وقتی میخواهید بتن با کارایی مناسب دریافت کنید ، باید ترکیب را آگاهانه انتخاب کنید: عیار سیمان، نسبت آب به سیمان، دانهبندی و وزن مخصوص مجموعاً کیفیت و دوام را میسازند. آنچه پایین میآید یک روش قدمبهقدم است که میتوانی برای ۱ مترمکعب بتن در ردههای معمول کارگاهی بهکار بگیری، همراه با مثالهای عددی.(همچنین می توانید تاثیر روان کننده را در پست دیگری بخوانید) .
عیار بتن: مقدار سیمان در هر مترمکعب بتن (مثلاً ۲۵۰، ۳۰۰، ۳۵۰ کیلوگرم). هر چه عیار و دوام خواسته بالاتر، معمولاً سیمان بیشتر و w/c کنترلشدهتر انتخاب میشود.
نسبت آب به سیمان: w/c=جرم آبجرم سیمان. برای بتنهای معمول، محدودهی 0.4 تا 0.6 رایج است؛ بتن کارآمدتر با دوام بیشتر معمولاً w/c پایینتری دارد
وزن مخصوص بتن: وزن هر مترمکعب بتن معمولی تقریباً ۲۴۰۰ کیلوگرم است؛ مجموع شن+ماسه حدود ۱۸۰۰ کیلوگرم میشود (باقی وزن مربوط به سیمان و آب است)
تقسیم سنگدانهها: به طور معمول میتوان سنگدانهها را بین ماسه و شن با نسبت حجمی یا وزنی متداول (مثلاً ۳۵٪ ماسه و ۶۵٪ شن) تفکیک کرد؛ این نسبت در نمونههای طرح اختلاط رایج برای عیار ۳۰۰ دیده میشود
انتخاب عیار و w/c:
mc= جرم سیمان بر حسب کیلوگرم.
w/c را بر اساس کارایی و دوام انتخاب کن (مثلاً 0.5 برای بتن معمولی).
محاسبه آب مورد نیاز:
mw=(w/c)⋅mc.
مثال: اگر mc=300 و w/c=0.5، آنگاه mw=150 kg
محاسبه مجموع سنگدانهها:
magg=2400−(mc+mw).
با فرض وزن مخصوص بتن 2400 kg/m3، در مثال بالا: magg=2400−(300+150)=1950 kg
تقسیم سنگدانهها بین ماسه و شن:
اگر نسبت شن به ماسه 65:35 باشد: msand=0.35⋅magg,mgravel=0.65⋅magg.
در مثال بالا: msand=682.5 kg,mgravel=1267.5 kg.
در نمونههای کارگاهی رایج، مقادیر گرد شده معمولاً نزدیک به ماسه ≈ ۷۰۰ کیلوگرم و شن ≈ ۱۳۰۰ کیلوگرم گزارش میشود
بررسی کارایی و اصلاحات جزئی:
اگر کارایی کم است، افزایش اندک آب یا استفاده از روانکننده (بدون بالا بردن w/c مؤثر) را در نظر بگیر. اگر جداشدگی دانهها دیده شد، درصد ماسه را کمی بالا ببر و دانهبندی را اصلاح کن
mc=300 kg,mw=150 kg.
magg=2400−(300+150)=1950 kg.
با نسبت شن به ماسه 65:35: mgravel≈1300 kg, msand≈700 kg. این یک ترکیب کارگاهی متداول برای ۱ مترمکعب بتن است
بازههای رایج برای بتن معمول: سیمان ۳۰۰–۴۰۰ کیلوگرم، آب ۱۵۰–۲۰۰ کیلوگرم با w/c معمولاً ۰.۴ تا ۰.۶؛ ماسه حدود ۶۰۰–۷۰۰ کیلوگرم و شن ۱۰۰۰–۱۲۰۰ کیلوگرم. اینها به عنوان حدود تجربی برای بتنهای عادی ذکر میشوند
نمونه طرح اختلاط با عیار ۳۵۰
نمونه کارگاهی گزارش شده:
سیمان: ۳۵۰ کیلوگرم
آب: ۱۲۸ کیلوگرم
ماسه: ۱۱۵۰ کیلوگرم
شن ۳/۴: ۳۴۰ کیلوگرم
شن ۳/۸: ۶۳۰ کیلوگرم
جمع وزن: ۲۴۰۰ کیلوگرم این نمونه نشان میدهد چگونه میتوان شن را در دو اندازه تفکیک کرد تا دانهبندی مناسب حاصل شو
نکته: در بتنهای خودتراکم یا سبک، بازههای w/c، میزان سیمان و نسبتهای سنگدانه با هدف روانی یا کاهش وزن تنظیم میشوند؛ مثلاً w/c پایینتر برای خودتراکم و سنگدانههای سبک برای بتن سبک
ردههای C20 و بالاتر: نسبتهای اختلاط باید با مطالعات آزمایشگاهی تعیین شوند و ضوابط دوام و طرح سازه رعایت شود؛ نتایج طرح اختلاط ممکن است در مشخصات فنی درج شود یا توسط مجری تهیه و به کار رود
کنترل مصالح: شن و ماسه باید تمیز، عاری از آلودگی، با دانهبندی مناسب و با مدیریت دپو صحیح باشند تا جداشدگی رخ ندهد و آب مازاد تخلیه شود
وزن و کیسه سیمان: وزن هر کیسه سیمان ۵۰ کیلوگرم است؛ برای عیار ۳۰۰ در هر مترمکعب حدود ۶ کیسه نیاز است. حجم هر کیسه حدود ۰.۰۳۴۷۲ مترمکعب ذکر شده است (برای تبدیلهای کارگاهی)
قاعدهی ساده: برای بتن کارگاهی معمول ۱ مترمکعب، از عیار ۳۰۰ با w/c≈0.5 شروع کن: سیمان ≈ ۳۰۰، آب ≈ ۱۵۰، ماسه ≈ ۷۰۰، شن ≈ ۱۳۰۰ کیلوگرم. بعد با توجه به دوام، کارایی و دانهبندی واقعی مصالح، نسبتها را با آزمایش کارگاهی تنظیم کن
برای ردههای بالاتر: w/c را پایین بیاور، دانهبندی را اصلاح کن و حتماً طرح اختلاط آزمایشگاهی بگیر—اینجا تجربه تنها کافی نیست
یاد آوری: وزن کل را نزدیک ۲۴۰۰ کیلوگرم نگه دار و نسبت شن به ماسه را طوری انتخاب کن که کارایی و تراکم بهینه باشد؛ معمولاً حدود ۶۵٪ شن و ۳۵٪ ماسه نقطهی شروع خوبی است