.
جهت تعیین یکنواختی بتون تولید شده در مخلوط کن ایستگاهی و کامیون مخلوط کن، نمونه برداری از بتون تازه باید طبق پیوست الف در استاندارد 6044 انجام شود.
هنگامی که هدف از نمونه برداری، بررسی و کنترل یکنواخت بودن بتون های تحویل شده توسط کامیون های حمل مختلف می باشد و جهت انجام این کنترل ها از آزمون های بتن تازه مانند اسلامپ با جریان اسلامپ، آزمون های تعیین کارایی بتن خود تراکم، دمای بتن تازه، چگالی بتن تازه و مقدار هوای بتن تازه در صورت نیاز) استفاده می شود، تواتر نمونه برداری از بتن تازه باید مطابق با نظر مهندس ناظر پروژه پا بازرس یا آزمایشگاه ذی صلاح انجام شود.
هنگامی که هدف از نمونه برداری، تعیین انطباق مقاومت با دوام بتون با مشخصات فنی (انطباق با رده) می باشد تواتر نمونه برداری از بتن تازه طبق زبر بند ۱۱-۱ این استاندارد انجام شده و کلیه آزمون های بتن تازه (بند ۱۰) نیز باید علاوه بر ازمون های مقاومت فشاری بر روی بتن انجام شود.
جهت کنترل اولیه مشخصات بتون تازه مانند اسلامپ، جریان اسلامپ (یا سایر آزمون های بتن خود تراکم)، چگالی بتن تازه، دمای بتن تازه با مقدار هوای بتن تازه که توسط تولید کننده تحویل داده می شود و بررسی این که آیا کیفیت بتن تازه در حال تحویل مناسب است یا نه.
یک نمونه منفرد (نمونه غیر مرکب) باید بعد از تخلیه حدود یک چهارم متر مکعب از بتون موجود در کامیون حمل بتون برداشته شود و تمام الزامات دیگر استاندارد نمونه برداری ۱-۳۲۰۱ باید رعایت شود.
اگر پس از انجام آزمون های مذکور مشخص شود که این پارامتر ها در محدوده های تعیین شده در مشخصات فنی خریدار نمی باشند، باید به زیر بند های ۹-۶-۱ یا ۹-۶-۲ مراجعه شود.
اگر نتیجه آزمون های اسلامپ، جریان اسلامپ (یا سایر آزمون های بتن خود تراکم)، چگالی بتون تازه، دمای بتون تازه با مقدار هوای بتن تازه از حد بالایی رواداری مشخص شده بیشتر باشد، باید بلافاصله یک آزمون کنترلی دیگر بر روی یک نمونه جدید از همان کامیون حمل بتن انجام شود. چنانچه این آزمون کنترلی نیز مردود شود، بتن به عنوان نامنطبق با الزامات مشخصات فنی خریدار باید در نظر گرفته شود.
یادآوری
توصیه می شود آزمایشگاه هایی که آزمون های بتون را انجام می دهند الزامات استاندارد ASTM C1077 را با توجه به استانداردهای روش های آزمون اشاره شده در بند ۲ استاندارد 6044 پیاده سازی نمایند.
الزامات بتون تازه
روانی
بتن معمولی تراکم پذیر (اسلامپ دار): برای این نوع بتون، مقدار اسلامپ اندازه گیری شده و اسلامپ مشخص شده، نباید از 10 میلی متر کمتر و از 210 میلی متر بیشتر باشد. اسلامپ می تواند به یکی از حالت های «بیشینه اسلامپ»، «کمینه اسلامپ»، «اسلامپ هدف»، «رده اسلامپ» با «بازه مشخص شده توسط خریدار» مشخص شود، اسلامپ باید طبق استاندارد ملی ایران شماره 2-3203 اندازه گیری شود.
یادآوری- در صورتی که بازه دیگری به جز رده های اسلامپ جدول زیر توسط خریدار درخواست شده باشد، رعایت آن الزامی است.
حباب هوا
مقدار هوای موجود در بتون حباب زایی شده، می تواند به صورت کمینه بیشینه با مقدار هدف مشخص شود.
چنانچه کمینه یا بیشینه درصد هوا قید شود رعایت آن لازم است و در صورتی که مقدار در صد هوا بدون ذکر حداقل با حداکثر اعلام شود، رواداری آن ۲۰ درصد مقدار ذکر شده خواهد بود. مقدار هوای موجود در بستن حباب زایی شده، باید طبق استاندارد ASTM C173 /C1 73M یا استاندارد ASTM C231 / C23 IM اندازه گیری شود.
هنگامی که با انجام آزمون تعیین درصد حباب هوای بتن بر روی نمونه ای که بلافاصله پس از تخلیه حدود یک چهارم متر مکعب از بتون موجود در کامیون حمل بتن با هدف کنترل اولیه درصد حباب هوا و سایر مشخصات بتن تازه، تنها با یک بار برداشت تهیه می شود (نمونه منفرد)، مشخص شود که مقدار درصد حباب هوای بتن، کمتر از پایین ترین حد رواداری مجاز ذکر شده در زیر بند ۱۰-۳-۱ می باشد.
تولید کننده می تواند جهت دست یابی به حد مطلوب درصد حباب های هوای خواسته شده، مقداری اضافی از مواد افزودنی حباب هوازا را به داخل کامیون مخلوط کن اضافه کرده و سپس جام کامیون مخلوط کن را به مقدار حداقل ۷۰ دور با سرعت مخلوط کردن (به طور معمول ۱۲ دور در دقیقه تا ۱۸ دور در دقیقه) چرخانده تا اختلاط کامل انجام شود.
یادآوری- اضافه کردن مقداری از ماده افزودنی حباب هوازا به بتون داخل کامیون مخلوط کن، جهت جبران کمبود در صد کل حباب هوای بتن تازه می تواند باعث مقداری افزایش در اسلامپ بتن معمولی تراکم پذیر یا جریان اسلامپ بتن خود تراکم شود.
دمای بتن تازه
دمای بتون تازه باید طبق استاندارد 64 ASTM C1 اندازه گیری شده و مقدار آن باید بین کمترین و بیش ترین دمای مجاز طبق زیر بند های ۷-۱۲ و ۷-۱۳ در استاندارد 6044 باشد.
چگالی بتن تازه
اندازه گیری چگالی بتن تازه باید مطابق با استاندارد ۶-۳۲۰۳ انجام شود. چگالی اندازه گیری شده هنگام تحویل نباید بیش از 25 کیلو گرم بر متر مکعب باشد. یا چگالی بتن تازه تعیین شده در برگه تحویل با قرار داد تفاوت داشته باشد.
الزامات بتن سخت شده، مقاومت فشاری
آزمونه های استاندارد مقاومت فشاری باید طبق استاندارد ۲-۱۶۰۸ ساخته و عمل آوری شود.
یاد آوری- منظور از آزمونه های استاندارد، آزمونه های استوانه ای به قطر mm ۱۵۰ و ارتفاع ۳۰۰rnrn با آزمونه های مکعبی به ابعاد mm ۱۵۰ است.
تولید کننده بتن آماده باید برای هر نوع بتن (بتن معمولی تراکم پذیر، بتن خود تراکم، بتن با چگالی معمولی یا زیاد یا کم) و هر رده مقاومتی از اولین mm ۵۰ بتن تولیدشده، سه نوبت نمونه برداری انجام دهد، بعد از آن به ازای هر ‘۱۲ ۱۵۰ یا هر روز تولید، هر کدام که تعداد نمونه برداری بیشتری را به دست دهد، باید حداقل یک نوبت نمونه برداری انجام دهد.
این فرایند باید برای هر نوع بتن (بتن معمولی تراکم پذیر، بتن خود تراکم، بتن با چگالی معمولی یا زیاد یا کم) و هر رده مقاومتی انجام شود. سوابق آزمون های انجام شده و نتایج آنها باید در واحد تولیدی نگهداری شده و در صورت نیاز به سازمان ملی استاندارد ایران ارائه شود.
خریدار بتن آماده جهت کنترل کیفیت مقاومت فشاری بتن های تحویل شده در محل پروژه و تعيين انطباق نتایج مقاومت ها با مشخصات فنی (انطباق با رده)، تواتر نمونه برداری را برای هر نوع بتن و هر رده مقاومتی طبق الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان با آیین نامه بتن ایران انجام داده و نتایج را با الزامات قابل قبول ذکر شده در آنها مقایسه می کند.
سازمان ملی استاندارد ایران یا نماینده ایشان، برای کنترل کیفیت مقاومت فشاری بتن های تولید شده توسط هر واحد تولیدی و بررسی انطباق آنها با این استاندارد و انجام فرایند تایید صلاحیت و صدور یا تمدید پروانه، نمونه برداری برای هر نوع بتن و هر رده مقاومتی را طبق ضوابط این سازمان انجام می دهد و نتایج حاصل از مقاومت فشاری نمونه ها باید الزامات زیر بند ۱۱-۱-۷ در این استاندارد را برآورده کند.
هر نوبت نمونه برداری باید شامل حداقل دو آزمونه استاندارد باشد که مقاومت فشاری این آزمونه ها در سن ۲۸ روزه طبق استاندارد ملی ایران شماره ۳-۱۶۰۸ اندازه گیری می شود.
میانگین نتایج مقاومت فشاری این آزمونه ها محاسبه می شود، درصورتی که بیشترین اختلاف این آزمونه ها بیش از ۱۵ درصد میانگینشان باشد، آزمونه دیگری در همان سن مورد آزمون قرار گرفته و میانگین تمامی آزمونه ها محاسبه می شود.
در صورت بیشتر نبودن اختلاف آزمونه ها از ۱۵ درصد میانگین آن ها، میانگین به عنوان نتیجه گزارش می شود. در صورت عدم برآورده شدن شرط فوق، نتیجه ای که بیش از ۷.۵درصد از میانگین آزمونه ها اختلاف داشته باشد، کنار گذاشته شده و میانگین آزمونه های باقی مانده، به عنوان نتیجه آن نوبت نمونه – برداری گزارش می شود.
یاد آوری- توصیه می شود سه آزمونه برای سن ۲۸ روزه تهیه شود تا در صورت لزوم از نتیجه آزمونه سوم در همان سن استفاده شود.
همچنین ممکن است آزمونه های اضافی نیز برای تعیین مقاومت بتن در سنین دیگر جهت کسب اطلاعات اضافی تهیه شود.
نماینده مصرف کننده (خریدار) باید در هر بار نمونه برداری از بین، شماره برگه تحویل بتن آماده مربوط به کامیون حمل بتنی که نمونه از آن تهیه شده و همچنین موقعیت دقیق قرار گیری آن بتن در سازه، آدرس دقیق محل بتن ریزی مربوط به بتنی که از آن نمونه تهیه شده) را ثبت کند تا در صورت نیاز بتوان مشخص کرد که مقاومت فشاری حاصل از هر نمونه مربوط به کدام یک از اعضاء بتنی می باشد و در واقع مقاومت فشاری هر نمونه بتن، نماینده مقاومت کدام یک از اعضاء بتنی می باشد.
برای انطباق با الزامات این استاندارد، نتیجه یک مرحله بررسی باید شامل نتایج سه نوبت نمونه برداری متوالی باشد و باید هر دو الزام زیر را برآورده نماید.
میانگین نتایج هر سه نوبت نمونه برداری متوالی آزمون مقاومت فشاری باید برابر یا بزرگ تر از مقاومت مشخصه (fe) باشد
نتیجه هیچ یک از نوبت های نمونه برداری منفرد، نباید کمتر از ۰.۹ مقاومت مشخصه (f ۰.۹) باشد.
عدم برآورده کردن الزامات مقاومت فشاری
عدم برآورده کردن الزامات مقاومت فشاری در حالتی که بتون مورد آزمون، الزامات مقاومت فشاری مندرج در زیر بند ۱۱-۱-۷ این استاندارد را برآورده نکند، بتن مذکور باید به عنوان نا منطبق با این استاندارد معرفی شود.
چگالی بتن سبک يا بتن سنگین سخت شده در حالت اشباع يا خشک شده در گرم خانه
چگالی بتن سبک یا بتن سنگین سخت شده در حالت اشباع یا خشک شده در گرم خانه چگالی بتن سخت شده در حالت اشباع یا خشک شده در گرم خانه، بسته به مورد، باید طبق استاندارد ملی ایران شماره ۷۵۱۶ با استاندارد ASTM C567 / C56 7M اندازه گیری شود.
الزامات تجهیزات تولید بتن آماده
مواد سیمانی
مواد سیمانی، باید بر حسب جرم اندازه گیری شوند. هنگامی که از مواد مکمل سیمانی در مخلوط بتنی استفاده شود، می توان آنها را به صورت تجمعی با سیمان هیدرولیکی اندازه گیری کرد، اما در قیف پیمانه و بر روی ترازویی که به طور مجزا و متمایز از سایر مواد استفاده می شود.
سنگدانه ها
سنگدانه ها باید بر حسب جرم اندازه گیری شوند، مقدار سنگدانه وزن شده در هر پیمانه باید با در نظر گرفتن شرایط واقعی رطوبت سنگدانه ها باشد، یعنی برابر باشد با مقدار جرم سنگدانه در حالت خشک شده در گرم خانه به علاوه کل مقدار رطوبت موجود در سنگدانه شامل رطوبت جذب شده در منافذ و رطوبت سطحی (در صورت وجود).
مقدار کل رطوبت سنگدانه ها طبق استاندارد ملی ۴۹۸۳ اندازه گیری می شود.
آب
مقدار آب پیمانه شده توسط ظرف پیمانه گر آب جهت ریختن در مخلوط کن و اضافه کردن به سایر مصالح ساخت بتن در هر پیمانه از بتن، باید به صورت جرمی یا حجمی اندازه گیری شده و دارای رواداری % 1 ± از مقدار اسمی آب مورد نیاز در آن پیمانه (به صورت وزنی یا حجمی باشد.
مواد افزودنی
مواد افزودنی شیمیایی پودری باید برحسب جرم اندازه گیری شود. مواد افزودنی شیمیایی مایع می توانند بر حسب جرم یا حجم اندازه گیری شوند، مواد افزودنی پیمانه شده و اندازه گیری شده با روش جرمی با حجمی، باید دارای رواداری % 3 ± از کل مقدار اسمی مورد نیاز در آن پیمانه که در طرح مخلوط بتن مشخص شده باشند.
دستگاه پیمانه کردن و توزین مصالح ساخت بتن
دستگاه پیمانه کردن و توزین مصالح ساخت بتن باید دارای مخزن های انبارکهای جداگانه برای نگه داری هر یک از اندازه های سنگدانه های ریز و سنگدانه های درشت باشد. هر کدام از مخزن های جداکننده باید به نحوی طراحی شده باشد و عمل نماید که سنگدانه ها به راحتی و آزادانه بدون جدا شدگی به داخل ظرف توزین تخلیه شوند.
کنترل تولید و بازرسی واحد تولیدی
تولید کننده موظف است تا جهت کنترل تولید و نمونه برداری هایی که توسط بازرس برای آزمون های مختلف انجام می شود، دستگاه ها، تجهیزات و وسایل مربوطه را بدون اخذ هزینه در دسترس ایشان قرار دهد. کلیه بازرسی ها و آزمون ها باید به طریقی انجام شوند که تداخل غیر ضروری با تولید و تحویل بستن نداشته باشد.
تولید کننده موظف است به منظور کنترل تولید، یک سامانه ی کنترل تولید را تدوین و پیاده سازی کرده و آن را روز آمد نگه دارد.
کنترل تولید بتن باید همه معیارها و پیش بینی های لازم برای دستیابی و حفظ ویژگی های بتن مطابق با الزامات مشخص شده را دارا و حداقل شامل موارد زیر باشد:
– انتخاب مواد
– طرح مخلوط بتن و تعیین نسبت سنگدانه ها و دانه بندی مخلوط سنگدانه و نسبت آپ مؤثر به مواد سیمانی بتن و آزمون اولیه
– صلاحیت نیروی انسانی، لوازم، تجهیزات و فرایندهای تولید و کنترل
– بازرسی ها و آزمون ها
– استفاده از نتیجه ی آزمون های انجام شده بر روی مواد تشکیل دهنده، بتون تازه و بتون سخت شده وتجهیزات
– بازرسی از تجهیزات مورد استفاده در حمل بتون تازه.
این الزامات باید با نوع و اندازه ی تولید، کارها، تجهیزات ویژه، روش ها و قوانین مشخص شده در استانداردهای ملی و آیین نامه های ملی متناسب باشد.
یادآوری- سامانه کنترل تولید، اصول سامانه مدیریت کیفیت، نظیر استاندارد ملی ایران ایزو ۹۰۰۱ و موارد مرتبط مندرج در استاندارد 2-22965 ISO را شامل می شود.
استاندارد ها
سازمان ملی استاندارد ایران موظف است تا با توجه به آخرین ویرایش ها و استاندارد های جهانی در خصوص مواد و مصالح مختلف، همچنین با توجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی ایران، نسبت به تدوین و تنظیم استاندارد های لازم برای تولید و استفاده از مواد و مصالح اقدام کند.
در خصوص انواع بتن سازمان ملی استاندارد ایران یا نماینده ایشان، برای کنترل کیفیت مقاومت فشاری بتن های تولید شده توسط هر واحد تولیدی و بررسی انطباق آنها با استاندارد و انجام فرایند تایید صلاحیت و صدور یا تمدید پروانه، نمونه برداری برای هر نوع بتن و هر رده مقاومتی را طبق ضوابط این سازمان انجام می دهد.
از مهم ترین استاندارد های ملی و جهانی در خصوص و مرتبط با بتون آماده و ویژگی های آن باید به موارد زیر اشاره کرد:
مبحث نهم مقررات ملی ساختمان،
استاندارد ملی ایران شماره 6044: بتن آماده- ویژگی ها
استاندارد ملی ایران شماره 2-2930: مواد افزودنی به بتن
استاندارد ملی ایران شماره 1-3201: بتن تازه
استاندارد ملی ایران شماره 6-3203: وزن مخصوص بتن تازه
استاندارد ملی ایران شماره 2-3203: میزان روانی بتن
استاندارد ملی ایران شماره 1-1608: بتن سخت شده
استاندارد ملی ایران شماره 3206: مقاومت فشاری انواع بتن
استاندارد ملی ایران شماره 6047: تعیین مقاومت کششی
استاندارد ملی ایران شماره 9601: بتن آماده – فهرست بازرسي و كنترل كيفيت تجهيزات توليد بتن آماده
استاندارد شماره 9602: بتن آماده – فهرست بازرسي و كنترل ماشين آلات تحويل و توليد بتون آماده
استاندارد شماره 11-3203 و شماره 10-3203: آزمون بتن تازه
استاندارد ملی ایران شماره 3433: ویژگی های پوزولان های طبیعی
استاندارد ملی ایران شماره 13222: خودرو – کاربری میکسر بتن – ساخت و نصب – آیین کار
استاندارد ASTM C125
استاندارد ASTM C138/C138M
استاندارد ASTM C173/C173M
استاندارد ASTM C1064/C1064M
استاندارد ASTM CI 116
استاندارد ASTM C1611/C1611M
استاندارد ASTM C1240
منابع و ماخذ
استاندارد ملی ایران شماره 6044، بتن آماده – ویژگی ها
