■ بتن بخش عمومی

581


بتن – ساخت و عمل آوری آزمونه‌های بتن در آزمایشگاه آیین کار

چاپ اول


آشنایی با مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران
مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به موجب قانون، تنها مرجع رسمی کشور است که عهده دار وظیفه تعیین، تدوین و نشر استانداردهای ملی (رسمی) میباشد.
تدوین استاندارد در رشته های مختلف توسط کمیسیون های فنی مرکب از کارشناسان مؤسسه، صاحبنظران مراکز و مؤسسات علمی، پژوهشی، تولیدی واقتصادی آگاه ومرتبط با موضوع صورت میگیرد. سعی بر این است که استانداردهای ملی، در جهت مطلوبیت ها و مصالح ملی وبا توجه به شرایط تولیدی، فنی و فن آوری حاصل از مشارکت آگاهانه و منصفانه صاحبان حق و نفع شامل: تولیدکنندگان ،مصرف کنندگان، بازرگانان، مراکز علمی و تخصصی و نهادها و سازمانهای دولتی باشد.پیش نویس استانداردهای ملی جهت نظرخواهی برای مراجع ذینفع واعضای کمیسیون های فنی مربـوط ارسال میشود و پس از دریـافت نظـرات وپیشنهادهـا در کـمیته ملـی مرتبـط بـا آن رشته طرح ودر صورت تصویب به عنوان استاندارد ملی (رسمی) چاپ و منتشر می شود.
پیش نویس استانداردهایی که توسط مؤسسات و سازمانهای علاقمند و ذیصلاح و با رعایت ضوابط تعیین شده تهیه می شود نیز پس از طرح و بـررسی در کمیته ملی مربوط و در صورت تصویب، به عنوان استاندارد ملی چاپ ومنتشرمی گردد. بدین ترتیب استانداردهایی ملی تلقی می شود که بر اساس مفاد مندرج در استاندارد ملی شماره ((5)) تدوین و در کمیته ملی مربوط که توسط مؤسسه تشکیل میگردد به تصویب رسیده باشد.
مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران از اعضای اصلی سازمان بین المللی استاندارد میباشد که در تدوین استانداردهای ملی ضمن تـوجه به شرایط کلی ونیازمندیهای خاص کشور، از آخرین پیشرفتهای علمی، فنی و صنعتی جهان و استانداردهـای بین المـللی استفـاده می نماید.
مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران می تواند با رعایت موازین پیش بینی شده در قانون به منظور حمایت از مصرف کنندگان، حفظ سلامت و ایمنی فردی وعمومی، حصول اطمینان از کیفیت محصولات و ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی، اجرای بعضی از استانداردها را با تصویب شورای عالی استاندارد اجباری نماید. مؤسسه می تواند به منظور حفظ بازارهای بین المللی برای محصولات کشور، اجرای استاندارد کالاهای صادراتی و درجه بندی آنرا اجباری نماید.
همچـنین بمنظـور اطـمینان بخـشیدن به استفاده کنندگـان از خـدمات سازمانها و مؤسسات فعال در زمینه مشاوره، آموزش، بازرسی، ممیزی و گواهی کنندکان سیستم های مدیریت کیفیت ومدیریت زیست محیطی، آزمایشگاهها و کالیبره کنندگان وسایل سنجش، مؤسسه استاندارد اینگونه سازمانها و مؤسسات را بر اساس ضوابط نظام تأیید صلاحیت ایران مورد ارزیابی قرار داده و در صورت احراز شرایط لازم، گواهینامه تأیید صلاحیت به آنها اعطا نموده و بر عملکرد آنها نظارت می نماید. ترویج سیستم بین المللی یکاها ، کالیبراسیون وسایل سنجش تعیین عیار فلزات گرانبها و انجام تحقیقات کاربردی برای ارتقای سطح استانداردهای ملی از دیگر وظایف این مؤسسه می باشد.

کمیسیون استاندارد ” بتن ـ ساخت و عمل آوری آزمونه‌های بتن
در آزمایشگاه ـ آئین کار “
رئیس سمت یا نمایندگی
بیات ، غلامرضا(دکتری کامپیوتر) پژوهشگاه مواد و انرژی
اعضا
آقائی ، علیرضا(دکتری مواد) پژوهشگاه مواد و انرژی
رئیسی ، بابک(دکتری مواد) پژوهشگاه مواد و انرژی
زمانیان ، علی(فوق لیسانس مهندسی پزشکی) دانشگاه صنعتی امیر کبیر ـ دانشکده مهندسی پزشکی
سالاریان ، رضا(فوق لیسانس مهندسی مواد) پژوهشگاه مواد و انرژی
مقصودی پور ، امیر(دکتری مواد) پژوهشگاه مواد و انرژی
نور محمدی ، ژامک(فوق لیسانس مهندسی پزشکی) دانشگاه صنعتی امیر کبیر ـ دانشکده مهندسی پزشکی
دبیر
مضطرزاده ، فتح اله(دکترای مواد) پژوهشگاه مواد و انرژی دانشگاه صنعتی امیر کبیر ـ دانشکده مهندسی پزشکی

فهرست مندرجات صفحه
پیشگفتار ب
1 هدف و دامنة کاربرد 1
2 مراجع الزامی 1
3 وسایل لازم 3
4 نمونه برداری 7
5 آماده کردن آزمونه 9
6 روش های آزمون 13
7 دقت و انحراف 24
پیش گفتار
استاندارد ” بتن ـ ساخت و عمل آوری آزمونه‌های بتن در آزمایشگاه ـ آئین کار “ نخستین بار در سال 1370 تهیه شد. این استاندارد براساس پیشنهادهای رسیده و بررسی و تأیید کمیسیون‌های مربوط برای اولین بار مورد تجدیدنظر قرار گرفت و در یکصد و نهمین کمیته ملی استاندارد ساختمان و مصالح ساختمانی مورخ 7/10/83 مورد تأیید قرار گرفته است،‌ اینک به استناد بند یک مادة 3 قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد ملی ایران منتشر می‌شود.
برای حفظ همگامی و هماهنگی با تحولات و پیشرفتهای ملی و جهانی در زمینة صنایع، علوم و خدمات، استانداردهای ملی ایران در مواقع لزوم تجدیدنظر خواهد شد و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح و تکمیل این استاندارد ارائه شود در تجدیدنظر بعدی مورد توجه قرار خواهد گرفت. بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ملی ایران باید همواره از آخرین تجدیدنظر آنها استفاده کرد.
در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه، در حد امکان بین این استاندارد و استانداردهای بین المللی و استاندارد ملی کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود.
منابع و مآخذی که برای تهیه این استاندارد به کار رفته به شرح زیر است :
استاندارد ملی ایران به شماره 581 سال 1370 بتن ـ روش ساختن و به عمل آوردن نمونه‌ها در آزمایشگاه برای آزمون های فشاری و خمشی
ASTM C 192-2002 : Standard practice for making and curing concrete test specimens in the laboratory .



بتن ـ ساخت و عمل آوری آزمونه‌های بتن در آزمایشگاه ـ آئین کار

1 هدف و دامنه کاربرد
1-1 هدف از تدوین این استاندارد تعیین روش ساخت و عمل آوری آزمونه‌های بتن، در آزمایشگاه و تحت شرایط کنترل دقیق مواد می‌باشد.
1-2 این استاندارد شرایط تهیه بتن که می‌تواند از طریق کوبیدن یا لرزاندن متراکم شوند را دربر می‌گیرد.
1-3 این استاندارد برای بتن‌هایی که سنگدانه‌های آنها جذب آب زیاد دارند ، شامل نمی‌شود.

2 مراجع الزامی
مدارک الزامی زیر حاوی مقرراتی است که در متن این استاندارد به آنها ارجاع داده شده است بدین ترتیب آن مقررات جزئی از این استاندارد محسوب می شود. در مورد مراجع دارای تاریخ چاپ و / یا تجدیدنظر، اصلاحیه ها و تجدیدنظرهای بعدی این مدارک مورد نظر نیست. معهذا بهتر است کاربران ذینفع این استاندارد، ‌امکان کاربرد آخرین اصلاحیه ها و تجدیدنظرهای مدارک الزامی زیر را مورد بررسی قرار دهند. در مورد مراجع بدون تاریخ چاپ و / یا تجدیدنظر، آخرین چاپ و / یا تجدیدنظر آن مدارک الزامی ارجاع داده شده موردنظر است.
استفاده از مراجع زیر برای کاربرد این استاندارد الزامی است :
2-1 استاندارد ملی ایران به شماره 3520 سال 1373 بتن تازه ـ‌ تعیین مقدار هوای موجود
2-2 استاندارد ملی ایران به شماره 3203 سال 1371 بتن تازه ـ آزمایش روانی (اسلامپ)
2-3 استاندارد ملی ایران به شماره 3201 سال 1370 بتن تازه ـ روش نمونه برداری
2-4 استاندارد ملی ایران به شماره 3823 سال 1375 بتن تازه ـ روش تعیین اندازه‌گیری مقدار هوای موجود (روش حجمی)
2-5 استاندارد ملی ایران به شماره 6044 سال 1381 بتن آماده ـ ‌ویژگی‌ها
2-6 استاندارد ملی ایران به شماره 4980 سال 1378 سنگدانه‌های ریز ـ روش آزمون تعیین وزن مخصوص انبوهی و جذب آب
2-7 استاندارد ملی ایران به شماره 4982 سال 1378 سنگدانه‌های درشت ـ روش آزمون تعیین وزن مخصوص انبوهی و جذب آب
2-8 استاندارد ملی ایران به شماره 3202 سال 1370 بتن آماده ـ رواداری‌ و قابلیت کاربرد نمونه‌های آزمایشی
2-9 استاندارد ملی ایران به شماره 3821 سال 1375 بتن ـ آزمون وزن مخصوص ، بازدهی و هوای موجود (روش وزنی)

2-10 ASTM C 617-98 (2003) : Standard practice for capping cylindrical concrete speciments .
2-11 ASTM C 125-2003 : Standard terminology relating to concrete and concrete aggregates .
2-12 ASTM C 330-2004 : Standard specification for lightweight aggregates for structural concrete .
2-13 ASTM C 448-1999 : Standard test methods for abrasion resistance of porcelain enamels .
2-14 ASTM E 171-2002 : Standard specification for standard atmospheres for conditioning and testing flexible barrier materials .
2-15 ASTM C 555-2004 : Standard test methods for total evaporable moisture content of aggregate by drying .
2-16 ASTM C 70-2001 : Standard test methods for surface moisture in fine aggregate .
2-17 ASTM C 138-2001 : Standard test methods for density (unit weight) , veild , and air content (gravimetric) of concrete .
2-18 ASTM C 1064-2004 : Standard test methods for temperature of freshly mixed hydraulic cement concrete .
2-19 ASTM C 617-2003 : Standard practice for capping cylindrical concrete specimens .
2-20 ASTM C 511-2003 : Standard specification for mixing rooms , moist cabinets , moist rooms , and water storage tanks used in the testing of hydraulic cements and concretes .
2-21 ASTM C 192-2002 : Standard practice for making and curing concrete test speciments in the laboratory .
2-22 ASTM C 39-2003 : Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete speciments .

3 وسایل لازم
3-1 قالب ها
3-1-1 کلیات : قالب‌ها و وسایل باز و بسته کردن که در تماس با بتن هستند باید از جنس فولاد، آهن ریختگی یا سایر مواد غیر قابل جذب و غیر قابل واکنش ، سیمانهای پرتلند و هیدرولیک می‌باشد. قالب‌ها باید ازنظر ابعاد و تغییرات ابعادی با ویژگی‌های مورد نیاز در روش مطابقت داشته باشند. قالب‌ها باید ویژگی‌های ابعادی و شکل خود را در حین شرایط سرویس دهی حفظ کنند. هم چنین باید در حین استفاده‌، مانع عبور آب از خود باشند که این بوسیله قابلیت حفظ آبی که در آنها ریخته می‌شود تشخیص داده می‌شود.
یک آب بند مناسب مثل گریس‌های غلیظ، رس مدل سازی یا واکس میکروبلورین باید هنگامی که جلوگیری از نشتی آب در درزها مدنظر است مورد استفاده قرار گیرد. نر و مادگی‌های مناسب جهت اتصال محکم قالب به صفحه زیرین مورد نیاز است. قالب‌هایی که مجدداً استفاده می‌شوند باید کمی با روغن‌های مخصوص (رهاساز) یا با یک ماده چرب کننده غیر واکنش پذیر و مناسب قبل از استفاده چرب شوند.
3-1-2 قالب‌های استوانه‌ای
قالب‌های مورد نیاز برای جایدهی بتن در قالب به صورت عمودی باید با ویژگی‌های بند 3-1-1 و استاندارد بند 2-8 مطابقت داشته باشند.
3-1-2-1 قالب‌های افقی برای آزمونه‌های استوانه‌ای خزش
قالب‌های افقی باید با ویژگی‌های بند 3-1-1 مطابقت داشته باشند. هم چنین شکل و ابعاد آنها باید استاندارد بند 2-8 مطابقت داشته باشد. از قالب‌های افقی فقط برای آزمونه‌های خزش که حاوی
نشان دهنده کرنش است استفاده می‌‌شود. نشان دهنده کرنش بطور محوری درون بتن محاط شده است.
قالب‌های استوانه‌ای خزش را در حالتی که به طور افقی قرار گرفته‌اند، پر کنید. بر روی قالب‌های استوانه‌ای خزش یک سوراخ به موازات محور قالب وجود دارد که این سوراخ در طول قالب‌ ادامه دارد. به طوری که بتن از آنجا به داخل قالب‌ ریخته می‌شود. پهنای سوراخ نصف قطر آزمونه است. اگر لازم باشد لبه‌های سوراخ را می‌توان تقویت کرد تا ازنظر ابعادی پایدار باقی بماند. برای اینکه لازم نباشد سطوح انتهایی آزمونه‌ها صاف شود یا پوشش داده شود قالب‌ها باید دارای دو صفحه انتهایی ضخیم با ضخامت 35/2 میلی‌متر و سطوح صاف ماشین کاری شده باشند همواری سطوح باید مطابق با استاندارد بند 2-19 باشند.
توصیه می‌شود صفحه‌های انتهایی محکم به قالب وصل گردند. سطوح داخلی هر صفحه انتهایی باید دارای سه برجستگی به طول تقریبی 5/2 میلی متر باشند تا صفحه‌ها بطور محکم در بتن جای گیرند. یک صفحه زیری باید از یک گوشه داخل سوراخ شود تا به سیم سربی گیج کرنش، اجازه خروج آزمونه از کناره صفحه را بدهد. بهتر است بطور دقیق محل گیج کرنش ایجاد شود. همه سوراخ‌های مورد نیاز باید تا جای ممکن کوچک باشند تا مزاحمت آنها برای اندازه‌گیری‌های بعدی کرنش کمینه گردد و همه سوراخ‌ها باید آب بندی شده باشند.
3-1-2-2 قالب‌های منشوری و تیری
این دسته از قالبها باید مستطیل شکل باشند (بجز موارد ویژه) و ابعادشان برای تهیه آزمونه‌هایی با اندازه‌های طراحی شده مناسب باشد. سطوح داخلی قالب‌ها باید صاف و عاری از دندانه باشد. کناره‌ها، پایین و انتهاها نسبت به یکدیگر باید دارای زاویه‌های صاف باشند و سطوح آنها صاف و راست و عاری از تاب باشد. بیشینه اختلاف از سطح مقطع اسمی نباید بیش از 2/3 میلی‌متر برای قالب‌های با عمق یا پهنای بیشتر از 152 میلی متر و از 6/1 میلی متر برای قالب‌های با عمق یا پهنای کمتر از 152 میلی متر باشد. بجز برای آزمونه‌های مقاومت خمشی قالبها نباید بیشتر از 6/1 میلی متر از طول اسمی اختلاف داشته باشند. آزمونه‌های مقاومت خمشی نباید بیش از 6/1 میلی متر از طول مورد نیاز کوچکتر باشند اما می‌توانند بلندتر باشند.
3-2 کوبه
در این روش دو اندازه برای کوبه معرفی شده است :
الف ـ کوبه‌های بلند با قطر 16 میلی متر و تقریباً طول 610 میلی متر
ب ـ کوبه‌های کوتاه با قطر 10 میلی متر و تقریباً طول 305 میلی متر
هر دو نوع آنها باید فولادی مستقیم و گرد با حداقل یک سر گرد شده به شکل نوک نیمه کروی و با همان قطر میله می‌باشند (هر دو انتها نیز اگر لازم باشد می‌توانند گرد باشند).
3-3 چکش
یک چکش با سر پلاستیکی به وزن 30600 گرم .
3-4 لرزاننده ها
لرزاننده‌های درونی، استوانه‌های صلب یا انعطاف پذیری هستند که ترجیحاً با موتور الکتریکی کار می‌کنند. باید فرکانس لرزشی آن 7000 لرزه بر دقیقه یا بیشتر در حین استفاده باشد. قطر خارجی یا داخلی عضو لرزان باید حداقل 19 میلی متر و حداکثر 38 میلی متر باشد. مجموع طول استوانه و عضو لرزان باید از حداکثر عمق قسمتی که لرزانیده شده 75 میلی متر بیشتر باشد.
لرزاننده‌های بیرونی ممکن است دو نوع باشند : میزی یا تخته‌ای. توصیه می‌شود فرکانس لرزاننده‌های بیرونی برابر و یا بیشتر از 3600 لرزه بر دقیقه باشد. در لرزاننده‌های میزی و تخته‌ای باید قالب محکم با انبرک به دستگاه متصل گردد.
یادآوری ـ تکان‌های لرزاننده که به میز یا تخته اعمال می‌شود می‌تواند توسط یک وزنه خارج از مرکز روی محور یک موتور الکتریکی یا یک محور مجزا که بوسیله موتور می‌چرخد باشد.

3-5 ابزار کوچک
ابزارها و لوازم کوچک مورد نیاز عبارتند از : بیل، سطل، ماله، سوهانهای چوبی، ماله‌های سرگرد، شمشه یا صاف کننده سطح بتن، گیج حساسه، کمچه، خط کش‌ها و کاسه‌های فلزی برای مخلوط کردن .
3-6 اسلامپ
دستگاه اندازه‌گیری اسلامپ باید مطابق با استاندارد بند 2-2 باشد.
3-7 ظرف تهیه آزمونه و مخلوط کردن
کف ظرف باید صاف بوده و از جنس فلزات سنگین ، نفوذ ناپذیر در برابر آب باشد. هم چنین باید عمقی مناسب و گنجایش کافی برای راحت مخلوط کردن مواد توسط بیل یا ماله را داشته باشد. چنانچه مخلوط کردن بوسیله ماشین انجام شود، ظرف باید مواد تخلیه شده از مخلوط کن را در خود جای داده و قابلیت دوباره مخلوط کردن آنها با بیل و ماله را داشته باشد.
3-8 تجهیزات الک کردن به روش تر
در صورتی که الک کردن به روش تر مورد نیاز است، وسایل لازم باید مطابق با استاندارد بند 2-3 باشد.
3-9 دستگاه اندازه‌گیری میزان هوا
این دستگاه برای اندازه‌گیری میزان هوا باید مطابق با استانداردهای بند 2-1 و 2-4 بطور همزمان باشد.
3-10 ترازوها
ترازوها مورد استفاده جهت توزین پیمانه‌های مواد و بتن باید دارای دقت 3/0 درصد وزنی در هر محدوده از وزن‌های توزین شونده ، باشد.

یادآوری ـ بطور کلی مقادیر کم نباید با ترازوهای ظرفیت بالا توزین شود. در بیشتر کاربردها کمترین مقداری که توسط یک ترازو باید وزن شود ، معادل بیش از 10 درصد حداکثر ظرفیت ترازو است اما این عدد خیلی به ویژگی‌های ترازو و دقت مورد نیاز در توزین بستگی دارد. ترازوهای مناسب برای توزین مواد بتنی ترجیحاً باید دقت در حدود 1/0 درصد ظرفیت کلی ترازو را داشته باشد ولی در هر صورت احتیاط قبلی باید رعایت شود. اما ترازوهای دیجیتال دقیق از قاعده فوق مستثنی هستند و باید با دقت 001/0 درصد عمل کنند. دقت توزین مقادیر کم باید از طریق توزین یک مقدار زیاد با و بدون آن مقدار کم صورت گرفته و سپس اختلاف آن دو عدد به دست آورده شود.

3-11 مخلوط کن بتن
مخلوط کن می‌تواند یک مخلوط کن استوانه‌ای چرخنده، مخلوط کن یکور شونده یا هر طرف چرخنده یا مخلوط‌ کن‌های با بیلچه چرخنده مناسب برای مخلوط کردن پیمانه‌های تهیه شده با اسلامپ مورد نیاز ، باشد.

یادآوری ـ یک مخلوط کن تاوه‌ای برای بتن با اسلامپ کمتر از (4/25 میلی متر) نسبت به مخلوط کن استوانه‌ای چرخنده مناسب‌تر است. سرعت چرخش، درجه کج شدن و ظرفیت یک مخلوط کن کج شو همیشه برای بتن‌های آزمایشگاهی مناسب نیست. ممکن است مخلوط کنی قابلیت استفاده با سرعت چرخش، زاویه کج شدن و ظرفیتی کمتر از آن چیزی که سازنده پیش بینی کرده را داشته باشد.

4 نمونه برداری
4-1 آزمونه‌های استوانه ای شکل
استوانه‌ها برای آزمونهایی نظیر مقاومت خمشی ، مدول الاستیسیته ، خزش و مقاومت کششی برزیلی ممکن است با اندازه‌های مختلف حداقل قطر 50 میلی متر و طول 100 میلی متر تهیه شوند.
در موارد دیگر ابعاد باید مطابق با بند 4-4 و روش آزمون مربوطه تعیین گردد.
آزمونه‌های استوانه‌ای برای آزمونهای غیر از خزش باید قالب گیری شده و اجازه داده شود تا در جهت محور عمودی استوانه بماند تا سخت شود. آزمونه‌های استوانه‌ای برای آزمون خزش ممکن است در جهت محور عمودی یا افقی استوانه بتن ریزی شوند و در همان جهت باقی بمانند تا سخت شوند.
4-2 آزمونه‌های منشوری شکل
آزمونه‌های تیری شکل برای مقاومت خمشی، آزمونه‌های مکعبی شکل برای مقاومت فشاری، آزمونه‌های منشوری شکل برای سیکل یخبندان، پیوستگی، تغییرات طولی، تغییرات حجمی و غیره باید به موازات محور طویل‌ترشان جادهی شوند، مگر اینکه موارد دیگری در روش آزمون در تحقیق مورد نیاز بوده باشد و در این صورت باید ابعاد مطابق با نیازمندی‌های روش آزمون ویژه باشد.
4-3 آزمونه‌های دیگر
شکل و اندازه‌های آزمونه‌ها برای آزمون‌های ویژه را می‌توان طراحی و قالب‌گیری کرد. البته این امر باید مطابق با روش عمومی نشان داده شده در آن آزمون خاص صورت گیرد.
4-4 اندازه آزمونه برحسب اندازه سنگ دانه ها
قطرآزمونه‌های استوانه‌ای یا حداقل ابعاد سطح مقطع عمودی دیگر آزمونه‌ها باید حداقل سه برابر حداکثر اندازه اسمی سنگدانه‌های درشت در بتن باشد.

یادآوری ـ بطورکلی حداکثر اندازه دانه اسمی به اندازه‌ای گفته می‌شود که 15 درصد دانه‌ها روی آن الک باقی بمانند.

سنگدانه‌های خیلی درشت با فراوانی کم باید در حین مخلوط کردن یا قالب گیری آزمونه جدا شوند. هنگامی که در تهیه بتن سنگدانه‌هایی بزرگتر از اندازه‌های مناسب قالب‌ها و تجهیزات بخواهد مورد استفاده قرار گیرد، بتن مورد آزمون را به روش تر الک کنید.
4-5 تعداد آزمونه‌ها
تعداد آزمونه‌ها و تعداد پیمانه‌های آزمون بستگی به کار عملی و نوع آزمون دارند. معمولاً سه آزمونه یا بیشتر برای هر سن و شرایط آزمون قالب گیری می‌شود مگر اینکه موارد دیگر مشخص شده باشد.

یادآوری ـ برای آزمونه‌های مقاومت فشاری معمولاً سن‌های 7 و 28 روز و برای آزمونه‌های مقاومت خمشی 14 و 28 روز بکار می‌رود. آزمونه‌های شامل انواع سیمان پرتلند معمولاً در 1، 3، 7 و 28 روز آزمون می‌شوند. برای سن‌های طولانی‌تر هم برای مقاومت فشاری و هم خمشی 3 و 6 ماه و یکسال بکار می‌رود. سن‌های آزمون دیگری ممکن است برای انواع آزمونه‌های دیگر بکار روند.

آزمونه‌هایی که به منظور تعیین یک متغیر مفروض تهیه شده‌اند باید از سه پیمانه مجزا ساخته شوند. چنانچه ساخت حداقل یک آزمونه برای هر متغیر در یک روز معین غیر ممکن باشد، مخلوط کردن سری کاملی از آزمونه‌ها باید در کمترین روزهای ممکن پایان پذیرد و ساخت یکی از مخلوط‌ها باید به عنوان استاندارد مقایسه در تمام روزها تکرار شود.

5 آماده کردن آزمونه
5-1 دما
قبل از اختلاط بتن، دمای مواد اولیه را به دمای اطاق و در محدوده 20 تا 30 درجه سلسیوس برسانید.
5-2 سیمان
محل ذخیره سیمان باید خشک و در مخزنی ضد رطوبت و ترجیحاً فلزی باشد. سیمان باید بطور کامل مخلوط شده باشد تا موجودی یکنواختی برای آزمونها مهیا باشد. باید از الک شماره 20 (m 850) یا الکی ریزتر عبور داده تا همه کلوخه‌ها جدا شوند و بعد روی یک ورق پلاستیکی یا پارچه‌ای ضد آب دوباره مخلوط شده و به مخزن باز گردانده شوند.
5-3 سنگدانه ها
برای جلوگیری از جدا شدن سنگدانه‌های درشت آنها را از سنگدانه‌های اولیه جدا کنید و برای هر پیمانه مجدداً با نسبت‌های مناسب آنها را مخلوط کنید تا دانه بندی مورد نیاز بدست آید.

یادآوری ـ بندرت می‌توان سنگدانه‌های درشت را در یک اندازه منفرد پیمانه کرد. سنگدانه‌های کوچکتر از 63 میلی‌متر را باید به دو تا پنج اندازه طبقه بندی کرد. اگر درصد سنگدانه‌های بین دو الک بیش از 10 درصد کل سنگدانه‌ها باشد نسبت چشمه اندازه‌های الک درشت به الک ریز نباید بیش از دو باشد. در غیر اینصورت بهتر است یک الک اضافه شود.

چنانچه سنگدانه‌های ریز به محدوده های مختلف تقسیم شود در اینصورت آنها را در محیط مرطوب تا زمان استفاده نگهداری کنید تا از جدا شدن ذرات آن از یکدیگر جلوگیری شود مگر اینکه سنگدانه‌ها با دانه‌بندی اصلی اولیه با قوطی مقسم با سوراخهای مناسب، به اندازه پیمانه‌های مورد نیاز در هر آزمون، تقسیم شده باشند. اگر دانه‌بندی‌های غیر معمول برای مطالعه مورد نیاز باشد در اینصورت سنگدانه‌های ریز ممکن است نیازمند خشک کردن و جداسازی در اندازه‌های مختلف باشد به عنوان مثال در این مورد اگر مقدار کلی سنگدانه‌های ریز مورد نیاز بیش از آن چیزی باشد که در دانه‌بندی اولیه موجود است در اینصورت می‌توان به مقدار مورد نیاز از سنگدانه‌های تقریباً یک اندازه جداسازی شده وزن و مخلوط کرد تا به دانه‌بندی مطلوب رسید. هنگامی که مقدار کلی سنگدانه‌های ریز که بدون جداسازی و دانه بندی قرار است استفاده شوند، برای مصرف تا پایان آزمون کافی باشد می‌توان آنها را بطور کامل مخلوط کرده و در محیط مرطوب نگهداری کرد و سپس به همان صورت به مکان مورد نیاز انتقال داد. وزن مخصوص و جذب آب سنگدانه‌ها مطابق با استانداردهای بند 2-6 و 2-7 می‌توانند تعیین گردند.
قبل از اختلاط سنگدانه‌ها، آنها را طوری آماده کنید که از وضعیت رطوبت یکنواخت و معین آنها مطمئن شوید. سپس وزن مورد نیاز سنگدانه‌ها برای استفاده در هر پیمانه بوسیله یکی از روش‌های زیر تعیین می‌شود :
سنگدانه‌های با جذب آب کم (کمتر از 0/1 درصد) در شرایط اتاق خشک (با کم کردن مقدار آبی که بتن گیرش نکرده شده جذب خواهد کرد) ممکن است وزن شوند. این روش به ویژه برای سنگدانه های درشتی که باید در اندازه های مجزا پیمانه شوند مفید است. به دلیل خطر جدا شدن سنگدانه های ریز (در حالت خشک) این روش فقط وقتی برای آنها می تواند به کار رود که آنها در اندازه های مختلف، مجزا و دانه بندی شده باشند.

یادآوری ـ هنگام استفاده از سنگدانه‌های با جذب آب کم قرار گرفته در شرایط اتاق خشک، مقدار آبی که بوسیله سنگدانه‌ها قبل از گیرش بتن جذب خواهد شد می‌تواند برابر 80 درصد اختلاف بین جذب آب 24 ساعته سنگدانه‌ها که براساس استانداردهای بند 2-6 و 2-7 تعیین می‌شود، فرض شود. مقدار آب موجود در حفره‌های سنگدانه در حالت اتاق خشک براساس استاندارد بند 2-15 تعیین می‌شود.

این روش به ویژه برای سنگدانه‌های درشتی که باید در اندازه‌های مجزا پیمانه شوند سودمند است. بدلیل خطر جدا شدن سنگدانه‌های ریز در حالت خشک، این روش فقط وقتی برای آنها می‌تواند بکار رود که آنها در اندازه‌های مختلف، مجزا و دانه بندی شده باشند.
سنگدانه‌های با اندازه دانه‌های مجزا شده را می‌توانید جداگانه به مقدار مورد نیاز پیمانه، وزن کنید. سپس آنها را دوباره در یک ظرف با وزن خالص معلوم مخلوط کرده و به مدت 24 ساعت پیش از استفاده در آب غوطه‌ور کنید. پس از غوطه‌وری، آب اضافی را ، به آهستگی سرریز کنید و وزن مخلوط سنگدانه و آب را تعیین کنید. مقدار رطوبت سنگدانه‌ها را می‌توان براساس استانداردهای بند 2-15 و 2-16 تعیین کنید.
بهتر است سنگدانه‌ها را به گونه‌ای خیس کنید و نگه داری نمایید، که از آب اشباع شده باشند. همچنین محتوی رطوبت سطحی آنها نیز به گونه‌ای باشند، که سطح آنها دیگر آب جذب نکند. بنابراین می‌توان سنگدانه‌ها را 24 ساعت قبل از استفاده نگهدارید. هنگامی که از این روش استفاده شود، مقدار رطوبت سنگدانه‌ها باید با استفاده از محاسبات کمّی مناسب سنگدانه‌های مرطوب تعیین شود. مقدار رطوبت سطحی موجود باید به عنوان بخشی از مقدار مورد نیاز آب مخلوط به حساب آید. رطوبت سطحی در سنگدانه‌های ریز می‌توان براساس استانداردهای بند 2-15 و 2-16 تعیین کرد. این روش برای سنگدانه‌های درشت به دلیل دشوار بودن تعیین دقیق مقدار رطوبت کلی آنها کمتر استفاده می‌شود. در صورت استفاده از این روش برای سنگدانه‌های درشت، به منظور اطمینان از دستیابی به دانه‌بندی مناسب باید کسر سنگدانه‌ها با اندازه ذرات مختلف جداگانه حمل شوند.
سنگدانه‌های ریز یا درشت ممکن است در شرایط اشباع شده ولی با سطح خشک رسانده شوند و تا وقتی که برای استفاده توزین شوند نگاهداری شوند. این حالت معمولاً برای تهیه مواد با پیمانه‌هایی کوچکتر از 007/0 متر مکعب ازنظر حجم بکار می‌رود.

یادآوری ـ از خشک شدن سنگدانه‌ها در طی توزین و استفاده باید جلوگیری کنید.

5-4 سنگدانه‌های سبک
مقدار رطوبت سنگدانه‌های سبک در حین مخلوط کردن ممکن است اثرات مهمی روی رفتار بتن تازه مخلوط شده و بتن سخت شده مثل کاهش اسلامپ، مقاومت فشاری و مقاومت در برابر سیکل‌های یخبندان داشته باشد.

یادآوری ـ این استاندارد ، سنگدانه‌های سبک، سرباره کوره بلند سرد شده در هوا و سنگدانه‌های طبیعی حفره‌دار با تخلخل زیاد را به دلیل جذب آب زیادشان، در بر نمی‌گیرد.

5-5 افزودنی ها
افزودنی‌های پودری شکل که نامحلول هستند و حاوی نمک‌های نم گیر نیستند و قرار است به مقدار کم به بتن اضافه می‌شوند، باید قبل از اضافه شدن به بتن با بخشی از سیمان مخلوط شوند تا از توزیع یکنواخت و کامل آن در بتن اطمینان حاصل شود. فقط مواد کاملاً نامحلولی که به بیش از 10 درصد وزن سیمان اضافه می‌شوند همانند پوزولانها باید مثل سیمان انتقال یابند و به همان روش به پیمانه اضافه شوند. افزودنی‌های پودر شده‌ای که خیلی زیاد نامحلول هستند اما شامل نمک‌های نم گیر هستند باعث گلوله‌ای شدن سیمان می‌شوند و باید با سنگدانه‌های ریز مخلوط شوند.
چنانچه از افزودنی‌های مایع و یا محلول در آب استفاده شود، باید آب اضافی ایجاد شده در اثر افزودن این محلول‌ها از آب اولیه کم گردد.
افزودنی‌های ناهمخوان به شکل غلیظ، مثل محلول‌های کلرید کلسیم و هوازاها و کند کننده‌های گیرش خاص نباید قبل از اضافه شدن به بتن با یکدیگر مخلوط شوند. زمان، ترتیب و روش اضافه کردن چنین افزودنی‌هایی به پیمانه بتن می‌تواند اثرات مهمی روی رفتارهای بتن مثل زمان گیرش و مقدار هوا داشته باشد. روش انتخاب شده باید از یک پیمانه به پیمانه دیگر تغییر نکند و شباهت خوبی به روش عملی کارگاهی داشته باشد.

یادآوری ـ تجهیزات مخلوط کردن و قطعات فرعی آنها باید بطور کامل تمیز شوند تا افزونه‌ها و افزودنی‌های شیمیایی مورد استفاده در پیمانه‌های غیر مشابه بتن روی پیمانه‌های بعدی اثر نگذارند.



6 روش‌های آزمون
6-1 اختلاط بتن
6-1-1 کلیات
بتن را در مخلوط کن مناسب یا دستی مخلوط کنید به گونه‌ای که اندازه پیمانه بتن 10 درصد بیش از مقدار مورد نیاز برای پر کردن قالب آزمونه باشد. روش مخلوط کردن دستی برای بتن‌های با افزودنی هوازا یا بتن‌هایی که اسلامپ‌ قابل اندازه‌گیری ندارند و خیلی خشک هستند قابل بکارگیری نیست. مخلوط کردن دستی فقط به پیمانه‌هایی با حجم 007/0 مترمکعب یا کمتر محدود می‌شود. انواع روش‌های مخلوط کردن در بندهای 6-1-2 و 6-1-3 آمده است. با این همه، روش‌های دیگری ممکن است در حالت‌های ویژه و یا کاربردی و یا هنگامی که روش ارائه شده در اینجا غیر قابل بکارگیری باشد مورد استفاده قرار گیرد. یک مخلوط کنِ گردنده نیز می‌تواند مناسب باشد. این مخلوط کن ماشینی از آنجایی مهم است که بخواهیم ترتیب و روش مخلوط کردن از یک پیمانه به پیمانه دیگر یکنواخت باشد و اثری روی مطالعه نداشته باشد.
6-1-2 اختلاط ماشینی
پیش از شروع به چرخیدن مخلوط کن سنگدانه‌های درشت را به همراه مقداری از آب مخلوط و اگر افزودنی‌های محلول مورد نیاز هستند (مطابق بند 5-5)، اضافه کنید. در صورت امکان افزودنی‌ها را در آب مخلوط کرده و قبل از اضافه کردن پخش کنید. پس از شروع به مخلوط کردن به ترتیب سنگدانه‌های ریز، سیمان و آب را به مخلوط کن اضافه کنید. در صورتی که مخلوط کردن سنگدانه‌های ریز و سیمان و آب در حین کار کردن مخلوط کن برای مخلوط‌های خاص یا آزمونهای خاص امکان‌پذیر نباشد، این مواد را می‌توانید حین خاموش بودن مخلوط کن و پس از مخلوط کردن سریع سنگدانه‌های درشت و کمی آب اولیه، اضافه کنید. پس از اینکه همه اجزاء بتن به مخلوط کن اضافه شدند، بمدت سه دقیقه مواد را مخلوط کنید. سپس مخلوط کن را خاموش کنید و بعد مجدداً دو دقیقه دیگر، مواد را مخلوط کنید. درب بالا یا پایین مخلوط کن برای جلوگیری از تبخیر آب باید بسته شوند.
تخلیه همه ملات از مخلوط کن کار سختی است. برای جبران این مشکل یکی از دو روش زیر می‌تواند استفاده شود تا از درست بودن پیمانه مخلوط شده نهایی اطمینان حاصل شود :
6-1-2-1 چرب کردن دستگاه مخلوط کن
قبل از مخلوط کردن پیمانه آزمونه اصلی، ملاتی مشابه مخلوط نهایی ولی بدون سنگدانه‌های درشت در مخلوط کن بریزید تا به جداره‌های ظرف بچسبد هم چنین می‌توانید اولین بتن مخلوط شده را دور بریزید، چون ملات آن جدا شده و به جداره چسبیده است.
6-1-2-2 مخلوط پر ملات
آزمونه اولیه را به گونه‌ای انتخاب کنید که مقدار ملات آن بیش از مقدار مورد نظر باشد. این مقدار ملات اضافی باید حدود مقدار ملاتی باشد که به جداره‌های مخلوط کن می‌چسبد. در این روش اولین بتن مخلوط شده هم مورد استفاده قرار خواهد گرفت. البته اگر تمامی آزمونه‌ها پر ملات انتخاب شوند پس از هر بار مخلوط کردن باید مخلوط کن را تمیز کنید. برای حذف جدایش، بتن مخلوط شده با دستگاه باید در ظرفی نم‌دار و تمیز ، با بیلچه یا ماله دوباره مخلوط شود.
6-1-3 اختلاط دستی
پیمانه بتن را در یک ظرف یا سطل فلزی نم دار تمیز و بدون سوراخ، بوسیله یک ماله با لبه پهن مخلوط کنید. هنگامی که سنگدانه‌ها را مطابق بند 5-3 آماده کردید، مخلوط کردن را به ترتیب مراحل زیر انجام دهید :
الف ـ ‌سیمان و افزودنی‌های پودری نامحلول (اگر باید مصرف شوند) و سنگدانه‌های ریز را بدون اضافه کردن آب کاملاً مخلوط کنید.
ب ـ سنگدانه‌های درشت را بدون آب به پیمانه اضافه کنید و عمل مخلوط کردن را تا زمانی که توزیع همگنی در پیمانه حاصل نشده است، ادامه دهید.
پ ـ آب و افزودنی‌های محلول در آب (اگر مصرف می‌شوند) را به مخلوط حاصله اضافه کنید و عمل مخلوط کردن را ادامه دهید تا بتن کاملاً همگن حاصل شود. چنانچه در مخلوط کردن تأخیری صورت گیرد، باید برای دستیابی به روانی مناسب، مجدداً آب به مخلوط اضافه کنید. بنابراین آزمونه قبلی را دور بیندازید و آزمونه جدیدی مجدداً ساخته و عملیات فوق را دوباره انجام دهید.
6-1-4 بتن مخلوط شده
مقادیر مورد نیاز از بتن مخلوط شده و آماده را برای تهیه آزمونه‌های قالب گیری شده جدا کنید، به گونه‌ای که این آزمونه‌ها نماینده واقعی بتن باشند. در صورتی که عمل مخلوط کردن مجدد بتن و یا ساخت آزمونه قالب ریزی شده انجام نمی‌شود روی این بتن‌های آماده را باید پوشاند تا از تبخیر آب آنها جلوگری شود.
6-2 اسلامپ ، میزان هوا ، بازدهی بتن و دما
6-2-1 اسلامپ
اسلامپ هر پیمانه بتن مخلوط شده باید بلافاصله پس از مخلوط کردن مواد براساس استاندارد بند 2-2 اندازه‌گیری شود.
6-2-2 میزان هوا
میزان هوا هنگامی که مورد نیاز باشد باید براساس استانداردهای بند 2-1 و 2-4 اندازه‌گیری شود. روش ارائه شده در استاندارد بند 2-4 نباید برای بتن‌هایی که با سنگدانه‌های سبک وزن، سرباره کوره بلند سرد شده در هوا و سنگدانه‌های با تخلخل بالا ساخته شده‌اند بکار روند. بتن تهیه شده پس از اندازه‌گیری میزان هوا، باید دور ریخته شود.
6-2-3 بازدهی بتن
بازدهی هر پیمانه از بتن (در صورت نیاز) باید براساس استاندارد بند 2-9 تعیین کنید. بتن استفاده شده برای اسلامپ و بازدهی بتن را می‌توان دوباره به مخلوط برگردانده و مجدداً آن را با پیمانه اصلی مخلوط کرد.
6-2-4 دما
دمای هر پیمانه بتن براساس استاندارد بند 2-18 اندازه‌گیری می‌شود.
6-3 آماده کردن آزمونه
6-3-1 محل قالب ها
قالب‌هایی که بزودی جهت بتن ریزی استفاده خواهند شد باید 24 ساعت قبل به محل ساخت بتن آورده شوند. اما اگر قالب‌ها قرار نیست که بزودی استفاده شوند باید بلافاصله پس از تخلیه به انبار ذخیره قالب‌ها برده شوند. محل قالب‌ها باید روی سطحی صاف و عاری از هرگونه ارتعاش و به هم خوردگی باشد. باید از تکان‌ دادن ، ضربه زدن، کج کردن و یا خراشیدن سطح آنها در حین انتقال به انبار خودداری شود.
6-3-2 جایدهی بتن
بتن را با استفاده از کمچه ، ماله پهن و یا بیلچه درون قالب بریزید. پیمانه‌های برداشته شده از بتن سرپر باشند و باید مطمئن شد که یک پیمانه پر نماینده خوبی برای کل بتن موجود در مخلوط کن می‌باشد. ممکن است مجبور به دوباره مخلوط کردن بتن در ظرف مخلوط کن بوسیله بیلچه یا ماله شوید در این صورت باید از جدا شدگی ذرات در حین پر کردن قالب جلوگیری کرد. ماله یا کمچه را روی لبه‌های بالایی قالب حرکت دهید تا بتن اضافی در سطح قالب تمیز شود تا شکل هندسی منظم قطعه حفظ شده و جدا شدگی ذرات سنگدانه درشت در قالب به حداقل برسد. نهایتاً بتن را بوسیله کوبه پخش کنید و پس از آن شروع به متراکم کردن کنید. در جایدهی لایه نهایی باید سعی شود که مقداری بتن طوری اضافه شود که بعد از متراکم سازی قالب کاملاً پر باشد. از ریختن بتنی غیر از بتن اصلی در قالب پر نشده خودداری کنید.
6-3-2-1 تعداد لایه ها
تعداد لایه‌ها یا مراحل بتن ریزی و تراکم در قالب‌ها با توجه به شکل آنها در جدول شماره 1 نشان داده شده است.

جدول شماره 1- تعداد لایه‌های مورد نیاز برای پر کردن قالب‌ها
نوع آزمونه اندازه
(میلی متر) روش تراکم تعداد لایه عمق متوسط هر لایه
(میلی متر)
استوانه‌ای تا 300 میله زنی 3 لایه 100
بالای 300 میله زنی به قدر لازم ــ
تا 460 لرزاندن 2 لایه عملی‌ترین اندازه 200
بالای 460 لرزاندن 3 یا بیشتر ــ
آزمونه‌های منشوری و خزش استوانه‌ای تا 200 میله زنی 2 لایه ــ
بالای 200 میله زنی 3 یا بیشتر 100
تا 200 لرزاندن 1 لایه ــ
بالای 200 لرزاندن 2 یا بیشتر عملی‌ترین اندازه 200

6-4 متراکم کردن بتن
6-4-1 روش‌های متراکم سازی
روش‌های مختلفی برای آماده سازی آزمونه‌ها جهت انجام روش‌های متراکم سازی وجود دارد که عبارتند از میله زنی، لرزاندن درونی یا بیرونی .
انتخاب روش تراکم مبتی بر اسلامپ است که بر این اساس در خود استاندارد روش متراکم سازی گفته شده که روش برای چه کارهایی ترجیح داده می‌شود. بتن‌هایی با اسلامپ بالای 75 میلی متر میله زنی می‌شوند. بتن‌های با اسلامپ 75-25 میلی متر میله زنی یا لرزانده می‌شوند. بتن‌های با اسلامپ زیر 25 میلی متر لرزانده می‌شوند. از لرزاندن داخلی نباید برای استوانه‌های با قطر کوچکتر از 100 میلی متر و منشورها یا میله‌های با پهنا و عمق کمتر از 100 میلی متر استفاده کرد.

یادآوری ـ بتن با مقدار آب کم که قابلیت متراکم شدن با روشهای مطرح شده در این استاندارد را ندارد مطرح نشده است. شرایط چنین آزمونه‌هایی و روش‌های آزمون آنها در استانداردهای مربوطه آمده است. بعضی از این بتن‌ها از طریق اعمال لرزاننده بیرونی به همراه اعمال فشار اضافی در سطح بتن به منظور جابه‌جایی سنگدانه‌های درشت و متراکم شدن بتن، قابل تهیه هستند. برای چنین مخلوط‌هایی روش زیر باید اجرا شود : در قالب‌های استوانه‌ای حدود نصف آن مواد ریخته و استوانه‌ای توپر روی سطح بتن قرار می‌گیرد بعد تحت لرزاندن بیرونی قرار می‌گیرد. مثلاً 150 از 300 میلی متر قالب پر شده یک وزنه 5/4 کیلوگرمی به ارتفاع 75 میلی‌متر روی آن قرار می‌گیرد. وزنه می‌تواند قالبی کوچکتر باشد که قطر آن حدود 6 میلی متر از قطر داخلی قالب اصلی کوچکتر است. اگر قالب اصلی ارتفاع 150 میلی متری داشته باشد مقدار 75 میلی متر آن پر شده بعد قالبی به ارتفاع 50 میلی متر به وزن 1/1 کیلوگرم روی آن قرار می‌دهیم. تا وقتی که شیره بتن در اثر لرزاندن خارج شود و دور انتهایی وزنه را بگیرد باید عمل لرزاندن را ادامه داد.

6-4-2 میله زنی
بتن را بصورت لایه‌ای مطابق با جدول شماره 1 درون قالب قرار دهید. میله زنی هر لایه را به تعداد ضربه‌ها و اندازه میله‌ها مطابق با جدول شماره 2 کامل کنید. لایه انتهایی را تا عمق آن میله زنی کنید. ضربه‌ها را بطور یکنواخت در سطح مقطع قالب پخش کنید و برای هر لایه، میله تا عمق 12 میلی متر در لایه زیری بتن، نفوذ کند البته در صورتی که عمق لایه کمتر از 100 میلی متر باشد، ولی برای لایه‌های ضخیم‌تر از 100 میلی متر میله حدود 25 میلی متر در لایه زیری نفوذ کند. سپس کناره‌های بیرونی قالب را 10 تا 15 بار به آرامی با چکش ضربه بزنید تا حفره‌های باقی مانده از عمل لرزاندن بسته شود و حبابهای بزرگ حبس شده، رها شود. چنانچه از قالب‌های سبک وزن ، یک بار مصرف، استفاده می‌کنید باید با دست باز به کناره‌های آن ضربه بزنید. زیرا که ضربه زدن با چکش ممکن است آنرا خراب کند. بعد از میله زنی بتن را در طول کناره‌ها و انتهای قالب‌های میله‌ای و منشوری ماله بکشید.
جدول شماره 2- قطر میله‌ و تعداد میله زنی استفاده شده برای قالب گیری آزمونه‌های مختلف
استوانه ها
قطر استوانه‌ها
(میلی متر) قطر میله
(میلی متر) تعداد ضربه‌ها بر یک لایه
150-50 (8/3) 25
150 (8/5) 25
200 (8/5) 50
250 (8/5) 75
تیرها و منشورها
سطح ویژه آزمونه ها
(سانتی مترمربع) قطر میله‌
(میلی متر) تعداد ضربه‌ها بر یک لایه
زیر 160 (8/3) 25
310-160 (8/3) یک ضربه برای هر 7 سانتی‌مترمربع از سطح
بیشتر از 320 (8/5) یک ضربه برای هر 14 سانتی‌مترمربع از‌سطح
استوانه‌های خزش عمودی
قطر استوانه‌ها
(میلی متر) قطر میله‌
(میلی متر) تعداد ضربه‌ها بر یک لایه
150 16 کلاً 50 ضربه، هر طرف 25 ضربه

6-4-3 لرزاندن
عوامل مؤثر در طی عمل لرزاندن ، کارایی بتن و راندمان لرزاننده است. معمولاً لرزاندن مؤثر به گونه‌ای است که سطح بتن نسبتاً صاف شود. عمل لرزاندن را تا دست یابی به تراکم مناسب ادامه دهید. لرزاندن زیاد ممکن است سبب جدایش ذرات شود. در این روش ابتدا قالب‌ها را پر کنید و سپس توسط لرزاننده‌های مناسب، به تعداد لایه‌های مورد نیاز طوری که تقریباً لایه‌ها مساوی هم باشند بلرزانید. همه بتن یک لایه را قبل از شروع به لرزاندن در قالب بریزید. لایه آخر را طوری که بیش از 4 میلی متر اضافه نباشد بتن ریزی کنید. سطح را در طی لرزاندن که لرزاننده بیرونی استفاده می‌شود و یا بعد از لرزاندن که لرزاننده درونی یا بیرونی بکار می‌رود پرداخت کنید. در حالتی که عمل پرداخت بعد از لرزاندن صورت می‌گیرد فقط مقدار کافی بتن با ماله اضافه کنید و حدود 3 میلی متر بیش از گنجایش قالب پر کنید. سپس آن را روی سطح پخش کنید و اضافه آن را جمع کنید.
6-4-3-1 لرزاندن درونی
قطر استوانه یا دیواره بیرونی لرزاننده‌های درونی باید بیشتر از یک سوم پهنای قالب در مورد قالب‌های منشوری و میله‌ای نباشد. در مورد قالب‌های استوانه‌ای نسبت قطر سیلندر به قطر عضو لرزاننده باید بیشتر از چهار باشد. در حین عمل تراکم بتن با لرزاننده باید از خورد لرزاننده به دیواره‌ها و کف قالب‌ و ضربه زدن به تجهیزات داخل قالب مثل کرنش سنج جلوگیری کرد. عمل لرزاندن خوب وقتی حاصل می‌شود که هیچ حباب هوایی در داخل آزمونه باقی نماند.
6-4-3-2 لرزاندن درونی آزمونه‌های استوانه‌ای
لرزاندن در سه نقطه مختلف برای هر لایه بتن ریزی باید اعمال شود. لرزاننده باید از لایه‌ای که در حال لرزاندن است عبور کند و تقریباً 25 میلی متر به لایه‌ زیری آن نیز نفوذ کند. بعد از اینکه هر لایه لرزانیده شد حدود 10 تا 15 بار، به آرامی با چکش به بیرون قالب ضربه بزنید تا حفره‌های باقی مانده از عمل لرزاندن بسته شده و حبابهای بزرگ حبس شده رها گردد.
6-4-3-3 لرزاندن درونی آزمونه‌های میله‌ای ، منشوری و استوانه‌های خزش افقی
عمل لرزاندن باید در فاصله‌های بیش از 150 میلی متر از کناره‌ها یا وسط بلندترین طول قالب یا نزدیک کرنش سنج در مورد استوانه‌های خزش انجام شود. برای آزمونه‌های پهن‌تر از 150 میلی متر لرزاندن باید در دو نقطه انجام شود. باید به محور لرزاننده اجازه داد تا 25 میلی متر در عمق لایه نفوذ کند. بعد از اینکه هر لایه لرزانیده شد حدود 10 تا 15 بار ضربه‌هایی به ارامی با چکش به بیرون قالب بزنید تا حفره‌های باقی مانده از عمل لرزاندن بسته شده و حبابهای بزرگ حبس شده رها گردد.
6-4-4 لرزاندن بیرونی
هنگامی که از لرزاننده بیرونی استفاده می‌شود باید مطمئن شد که قالب محکم به اجزاء یا سطح لرزاننده بسته شده است.
6-4-5 پرداخت
پس از عملیات تراکم، حتی در حین لرزاندن، آزمونه را می‌توانید پرداخت کاری کنید. بتن اضافی را برداشته و توسط ماله سطح بتن را با روشهای استاندارد پرداخت نمایید.. چنانچه هیچ گونه پرداختی مشخص نشده باشد، باید سطح آزمونه را با تخته ماله یا ماله منیزیومی پرداخت کنید. پرداخت کاری باید با حداقل دستکاری انجام شود طوری که سطح آزمونه با لبه و کناره قالب هم سطح شود و هیچ پستی و بلندی بیش از 2/3 میلی متر روی آن باقی نماند.
6-4-5-1 آزمونه‌های استوانه‌ای
بعد از تراکم، سطح بالایی آزمونه را توسط میله کوبیدن تا جایی که روانی بتن اجازه دهد شمشه کشی کنید و یا با ماله چوبی یا ماله پرداخت کنید. در صورت لزوم سطح بالایی آزمونه استوانه‌ای تازه ساخته شده را با یک لایه نازک از خمیر سفت سیمان پرتلند مطابق با استاندارد بند 2-10 پوشش دهید تا این خمیر با آزمونه سخت و عمل آورده شود.
6-4-5-2 آزمونه‌های استوانه‌ای خزش افقی جا داده شده
بعد از تراکم سطح آزمونه را با ماله یا ماله چوبی شمشه کشی کنید و سپس برای شکل دادن دهانه آزمونه بطور متحد المرکز با دیگر قسمت‌های آن از حداقل ماله کشی استفاده کنید. در انتها برای رسیدن به حداکثر دقت درشکل شعاعی دهانه‌آزمونه، ازیک شمشه‌منحنی شکل‌استفاده‌کنید و دهانه را پرداخت کنید.
6-6 عمل آوری
6-6-1 پوشش دادن بعد از پرداخت
سطح آزمونه را بلافاصله بعد از پرداخت برای جلوگیری از خشک شدن ملات آزمونه با یک صفحه غیرجاذب و غیر واکنش‌گر، یا یک ورق سفت پلاستیکی با دوام و نفوذ ناپذیر بپوشانید. از کرباس یا گونی کنفی خیس نیز می‌توانید برای پوشاندن آزمونه استفاده کنید. در این صورت باید تا پایان زمان خارج کردن آزمونه از قالب، گونی خیس باقی بماند. قراردادن یک ورق پلاستیکی روی گونی نیز قابلیت حفظ رطوبت را افزایش می‌دهد. باید از خیس شدن سطوح خارجی قالب‌های مقوایی در اثر تماس با گونی برای 24 ساعت اول پس از قالب گیری استوانه‌ها جلوگیری کرد. آب ممکن است سبب انبساط این قالبها و ایجاد خطر برای آزمونه در محدوده زمانی اولیه شود.
6-6-2 خارج کردن از قالب
آزمونه‌ها را پس از 824 ساعت از قالب خارج کنید.
6-6-3 محیط عمل آوری
در صورتی که در استاندارد روش دیگری برای عمل آوری مطرح نشده باشد باید آزمونه‌ها از زمان قالب‌ریزی تا لحظه آزمون در 7/123 درجه سلسیوس به صورت مرطوب عمل آوری شوند.

یادآوری ـ دمای داخلی ماسه مرطوب ، کرباس خیس و یا مواد مشابه دیگر مادامی که تبخیر در حال وقوع است از دمای محیط اطراف کمتر است.

در 48 ساعت اول ، آزمونه‌ها را باید در محیط بدون لرزش نگاهداری کنید. عمل آوری مرطوب را می‌توان با غوطه‌وری آزمونه در آب اشباع از آهک و یا نگاهداری آزمونه در اتاق یا محفظه مرطوب مطابق با استاندارد بند 2-12 ایجاد کرد. که در این حالت باید از تماس قطعه با آب و یا از چکیدن آب بر روی قطعه جلوگیری کنید.
6-6-4 آزمونه‌های مقاومت خمشی
آزمونه مقاومت خمشی را مطابق با بندهای (6-6-1) و (6-6-2) عمل آوری کنید. حداقل 20 ساعت قبل از انجام آزمون باید آزمونه در محلول اشباع آب آهک و در دمای 223 درجه سلسیوس قرار گیرد. بعد از پایان دوره عمل آوری و خروج آزمونه از آب آهک تا پایان انجام آزمون مقاومت خمشی، از خشک شدن سطح آزمونه باید ممانعت کنید.

یادآوری ـ مقدار نسبتاً کم خشک شدن سطح آزمونه‌های مقاومت خمشی باعث کاهش خیلی زیاد مقاومت کششی و در نتیجه کاهش مقاومت خمشی بطور مشخص می‌شود.

7 دقت و انحراف
7-1 داده‌های لازم برای ایجاد دقت در آزمون‌های مختلف این استاندارد
از «برنامه آزمونه مرجع بتن آزمایشگاه مرجع سیمان و بتن» بدست می‌آید. آنالیز این داده‌ها برای دقت اندازه‌گیری یک آزمایشگر و یا چند آزمایشگاه در جدول شماره 3 آمده است.
جدول شماره 3- مقادیر دقت مربوط به ساخت پیمانه‌های آزمایشی
بوسیله استاندارد بند 2-21 و روش آزمون با روش مناسب
ویژگی روش آزمون دقت داد‌ه‌های حاصل از چند آزمایشگاه دقت داده‌های حاصل از یک آزمایشگاه
1 S D2S 1 S D2S
اسلامپ
(میلی متر) استاندارد بند 2-2 4/25 12/71 78/17 8/50
وزن مخصوص
(کیلوگرم برمترمکعب) استاندارد بند 2-9 426/22 074/64 416/14 046/40
میزان هوا (به درصد حجمی)
(بتن بدون هوا) استاندارد بند 2-4 4/0 1/1 3/0 8/0
مقاومت فشاری هفت روزه
(مگاپاسکال) استاندارد بند 2-22 392/2 763/6 399/1 957/1

7-2 انحراف معیار داده‌های حاصل از یک آزمایشگاه
اسلامپ، وزن مخصوص، میزان هوا و مقاومت فشاری هفت روزه پیمانه‌های آزمایشی مطابق با جدول 3 به ترتیب برابر 78/17 میلی متر، 416/14 کیلوگرم بر مترمکعب، 3/0 درصد حجمی و 399/1 مگاپاسکال می‌باشد. بنابراین نتایج آزمون روی دو پیمانه آزمایشی که در همان آزمایشگاه بطور مناسب انجام شده‌اند نباید اختلافشان به ترتیب بیش از 8/50 میلی متر ، 046/40 کیلوگرم بر مترمکعب، 8/0 درصد حجمی و 957/3 مگاپاسکال باشد. این دقت‌ها برای پیمانه‌های آزمایشی با نسبت‌های مواد و آب به سیمان ثابت قابل کاربرد هستند. در استفاده از این مقادیر برای بتن‌های هوادار، بتن با اسلامپ کمتر از 50 میلی متر یا بیشتر از 150 میلی متر و یا بتن ساخته شده با سنگدان‌هایی با وزن غیر معمول یا سنگدانه‌هایی با اندازه بیشینه اسمی بزرگتر از 25 میلی متر باید احتیاط کرد.
7-3 انحراف معیار داده‌های حاصل از چند آزمایشگاه
اسلامپ، وزن مخصوص، میزان هوا و مقاومت فشاری هفت روزه پیمانه‌های آزمایشی به ترتیب برابر
4/25 میلی متر، 426/22 کیلوگرم بر مترمکعب، 4/0 درصد حجمی و 392/2 مگاپاسکال است. بنابراین نتایج آزمون روی یک پیمانه آزمایشی که در آزمایشگاه مختلف بطور مناسب انجام شده است نباید اختلافشان به ترتیب بیش از 12/71 میلی متر، 074/64 کیلوگرم بر مترمکعب، 1/1 درصد حجمی و
763/6 مگاپاسکال باشد. این دقت‌ها برای پیمانه‌های آزمایشی با نسبت‌های مواد و آب به سیمان ثابت قابل کاربرد هستند. در استفاده از این مقادیر برای بتن‌های هوادار، بتن با اسلامپ کمتر از 50 میلی متر یا بیشتر از 150 میلی متر و یا بتن ساخته شده با سنگدانه‌هایی با وزن غیر معمول یا سنگدانه‌هایی با اندازه بیشینه اسمی بزرگتر از 25 میلی متر باید احتیاط کرد.





ISLAMIC REPUBLIC OF IRAN

Institute of Standards and Industrial Research of Iran

ISIRI NUMBER

581



Concrete –Making and curing concrete test specimens in laboratory – Code of practice

1st. Revision