طرح اختلاط ملی ایران

طرح اختلاط ملی ایران تعاریف : - طرح مخلوط بتن: فرایند تعیین نسبت اجرای بتن است، بطوریکه بتن تولید شده تا حد امکان مقرون به صرفه باشد و الزامات مورد نیاز را تأمین کند. این الزامات معمولاً ، مقاومت فشاری، کارایی و دوام می باشد. - سنگدانه های ریز (Fine Aggregate): سنگدانه های ریز، از ماسه طبیعی یا سنگ خرد شده که قطر ذرات آن‌ها کوچک‌تر از 4/75 میلی‌متر (الک نمره 4) است تشکیل شده است. - حاشیه ایمنی مقاومت فشاری بتن: برای در نظر گرفتن نوسانات کمی مقاومت بتن به دلیل تغییرات و نوسانات کیفی و کمی احتمالی سیمان، سنگدانه، آب و افزودنی که ناشی از خطاهای انسانی، دستگاهی یا طبیعی است منظور می شود. - آب آزاد بتن: به آبی که در زمان گیرش اولیه بتن در خمیر سیمان و بین سنگدانه ها وجود دارد، آب آزاد می گویند. - آب اختلاط بتن: کل آب مخلوط بتن شامل آب جذب شده توسط سنگدانه، برای رسیدن به شرایط اشباع با سطح خشک و همچنین آب آزاد برای انجام شدن هیدراتاسیون سیمان و تأمین کارایی می باشد. چنانچه در شرایط واقعی، مقدار رطوبت سنگدانه‌ها در حد کمتر از حالت اشباع با سطح خشک باشد باید مقدار آب مورد نیاز برای رساندن سنگدانه به حالت اشباع با سطح خشک تعیین و به مقدار آب اختلاط اضافه شود و در صورتی که مقدار رطوبت اضافی باشد، از آب اختلاط کم گردد. - دانه بندی سنگدانه: بر اساس درصدهای عبوری و یا باقیمانده سنگدانه ها از الک های استاندارد، می توان منحنی دانه بندی سنگدانه ها را ترسیم نمود. معمولاً محدوده دانه‌بندی طوری در نظر گرفته می شود که از طرفی حجم فضای خالی بین سنگدانه ها تا آنجا که امکان دارد، کاسته شود و از طرف دیگر کارایی مناسبی برای بتن تأمین گردد. - مدول نرمی ماسه: مجموع درصدهای تجمعی مانده بر روی الک‌های 37/5، 19، 9/5، 4/75، 2/38، 1/19، 0/6، 0/3، 0/15 میلی‌متر تقسیم بر 100 می باشد. - نسبت آب به مواد سیمانی: نسبت آب آزاد به مجموع مواد سیمانی (سیمان، پوزولان های طبیعی و مصنوعی نظیر میکروسیلیس، خاکستر بادی و ... ) را گویند. - دوام: دوام بتن، عملکرد آن در شرایط محیطی است که در معرض آن قرار می‌گیرد و در افزایش عمر مفید پیش بینی شده آن، حائز اهمیت است. تعیین روانی، انحراف معیار و مقاومت فشاری متوسط لازم 1- اندازه گیری روانی در این روش از آزمایش اسلامپ، جهت سنجش روانی بتن استفاده شده است. طبقه بندی روانی بتن تازه در جدول زیر مشاهده می شود. جدول 1 : طبقه بندی روانی بتن تازه براساس مقدار اسلامپ 2- مقاومت فشاری لازم مقدار مقاومت فشاری متوسط لازم بر حسب مگاپاسکال مطابق آیین نامه بتن ایران باید برابر با بزرگترین مقدار بدست آمده از هر یک از دو رابطه زیر در نظر گرفته شود. 3- تعیین انحراف معیار 3- 1- مقاومت فشاری متوسط لازم برای طرح مخلوط بتن مقاومت فشاری متوسط لازم برای طرح مخلوط بتن یا مقاومت هدف طرح اختلاط، به طور معمول به کمک مقاومت مشخصه (مقاومت حداقل) و انحراف معیار مقاومت بتن ساخته شده در کارگاه بدست می آید. در آیین نامه‌ها با توجه به تئوری خطا و به کمک منحنی خطای نرمال و تعاریف مقاومت مشخصه و ضوابط پذیرش بتن در کارگاه مقاومت هدف طرح بدست می آید. در آیین‌نامه بتن ایران، بزرگترین مقدار بدست آمده از دو رابطه بالا همان مقاومت هدف طرح خواهد بود. Fcm= مقاومت فشاری هدف طرح برای نمونه استوانه ای بتنی بر حسب N/mm2 در سن مقاومت مشخصه Fc= مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن بر حسب N/mm2 در سن مقاومت مشخصه S= انحراف معیار (استاندارد) مقاومت فشاری نمونه استوانه ای برحسب N/mm2 در سن مقاومت مشخصه در رابطه (2) برای مقاومت مشخصه مساوی یا کمتر از N/mm2 20 می توان بجای 4 از مقدار 3 استفاده نمود. در روابط فوق مقادیر اضافه شده با مقاومت مشخصه، همان حاشیه ایمنی (امنیت) مقاومت بتن در کارگاه است. 3- 2- تعیین انحراف معیار (استاندارد) مقاومت بتن برای تعیین انحراف معیار می توان به ترتیب به صورت زیر اقدام نمود. بدیهی است اگر نتوان انحراف معیار را بدست آورد یا حدس زد مطابق بندهای زیر عمل می شود. الف- انحراف معیار مقاومت بتن، در کارگاه فعال موجود که طرح مخلوط قرار است در آنجا ساخته شود، بر اساس نتایج آماری مقاومت فشاری نمونه استوانه ای بدست می آید که در بند 3-2-1 روش ملی بدان اشاره شده است. شرایط ذکر شده در بند 3-2 روش ملی نیز باید در نظر گرفته شود. ب- انحراف معیار مقاومت بتن بر اساس نتایج آماری مقاومت فشاری نمونه استوانه ای پروژه مشابه (کارگاه مشابه) بدست می آید که در بند 3-2-1 روش ملی آمده است و شرایط مذکور در بند 3-2 روش ملی نیز لازم است رعایت شود. - انحراف معیار مقاومت بتن با توجه به رتبه بندی کارگاه بر اساس وضعیت تولید بتن (سطح کنترل کیفی و نظارت کارگاهی در امر تولید بتن) طبق جداول 3- 2 و3- 3 بدست می آید و یا در واقع حدس زده می شود. ت- انحراف معیار مقاومت بتن با توجه به تجربیات شخصی طراح مخلوط و تشابه سازی کارگاه موجود یا کارگاهی که قرار است در آینده تجهیز و اداره گردد با یکی از رتبه بندی های ارائه شده در جدول 3 و انحراف معیار جدول 2 بدست می آید یا تخمین زده می شود. 3- 2- 1- محاسبه انحراف معیار بر اساس نتایج آماری پروژه موجود یا پروژههای قبلی در این حالت مصالح مصرفی باید با پروژه موجود یا قبلی از نظر نوع و مشخصات فنی تشابه داشته باشد اما الزاماً مطابقت مد نظر نیست. همچنین باید شرایط نظارت و کنترل کیفی با پروژه قبلی تشابه داشته باشد ولی مطابقت الزامی نیست. تفاوت مقاومت فشاری مشخصه بتن در دور پروژه نباید بیش از N/mm25 باشد. اگر از رابطه (3) استفاده شود و حداقل 30 نتیجه متوالی مقاومت در پروژه موجود یا پروژه مشابه قبلی در اختیار نباشد از رابطه (4) به صورت یک ضریب اصلاح یا ضریب تصحیح استفاده می شود که در انحراف معیار بدست آمده از رابطه (3) ضرب می گردد تا انحراف معیار تصحیح شده بدست آید. رابطه (5) روش ملی برای محاسبه انحراف معیار از دو گروه نتیجه متوالی با مجموع نتایج حداقل 30 نتیجه بکار می رود در حالی که تعداد نتیجه های هر گروه کمتر از 30 باشد. حداقل مقدار انحراف معیار تحت هر شرایط کاری کارگاه نباید از N/mm2 2/5 کمتر انتخاب شود اما برای کارهای تحقیقاتی در آزمایشگاه می توان مقادیر کمتری را نیز منظور کرد. 3- 2- 2- تعیین انحراف معیار در صوتر عدم دسترسی به اطلاعات آماری طبق جدول 3 روش ملی، کارگاه ها بر اساس وضعیت نظارتی و کنترل کیفی کارگاهی در امر تولید بتن به سه دسته تقسیم بندی (رتبه بندی) می شود. نحوه سنجش وزنی یا پیمانه کردن حجمی سیمان و سنگدانه و کنترل رطوبت سنگدانه از مهم‌ترین عوامل در رتبه بندی کارگاه ها برای ساخت بتن می باشد. وجود نیروی متخصص در تولید بتن که در ارتباط با نظارت بر تولید و تداوم در آزمایش است نیز از جمله عوامل دیگر می باشد و وجود امکانات آزمایشگاهی می تواند زمینه لازم برای تداوم در آزمایش را فراهم نماید. کنترل دانه بندی و درصد گذشته از الک 75 میکرون و تغییر در سهم سنگدانه ها، حسب ضرورت باعث تغییر رتبه بندی می‌گردد. وقتی رتبه بندی کارگاه مشخص شد. از جدول 2 روش ملی مقدار انحراف معیار با توجه به مقاومت مشخصه بتن تخمین زده می-شود و سپس می توان مقاومت هدف طرح مخلوط بتن را بدست آورد. به هر حال نتایج حاصله نباید از مقاومت طرح مخلوط بتن وقتی ازحاشیه امنیت طبق جدول 4 این راهنما استفاده می شود بیشتر گردد. جدول 2 : انحراف معیار بر اساس رتبه بندی کارگاه و مقاومت مشخصه بتن جدول 3 : رتبه بندی کارگاه ها بر اساس وضعیت تولید بتن، نظارت و کنترل کیفیت اگر نتوان انحراف معیار را بدست آورد یا حدس زد و نتوان به هیچ گونه اطلاعات خاصی در این زمینه دست یافت می توان با توجه به آیین نامه بتن ایران حاشیه امینت (SM) زیر را مدنظر نمود و با مقاومت مشخصه جمع کرد تا مقاومت هدف طرح بدست آید. این مقادیر در جدول زیر آمده است. جدول 4 : حاشیه امنیت طرح مخلوط بتن در صورت عدم وجود هر گونه اطلاعات در مورد انحراف معیار وقتی اطلاعات خاصی در مورد کارگاه و انحراف معیار مقاومت بتن موجود نباشد مقدار مقاومت هدف طرح افزایش خواهد یافت و نسبت آب به سیمان مورد نیاز کم می شود و مصرف سیمان افزایش یابد. 3- 2- 3- تعدیل انحراف معیار یا مقاومت فشاری متوسط طرح مخلوط بتن وقتی طرح مخلوط نهایی به کارگاه داده شد، پس از ساخت بتن در کارگاه و تهیه حداقل 10 نتیجه متوالی مقاومتی، می توان انحراف معیار تصحیح شده را بدست آورد. در صورتی که تفاوتی فاحش بین انحراف معیار مفروض و انحراف معیار واقعی کارگاهی مشاهده گردد، لازم است مقاومت فشاری هدف طرح مخلوط مجدداً بدست آید و طرح مخلوط جدید مشخص و ارائه شود. تلاش برای بهبود کیفیت ساخت بتن درکارگاه موجب کاهش مقاومت هدف طرح و افزایش نسبت آب به سیمان و کاهش عیار سیمان مصرفی در طرح مخلوط بتن می گردد، مشروط بر این که طرح مخلوط بتن از نوع مقاومت محور باشد. کاهش عیار سیمان به کاهش قیمت مصالح مصرفی در بتن منجر می شود. هم چنین مصرف کمتر سیمان باعث تولید سیمان کمتر در سطح کلان می‌گردد و آلودگی زیست محیطی کمتری را به دنبال می آورد و منابع معدنی و سوخت کمتری مصرف می شود که می تواند بسیار با اهمیت تلقی گردد. روش طرح مخلوط بر اساس طرح اختلاط ملی مراحل تعیین نسبت های اختلاط بتن طرح مخلوط بتن باید بر اساس در نظر گرفتن همه یا تعدادی از عوامل زیر صورت گیرد: - نسبت آب به مواد سیمانی - مشخصات و خصوصیات سنگدانه - مقاومت - کارایی (روانی) - دوام همه موارد ذکر شده در بالا در نظر گرفتن مواردی مانند نوع سیمان، مواد افزودنی، مقدار هوای بتن و ... تأثیر می پذیرد. 1- گام اول (تعیین نسبت آب به مواد سیمانی) ارتباط بین نسبت آب به مواد سیمانی و مقاومت فشاری به اینگونه است که افزایش این نسبت منجر به افزایش منافذ مویینه در بتن می شود. بنابراین با کاهش نسبت آب به مواد سیمانی، به مقاومت فشاری افزوده می شود. نسبت آب به مواد سیمانی، اثر قابل توجهی در مقاومت بتن دارد. با استفاده از نمودار شکل 1 بر اساس مقاومت ملات استاندارد سیمان (رده مقاومتی سیمان) و مقاومت فشاری متوسط بتن، نسبت آب به سیمان (w/c) تعیین می گردد. همچنین در جدول 5، رده مقاومتی سیمان های گوناگون طبق استاندارد ملی ایران موجود می باشد. نمودار 1 : رابطه نسبت آب به سیمان و مقاومت فشاری بدون مصرف روان کننده نمودار 2 : رابطه نسبت آب به سیمان و مقاومت فشاری با توجه به مصرف روان کننده جدول 5 : حداقل مقاومت فشاری 28 روزه ملات استاندارد سیمان های تولیدی ایران طبق استانداردهای ملی ایران 1- 1- ضرایب اصلاحی 1) اصلاحیه به خاطر استفاده از مواد حباب ساز 2) اصلاحیه درصد شکستگی سنگدانه‌ها 3) ضریب اصلاحی بر اساس مقاومت ملات سیمان استاندارد 4) ضریب اصلاحی به منظور اعمال سن مقاومت مشخصه 1- 1- 1- اصلاحیه به خاطر استفاده مواد حباب ساز : در صورت استفاده از مواد حباب‌زا و ایجاد حباب عمدی لازم است در ازای هر یک درصد حباب هوای عمدی 5 درصد از نسبت آب به سیمان کاست، زیرا بتن حباب‌دار از مقاومت کمتری برخوردار می‌شود. مثال: اگر 3 درصد هوای عمدی در بتن ایجاد شود باید 15درصد از نسبت آب به سیمان کم نمود. یعنی اگر نسبت آب به سیمان اولیه برابر 0/5 باشد پس از کسر 15درصد، مقدار آن به 0/425 تغییر می‌کند. 1- 1- 2- اصلاحیه درصد شکستگی سنگدانه‌ها : می‌توان از درون یابی بین منحنی‌های مربوط به سنگدانه گردگوشه (R) و تیز گوشه (C) استفاده نمود. درصد شکستگی متوسط سنگدانه‌های درشت را می‌توان با مشاهده حدس زد و مورد استفاده قرارداد و یا بر اساس آزمایش بدست آورد. 1- 1- 3- ضریب اصلاحی بر اساس مقاومت ملات سیمان استاندارد : اگر مقاومت فشاری 28 روزه ملات ماسه سیمان استاندارد که طبق روش استاندارد ملی ایران به شماره 393 کمتر از kg/cm2 325 باشد : 325 / (مقاومت فشاری ملات ماسه سیمان استاندارد 28 روزه) = α 1- 1- 4- ضریب اصلاحی به منظور اعمال سن مقاومت مشخصه : اگر مقاومت فشاری 28 روزه ملات ماسه سیمان استاندارد که طبق روش استاندارد ملی ایران به شماره 393 کمتر از kg/cm2 325 باشد : جدول 6 : ضریب اصلاحی به منظور اعمال سن مقاومت مشخصه 2- گام دوم ( انتخاب منحنی سنگدانه) دانه بندی مطلوب بتن بر اساس رابطه فولر- تامسون اصلاح شده بدست می آید. در فرمول زیر، رابطه اصلاح شده فولر- تامسون مشاهده می شود. در این رابطه، P درصد تجمعی از الک d (بصورت درصد حجمی)، D حداکثر اندازه سنگدانه و n توانی است که برای منحنی A برابر 0/67، برای منحنی B برابر 0/35 و برای منحنی C برابر 0/1 است . منحنی A درشت ترین و منحنی C ریزترین دانه بندی را دارد. این تقسیم بندی را می تواند در جدول 7 مشاهده نمود. - برای انتخاب محدوده مطلوب با توجه به کاربرد و مشخصات اجرایی بتن، به جدول 7 مراجعه می شود. - جهت تعیین سهم سنگدانه ها، معمولاً سعی می شود با توجه به دانه بندی ماسه و بخش ریز منحنی دانه بندی مطلوب، ابتدا سهم تقریبی ماسه را بدست آورد و سپس سهم شن را فرض نموده تا سریع تر به نتیجه رسید. جدول 7 : تقسیم بندی نواحی مطلوب دانه بندی مخلوط سنگدانه های بتن و توان های متناظر با آن به همراه موارد کاربرد پیشنهادی جدول 8 : درصدهای گذشته از الک‌های مختلف برای منحنی ها مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه 37/5 میلی‌متر شکل 3 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر 9/5 میلی متر شکل 4 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر اندازه 19 میلی متر شکل 5 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر اندازه 25 میلی متر شکل 6 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر اندازه 37/5 میلی متر 2- 1- تعیین سهم سنگدانه‌ها برای دستیابی به منحنی دانه‌بندی مورد نظر در محدوده مطلوب : در بعضی موارد چندین نوع سنگدانه با دانه‌بندی‌های مختلف موجود هستند که باید ترکیب شده و دانه‌بندی مطلوب حاصل گردد. از روش محاسباتی به صورت آزمون و خطا برای محاسبه نسبت‌های سنگدانه‌های موجود استفاده می‌شود. برای هریک از انواع سنگدانه‌ها، سهمی به صورت اعشاری منظور نموده (مانند x,y,z) که در مقادیر درصد گذشته تجمعی از هر الک برای همان سنگدانه ضرب نموده و نتایج حاصله برای هر الک را با هم جمع می‌کنیم. جدول 9 : درصدهای گذشته از الک های مختلف برای منحنی های مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه 25 میلی متر جدول 10 : درصدهای گذشته از الک های مختلف برای منحنی های مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه های مختلف - تعیین مدول نرمی (ریزی) مخلوط سنگدانه بتن: مدول نرمی مجموع درصدهای تجمعی مانده بر روی الک های دارای چشمه-های 37/5، 19، 9/5، 4/75، 2/38، 1/19، 0/6، 0/3، 0/15 میلی‌متر تقسیم بر 100 می باشد. افزایش مدول نرمی درشت بافت شدن دانه بندی مخلوط و کاهش آن به معنای ریز بافت شدن می باشد. جدول 11 : مدول نرمی برای منحنی‌های مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه‌های مختلف تعیین چگالی متوسط مخلوط سنگدانه های اشباع با سطح خشک: برای محاسبه مقدار کل سنگدانه در طرح مخلوط با استفاده از رابطه حجم مطلق، لازم است وزن مخصوص (چگالی) متوسط سنگدانه های مصرفی بدست آید. برای محاسبه چگالی متوسط رابطه 8 بکار گرفته می شود. تعیین درصد شکستگی (تیز گوشگی) متوسط و معادل درصد شکستگی سنگدانه‌های درشت بتن برای تعیین مقدار آب بتن : درصد شکستگی متوسط تعیین درصد شکستگی (تیزگوشگی) متوسط و معادل درصد شکستگی سنگدانه‌های درشت بتن برای تعیین مقدار آب بتن : معادل درصد شکستگی ü معادل درصد شکستگی متوسط مخلوط سنگدانه‌های بتن، برای تعیین مقدار آب آزاد بتن، بکار می‌رود. ü درصد شکستگی تقریبی ماسه، صرفاً به صورت نظری باید حدس زده شود. 3- گام سوم (تعیین مقدار آب آزد بتن) مقدار آب آزد بتن، تابع عوامل متعددی ماند کارایی مورد نظر، حداکثر اندازه سنگدانه، دانه بندی و نوع سنگدانه های مصرفی از نظر بافت و شکل است. مقدار آب مهم ترین عامل تأثیر گذار در کارایی بتن می باشد. افزایش مقدار آب باعث افزایش سهولت ریختن بتن و تراکم‌پذیری آن می شود. هر چند افزایش آب، غیر از کاهش مقاومت، منجر به جداشدگی ذرات و آب انداختن می-گردد. مقدار آب مخلوط باید در حدی باشد که جذب ذرات سنگدانه شود وسپس فضای بین ذرات سنگدانه را اشغال کند تا با ایجاد لایه‌ای از دوغاب سیمان، بر روی سنگدانه ها حالت دوغ کاری را به وجود آورد. با استفاده از نمودار شکل های 5 و 6 و بر اساس روانی مورد نظر و مدول نرمی مخلوط سنگدانه می توان مقدار آب آزاد بتن بر حسب kg/m3 را تعیین نمود. نمودار 7 را می توان برای سنگدانه هایی که به مقدار نسبتاً کمی آب نیاز دارند ملاک قرار داد. (سنگدانه های گرد گوشه با بافت سطحی کاملاٌ صیقلی) و نمودار 8 را می توان برای سنگدانه هایی که به مقدار نسبتاً زیادی آب نیاز دارند ملاک قرار داد (سنگدانه-های شکسته و با بافت سطحی زبر). نمودار 7 : رابطه مقدار آب آزاد بتن و مدول نرمی سنگدانه هنگامی که به آب کم نیاز است (بدلیل گرد گوشه گی سنگدانه ها) نمودار 8 : رابطه مقدار آب آزاد بتن و مدول نرمی سنگدانه هنگامی که به آب زیاد نیاز است (بدلیل تیز گوشه گی سنگدانه ها) 3- 1- اصلاح مقدار آب آزاد بتن 1) اصلاح مقدار آب آزاد بتن با توجه به معادل درصد شکستگی متوسط سنگدانه‌های بتن با روش درونیابی 2) منحنی‌های ارائه شده برای عیار سیمان kg/m3 350 تهیه شده است. در صورتی که عیار سیمان بتن به میزان kg/m3 10 در هر جهت تغییر نماید، مقدار آب آزاد مورد نیاز به میزان 1 تا 2 کیلوگرم باید در همان جهت تغییر کند (اعمال این تغییرات مستلزم محاسبه عیار سیمان بتن است که در مرحله بعد انجام می‌شود و اصلاح مورد نظر فقط برای یک نوبت انجام می‌گردد و تکرار نمی‌شود) 3) به ازای هر یک کیلوگرم دوده سیلیسی در بتن می‌توان 0/75 - 1 کیلوگرم به آب مورد نیاز بتن افزود. 4) برای پوزولان‌های طبیعی و سرباره عملاً مقدار آب را تغییر نمی‌دهیم. 5) به ازای هر یک درصد حباب هوای عمدی موجود در بتن عملاً در حدود 5-2 درصد از آب مورد نظر کاسته می‌شود. 6) با مصرف روان کننده‌های معمولی می‌توان مقدار آب آزاد بتن را بین 5 تا 12 درصد (بسته به نوع ماده و میزان مصرف آن‌ها) کاهش داد. اگر از فوق روان کننده‌ها استفاده شود می‌توان با توجه به نوع ماده و میزان مصرف آن بین 12 الی 30 درصد از آب آزاد بتن کاست، بدون این که روانی آن‌ها دچار کاهش گردد. بدیهی است با کاهش آب در این حالت، کاهش مصرف مواد سیمانی نیز می‌تواند حاصل گردد، مشروط بر اینکه هدف ما کاهش نسبت آب به سیمان نباشد. 4- گام چهارم (تعیین مقدار سیمان بتن) پس از تعیین مقدار آب آزاد و نسبت آب به سیمان می توان مقدار سیمان را بر حسب kg/m3 از فرمول زیر محاسبه نمود. پس از تعیین مقدار سیمان، لازم است تصحیح مقدار آب انجام شود و مجدداً مقدار سیمان تعیین گردد. این تصحیح فقط یک بار انجام می شود و نیازی به تکرار آن وجود ندراد. مقدار سیمانی که از رابطه 9 بدست می آید باید با مقدار حداکثر یا حداقل اعلام شده در مشخصات فنی و یا الزامات دوام مقایسه گردد. در صورتیکه از مواد افزودنی معدنی جایگزین سیمان (دوده سیلیسی و یا خاکستر بادی) استفاده شود، باید مقدار آب مورد نیاز و مواد سیمانی با در نظر گرفتن فاکتور مؤثر k محاسبه گردد. اثر فاکتور k در تعیین دو عامل زیر در نظر گرفته می شود: الف- در تعیین نسبت آب مواد سیمانی ب- در محاسبه حداقل مقدار مواد سیمانی در مخلوط های با عیار کم سیمان (kg/m3300) ممکن است مخلوط طراحی شدن به علت کمبود ذرات ریز، خشن گردد. بنابراین در این موارد توصیه می شود از مواد زیرین نیز برای جبران ذرات ریز استفاده شود. -پوزولان استاندارد (استاندارد ملی ایران 3433). - پودر سنگ آهک استاندارد. - فاکتور k برای خاکستر بادی حداکثر مقدار خاکستر بادی باید مساوی و کمتر از 3درصد وزنی سیمان باشد. چنانچه مقدار جایگزینی بیشتر از 3درصد وزنی سیمان باشد، مقدار مازاد در تعیین رابطه 10 و محاسبه حداقل مواد سیمانی منظور نمی گردد. در جدول 12 مقادیر k بر حسب نوع سیمان مصرفی مشخص گردیده است. جدول 12: مقادیر k بر حسب رده مقاومتی سیمان برای جایگزینی خاکستر باید به جای سیمان در مواردی که حداقل مقدار سیمان با در نظر داشتن ویژگی های دوام تعیین می گردد، اجازه داده می شود در یک متر مکعب بتن، حداکثر به مقدار بدست آمده از رابطه 11 از مقدار سیمان کاسته شود، به شرط آنکه مقدار مواد سیمانی (سیمان + خاکستر بادی) کمتر از حداقل مقدار سیمان تعیین شده بر اساس دوام نباشد. فاکتور k برای دورده سیلیسی: حدکثر مقدار دوده سیلیسی باید مساوی و کمتر از 11 درصد وزنی سیمان باشد. چنانچه مقدار جایگزینی دوده سیلیسی بیش از 11 درصد باشد، مقدار مازاد در تعیین رابطه 10 و تعیین مقدار مواد سیمانی منظور نمی گردد در جدول 13 مقادیر k بر حسب نسبت آب به سیمان مشخص گردیده است. جدول 13 : مقادیر k بر حسب رده مقاومتی سیمان برای جایگزینی دوده سیمانی به جای سیمان 5- گام پنجم (تعیین مقدار سنگدانه در بتن) مقدار سنگدانه های اشباع با سطح خشک، آخرین جزء مجهول بتن در این روش طرح مخلوط می‌باشد که طبق رابطه 12 تعیین می‌گردد. بنابراین با توجه به سهم بدست آمده برای سنگدانه ریز و درشت در مخلوط سنگدانه و با در نظر گرفتن حجمی بودن دانه بندی-های ارائه شده در گام دوم، مقدار حجم سنگدانه های ریز و درشت به تفکیک بدست می آید. با ضرب چگالی ذرات سنگدانه های ریز و درشت در حجم سنگدانه های متناظر آن‌ها، وزن سنگدانه های ریز و درشت به تفکیک در حالت اشباع با سطح خشک تعیین می‌شود. در جدول 14 مقدار درصد هوای ناخواسته موجود در بتن (Va) بر اساس حداکثر اندازه سنگدانه به عنوان راهنما، ارائه شده است. جدول 14 : مقدار درصد هوای ناخواسته در بتن (Va) کارایی بتن یکی از پارامترهای مؤثر در مقدار هوای ناخواسته می باشد، لذا جهت تعیین درصد هوا با توجه به محدوده های ارائه شده در جدول14، چنانچه کارایی نسبتاً زیاد باشد از مقادیر کم هوا و اگر کارایی درحد کم باشد، باید از مقادیر زیاد هوا استفاده گردد. برای استفاده از رابطه حجم مطلق باید چگالی ذرات سیمان، چگالی مواد افزودنی پودری یا شیمیایی و چگالی متوسط سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک را داشت. جدول 15 : چگالی مواد افزودنی پودری یا شیمیایی پس از تعیین مقدار کل سنگدانه‌ها اشباع با سطح خشک بتن، با توجه به سهم هریک از سنگدانه‌ها (x,y,z, . . .) در مخلوط سنگدانه، مقدار هر سنگدانه به صورت اشباع با سطح خشک بدست می‌آید. 5- 1- ساخت مخلوط آزمون و اصلاح طرح مخلوط اولیه 1) عدم دستیابی به روانی مورد نظر : اگر روانی مورد نظر حاصل نگردد، ساده‌ترین راه حل تغییر مقدار آب آزاد طرح اولیه می‌باشد. 2) آب انداختگی بتن : برای کاهش آب انداختن اقداماتی مانند کاهش کارایی، کاهش حداکثر اندازه سنگدانه‌ها، افزایش ریزی در بافت دانه‌بندی (کاهش مدول نرمی مخلوط سنگدانه‌ها)، افزایش سیمان یا مواد چسباننده، بکارگیری سنگدانه‌ شکسته، کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش مواد پودری می‌تواند موثر واقع شود. 3) جداشدگی در بتن : اگر جداشدگی در بتن مشاهده شود می‌توان با کاهش حداکثر سنگدانه‌ها، افزایش ریزی بافت دانه‌بندی، افزایش سیمان یا مواد چسباننده، افزایش مواد پودری، کاهش کارایی و یا کاهش نسبت آب به سیمان و یا ترکیبی از موارد فوق آن را مهار نمود. 4) خشن بودن بتن : اگر بافت دانه‌بندی درشت به نظر آید می‌توان با تغییر در منحنی دانه‌بندی، سهم سنگدانه ریز (ماسه) را بیشتر نمود و یا از ماسه‌های ریزتری استفاده کرد. 5) عدم انطباق وزن مخصوص محاسباتی با وزن مخصوص واقعی 6) درصد هوای بتن 7) اختلاف مقاومت فشاری مورد نظر و بدست آمده : تغییر نسبت آب به سیمان