بتنی که بیش از حد سفت باشد، نمیتواند به خوبی درزها و شکافها را پر کند و طبعا مقاومت و ایمنی پروژه را به شدت پایین خواهد آورد؛ همچنین کار کردن با آن بسیار دشوارتر میشود؛ اما در مقابل، اگر بتن بیش از حد روان باشد، با اینکه کار کردن با آن آسانتر است، میتواند باعث جمع شدگی بتن و ترک خوردن آن گردد. پس چطور باید از این مشکلات پیشگیری کرده و بفهمیم که بتن ما بیش از حد سفت یا شل نیست؟ اینجا است که مفهومی به نام «اسلامپ بتن» مطرح میشود؛ اما اسلامپ بتن چیست و چگونه اندازهگیری میشود؟ در این مقاله قصد داریم به معرفی این مفهوم پرکاربرد و ضروری بپردازیم.
اسلامپ بتن چیست؟
اگر میپرسید که اسلامپ بتن چیست، باید بگوییم اسلامپ بتن در واقع به ما میگوید بتن چقدر روانی و کارایی دارد. وقتی میگوییم بتن اسلامپ بالایی دارد، یعنی میتواند به راحتی جریان پیدا کند و در قالبها پخش شود. به طور کلی، اگر بتن بعد از برداشتن مخروط زیاد نشست کند (اسلامپ بالا)، یعنی خیلی روان است و آب زیادی دارد. برعکس، اگر کم نشست کند (اسلامپ پایین)، یعنی سفت و خشک است. برای اکثر کارهای ساختمانی، بتن باید نه خیلی خشک و نه خیلی شل باشد؛ بلکه باید در یک حالت متعادل باشد که هم به راحتی کار شود و هم بعد از خشک شدن محکم باشد. اسلامپ بتن موضوع بسیار مهمی است؛ چون اگر بتن زیادی شل باشد، بعد ترک میخورد و اگر زیادی خشک باشد، خوب در قالب پخش نمیشود.
اهمیت اسلامپ بتن در ساخت و ساز
دلیل اهمیت اسلامپ بتن چیست؟ باید گفت اسلامپ یکی از فاکتورهای مهم کنترل کیفیت در پروژههای عمرانی محسوب میشود که به چندین علت مهم است:
۱- سنجش کارایی
این شاخص نشان میدهد بتن چقدر به راحتی قابل اختلاط، حمل، ریختن و پردازش است. اسلامپ مناسب تضمین میکند بتن نه آنقدر سفت باشد که ایجاد حفرههای هوا کند و نه آنقدر روان که باعث جداشدگی سنگدانهها شود. بتن با اسلامپ پایین ممکن است به خوبی متراکم نشود، در حالی که اسلامپ بیش از حد موجب توزیع نامناسب مصالح و کاهش مقاومت میگردد.
۲- تضمین یکنواختی
در پروژههای بزرگ که از چندین دسته بتن استفاده میشود، آزمایش مکرر اسلامپ کمک میکند همه بخشها از کیفیت یکسانی برخوردار باشند. این یکنواختی برای عملکرد سازه در بلندمدت ضروری است.
۳- پیش بینی مقاومت و دوام
از آنجا که اسلامپ بتن ارتباط مستقیمی با نسبت آب به سیمان دارد، میتوان از آن به عنوان شاخصی برای ارزیابی مقاومت آینده بتن استفاده کرد؛ زیرا بتنهای با اسلامپ کنترلشده در برابر ترک خوردن و عوامل جوی مقاومتر خواهند بود.
۴- کنترل کیفیت
این آزمایش به مهندسان امکان میدهد قبل از ریختن بتن، مشکلات احتمالی را شناسایی و اصلاح نمایند. این پیشگیری، از هزینههای سنگین تعمیرات در آینده جلوگیری میکند.
آزمایش اسلامپ بتن چیست؟
آزمایش اسلامپ رایجترین روشی است که برای اندازهگیری اسلامپ بتن و روانی استفاده شده و مستقیما در محل پروژه انجام میشود. این آزمایش با استفاده از مخروط استاندارد اسلامپ به ارتفاع ۳۰ سانتیمتر صورت میگیرد. مخروط اسلامپ دارای قطر ۹ سانتیمتر در قسمت بالایی و ۲۰ سانتیمتر در قسمت پایینی است. ابتدا مخروط روی صفحهای صاف قرار گرفته و در سه لایه مساوی از بتن پر میشود. هر لایه با میلهای فولادی ۲۵ بار کوبیده میشود تا کاملا متراکم گردد. پس از پر شدن کامل مخروط، آن را به آرامی و بدون تکانهای جانبی برداشته و میزان نشست بتن اندازهگیری میشود. تفاوت ارتفاع مخروط و بتن نشستکرده، عدد اسلامپ را نشان میدهد که معیاری دقیق برای تشخیص میزان روانی و قابلیت اجرای بتن است. اسلامپ ۰ تا ۲۵ میلیمتر نشاندهنده بتن بسیار خشک است که معمولا در پروژههایی مانند راهسازی استفاده میشود؛ اما برای ساختمان سازی مناسب نیست.
انواع اسلامپ بتن چیست؟
آزمایش اسلامپ بتن میتواند سه نوع نتیجه متفاوت داشته باشد که هر کدام نشاندهنده ویژگیهای خاصی از مخلوط بتن است:
- اسلامپ واقعی (True Slump): در این حالت بتن به صورت یکنواخت نشست میکند و شکل مخروطی خود را حفظ مینماید. این نتیجه نشاندهنده مخلوطی با نسبتهای مناسب و کارایی مطلوب است که برای اکثر کارهای ساختمانی مناسب محسوب میشود.
- اسلامپ برشی (Shear Slump): وقتی بخشی از بتن ریزش کرده یا به صورت مایل نشست میکند، نشانه عدم یکنواختی در مخلوط است. این حالت معمولا به دلیل نسبت نامناسب مواد یا آب زیاد ایجاد میشود و ممکن است مشکلاتی در مقاومت و دوام بتن ایجاد کند.
- اسلامپ فروریخته (Collapse Slump): در این حالت بتن کاملا فرو میریزد و شکل خود را از دست میدهد. این نتیجه نشاندهنده آب بیش از حد در مخلوط است که باعث کاهش شدید مقاومت و کیفیت بتن میشود.
- اسلامپ صفر (Zero Slump): اگر پس از برداشت شده مخروط، شکل مخلوط بتن کاملا ثابت بماند و چیزی از آن فرو نریزد، مخلوط بیش از حد خشک و غیرقابل اجرا است.
اسلامپ بتن باید چند باشد؟
حداقل و حداکثر اسلامپ بتن بسته به نوع کاربرد مد نظر شما متفاوت است و نمیتوان یک عدد ثابت برای همه پروژهها در نظر گرفت. برای پیسازی و روسازیها، معمولا اسلامپ ۲۰ تا ۷۵ میلیمتر مناسب است؛ اما برای تیرها و دالها که نیاز به کار پذیری بیشتری دارند، اسلامپ ۷۵ تا ۱۰۰ میلیمتر قابل قبول است. برای مواردی که نیاز به پمپاژ بتن وجود دارد، مانند محلهای با دسترسی سخت، اسلامپ ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتر که روانی بالاتری ایجاد میکند، توصیه میشود. برای اسلامپ بتن فونداسیون معمولا اسلامپ ۶۰ تا ۱۰۰ میلی متر و برای اسلامپ بتن سقف، غالبا ۳۰ تا ۱۰۰ میلی متر قابل قبول محسوب میشود.
در انتخاب مقدار اسلامپ باید به این نکته توجه داشت که افزایش بیش از حد آن اگرچه کارایی را تقویت میبخشد، ولی میتواند منجر به کاهش مقاومت و دوام بتن شود. بنابراین همیشه باید تعادل مناسبی بین کارایی و کیفیت بتن برقرار باشد.
جدول اسلامپ بتن
در جدول زیر میتوانید کارایی میزانهای مختلف اسلامپ بتن را مشاهده نمایید:
خواندن اسلامپ بتن |
کارایی | کاربردهای معمول |
۰ تا ۲۵ میلیمتر | خیلی پایین | مخلوطهای بسیار خشک مورد استفاده در ساخت روسازیها یا جادهها |
۲۵ تا ۵۰ میلیمتر | کم | مخلوطهایی که برای فونداسیون با آرماتور سبک استفاده میشوند |
۵۰ تا ۱۰۰ میلیمتر | متوسط | دالهای مسطح متراکم شده به صورت دستی |
۱۰۰ تا ۱۷۵ میلیمتر | بالا | مقاطعی که فاصله آرماتورها کم است یا بتن باید مسافت زیادی را طی کند |
کلاس اسلامپ بتن
مخلوطهای بتن بر اساس میزان اسلامپ، به ۵ کلاس مختلف از S1 تا S5 تقسیم میشوند که هرچه شماره اسلامپ بالاتر رود، یعنی بتن روانتر است. این دسته بندی شامل موارد زیر است:
کلاس | محدوده اسلامپ | اسلامپ هدف |
S1 | ۱۰ تا ۴۰ میلی متر | ۲۰ میلی متر |
S2 | ۵۰ تا ۹۰ میلی متر | ۷۰ میلی متر |
S3 | ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلی متر | ۱۳۰ میلی متر |
S4 | ۱۶۰ تا ۲۱۰ میلی متر | ۱۸۰ میلی متر |
S5 | ۲۱۰ میلی متر و بیشتر | ۲۲۰ میلی متر |
اگر اسلامپ خیلی پایین یا بالا باشد چه اتفاقی میافتد؟
وقتی اسلامپ بتن از حد مشخص شده بیشتر باشد (یعنی بتن خیلی روان شود)، مقاومت فشاری آن کاهش مییابد. به ازای هر ۲۵ میلیمتر افزایش اسلامپ، حدود ۳٫۵ مگاپاسکال (۵۰۰ psi) از مقاومت بتن کاسته میشود. بتنهای خیلی روان به دلیل تخلخل بیشتر، در برابر یخ زدگی آسیبپذیرترند؛ همچنین در بتنهای رنگی، افزایش بیرویه آب باعث کاهش شدت رنگ میشود.
از طرف دیگر، اسلامپ خیلی کم هم مشکلاتی ایجاد میکند. خشکی بتن، کار کردن با آن را سخت میکند و نیاز به نیروی بیشتری برای پخش شدن دارد. این نوع بتن به دلیل غلظت بالا، به خوبی در قالبهای پرآرماتور متراکم نمیشود و ممکن است حفرههای هوای محبوس شده در آن باقی بمانند. انتخاب اسلامپ مناسب برای هر پروژه، تعادل بین کارایی اجرا و کیفیت نهایی بتن را تضمین میکند.
عوامل موثر بر اسلامپ بتن
عوامل موثر بر اسلامپ بتن چیست؟ باید گفت اسلامپ بتن تحت تاثیر چندین عامل مهم قرار دارد که هر کدام به نحوی بر کارایی و کیفیت نهایی بتن اثر میگذارند:
۱- میزان آب
مهمترین عامل تعیینکننده اسلامپ، مقدار آب موجود در مخلوط بتن است. افزایش آب باعث روانتر شدن بتن و بالا رفتن اسلامپ میشود، اما اضافهکردن بیش از حد آب، مقاومت و دوام بتن را به شدت کاهش میدهد.
۲- اندازه و شکل سنگدانهها
سنگدانههای درشتتر معمولا اسلامپ را کاهش میدهند، در حالی که سنگدانههای ریزتر و گردتر باعث افزایش آن میشوند. انتخاب مناسب نوع سنگدانه برای دستیابی به اسلامپ مناسب و حفظ کیفیت بتن ضروری است.
۳- مواد افزودنی بتن
مواد شیمیایی مانند روانکنندهها و ابرروانکنندهها میتوانند بدون افزایش آب، اسلامپ را افزایش دهند.
۴- دما
دمای محیط بر اسلامپ تاثیر مستقیمی دارد. در هوای گرم، آب بتن سریعتر تبخیر میشود و اسلامپ کاهش مییابد. بنابراین، کنترل دما در حین اختلاط و اجرای بتن برای حفظ اسلامپ در محدوده مناسب لازم است.
تاثیر روانکنندههای بتن بر اسلامپ بتن چیست؟
مواد کاهنده آب و فوق روان کنندهها راهکار مناسبی برای افزایش اسلامپ بتن بدون نیاز به افزودن آب اضافی هستند. این افزودنیها نهتنها جریانپذیری و کارایی بتن را تقویت میکنند، بلکه به دلیل کاهش مصرف آب (بین ۱۰ تا ۴۰ درصد بسته به نوع محصول) میتوانند موجب افزایش مقاومت بتن نیز بشوند. این ویژگی باعث میشود بتن همزمان هم روانی خوبی برای اجرا داشته باشد و هم از کیفیت و دوام بالاتری برخوردار باشد.
اگر بتن خیلی روان بود چه کار انجام دهیم؟
در صورتی که بتن اسلامپی بسیار بالاتر از حد مشخص شده داشته باشد، دو انتخاب پیش رو دارید؛ یا با آن کار نکنید، یا اینکه اقداماتی (مانند افزودن ملات خشک) برای تنظیم اسلامپ آن انجام دهید. معمولا استانداردها تغییر حداکثر ۲۵ میلیمتر در اسلامپ را مجاز میدانند. اگر اسلامپ بتن بیش از ۴۰ میلی متر از مقدار لازم بالاتر باشد، کیفیت نهایی بتن به طور محسوسی تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. بهترین راهکار در چنین شرایطی، مشورت با یک مهندس ساختمان و انجام تغییرات تحت نظارت کارشناس است.
جمع بندی
اسلامپ بتن معیاری برای ارزیابی میزان سیالیت بتن است؛ زیرا بتن مورد استفاده در پروژههای مختلف ساختمانی، باید از روانی معینی برخوردار باشد تا از بروز مشکلات ایمنی و کاهش کیفیت در آینده پیشگیری شود. میزان اسلامپ، به کمک آزمایش اسلامپ بتن و در محل اجرای پروژه انجام میشود؛ به طور کلی، اسلامپ زیر ۲۵ میلی متر، به معنای سفت بودن بتن است و معمولا برای پروژههای ساختمانی مناسب نیست. برای اغلب کاربردهای ساختمانی از اسلامپ ۴۰ تا ۷۵ استفاده میشود و برای مناطق با دسترسی سخت که نیاز به پمپاژ بتن است از اسلامپ بالای ۱۰۰ میلی متر نیز استفاده میگردد. به طور کلی، اسلامپ به مواردی مانند میزان آب، اندازه سنگدانهها، مواد افزودنی و دما بستگی دارد. در این مقاله به این پرسش که اسلامپ بتن چیست پاسخ دادیم و ویژگیهای آن را بررسی کردیم. چنانچه به اطلاعات بیشتری نیاز دارید با ما تماس بگیرید.
منابع:
https://www.concretenetwork.com/concrete-mix-design/slump.html
https://www.totalconcrete.co.uk/news/what-is-concrete-slump-and-why-does-it-matter/
https://www.reocrete.com.au/understanding-slump-2/
https://hindustanrmc.com/concrete-slump-basics-and-importance/
https://www.easymix-concrete.co.uk/news/why-is-concrete-slump-important/