محصول نهایی یک مخلوط بتن با نسبت سیمان، ماسه میکرو گریت، شن سنگدانه درشت و زبر و آب در یک مخلوط تعیین میشود. هنگام تعیین این نسبتهای اختلاط، الگوهای ترکیبی مواد و نوع معماری در نظر گرفته میشود. هدف اساسی اختلاط بتن، انتخاب سنگدانههای کوچک و ریز است تا با همین نسبت با استفاده از کمترین مقدار سیمان، ترکیب غلیظی با کمترین سطح حفره به دست آید. نوع کار، کیفیت، بار وارد شده بر سازه تازه ایجاد شده و آب و هوا همگی بر انتخاب مخلوط بتن تأثیر می گذارند.
تناسب فرآیند بتن شامل انتخاب مقادیر مناسب سیمان و سنگدانههای ریز و درشت برای مخلوط بتن است. با توجه به اصل تناسب سنگدانه، فضاهای بین ذرات بزرگ توسط ذره کوچکتر پر میشود. حداقل مقدار سیمان در واحد حجم برای یک مخلوط بتن با تناسب مناسب، مورد نیاز است.
بتن با گرید M25 از اختلاط سیمان، ماسه و سنگدانه ها در مقادیر ذکر شده در زیر تولید می شود. در بتن گرید M25 از نسبت های سیمانی زیر استفاده می شود:
M=مخلوط و 25=مقاومت فشاری بهدست آمده بتن پس از 28 روز که بر حسب MPa بیان میشود، این عیار بتن به عنوان M25 نیز شناخته میشود.
قبلاً مقادیر کلینکر، سنگدانههای ریز و پوزولان در استانداردهای بتن ذکر میشد. مخلوطهای اسمی حاوی نسبت از پیش تعیین شده سیمان به سنگدانه برای اطمینان از استحکام مناسب هستند. در بیشتر موارد، ترکیبهای ناچیز ساده هستند و دارای حاشیه قدرت بالاتر از آنچه ارائه شده است. بتن اسمی برای یک کارایی معین دارای طیف وسیعی از مقاومتها بهدلیل ترکیبات مخلوط متغیر است. برای M15، نسبت اسمی مخلوط 1:2:4 است. برای M20، 1:1/5 و غیره است.
نسبت مخلوط استاندارد الزامات خاص بتن مستلزم آن است که سیمان، ماسه، سنگدانهها و آب در این نسبتها استفاده شود. مخلوطهای اسمی مخلوطهای معمولی با نسبت سیمان، ماسه و سنگدانههای ثابت هستند که استحکام کافی را تضمین میکنند.
مخلوطهای استاندارد ساده هستند و در بیشتر موارد دارای یک حاشیه مقاومت اضافی هستند. امّا توان/قدرت اسمی بتن برای کارایی معین به دلیل تنوع مواد مخلوط شده بهطور قابلتوجهی متفاوت است. در بیشتر موارد، ساختمانهای کوچک مقیاس از این نسبت استاندارد استفاده میکنند. این مخلوط دارای نسبتهای اسمی اختلاط بتن و نسبت عناصر بتن از پیش ثابت و تعیین شده است.
این نسبتهای سیمان، ماسه، سنگدانه و آب در الزامات نسبت اختلاط با مقاومت بالا مشخص شده است. مخلوطهای اسمی به سیمان پایدار، شن و ماسه ریزدانه و نسبت سنگدانهها اشاره دارد که ترکیبهایی با مقاومت بالا ایجاد میکنند و استحکام کافی را تضمین میکنند. مخلوطهای با استحکام بالا کارها را سادهتر میکند و در شرایط معمولی، حاشیه مقاومت بالاتر از حد مورد نیاز را تامین میکند. امّا بتن اسمی برای کارایی معین دارای طیف وسیعی از نیروها است زیرا مواد مخلوط متفاوت هستند.
در ساخت و سازهای بلندمرتبه از بتنی استفاده میشود که طرح اختلاط طراحی شده دارد. پس از بررسی کیفیت هر یک از اجزای بتن، یک مهندس نسبت مخلوط را برای این نوع مخلوط تعیین میکند. هنگام انتخاب نسبت مخلوط طرح، مدول نرمی و ریزدانگی و وزن مخصوص سیمان در آزمایشگاه بررسی میشود.
هیچ نسبت از پیش ثابتی وجود ندارد و مواد بر اساس وزن حجیم میشوند. گریدهای بتن بزرگتر از M25، همانطور که در جدول نشان داده شده است، در طرح اختلاط گنجانده شده است. نسبتهای انتخاب شده توسط طراح بهعنوان “طرح اختلاط” نامیده میشود.
| نوع بتن | گرید بتن | نسبت اختلاط | مشخصه مقاومت فشاری بتن 28 روزه N/mm2 |
| بتن معمولی | M5 | 1:5:10 | 5N/mm2 |
| M7.5 | 1:4:8 | 7/5N/mm2 | |
| M10 | 1:3:6 | 10N/mm2 | |
| M15 | 1:2:4 | 15N/mm2 | |
| M20 | 5:3/1:1 | 20N/mm2 | |
| بتن استاندارد | M25 | 1:1:2 | 25N/mm2 |
| M30 | طرح مخلوط | 30N/mm2 | |
| M35 | طرح مخلوط | 35N/mm2 | |
| M40 | طرح مخلوط | 40N/mm2 | |
| M45 | طرح مخلوط | 45N/mm2 | |
| M50 | طرح مخلوط | 50N/mm2 | |
| بتن با مقاومت بالا | M55 | طرح مخلوط | 55N/mm2 |
| M60 | طرح مخلوط | 60N/mm2 | |
| M65 | طرح مخلوط | 65N/mm2 | |
| M70 | طرح مخلوط | 70N/mm2 |
نسبت اختلاط بتن بسته به عیار بتن متفاوت است که بسته به نسبت اختلاط قابل توجهی نیز متفاوت است. نسبت های زیر برای مخلوط بتن در IS 456:2000 مشخص شده است.
منابع و ماخذ
M.Gh.
