طرح اختلاط بتن
بتن باید به نحوی مخلوط شود تا ظاهری یکنواخت داشته باشد و تمامی مواد تشکیل دهنده آن به صورت همگن در مخلوط کن پخش شود. پس از مخلوط کردن بتن، تمام قسمت‌های مخلوط باید دارای وزن مخصوص درصد هوا، اسلامپ، سنگدانه و خمیر سیمان یکسان بوده و مخلوط به دست آمده همگن و یکنواخت باشد. مخلوط کردن بتن معمولاً با وسایل مکانیکی انجام می‌شود، اما بعضی از مواقع امکان دارد در کارهای کم اهمیت و کوچک مخلوط کردن بتن به صورت دستی انجام گیرد.
اختلاط دستی
هدف از مخلوط نمودن، پوشاندن سطح تمامی ذرات سنگدانه‌ها با خمیر سیمان همگن است. در مخلوط کردن، ترکیب تمامی مواد متشکل باید به نحوی باشد که مخلوط حاصل یکنواخت شود. در مواردی که امکان ساخت بتن با دستگاه مخلوط کن فراهم نیست و بتن باید با دست مخلوط شود، به منظور اطمینان از تولید بتن یکنواخت باید دقت بیشتری شود. حداکثر حجم بتن برای هر بار ساخت با دست، ۳۰۰ لیتر است. برای مخلوط کردن دستی باید موارد زیر رعایت شود.
- عملیات مخلوط کردن باید بر روی سطح صاف و تمیز که آب را جذب نمی‌کند انجام شود. توصیه می‌شود از یک ورق گالوانیزه استفاده شود.
- برای ساخت بتن با دست باید سنگدانه‌ها را به صورت لایه یکنواختی بر روی سطح پهن کرد. سپس سیمان را روی سنگدانه‌ها پخش کرد. و مواد خشک از یک طرف سطح به طرف دیگر آن زیر و رو شود تا این که مخلوط یکنواخت حاصل شود. این عمل باید حداقل سه مرتبه تکرار شود. آن گاه آب با استفاده از یک آبفشان تدریجاً اضافه شود به طوری که آب یا دوغاب سیمان به طرف خارج مخلوط جریان نباید مخلوط باید سه بار دیگر زیر و رو شود و نوک بیل به صورت مکرر داخل مخلوط شود تا از لحاظ رنگ و روانی یکنواخت شود. در حین مخلوط کردن نباید اجازه داد خاک و یا دیر مواد خارجی در بتن مخلوط شود.
- از آب خوره کردن مصالح اکیداً خودداری شود، توصیه می‌شود برای جبران برخی از کاستی‌ها در اختلاط دستی، حدود ۵ تا ۱۰ دردصد به مقدار سیمان افزوده شود.
مخلوط کن‌های مکانیکی
امروزه، مخلوط کن‌های متنوعی وجود دارد، اما به طور کلی می‌توان آنها را به دو گروه تقسیم کرد.
- مخلوط کن‌های استوانه‌ای
- مخلوط کن‌های عمودی یا تغاری
- مخلوط کن استوانه‌ای
مخلوط کن‌های با دیگ استوانه‌ای در ظرفیت‌های از ۱۴۰ تا ۲۸۰۰ لیتر ساخته می‌شود و تولید آنها بین ۴ تا ۹۰ مترمکعب در ساعت است. سرعت دوران دیگ حدود ۱۰ تا ۳۵ دور در دقیقه است. ترتیب ریختن مصالح به داخل این نوع مخلوط کن‌های بستگی به نوع مخلوط دارد.
ولی معمولاً ترتیب ریختن شامل شن، سیمان، ماسه و آب که بهتر است ابتدا قسمتی از آب مخلوط به مخلوط کن ریخته می‌شود و سپس در حین اختلاط مصالح، بقیه آب به تدریج به مخلوط افزوده شود. مخلوط کن‌های دارای دیگ استوانه‌ای به دو نوع دیگ کج شونده و دیگ غیر کج شونده تقسیم می‌شود.
در مخلوط کن‌های کج شونده بتن بعد از اتمام اختلاط با کج شدن دیگ تخلیه می‌شود. تخلیه بتن در مخلوط کن کج شونده بسیار سریع بوده و در نتیجه امکان جدا شدن دانه‌ها وجود ندارد این نوع مخلوط کن برای بتن با کارایی کم یا برای بتن با مصالح سنگی دذرشت مناسب است.
در مخلوط کن‌های غیر کج شونده محور دیگ همیشه به صورت افقی است. تخلیه با معکوس کردن حرکت دیگ امجام می‌پذیرد. به دلیل اینکه تخلیه با سرعت کم انجام می‌گیرد. امکان جدا شدن سنگدانه‌ها وجود دارد. بنابراین اگر مخلوط بتن مستعد جداشدگی ذارت است، نباید از این نوع مخلوط کن استفاده شود.
مخلوط کن‌های عمودی
این نوع مخلوط کن از یک ظرف استوانه‌ای تشکیل شده که در محور آن تیغهها، نصب شده است. در بعضی از انواع آن، تیغهها و ظرف در جهت عکس یکدیگر می‌چرخند و در بعضی دیگر فقط تیغهها چرحش دارند. چرخش تیغهها سبب می‌شود تا اختلاط به نحو مطلوب انجام گیرد و از چسبیدن ملات بر روی دیواره ظرف جلوگیری شود. در هنگام اختلاط کیفیت مخلوط قابل مشاهده بوده و چنانچه نیاز به تنظیم مخلوط باشد امکان آن وجود خواهد داشت.
این نوع مخلوط کن‌ها به خصوص برای بتن‌هایی با چسبندگی زیاد و کارایی کم و همچنین ساخت مقدار کم بتن مناسب است به همین دلیل معمولاً در آزمایشگاه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مدت مخلوط کردن
مدت بهینه مخلوط کردن بستگی به عوامل زیر دارد.
- نوع مخلوط کن
- شرایط و وظضعیت مخلوط کن از نظر وضعیت فنی و ظاهری
- سرعت دوران مخلوط کن
- مقدار یا حجم بتن
- نوع مخلوط بتن
- ترتیب و نحوه ریختن مصالح در داخل دیگ مخلوط کن
با در نظر گرفتن تعداد عوامل موثر، بهترین روش برای تعیین مدت مطلوب مخلوط کردن، انجام دادن آزمایش با مخلوط کن و بتن مورد نظر است. معمولاً مخلوط‌های خشک (اسلامپ کم) نیاز به مدت اختلاط طولانی تر دارند. در مواردی که بتن حاوی سنگدانه‌های شکسته است نیاز به مدت بیشتری نسبت به سنگدانه‌های طبیعی برای مخلوط کردن دارد.
اصول به کارگیری مخلوط کن‌ها
برای آنکه اختلاط بتن تازه به نحو مناسب انجام شود رعایت نکات زیر ضروری است.
- در مخلوط کن‌های عمودی، بهتر است که تمام مصالح همزمان در مخلوط کن ریخته شود (قبل از آن که مخلوط کن شروع به چرخش کند) و از ریختن مصالح پشت سر هم در حین چرخش مخلوط کن اجتناب شود. ریختن مصالح به طور همزمان موجب می‌شود که مخلوط بتن یکنواخت باشد.
- عمل مخلوط کردن باید تا رسیدن به رنگ، ظاهر و روانی یکنواخت مخلوط بتن ادامه یابد.
- نباید مخلوط کن را بیش از ظرفیت بارگیری کرد. مقدار مصالح بیش از حد سبب می‌شود تا مخلوط بتن نامناسب شود و امکان آسیب رساندن به مخلوط کن نیز وجود دارد.
- احتمال دارد سنگدانه‌های درشت که در بتن مخلوط شده، به طور یکنواخت پخش نشود. بنابراین به جای آن که مخلوط بتن به صورت بخش‌های کوچک از مخلوط کن تخلیه شود. بهتر است تمام مخلوط بتن یک جا در داخل یک ظرف تخلیه شود.
- سرعت مخلوط کن باید بر اساس توصیه کارخانه سازنده تنظیم شود.
- ممکن است در اولین پیمانه مخلوط بتن، مقداری ملات سیمان در مخلوط کن باقی بماند. بنابراین بهتر است حدود ۵ درصد سیمان، آب و ماسه در اولین پیمانه بیشتر از پیمانه‌های بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
- در صورت فرسوده شدن و خراب شدن تیغه‌های مخلوط کن، باید تیغهها تعمیر یا جایگزین شوند.
- پس از اتمام عملیات مخلوط کردن، دیگ مخلوط کن باید کاملاً شسته و تمیز شود.
