آزمایش های بتن خودتراکم

بتن خودتراکم دارای چهار ویژگی اصلی است
۱٫ قابلیت پر شدن قالب تحت اثر وزن بتن؛
۲٫ مقاومت در برابر جداشدگی (قابلیت پایداری)؛
۳٫ قابلیت جاری شدن از میان آرماتور­های تقویتی و موانع دیگر بدون جداشدگی و ارتعاش مکانیکی؛
۴٫کیفیت سطح قالب گیری شده و پرداخت پذیری .
آزمایش های بتن خودتراکم برای اندازه­گیری ویژگی های بتن خودتراکم در جدول ارائه شده است.

جریان اسلامپ

جریان اسلامپ یک روش متعارف برای تعیین جریان آزاد بتن خودتراکم است. این آزمون اولین بار در ژاپن برای توصیف مخلوط بتن سیال برای بتن­ریزی زیر آب ایجاد شد. این آزمون بر اساس استاندارد ASTM C 143 برای تعیین اسلامپ بتن معمولی است که اصلاح شده است. آزمون اسلامپ جریانی در کارخانه بتن و یا کارگاه به سادگی انجام می­شود.

در آزمون جریان اسلامپ، بتن بدون میله زنی و یا تحریک دیگری به داخل مخروط ریخته می­شود و سپس مخروط به سمت بالا هدایت می­شود. پس از این کار، بتن بر روی سینی پخش می­شود و میانگین دو قطر عمود بر هم اندازه­گیری می­شود. عدد میانگین به عنوان عدد جریان اسلامپ گزارش می­شود. تفسیر نتایج آزمون جریان اسلامپ حائز اهمیت است و کاربر می­بایست توانایی این کار را داشته باشد. جریان اسلامپ نشان دهنده جاری شدن افقی بتن است و قابلیت پر شدن مخلوط­های مختلف بتن خودتراکم را نشان می­دهد. محدودۀ متعارف عدد جریان اسلامپ در بازۀ ۴۵۰mm تا ۷۶۰mm است. جریان اسلامپ بالا نشان دهنده حرکت بیشتر بتن از نقطه تخلیه و پر شدن سریع تر قالب است. برای ارزیابی یکپارچگی بتن، جریان اسلامپ یک تراک میکسر نباید بیشتر از ۵۰mm از تراک میکسر دیگر تفاوت کند.  

شاخص پایداری چشمی

آزمون شاخص پایداری چشمی (VSI) در واقع بررسی چشمی جریان اسلامپ در طی پخش شدن بتن و شکل ظاهری آن است. این آزمون برای تعیین پایداری مخلوط SCC درنظر گرفته شده است. این آزمون برای تعیین پایداری مخلوط SCC درنظر گرفته شده است. این آزمون برای ارزیابی پایداری نسبی بچ های یکسان و ارزیابی از یکنواختی بتن مورد استفاده قرار می­گیرد. نمونه بتن تازه در داخل مخروط اسلامپ ریخته و پر می­شود. سپس مخروط بدون هرگونه لرزش و ضربه به سمت بالا کشیده می­شود و اجازه داده میشود که بتن جریان یابد و پخش شود. میانگین دو قطر پخش شدگی بتن به عنوان عدد جریان اسلامپ گزارش می­شود. همانطور که در شکل ۸-۱ آماده است، برای توصیف پایداری مخلوط بتن، از چهار عدد مشخص استفاده می­شود. اعداد ۰، ۱، ۲ و ۳ برای توصیف پایداری مخلوط SCC گزارش می­شود (جدول ۸-۲).

آزمون T₅₀ درآزمایش های بتن خودتراکم

نرخ جاری شدن مخلوط SCC تابع ویسکوزیته آن است. در زمان طراحی طرح مخلوط SCC در آزمایشگاه، این آزمون یک ابزار نسبتاً مناسب برای سنجش ویسکوزیته است. زمان لازم برای رسیدن لبه مخلوط به قطر ۵۰mm از لحظه کشیدن مخروط اسلامپ به عنوان عدد T₅₀ گزارش می­شود و نشان دهنده نرخ جریان غیر محصور شده مخلوط بتن است. عدد T₅₀ نشان دهنده ویسکوزیته مخلوط SCC است.

نمونه بتن تازه در داخل مخروط اسلامپ ریخته و پر می­شود. سپس مخروط بدون هرگونه لرزش و ضربه به سمت بالا کشیده می­شود و اجازه داده میشود که بتن جریان یابد و پخش شود. زمان لازم برای رسیدن مخلوط به قطر ۵۰mm از لحظه کشیدن اسلامپ، عدد T₅₀ است. T₅₀ بیشتر، نشان دهنده ویسکوزیته بالاتر و T₅₀ کمتر، نشان دهنده ویسکوزیته پایین­تر است. بتن دارای عدد T₅₀ 2 ثانیه و یا کمتر، ویسکوزیته کم مخلوط را نشان می­دهد و عدد T₅₀ بیشتر از ۵ ثانیه نشان دهنده مخلوط با ویسکوزیته بالا است.

آزمون حلقه J

زمانی که بتن ریزی در قالب­های دارای آماتور تقویتی انجام می­شود، مخلوط می­بایست انسجام خود را حفظ کند و در زمان عبور از میان موانع دچار جداشدگی نشود. این ویژگی در سازه­های با تراکم آرماتور سنگین بسیار حائز اهمیت است. آزمون حلقه J برای توصیف قابلیت عبور مخلوط از میان میلگردهای تقویتی مورد استفاده قرار می­گیرد. این آزمایش را می­توان در کارخانه و یا کارگاه انجام داد. خلاصه روش آزمون به این صورت است که نمونه بتن تازه در قالب مخروط اسلامپ بدون لرزش و یا تراکم اضافه ریخته می­شود. سپس مخروط به سمت بالا کشیده می­شود تا بتن در مرکز سینی تخلیه شود و اجازه داده می­شود تا بتن از میان حلقه J که در پیرامون آن در فواصل مشخص میلگرد نصب شده، عبور کند. میانگین دو قطر پخش شدگی بتن به عنوان عدد جریان حلقه J گزارش می­شود.

کاربر می­بایست بتواند نتایج این آزمون را بدرستی تفسیر کند. نتایج آزمون نشان دهنده قابلیت عبور بتن خودتراکم است. با افزایش جریان اسلامپ حلقه J، بتن توانایی بیشتری برای عبور از میان آرماتور از نقطه تخلیه خواهد داشت و سریعتر می­تواند اعضای مسلح را پر کند. تفاضل عدد بین جریان اسلامپ حلقه J و جریان اسلامپ محصور نشده (جریان اسلامپ)، درجۀ محدودیت عبور بتن خودتراکم از میان آرماتورها است. همچنین این آزمون برای تعیین انسداد بالقوه مخلوط SCC مورد استفاده قرار می­گیرد. اگر آرماتورها باعث تجمع سنگدانه درشت دانه در مرکز حلقه شوند، می­توان نتیجه گرفت که مخلوط به ­طور بالقوه مستعد انسداد است و برای تامین پایداری و قابلیت عبور بهتر می­بایست طرح مخلوط را اصلاح کرد.

آزمون جعبه L

آزمون جعبه L از جمله آزمایش های بتن خودتراکم اولین بار در ژاپن برای بررسی مخلوط SCC جهت بتن ریزی زیر آب مورد استفاده قرار گرفت (Skarendahl، ۲۰۰۱). در این آزمون، جریان محصور شدۀ بتن و میزان انسداد بتن توسط میلگردهای تقویتی مورد بررسی قرار می­گیرد. این آزمون معمولاً در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می­گیرد. آزمون جعبه L را می­توان برای ارزیابی بتن ریزی برخی از اعضای بتنی مورد استفاده قرار داد. تجهیز این آزمون شامل یک جعبه با مقطع مستطیلی  L شکل با دو فضای عمودی و افقی است. این دو فضا از طریق یک دریچه کشویی از هم جدا می­شوند. در کنار دریچه آرماتورهای تقویتی با فواصل مشخص تعبیه شده است. بتن تازه در بخش عمودی ریخته می­شود و سپس با گشودن دریچه، بتن از بخش عمودی به بخش افقی جاری می­شود. پس از اتمام جریان مخلوط، ارتفاع بتن در انتهای بخش افقی و بخش عمودی اندازه­گیری می­شود. نسبت این دو ارتفاع به عنوان عدد جعبه L گزارش می­شود.

آزمایش های بتن خودتراکم و آزمون ستون جداشدگی

آزمون ستون جداشدگی از دیگر آزمایش های بتن خودتراکم یک آزمون آزمایشگاهی است که برای ارزیابی از مقاومت در برابر جداشدگی مخلوط SCC انجام می­شود. روش آزمون به این صورت است که مخلوط بتن تازه بدون لرزش و تراکم اضافی در یک قالب استوانه­ای ریخته می­شود. این قالب در ارتفاع­های مختلف دارای چهار بخش مجرا است. بتن مقاطع بالا و پایین جدا شده و بر روی الک ۴/۷۵mm شسته می­شود. وزن باقی مانده سنگدانه­ های درشت دانه در هر مقطع اندازه­گیری می­شود و بر حسب درصد گزارش می­شود. این آزمون برای تعیین پایداری مخلوط SCC مورد استفاده قرار می­گیرد. این آزمون می­بایست برای طراحی مخلوط­های SCC و صلاحیت آنها برای استفاده در اعضای سازه ­ای مورد استفاده قرارگیرد.

 ­

سخن پایانی درباره آزمایش های بتن خودتراکم

در این مقاله شما را با آزمایش های بتن خودتراکم اشنا کردیم. شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر با مشاوران ما در ارتباط باشید. از اینکه تا اینجای مقاله همراه ما بودید، از شما بسیار ممنونیم.