جریان اسلامپ بتن خودمتراکم | اسلامپ فلو – مقدمه
پیش از هر چیز روشن کنیم: آزمایش اسلامپ مخصوص بتنهای معمولی است. در این روش، آزمایشگر روانی بتن را با اندازهگیری افت از قالب مخروط اسلامپ تعیین میکند. طبق استاندارد ملی ایران ۶۰۴۴، آزمایشگر رده اسلامپ را در بازهٔ ۱۰ تا ۲۱۰ میلیمتر میسنجد. برای بتنهای خودتراکم (SCC)، روش درست را با جریان اسلامپ (Slump Flow) اجرا کنید؛ چون با روانی بالا، وقتی قیف اسلامپ را بالا میکشید، بتن دیگر فرو نمینشیند تا از لبهٔ قالب، افت را بسنجید.
در عوض، بتن صفحه را میپوشاند و بسته به کارایی، دایرهٔ گسترش را بزرگ میکند (بتن شکل قیف را رها میکند و بهصورت دایره باز میشود). بنابراین در بتن خودتراکم، آزمایشگر شاخص جریان اسلامپ را با اندازهگیری قطر بازشدگی گزارش میکند؛ این قطر، میانگین دو قطر عمود بر هم روی صفحهٔ جریان است. آزمون جریان اسلامپ، شاخص اصلی روانی و کارایی SCC را ارائه میدهد.
پس از آمادهسازی قیف و صفحه، قیف را یکباره با بتن تازه پر کنید و بلافاصله آن را عمود بالا بکشید. سپس بازشدگی بتن را روی صفحه اندازه بگیرید. در پایان، دو خروجی کلیدی را ثبت کنید: قطر بازشدگی بهعنوان شاخص روانی و پرکنندگی؛ و T50 بهعنوان زمان رسیدن بتن به قطر ۵۰۰ میلیمتر که رفتار جریان، لزجت نسبی و کارایی مخلوط را نشان میدهد.
مروری بر بتن خودمتراکم
بتن خودتراکم یا بتن خودمتراکم، نسل پیشرفتهای از بتنهاست، این بتن جزو بتنهای خـاص محسوب میشود که کارخانه بتن آماده سنگ شکن غرب نیز با استفاده از تجهیزات بروز و دانش فنی، قادر به تولید این نوع بتن با بالاترین مشخصات کیفی میباشد. این نوع بتن بواسطه ماهیت ویژهای که دارد، میتواند بدون نیاز به ویبره و صرفاً تحت وزن خود، جریان مییابد و قالب را پر میکند، از میان آرماتورهای متراکم عبور مییابد و در عین حال در برابر آبانداختگی و جداشدگی پایدار میماند.
این رفتار با ترکیبی از روانی بالا و لزجت کنترلشده به دست میآید؛ معمولاً با کاهش سهم سنگدانه درشت، استفاده از ریزدانه کافی و مواد مکمل سیمانی (مانند میکروسیلیس/سرباره/زئولیت) و بهکارگیری فوقروانکنندههایی با عملکرد تثبیت شده و در صورت نیاز تنظیمکنندههای ویسکوزیته، در کنار نسبت آب به مواد سیمانی بهدقت مدیریتشده. کنترل کیفی بتن تازه با آزمونهایی مانند جریان اسلامپ و زمان T50 برای پرکنندگی و رفتار جریان، J-Ring و L-Box برای عبورپذیری، و V-Funnel برای پایداری انجام میشود.
نتیجه این طراحی و پایش صحیح، پایداری بتن تازه در کنار سطح تمامشده یکنواخت، تراکم داخلی مطلوب، مقاومت مناسب، دوام بالاتر و افزایش سرعت بتنریزی است. با این حال فشار جانبی بیشتر بر قالبها و حساسیت به پایش تولید، کنترل کیفیت و همچنین حساسیت نسبت به تغییرات مواد و مصالح و شرایط بتنریزی ایجاب میکند تا علاوه بر دقت در انتخاب تولیدکننده این بتن، شرایط کارگاهی و اکیپهای اجرایی نیز مدیریت گردد.
ردهبندی اسلامپ بتن
در بتنهای معمولی، ردهبندی اسلامپ بهصورت زیر متداول است. برای مقادیر بیش از ۲۱۰ میلیمتر باید از روش جریان اسلامپ (بتن بسیار روان یا SCC) استفاده شود.
| رده اسلامپ | اسلامپ میانگین رده (mm) | بازه اسلامپ (mm) |
| S1 | 25 | 10 الی 40 |
| S2 | 70 | 50 الی 90 |
| S3 | 125 | 100 الی 150 |
| S4 | 180 | 150 الی 210 |
| برای مقادیر بیش از 21 سانتیمتر باید از روش جریان اسلامپ (بتن بسیار روان یا بتن خودتراکم) استفاده شود. | ||
ردهبندی جریان اسلامپ بتن خودمتراکم (SF)
حداقل جریان اسلامپ (اسلامپ فلو) قابل قبول برای SCC ۴۵۰ میلیمتر است و رواداری اندازهگیری ۱۰ میلیمتر در نظر گرفته میشود. همچنین شاخص پایداری دیداری (VSI) برای SCC باید ≤ 1 باشد (پایداری مناسب/بدون نشانههای واضح جداشدگی).
| رده جریان اسلامپ | جریان اسلامپ میانگین رده (mm) | بازه جریان اسلامپ (mm) |
| SF1 | 500 | 450 الی 550 |
| SF2 | 600 | 560 الی 650 |
| SF3 | 700 | 660 الی 750 |
| SF4 | 800 | 760 الی 850 |
| رواداری ذکر شده توسط استاندارد برای اندازهگیری جریان اسلامپ 10 میلیمتر میباشـــد. | ||
برای بتن خودتراکم، رده جریان اسلامپ اندازهگیری شده و مشخص شده نباید از 450 میلیمتر کمتر و همچنین شاخص پایداری دیداری (VSI) نباید بیشتر از 1 باشد. جریان اسلامپ (اسلامپ فلو) میتواند به یکی از حالتهای “بیشینه جریان اسلامپ”، “کمینه جریان اسلامپ”، “جریان اسلامپ هدف” یا “جریان اسلامپ ” مشخص شود.
تجهیزات آزمایش (اسلامپ فلو)
- قیف اسلامپ (قطر بالا 100 میلیمتر، پایین 200 میلیمتر، ارتفاع 300 میلیمتر)
- صفحه صلب و غیرجاذب آب حداقل (۷۰۰ در۷۰۰ میلیمتر با نماد دایره مرکزی به قطر ۵۰۰ میلیمتر و خطوط راهنما دوار – پیشنهاد میگردد ابعاد صفحه 900 در 900 میلیمتر باشد)
- خطکش یا متر برای قطرها
- کرنومتر برای ثبت T₅₀
- تراز برای جانمایی صفحه با شیب صفر
- مرطوبکردن ملایم سطح صفحه و داخل قیف (بدون آبِ آزاد روی صفحه)، تمیزکاری محیط آزمون و اطمینان از عدم نشت از زیر قالب هنگام نشستنِ آن روی صفحه فراموش نگــردد.
روش انجام آزمایش اسلامپ بتن خودمتراکم (گامبهگام)
- صفحه جریان در مکانی صاف و مسطح رو کف بگذارید و صفحه را تراز کنید.
- صفحه جریان و قیف اسلامپ را مرطوب کنید و قیف را در مرکز دایره ثابت نگه دارید.
- قالب را بدون کوبش و لرزش با بتن تازه (حدود ۶ لیتر) پر کرده و سطح بالایی مخروط قیف را تراز کنید.
- قالب را کاملاً عمودی و یکنواخت بالا بکشید تا بتن آزادانه پخش شود.
- T₅₀را از لحظه شروعِ بالا کشیدن تا رسیدن بتن به دایرهای با قطر500 میلیمتر ثبت کنید.
- پس از توقفِ پخش، دو قطر عمود برهم را اندازه بگیرید و میانگین اعداد را بهعنوان «قطر جریان» گزارش کنید.
- اندازهپیری شاخص پایداری بتن با استفاده از بازرسی چشمیِ لبهها؛ در این حین میبایست حاشیه بتن با دقت مشاهده گردد تا وجود نشانههایی از آبانداختگی و جداشدگی، تجمع سنگدانه درشت در مرکز و هـالههای آب، درخشندگی و حبابزایی در حاشیه و سطح رویی قطر باز شده، گزارش شود در صورت ارزیابی چشمی و ثبت مشاهدات میبایست برحسب نتایج عدد شاخص پایداری چشمی نیز ثبت گردد. ـاسلامپ فلو-
تفسیر نتایج
-
جریان اسلامپ (اسلامپ فلو) – قطــر بازشدگی
هرچه بزرگتر، «پرکنندگی» بیشتر؛ اما مقادیر بسیار بزرگ همراه با T₅₀ کوتاه، میتواند نشانه پایداری پایین باشد. برای بسیاری از کاربریها، بازه 60 الی 80 سانتیمتر هدف مناسبی است، مشخصات دقیق بتن تازه باید با توجه به شرایط فنی پروژه (ارتفاع سقوط بتن، تراکم آرماتور و …) و الزامات اقتصادی (قیمت تمام شده بتن) تعیین شود.
-
T50 – مدت زمان رسیدن جریان بتن به قطر 500 میلیمتر
T₅₀بازه ۲ الی ۵ ثانیه متداول است؛ مقادیر کمتر (در یک قطر جریان ثابت) بصورت مستقیم، بیانگر لزجت کمتر و ریسکِ انسداد کمتر نیست زیرا عبورپذیری تابع سایر متغیرها و مشخصههای بتن خودمتراکم و همچنین برهمکنش با آرماتور و دانهبندی هم هست. بصورت کلی T₅₀ نمایهای از “رفتار جریان» است و اندازهگیری مستقیم ویسکوزیته محسوب نمیشود. (لزجـت بتن رابطه مستقیم دارد با عدد T₅₀؛ بدین معنی که هر چقدر بتن لزجت بیشتری داشته باشد عدد T₅₀ بالاتر میرود و جریان پذیری کندتری دارد) بررسی لزجت و حد ویسکوز بودن بتن بر حسب آزمایشهایی جهت بررسی رئولوژی بتن و با استفاده از دستگاه رئومتر انجام میگــردد.
گزارشدهی استاندارد – اسلامپ فلو
- مشخصات آزمون شـامل کد طرح و شناسه بتن، تاریخ، ساعت، دما و رطوبت محیط، دمای بتن، زمان از اختلاط تا آزمون.
- قطر جریان (میانگین دو قطر – D1 , D2 )
- مدت زمان رسیدن بتن به قطر 50 سانتیمتر (T50)
- شاخص پایداری چشمی VSI
اگر سایر آزمایشهای بتن خودمتراکم، مانند J-Ring/L-Box/V-Funnel اجرا شد، نتایج باید کنار هم تحلیل شوند تا «جریانپذیری، پرکنندگی، عبورپذیری و پایداری» بهصورت یکپارچه قضاوت شود.
پرسشهای پرتکرار اسلامپ بتن – جریان اسلامپ بتن خودمتراکم – اسلامپ فلو
-
آیا T₅₀ همان ویسکوزیته است؟
خــیر؛ T₅₀ سرعت پخش اولیه» را نشان میدهد و با ویسکوزیته مرتبط است، اما اندازهگیری مستقیمِ آن نیست. تفسیر T₅₀ باید در کنار قطر بازشدگی، نحوه جریانپذیری و آزمونهای تکمیلی انجام شود.
-
برای کنترل عبور از بین آرماتورها چه کنیم؟
استفاده از آزمایشهای تکمیلی برای ارزیابی قابلیت پرکنندگی، قابلیت عبور، جریانپذیری و پایداری میبایست در دستور کار قرار گیرد. آزمایشهایی نظیر قیف ر، حلقـه J، جعبه L، جعبه U و ستون جداشدگی و …
-
دامنه «مطلوب» قطر جریان برای بتن خودتراکم چقدر است؟
بسته به نیاز کارفرما، نوع مقطع، تراکم میلگرد و ماهیت پروژه متغیر است؛ اما دستورالعمل ACI دامنه ۲۲–۳۰ اینچ (حوالي ۵۶۰ الی ۷۶۰ میلیمتر) و سایر مراجع ردههای SF1 تا SF3 (550 الی 850 میلیمتر) را پیشنهاد میکنند. انتخاب دقیق، تابع نیاز اجرایی و الزامات فنی است.
-
تفاوت «آزمایش اسلامپ» با «جریان اسلامپ» چیست و هر کدام برای چه بتنی بهکار میروند؟
آزمایش اسلامپ در بتنهای معمولی اجرا میشود (محدوده 10 الی 210 میلیمتر) و برای بتنهای روان که افتی بیشتر از 210 میلیمتر دارند، قطره بازشدگی ملاک عمل قرار میگیرد و در محدود بتنهای روان و بتن خودتراکم با ذکر جریان باز شدن بتن سنجیده میشود. در بتن خودتراکم بهدلیل روانی بسیار بالا، افت مخروط معنا ندارد؛ بنابراین از آزمایش جریان اسلامپ استفاده میشود که در آن میانگین دو قطر پخششدگی بتن روی صفحه ثبت میگردد.
-
اگر قطر جریان زیاد و T50 بسیار کم باشد، چه برداشتی داریم و چه اقداماتی پیشنهاد میشود؟
ترکیب قطر جریان بزرگ با T50 کوتاه معمولاً نشاندهنده روانی بسیار بالا و احتمال کاهش پایداری مخلوط (ریسک آبانداختگی یا جداشدگی) است. برای اصلاح، میتوان از تنظیمکننده لزجت، افزایش مواد خمیری یا تغییر در نوع و دوز فوقروانکننده استفاده کرد همچنین باید نسبت آب به مواد سیمانی را کنترل نمود، منحنی دانهبندی را بازبینی کرد و حتماً آزمونهای تکمیلی استفاده کرد.
جمــعبندی
برای کنترل کیفی بتن تازه، ابتدا باید نوع بتن را درست شناسایی کرد: در بتنهای معمولی، اسلامپِ افت مخروط معیار تصمیم است؛ اما در بتن خودتراکم، معیار صحیح «جریان اسلامپ (اسلامپ فلو)» بههمراه T50 و شاخص پایداری دیداری است.
ثبت دقیق شرایط آزمون، گزارش میانگین قطرها و T50، و استفاده همزمان از آزمونهای تکمیلی، تصویر قابل اعتمادی از پرکنندگی، عبورپذیری و پایداری ارائه میدهد و به انتخاب بهینه طرح اختلاط و افزودنیها برای اجرای ایمن، سریع و باکیفیت کمک میکند.
مقالات مرتبط
بتن SCC یا بتن خود متراکم چیست؟
