در این فصل، روش نمونه‌برداری برای تعیین کارایی بتن و همچنین نمونه‌گیری از بتن تازه ارائه شده است.

1-4- بتن تازه

منظور از بتن تازه، بتنی است که عمل اختلاط اجزای آن انجام شده ولی گیرش اولیه آن آغاز نشده است. درنمونه‌برداری از بتن تازه باید به موارد زیر توجه نمود:

الف) جهت نمونه‌برداری از مخلوط‌کن‌ها، باید ظرف نمونه‌برداری یا فرغون را به گونه‌ای جلو قسمت خروجی مخلوط‌کن قرار داد که بتن به راحتی وارد ظرف شده و قسمتی از بتن یا دانه‌های آن به خارج ریخته نشود.

ب) نمونه‌برداری از ماشین‌های حمل (تراک میکسر) باید طی 4 مرحله متناوب انجام پذیرد، به گونه‌ای که طی هر مرحله، تقریباً به میزان مساوی نمونه برداشته شود (شکل 1).

پ) در نمونه‌برداری از کامیون‌های کمپرسی و به طور کلی ماشین‌ها و وسایلی که قمست بالای آنها باز است باید بر حسب یکی از روش‌های ذکر شده در بندهای فوق عمل گردد.

ت) حجم نمونه بتنی تهیه شده باید حداقل پنج برابر حجم مورد نیاز برای آزمونه‌ها باشد، اما در هر صورت نباید از 25 لیتر (حدوداً نصف یک فرغون) کمتر باشد.

ث) در صورتی که هدف از نمونه‌برداری تنها آزمون اسلامپ، تعیین درصد هوای بتن و یا تعیین وزن مخصوص بتن می‌باشد می‌توان نمونه‌برداری را در یک مرحله و به میزان کمتر از 25 لیتر انجام داد.

ج) نمونه تهیه شده قبل از انجام شدن هر آزمونی باید روی سطحی که آب جذب نمی‌کند مجدداً مخلوط شده و سپس مورد آزمون قرار گیرد.

چ) مدت زمان نمونه‌برداری تا زمان قالب‌گیری نباید بیش از 15دقیقه باشد، و در تمام این مدت باید بتن در مقابل از دست دادن آب، یا اضافه شدن آب، جداشدگی، وزش باد و یا تابش مستقیم آفتاب و همچنین گرما و سرما محافظت شود.

شکل 1- روش نمونه‌گیری از بتن تازه

2-4- کارایی بتن تازه

به طور کلی، کارایی مخلوط بتن را می‌توان میزان سهولت در مخلوط کردن، جابجایی، ریختن و تراکم بتن در محل نهایی خود، بدون جداشدگی و ایجاد غیریکنواختی بتن دانست. کارایی بتن به عوامل متعددی ارتباط دارد. اما از مهمترین پارامترهای تأثیرگذار در کارایی بتن را می‌توان میزان سیمان، دانه‌بندی و مقدار ماسه و همچنین مقدار آب مخلوط دانست. به طورمعمول افزایش مقدار سیمان، ماسه و آب باعث افزایش کارایی می‌گردد. در حالی که ممکن است در بعضی از موارد، بتن سفت‌تر شود. باید توجه داشت که افزایش مصالح مورد اشاره باعث غیراقتصادی شدن و در برخی موارد، کاهش دوام و عمر مفید بتن می‌شود. لذا در یک طرح مناسب باید ضمن حصول کارایی مناسب، پارامترهای مقاومت فشاری، دوام و اقتصاد را نیز تأمین نمود.

جهت اندازه‌گیری و تعیین همه ابعاد کارایی بتن، تاکنون هیچ روش آزمون مشخصی ابداع نشده است. اما از آنجا که مهمترین شاخص‌های کارایی بتن، روانی (شلی و سفتی)، تراکم‌پذیری و خوشکاری بتن است می‌توان با آزمون‌های اسلامپ و ماله‌کشی به وسیله ماله فلزی روی سطح بتن، کارایی انواع بتن‌ها را ارزیابی نمود.

3-4- آزمون اسلامپ

این روش آزمون علی‌رغم محدودیت‌ها و خطاهای ذاتی که دارد، به علت سهولت در اجرا، کم هزینه بودن، سرعت در انجام دادن آزمون، دربسیاری از کارگاه‌های ساختمانی دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. نتایج این آزمون نشان دهنده میزان روانی و تغییرات یکنواختی در مخلوط‌های بتنی است که با یک نسبت مشخص از مصالح تهیه می‌شود.

در این آزمون، از یک مخروط ناقص از جنس فلز ضدزنگ به ارتفاع 300 میلی‌متر و با قطر پایین 200 و قطر بالای 100 میلی‌متر، یک میله فولادی به قطر 16 میلی‌متر و ارتفاع 600 میلی‌متر که انتهای یک سر آن گرد شده و همچنین یک صفحه فلزی به ابعاد تقریبی 500×500 میلی‌متر استفاده می‌شود (شکل 2).

مراحل آزمایش اسلامپ به شرح زیر است:

الف - قالب اسلامپ (مخروط ناقص) باید کاملاً تمیز و مرطوب شده باشد، اما نباید خیس باشد.

شکل 2- مخروط آزمایش اسامپ

ب - قالب اسلامپ باید بر روی یک سطح صاف، افقی، غیرجاذب آب قرار داده شود، اگر چنین سطحی موجود نیست باید قالب را روی یک ورق فولادی قرار داد.

پ - با گذاشتن دو پا بر روی دو گیره قالب اسلامپ، باید قالب محکم در محل خود نگه داشته شود (شکل 3).

در فاصله زمانی مورد نظر، بعد از پایان اختلاط باید بتن در سه لایه داخل مخروط ریخته شود به گونه‌ای که ارتفاع هر لایه پس از تراکم تقریباً مساوی یک سوم ارتفاع مخروط باشد. هر لایه با استفاده از 25 ضربه میله تراکم، متراکم می‌شود. در لایه‌های بعدی باید میله تراکم، اندکی در لایه قبلی نفوذ نماید.

شکل 3- محکم نگه داشتن قالب اسلامپ در محل خود، ریختن و متراکم کردن در 3 لایه برابر

چنانچه پس از متراکم ساختن لایه فوقانی، بتن پایین‌تر از لبه مخروط بود، مجدداً باید مقداری بتن روی آن ریخته و سطح آن را با حرکت اره‌ای و یا غلتکی میله تراکم و یا ماله صاف نمود (شکل 4).

ت - سپس در حالی که مخروط با استفاده از دستگیره‌های موجود، کاملاً با دست نگه داشته شده است، (پس از برداشتن پاها از پاگیره‌ها) و پس از تمیز نمودن اطراف مخروط از اضافه بتن ریخته شده روی سطح، مخروط را به آرامی و بدون هیچ حرکت جانبی، چرخشی و یا ضربه‌ای، به طور عمودی به سمت بالا بکشید. این عمل باید طی مدت 5 تا 10 ثانیه انجام شود (شکل 5).

شکل 4- صاف کردن سطح بتن و تمیز نمودن اطراف مخروط اسلامپ

ث - پس از بیرون کشیدن قالب می‌توان آن را به صورت بر عکس بر روی سطح صاف و کنار مخلوط بتن قرار داد (شکل 5). سپس باید میله تراکم بر روی قالب قرار داده شود و ارتفاع بین زیر میله و بالاترین نقطه مخروط بتن اندازه‌گیری شود.

ج - چنانچه بلافاصله پس از برداشتن مخروط، بتن در هم فرو ریخته شود (نوع ریزشی) و یا از یک طرف بریزد (نوع برشی) (شکل 6) باید آزمون را یکبار دیکر تکرار نمود، و در صورتی که دوباره همان نتیجه حاصل شود می‌توان نتیجه گرفت که بتن دارای حالت خمیری نبوده و یا دارای چسبندگی لازم نیست و باید یا از روش دیگری برای اندازه‌گیری کارایی استفاده نمود و یا در طرح اختلاط و یا در ساخت بتن تجدید نظر نمود.

شکل 5- بالا آوردن قالب اسلامپ با دست

شکل 6- انواع رفتار بتن در آزمایش اسلامپ

4-4- طبقه‌بندی روانی و میزان اسلامپ

طبقه‌بندی روانی بتن بر اساس آزمون اسلامپ (بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 3519)، مطابق جدول 1 می‌باشد.

جدول 1- طبقه‌بندی روانی بتن بر اساس آزمایش اسالمپ

پس از اتمام آزمایش اسلامپ باید اطلاعات زیر ثبت گردد:

• زمان آزمایش در طول روز
• فاصله زمانی اختلاط بتن تا آزمایش
• مقدار اسلامپ به میلی‌متر
• نوع اسلامپ (معمولی یا واقعی - برشی - ریزشی)
• محل بتن‌ریزی و موقعیت قطعه