آزمایش اسلامپ بتن + فیلم و مقدار استاندارد

اسلامپ بتن به افت (نشست) نسبی بتن تازه معنی می شود. آزمایش اسلامپ یکی از پرکاربرد ترین آزمایش های بتن تازه در نقاط مختلف دنیا می باشد. که این آزمایش جهت تعیین مقدار روانی بتن انجام می شود.

فیلم آزمایش اسلامپ + خلاصه آزمایش

خلاصه مراحل آزمایش اسلامپ به شرح زیر است:

ریختن مخلوط بتن در 3 لایه ، متراکم کردن با میله (هر بار 25 ضربه) مطابق تصویر (شماره 1،2،3)
صاف نمودن بتن داخل مخروط دستگاه مطابق تصویر (شماره 4)
برداشت آرام قالب اسلامپ مطابق تصویر (شماره 5)
اندازه گیری میزان افت یا همان اسلامپ مطابق تصویر (شماره 6)

فیلم کوتاه نحوه انجام آزمایش اسلامپ بتن

دستگاه اسلامپ بتن

دستگاه اسلامپ بتن شامل یک مخروط ناقص، سینی زیر دستگاه، میله ی تراکم و در برخی از انواع آن ها شامل شاخص اندازه گیری و خط کش نیز می شوند.

(خرید دستگاه اسلامپ بتن از فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی آزمان)

روش آزمایش اسلامپ از نگاه آیین نامه ASTM

در استاندارد ASTM C143 در خصوص آزمایش اسلامپ بتن به صورت خلاصه آماده است که قالب آزمایش اسلامپ، مخروط قائم ناقصی است به ارتفاع 305 میلی متر (حدود 30 سانتی متر) که قطر پایین مخروط برابر 200 میلی متر و قطر بالایی آن 100 میلی متر است.

قسمت های دیگر دستگاه اسلامپ شامل یک میله برای ایجاد تراکم و یک صفحه غیر قابل نفوذ آب، به شکل مربعی به ضلع 45 سانتی متر می باشد.

برای انجام آزمایش دهانه ی کوچکتر آن به سمت بالا و دهانه ی بزرگتر روی سینی زیری دستگاه قرار می گیرد. ضمنا لازم است دسته های کناری مخروط اسلامپ را زیر پا قرار داده تا از حرکت مخروط در حین آزمایش جلوگیری نماید.

سپس در سه لایه مخروط را از بتن پر کرده و هر لایه را با 25 ضربه میله فولادی استانداردی که قطر آن 16 میلی متر بوده و انتهای آن گرد شده است، می کوبند.

بلافاصله پس از پر نمودن مخروط از بتن و صاف نمودن سطح بتن باید مخروط را به آرامی بالا کشیده، در این حین بتن از قالب خارج شده و مقداری دچار نشست (افت) می شود. به همین منظور هم هست که به این آزمایش، اسلامپ بتن می گویند.

انواع اسلامپ

انواع اسلامپ در بتن با توجه به شکل آن بعد از برداشتن مخروط ، به چند دسته تقسیم می شود که عبارتند از: اسلامپ کامل، اسلامپ صفر، اسلامپ ریزشی، اسلامپ برشی.

اسلامپ طبیعی (اسلامپ صحیح)

اسلامپ طبیعی یا صحیح در این حالت روانی بتن مناسب و باید توجه شود که برای انواع بتن با کارایی مختلف، متفاوت است.

اسلامپ صفر

اسلامپ صفر برای حالتی است که بتن مورد آزمایش افت بسیار کم و یا فاقد نشست باشد.

اسلامپ ریزشی

اسلامپ ریزشی زمانی رخ می دهد که مخلوط بتن بعد از برداشتن قالب کاملا ریزش می کند.

اسلامپ برشی

اسلامپ برشی زمانی رخ می دهد که بجای این که بتن از همه طرف و به طور یکنواخت نشست نماید، نیمی از مخروط بتنی در امتداد یک سطح مایل فرو بریزد. در این صورت می گویند اسلامپ برشی رخ داده است، و باید آزمایش تکرار گردد.

اندازه گیری افت بتن

بعد از افت کامل یا همان شکل درست اسلامپ که قبلا مشخص شد، لازم است ارتفاع بتن را اندازه بگیریم که این کار به چند روش انجام می پذیرد.

در روش متداول آن، بعد از برداشتن مخروط از روی مخلوط بتن، آن را برعکس کرده و روی سینی زیری قرار می دهند. سپس میله را به صورت افقی روی دهانه بزرگتر مخروط قرار می دهند تا بتوان از آن به عنوان شاخص اندازه گیری استفاده نمود. در این مرحله باید متر یا خط کش را کنار بتن قرار داده و ارتفاع مخلوط بتن را اندازه گیری کنیم.

البته در برخی دستگاه های اسلامپ، خود دستگاه دارای شاخص جداگانه برای اندازه گیری ارتفاع بتن می باشد. که در این صورت نیاز به استفاده از میله به عنوان شاخص اندازه گیری نیست.

زمان های مهم در آزمایش اسلامپ

کل زمان آزمایش مطابق آیین نامه ایران، از زمان پر کردن قالب تا برداشتن قالب باید در مدت زمان 1.5 دقیقه انجام شود.
زمان مناسب برای بالا کشیدن قالب در یک حرکت مداوم و قائم بین 5 تا 10 ثانیه مطابق استاندارد ایران است.

محاسبه اسلامپ بتن

محاسبه اسلامپ بتن یا همان میزان افت و نشست بتن از اختلاف دو ارتفاع اندازه گیری شده در آزمایش اسلامپ، مطابق فرمول زیر بدست می آید. و به نزدیک ترین مضرب 5 بر حسب میلی متر گرد می شود.

که در این فرمول h_m برابر با ارتفاع قالب مخروطی بر حسب میلی متر ، h_s ارتفاع بتن بعد از برداشتن قالب و S برابر است با همان اسلامپ بر حسب میلی متر.

مقدار اسلامپ استاندارد در انواع بتن

مقدار اسلامپ استاندارد با توجه به کارایی مطلوب در هر حالت خاص به نوع سازه، امکانات و تجهیزات موجود جهت تراکم بستگی دارد. بنابراین یک مقدار اسلامپ مناسب برای سازه های حجیم الزاما برای مقاطع نازک، غیر قابل دسترس یا با میلگرد زیاد مناسب نخواهد بود.

مقدار اسلامپ بتنی (ضریب شلی بتنی) که در ساختمان های معمولی به کار می رود حدود 50 تا 70 میلی متر است و اگر از ویبراتور استفاده شود، 50 میلی متر مناسب است.

برای بتن سفت اسلامپ این مقدار حدود 10 تا 30 میلی متر است. که این بتن را می توان با دشواری به وسیله ی خرطوم لرزاننده (ویبره) از درون لرزاند و متراکم کرد. باید توجه نمود که بتن سفت پس از خشک شدن کمتر دچار جمع شدگی می شود. و اگر به درستی ویبره شود خلل و فرج کمتر، و در نتیجه تحمل نیروی فشاری بالاتری خواهد داشت.

برای بتن خمیری اسلامپ این مقدار حدود 50 تا 70 میلی متر است. که این نوع بتن حالت خمیری دارد و می توان به راحتی آن را با ویبره یا کوبیدن متراکم نمود. که معمولا در کارهای ساختمانی از بتن با این اسلامپ استفاده می گردد.

برای بتن شل اسلامپ این مقدار بزرگتر از 100 میلی متر است. که این نوع بتن به دلیلی روانی بالا نیازی به ویبره زدن ندارد و در کار های سازه ای که نیاز به مقاومت بالا باشد از این نوع بتن استفاده نمی گردد.

رابطه ی اسلامپ و چسبندگی بتن

اگر بعد از تکرار آزمایش دوباره اسلامپ برشی رخ داد، این موضوع نمایانگر فقدان چسبندگی مخلوط بتن می باشد. از این رو اسلامپ مخلوط های با روانی کم یا سفت (یعنی فاقد روانی) برابر با صفر است. بنابراین برای مخلوط های نسبتا خشک نمی توان به تغییرات در کارایی آن ها پی برد.

تاثیر سیمان در اسلامپ

مخلوط های پر سیمان عملکرد رضایت بخشی دارند و اسلامپ آن ها به تغییرات در کارایی حساس است. و در مخلوطی کم سیمان که گرایش به خشن بودن دارد (یعنی مخلوط بتن کم سیمان و سفت است) اسلامپ واقعی می تواند به راحتی به اسلامپ برشی یا حتی ریزشی تغییر یابد. و مقادیر کاملا متفاوتی برای اسلامپ نمونه های بتنی مختلف از یک مخلوط بدست آید.

طبقه بندی روانی بتن مطابق استاندارد اروپایی (ENV) و استاندارد ایران در جدول زیر قابل مشاهده است.

کارایی بتن	طبقه بندی	میزان اسلامپ بر حسب میلی متر
خیلی کم	S₀	10 تا 40
کم	S1	50 تا 90
متوسط	S₃	100 تا 150
زیاد	S₄	بزرگتر از 160

رابطه اسلامپ و کارایی بتن

باید توجه داشت که هیچ رابطه ی واحدی بین کارایی و اسلامپ در بتن وجود ندارد. به عنوان مثال برای بتن با سنگدانه های مختلف امکان دارد که اسلامپ ثابتی را برای کارایی های متفاوت ثبت نمود.

مهم ترین تاثیر اسلامپ بر مقاومت فشاری بتن

مهم ترین تاثیر اسلامپ بر مقاومت فشاری بتن زمانی کاملا روشن می شود که نیم نگاهی به رفتار های معمول روزمره با بتن داشته باشیم و ارتباط خواص مختلف بتن را با هم کمی دقیق تر بررسی کنیم.

به عنوان مثال، برای بالا بردن قابلیت کارپذیری بتن (روان نمودن بتن) روش معمول این است که میزان آب مصرفی در بتن را افزایش می دهند. و تا اینجا متوجه شدیم که افزایش آب مخلوط بتن موجب افزایش روانی یا همان اسلامپ می شود، که این کار مطابق ادامه توضیحات، موجب کاهش مقاومت فشاری بتن می شود که اصلا مطلوب نیست.

از آنجا که یکی از مهم ترین عوامل تاثیر گذار در مقاومت بتن نسبت آب به سیمان می باشد. به گونه ای که هر قدر این نسبت کمتر باشد، مقاومت فشاری بتن بیشتر خواهد شد (البته تا حدی که حداقل میزان آب لازم برای هیدراتاسیون تامین باشد). به همین دلیل است که با افزایش میزان آب در مخلوط بتن، شاهد کاهش مقاومت فشاری در آن هستیم.

کاربرد آزمایش اسلامپ در کجاست؟

کاربرد آزمایش اسلامپ برای کنترل کارگاهی و تغییرات پیمانه به پیمانه یا ساعت به ساعت مصالحی که به داخل دستگاه مخلوط کن(میکسر بتن) برای تهیه مخلوط بتن ریخته می شود، است.

آزمایش اسلامپ نشانگر چیست؟

به طور خلاصه افزایش در مقدار اسلامپ می تواند نشانگر افزایش رطوبت سنگدانه ها یا ممکن است نشان دهنده ی تغییر در دانه بندی مصالح مانند کمبود ماسه باشد.

اسلامپ خیلی زیاد یا خیلی کم به صورت یک اعلام خطر فوری بوده، و متصدی دستگاه مخلوط کن بتن را قادر می سازد تا مشکل را حل کند. این کاربرد آزمایش و همچنین ساده بودن انجام آن دلایل استفاده گسترده از این آزمایش می باشد.

فواید آزمایش اسلامپ

فواید آزمایش اسلامپ را به طور کلی از دو جنبه می توان مفید دانست. اول این که در صورت یکنواخت بودن جنس و دانه بندی سنگدانه ها، این آزمایش نشان دهنده تغییرات در مقدار آب موجود و نسبت آب به سیمان است.

دوم این که در صورت ثابت بودن میزان آب مخلوط و رطوبت موجود در سنگدانه ها، این آزمایش نشان دهنده تغییرات دانه بندی شن و ماسه و یا غلط بودن میزان وزنی سیمان، شن و ماسه است.

منابع

استاندارد ملی ایران

ASTM C143

AASHTO T119

ISO 1920-2

EN 12350-2

آزمایش اسلامپ بتن + فیلم و مقدار استاندارد