۹-۵-۳ تعیین نسبت های اختلاط بر اساس تجربه کارگاهی و مخلوط های آزمایشی

۹-۵-۳-۱ رده بندی بتن

رده بندی بتن بر اساس مقاومت فشاری مشخصه آن به ترتیب زیر است:

اعداد بعد از C بیانگر مقاومت فشاری مشخصه بتن بر حسب مگاپاسکال می باشند. در عمل، در شرایط اجرایی کارگاهی، در صورتی بتن منطبق بر مشخصات و قابل قبول تلقی می شود که با شرایط مندرج در فصل دهم مطابقت داشته باشد.

۹-۵-۳-۲ روش های تعیین نسبت های اختلاط

۹-۵-۳-۲-۱: برای بتن های پایین تر از رده C20 می توان نسبت های اختلاط را بر اساس تجارب قبلی و بدون مطالعه آزمایشگاهی تعیین کرد و یا به شرط آنکه مصالح مصرفی استاندارد باشند، »نسبت های اختلاط استاندارد« مطابق دفترچه مشخصات فنی عمومی را ملاک قرار داد.

۹-۵-۳-۲-۲: برای بتن های رده C20 و بالاتر، تعیین نسبت های بهینه اختلاط باید ازطریق مطالعات آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن ضوابط طراحی بر اساس دوام صورت گیرد.

این مطالعات ممکن است قبل از شروع عملیات اجرایی توسط طراح انجام پذیرد و نتیجه به دست آمده به عنوان »نسبت های اختلاط مقرر« در دفترچه مشخصات فنی خصوصی درج شود، یا توسط مجری به انجام رسد و نتیجه به دست آمده به عنوان »نسبت های اختلاط تعیین شده« به کار رود.

۹-۵-۳-۳ مقاومت فشاری متوسط

۹-۵-۳-۳-۱: مقاومت فشاری متوسط لازم، باید برابر با بزرگترین مقدار بدست آمده از هر یک از دو رابطه(۹-۵-۱) و (۹-۵-۲) در نظر گرفته شود:

          (1- 5- 9)

              (2- 5- 9)

که در آنها S، انحراف استاندارد مقاومت فشاری آزمونه ها بر حسب مگاپاسکال می باشد.

۹-۵-۳-۴ تعیین انحراف استاندارد

برای تعیین انحراف استاندارد می توان از دو روش استفاده کرد:

اگر از نتایج آماری پروژه های مشابه قبلی استفاده می گردد باید طبق بند ۹-۵-۳-۴-۱ انحراف استاندارد محاسبه گردد.

منظور از پروژه های مشابه پروژه هایی است که:

مصالح مصرفی بکار رفته در آن و پروژه موجود از نظر نوع و مشخصات فنی تشابه داشته باشند.

شرایط نظارت و کنترل کیفیت آنها و پروژه موجود تشابه داشته باشند.

مقدار تفاوت در مقاومت فشاری مشخصه بتن در آنها و پروژه موجود از 5 مگاپاسکال بیشتر نباشد.

در غیر اینصورت برای مواردی که اطلاعات آماری وجود ندارد، از روش ارائه شده در بند۹-۵-۳-۴-۲استفاده می شود.

۹-۵-۳-۴-۱: محاسبه انحراف استاندارد بر اساس نتایج آماری پروژه های قبلی

در این روش باید بر اساس نتایج مقاومت فشاری آزمونه ها که از پرونده آزمایش های پروژه های مشابه بدست آمده است، انحراف استاندارد را با استفاده از رابطه(۹-۵-۳) محاسبه کرد.

     (3- 5- 9)

x: مقاومت فشاری آزمونه

m: میانگین مقاومت فشاری آزمونه ها

n: تعداد آزمونه ها

نتایج آزمایش حداقل 30 نمونه متوالی باید از پروژه مشابه قبلی موجود باشد. اگر کمتر از 30 نتیجه آزمایش موجود باشد، باید ضریب اصلاحی برای انحراف استاندارد مطابق رابطه (4- 5- 9) محاسبه گردد:   

                           (4- 5- 9)

که در آن:

:n تعداد آزمونه ها

چنانچه نتایج آزمایش حداقل 30 نمونه متوالی موجود نباشد، می توان از دو گروه نمونه های متوالی با مجموع حداقل 30 آزمایش استفاده کرد. در چنین حالتی باید انحراف استاندارد دو گروه آزمایش بر اساس رابطه (۹-۵-۵) به صورت میانگین آماری محاسبه گردد.

                        (5- 5- 9)

 که در آن:

میانگین آماری انحراف استاندارد در گروه نمونه های متوالی

S₁وS_۲   انحراف استاندارد محاسبه شده از دو گروه نمونه های متوالی

n₁وn_۲   تعداد نمونه ها در دو گروه متوالی

اگر از روش محاسبه انحراف استاندارد بر اساس نتایج پروژه های مشابه استفاده شود، باید موارد زیر در نظر گرفته شود:

مقدار انحراف استاندارد فرض شده، باید پس از کسب اطلاعات کافی در حین اجرای پروژه، بر اساس انحراف استاندارد واقعی اصلاح گردد.

در هیچ شرایطی نباید انحراف استاندارد کارگاهی کمتر از 5 مگاپاسکال در نظر گرفته شود.

۹-۵-۳-۴-۲: تعیین انحراف استاندارد در صورت عدم دسترسی به اطلاعات آماری

در مواردی که نتایج مقاومت فشاری آزمونه ها از نتایج آماری پروژه های قبلی، در دسترس نباشد، می توان بر اساس سطح نظارت و کنترل کیفیت کارگاه و مقاومت مشخصه بتن مقدار انحراف استاندارد را از جدول ۹-۵-۴تخمین زد.

رتبه بندی کارگاه به شرایط تولید، نظارت و کنترل کیفیت بستگی دارد. بطور کلی کارگاه ها به سه درجه الف، ب و ج تقسیم می شوند. برای تعیین رتبه کارگاه باید از اطلاعات داده شده در جدول۹-۵-۵ استفاده شود.

جدول ۹-۵-۴انحراف استاندارد بر اساس رتبه بندی کارگاه و مقاومت مشخصه بتن

جدول ۹-۵-۵ رتبه بندی کارگاه ها بر اساس وضعیت تولید بتن، نظارت و کنترل کیفیت

۹-۵-۳-۵ تدوین مدارک مربوط به مقاومت فشاری متوسط

مجموعه مدارکی که نشان  می دهند نسبت های پیشنهادی اختلاط، مقاومت فشاری متوسطی، حداقلمعادل مقاومت فشاری متوسط لازم را تأمین می کند، می تواند مشتمل بر پرونده ای از آزمایش های مقاومت در شرایط کارگاهی یا چند پرونده از آزمایش های مقاومت یا مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی باشد.

۹-۵-۳-۵-۱: پرونده آزمایش های مقاومت باید معرف مصالح و شرایط مورد انتظار در عمل باشد.

تغییرات در مصالح و نسبت های اختلاط نباید محدودیتی بیشتر از حدود تعیین شده در طرح مورد نظر داشته باشد. به منظور تدوین مدارکی که نشان دهد مخلوط بتن مقاومت متوسط لازم را خواهد داشت، می توان پرونده ای مشتمل بر حداقل 10 آزمایش متوالی یا 30 آزمایش متفرق را به کار برد مشروط بر آنکه این پرونده آزمایش های انجام شده در مدت حداقل 45 روز را در برگیرد.

نسبت های لازم برای اختلاط بتن را می توان بر اساس درون یابی خطی بین مقاومت ها و نسبت های اختلاط ذکر شده در حداقل 2 پرونده آزمایش، مطابق سایر ضوابط این بند به دست آورد.

۹-۵-۳-۵-۲: در صورتی که در کارگاه پرونده های قابل قبول از نتایج آزمایشها موجود نباشد می توان نسبت های اختلاط بتن را بر اساس مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی و با مراعات شرایط زیر تعیین کرد:

الف- اختلاط مصالح باید همان باشد که در طرح مورد نظر به کار خواهد رفت.

ب- مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی با نسبت های اختلاطی و روانی لازم برای کار مورد نظر باید حداقل با سه نسبت مختلف آب به سیمان یا سه مقدار سیمان ساخته شوند، به طوریکه محدوده ای از مقاومت های فشاری متوسط لازم را در برگیرند.

پ- مخلوط های آزمایشی آزمایشگاهی باید طوری طراحی شوند که اختلاف اسلامپ آنها با مقدار حداکثر مجاز اسلامپ در محدوده 2 ± میلی متر باشد و برای بتن حباب دار، اختلاف مقدار هوا با هوای حداکثر مجاز در محدوده0.5  ± درصد باشد.

ت- برای هر نسبت آب به سیمان یا هر مقدار سیمان باید حداقل سه آزمونه، ساخته و عمل آورده شوند. آزمونه ها باید درسن 28 روزه یا هر سن دیگری که در طرح برای تعیین مقاومت مشخصه بتن مقرر شده آزمایش شوند.

ث- بعد از حصول نتایج آزمایش های فشاری آزمونه ها باید نموداری رسم کرد که رابطه بین نسبت آب به سیمان با مقاومت فشاری در زمان آزمایش را نشان دهد.

ج- حداکثر نسبت آب به سیمان یا حداقل مقدار سیمان برای بتن مورد استفاده در طرح، باید نظیر قسمتی از نمودار باشد که بر اساس آن مقاومت فشاری متوسط مطابق بند۹-۵-۳-۳ تامین شود، مگر آن که با توجه به مندرجات فصل ششم مقداری کمتر برای نسبت آب به سیمان یا مقداری بیشتر برای عیار سیمان مورد نظر باشد.

۹-۵-۳-۶: تقلیل یا افزایش مقاومت فشاری متوسط

۹-۵-۳-۶-۱: بعد از به دست آمدن اطلاعات کافی از نتایج آزمایش های مقاومت ضمن اجرای ساختمان، می توان مقاومت فشاری متوسط لازم را تقلیل داد، مشروط بر آنکه:

الف – نتایج حداقل30 آزمایش مقاومت موجود باشد و متوسط آنها از مقدار لازم مطابق بند۹-۵-۳-۳ بیشتر باشد.

ب- ضوابط مربوط به شرایط ویژه محیطی مندرجات فصل ششم تأمین شود.

۹-۵-۳-۶-۲: در صورتیکه متوسط نتایج حداقل 30 آزمایش مقاومت از مقدار لازم مطابق بند۹-۵-۳-۳ کمتر باشد باید اقداماتی برای افزایش مقدار متوسط نتایج آزمایش های بعدی مقاومت صورت گیرد.