בדיקות על בטון טרי

בשיטת אצוות הניסוי, נבחר לראשונה יחס מים-מלט מתאים (w/c, לפי מסה) כדי לקבל את החוזק הרצוי (טבלה 1) ועמידות (טבלה 2); ואז תערובת נעשית עם זה ספציפי w / c, שילוב צבירה עדינה גסה כדי להשיג את עקביות הפלסטיק הרצוי (כלומר, שפל ויכולת עבודה). בפועל, תהליך זה הוא לעתים קרובות איטרטיבי, שבו כמה אצוות מוכנות וכתוצאה מכך משתנות כדי להשיג את התערובת חסכונית ביותר עם המאפיינים הרצויים.

טבלה 1. מינימום w/c כדי להשיג חוזק עיצוב.

טבלה 2. מספר מרבי של w/c עבור קטגוריות עמידות נבחרות.

שיטת הניסוי מתחילה במפרט המרכיבים הבסיסיים: מלט, מים, אגרגטים גסים ומשובנים, ותכולת אוויר ממוקדת. האגרגטים גסים והיפים מניחים שהם אינרטיים, ולכן המשתנים העיקריים בתערובת הם המלט, המים והאוויר. יחס המים למלט(w/c)הוא הפרמטר החשוב ביותר, שכן חוזק הבטון (טבלה 1) תלוי ישירות בכמות זו, אשר בדרך כלל נע בין כ 0.35 עבור בטון בעוצמה גבוהה, לכ 0.6 עבור בטון בעוצמה נמוכה (שבילים ומדרכות). יחס w/c נמוך יותר מקטין את החדירות של הבטון, ומשפר את עמידותו על ידי הפחתת השיעורים שבהם יונים מלוחים חודרים לבטון ומובילים לקורוזיה של החיזוק (טבלה 2). באופן שרירותי, הכוח נמדד בדרך כלל ב 28 ימים לאחר הליהוק.

שפל, או מידה של זרימת הבטון, מצוין בדרך כלל גם כדי להקל על הצבת הבטון בטפסים. מבחן השפל מורכב ממילוי בטון טרי ודחיסת חרוט פלדה הפוך בשלוש שכבות. לאחר חרוט הוא מלא, חרוט הוא הרים אנכית ואת הסכום כי בטון צונח נמדד. עבור יכולת עבודה טובה, צניחה בטווח של 3 עד 5 אינץ 'מפורטים בדרך כלל. התנהגות הבטון תחת בדיקה זו היא גם אינדיקציה חשובה ללכידות של התמהיל. תערובת פרופורציונלית היטב תרד בהדרגה כדי להוריד גובה ולשמור על צורתה המקורית, בעוד שתערובת גרועה תתפורר, תפריד ותתפרק.

תוכן האוויר ממלא גם תפקיד חשוב בעמידות, במיוחד אם הבטון מיועד לשימוש באזור שעובר מחזורים של הקפאה והפשרה. כאשר מתרחשת הקפאה, המים החופשיים הופכים במהירות לקרח, ומתרחבים בכ -10%. לכן, צריך להיות הרבה בועות אוויר קטנות מאוד, במרווחים הדוקים בתערובת כדי לאפשר התרחבות זו מבלי לפצח את הבטון. כדי להגביר את ההתנגדות להפשרת ההקפאה, סוכני air-entrainment מתווספים לבטון כדי להעלות את כמות האוויר מ 1-2% לכ 5-7% מהנפח הכולל. כמות גבוהה יותר של אוויר גורמת לעוצמה נמוכה יותר, כך שעבור חוזק נתון, יש צורך ב- w/c גבוה יותר אם נעשה שימוש בהכשרת אוויר (ראה טבלה 1). ישנן מספר טכניקות שניתן להשתמש בהן כדי למדוד את תוכן האוויר בבטון טרי, והבחירה בטכניקה שבה להשתמש מבוססת על זמינות הציוד.

רווח הכוח של הבטון תלוי גם במספר גורמים אחרים, כאשר טמפרטורת הריפוי והלחות מייצגות את הגורמים התורמים הגדולים האחרים לכוח. ריפוי בטמפרטורה גבוהה ולחות מאיץ את העלייה בכוח באופן משמעותי.

הנתונים הבאים ניתנים עבור החומרים במעבדה זו:

• מלט: מלט רגיל (סוג I) עם כוח משיכה ספציפי (SG) של 3.15
• שפל: השפל הראשוני הרצוי הוא 3.5 + 0.5 ב. בטון זה יצוק בקלות אבל ידרוש רטט אם יש סיווגים קטנים בין חיזוק פלדה ואת הטפסים.
• תוכן אווירי: תמהיל הבטון יצוין כלא מאומן באוויר. עם זאת, יהיה קצת אוויר לכוד. נניח 1.5% אוויר לכוד.
• יחס מים למלט (w/c): ערך זה יהיה משתנה, אך התערובת המקורית תהיה עבור w/c = 0.45.
• אגרגטים גסים: ייעשה שימוש בדירוג גרניט כתוש #67. לצבירה גסה יש כבידה ספציפית (SSD בתפזורת) של 2.65, קיבולת ספיגה של 0.58%, משקל יחידה יבש של 100 יח', וגודל מצטבר מרבי (MSA) של 3/4 אינץ'.
• אגרגטים עדינים: ישמש חול טבעי. לצבירה העדינות יש כוח משיכה ספציפי (SSD בתפזורת) של 2.63 ויכולת ספיגה של 0.40%.
• יש לקבוע את תכולת הלחות בפועל (MC) הן עבור צבירה גסה והן עבור צבירה עדינה: עיצוב התערובת יהיה למצב היבש הרווי (SSD).

כמויות החומרים המשמשים לניסוי זה מפורטות בטבלה 3 להלן. כמות החומר צריכה להיות מספיקה כדי לייצר בטון כדי להטיל עשר 4 ב. קוטר על ידי 8 אינץ 'דגימות גליל ארוך. כמות הצבירה והחול גסים יותאמו במהלך האצווה כדי להשיג יכולת עבודה נאותה ושפל לתערובת הבטון.

טבלה 3. כמות ראשונית של חומרים עבור מעבדת אצוות בטון (lb.).

עיצוב התערובת המתואר במסמך זה אינו מכיל בתחילה תערובות. תערובות הן תוספים כימיים המשמשים או כדי לשפר את יכולת העבודה והכלכלה של הבטון הטרי או כדי להגדיל את העמידות ארוכת הטווח של הבטון. דוגמאות של תערובות המשמשות לשיפור יכולת העבודה כוללות superplasticizers, או כימיקלים להפחית במידה ניכרת את הצמיגות של תערובת לתקופה קצרה של זמן על מנת לאפשר קלות של מיקום לתוך הטפסים. דוגמאות אחרות של קישוטים המשמשים מסיבות כלכליות כוללות מפחית מים לטווח גבוה, או תוספים השומרים על אותה יכולת עבודה עם פחות מים וכתוצאה מכך פחות מלט (ליחס w / c קבוע). לבסוף, דוגמאות של תערובות המשמשות לשיפור העמידות כוללות חומרי אימון אוויר, או כימיקלים היוצרים בועות אוויר קטנות ומפוזרות רבות המאפשרות למים חופשיים בבטון הקשוח להתרחב עם הקפאה ללא פיצוח.

באופן כללי, מיקסים כגון זה שתואר לעיל יהיו שפל של 3 עד 4 אינץ '. ערכים כאלה נפוצים עבור עבודות קטנות עם גודש פלדה קטן בצורות. בבנייה המודרנית, השימוש הנרחב של superplasticizers פירושו שזה חסכוני לקבל שפל הרבה יותר גבוה (6 עד 10 אינץ ', כלומר, בטון פילוס עצמי). תערובות שאינן מאומנות באוויר יציגו תוכן אוויר מתחת ל-2%, בעוד שתערובות תכשיר אוויר, בהתאם למינון תערובת, יציגו 5% עד 8% תוכן אוויר. משקל היחידה של בטון במשקל רגיל הוא סביב 145 עד 150 פאונד למטר מעוקב, אבל בטון עשוי אגרגטים קלים (כלומר, פצלים מורחבים) עשוי להיות קל כמו 100 עד 120 פאונד למטר מעוקב.

בדיקות חרוט וטבלת זרימה הן תוצאות בדיקה במקום המשמשות כדי לקבוע אם הבטון המועבר לאתר יש את יכולת העבודה שצוינה. בדיקות אלה נועדו להבטיח rheology נאותה עבור התערובת, כלומר, "צמיגות" ראשונית טובה שנמשכת מספיק זמן עבור הבטון כדי להגיע ממפעל האצווה למיקומו הסופי בצורות מבלי להשאיר חללים גדולים או פגמים דומים סביב החיזוק. בנוסף, בדיקת תוכן האוויר היא המפתח להבטחת עמידות ארוכת טווח באזורים שבהם מתרחשים מחזורי הפשרת הקפאה. יש לציין כי כל הבדיקות הללו הן במקרה הטוב ניסיון לקבוע כמויות שקשה למדוד בנסיבות הטובות ביותר. תחת לחץ הזמן והכאוס של אתר עבודה, בדיקות אלה מספקות אמצעים עקיפים של תכונות חשובות לטווח קצר וארוך.

הבדיקה המתוארת כאן משמשת מדי יום באלפי אתרי בנייה בארצות הברית וברחבי העולם. היישום העיקרי לבדיקה מסוג זה הוא לספק בקרת איכות ואבטחת איכות. חלק מגלילי הבדיקה שיצוקים במעבדה זו יירפאו בתנאים שצוינו (ריפוי חדר ערפל ב 73.5+ 3.5^oF ו 100% לחות יחסית) ונבדק ב 28 ימים כדי לקבוע אם עיצוב התערובת היה מתאים. הטמפרטורה והלחות הגבוהות יחסית מבטיחות שרוב המלט יתייבש, ולכן יחס ה- w/c לתערובת זו יספק בטון חזק ועמיד. עבודה ניסיונית זו מבטיחה כי מפעלי אצווה יעמדו במפרטים הנדרשים. חלק מצילינדר הבדיקה יירפאו בתנאי הסביבה באתר העבודה כדי לקבוע כמה מהר הבטון במקום מרפא. באתר, התפתחות הכוח קשורה בעיקר לתנאי טמפרטורה ולחות, שהם אקראיים ויכולים להשתנות באופן משמעותי על פני תקופה של 28 יום. כדי לקזז תנאים אלה, הרעיון של בגרות בטון משמש לעתים קרובות. הפירעון של הבטון מחושב בימי תואר, בדרך כלל מסכם את מספר הימים כפול ההפרש בין הטמפרטורה היומית הממוצעת לטמפרטורת התייחסות (בדרך כלל 32^oF). כאשר מספר ימי המעלות מגיע לאלף, מניחים שהבטון הגיע לכוחו המיועד.