آزمايش‌های بتن تازه كه معمولاً در پروژه‌­های عمرانی می‌تواند كاربرد داشته باشد عبارتند از:

آزمایش ASTM-C172

هدف از این آزمایش: این دستورالعمل شامل روش‌هایی برای تهیه نمونه‌های معرف از بتن تازه تحویل شده به محل پروژه است که آزمایش‌های بر روی آن به منظور تعیین تطابق ویژگی‌های آن با مشخصات، انجام می‌شود. این دستورالعمل شامل نمونه‌برداری از مخلوط‌کن‌های مرکز ثابت تولید بتن، مخلوط‌کن‌های کامیونی، ابزارهای مخلوط‌کنی که برای انتقال بتن مخلوط‌شده از مرکز اختلاط بتن به کار می‌رود نیز است.

این دستور شامل روش‌هایی برای آماده‌سازی نمونه‌های بتن برای آزمایش‌های بعدی که در آن نیاز است که مصالح سنگی درشت‌تر از اندازه باید از آن جدا شود، است. جداسازی ذرات مصالح سنگی درشت‌تر ترجیحا با روش الک‌کردن تر انجام می‌شود.

روش آزمایش: مقدار نمونه: حداقل ۲۸ لیتر نمونه که برای آزمایش‌های مقاومت مورد استفاده قرار خواهد گرفت، تهیه نمایند. برای آزمایش‌های تعیین مقدار هوا، دما و افت نمونه‌های کمتری استفاده می‌شوند. مقدار نمونه‌ها با حداکثر اندازه مصالح سنگی تعیین می‌شوند.

روش‌های مورد استفاده در نمونه‌برداری باید شامل بکارگیری کلیه دقت‌هایی باشد تا به تهیه نمونه‌هایی منجر شود که نمایانگر و معرف ماهیت و وضعیت بتن که به شرح زیر نمونه‌برداری می‌شود، باشد.

آزمایش افت بتن (اسلامپ)

این آزمایش جهت اندازه‌گیری افت بتن در آزمایشگاه و در محل اجرای کار (کارگاه) انجام‌پذیر است. این آزمایش برای بتن‌هایی که حداکثر اندازه درشت‌دانه‌ی آن ۱٫۲، ۱ اینچ یا ۳۸ میلی‌متر باشد، به کار می‌رود.

ابزار آزمایش: دستگاه اسلامپ، میله تراکم، نمونه (Space)، صفحه زیر قالب

روش آزمایش: قالب را مرطوب کرده و آن را روی یک سطح تخت، مرطوب، نفوذناپذیر و صلب قرار دهید. با ایستادن روی دو جا پا، قالب را هنگام پر کردن محکم نگاه دارید. سپس از نمونه‌ای که مطابق با استاندارد تهیه شده است، قالب را در سه لایه که هر کدام ۱/۳ حجم قالب است، پر کنید. سپس هر لایه را با ۲۵ ضربه مخصوص متراکم کنید.

ضربه‌ها بایستی به صورت یکنواخت بر سطح لایه بتن فرود آید.

آزمایش مقاومت فشاری بتن

این آزمایش پس از انقضای مدت زمان مقرر بر روی هر نمونه و پس از خارج کردن آن از آب و در حالت مرطوب انجام می‌شود. آب سطحی نمونه توسط پارچه مرطوب از نمونه مورد آزمایش گرفته می‌شود.قرار گرفتن هر نمونه در جک بتن‌شکن باید در حالتی باشد که فشار به طور عمودی به نمونه مورد آزمایش وارد شود (به همان وضعی که نمونه گرفته شده). صفحات فلزی فوقانی و تحتانی ماشین باید دارای ابعاد بزرگتر از بتن مورد آزمایش باشد. بار توسط جک بتن‌شکن به طور یکنواخت به نمونه بتن وارد شده و مقدار آن باید بین ۲ الی ۳ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در هر ثانیه افزایش یابد. یعنی ۱۲۰ الی ۱۸۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در دقیقه باشد.

آزمايش تعيين دمای بتن

براي مقايسه دمای بتن با حداكثر و حداقل مجاز در آئين نامه و مشخصات فنی پروژه لازم است دمای بتن تازه در هنگام ريختن آن در قطعه مشخص شود. گاه محدوديتی را در پايان اختلاط ارائه می‌دهند و لازم است در اين مرحله نيز دمای بتن را اندازه‌گيری کرد.

در استاندارد ASTM C1064  روش تعيين دما ارائه شده است. دماسنج با حداكثر دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد و با دقت ۵ درجه لازم است. نوک ميله دماسنج بايد تا عمق حداقل ۷۵ ميلی‌متر فرو برده شود و از هر طرف نيز حداقل ۷۵ ميلی‌متر بتن بايد وجود داشته باشد. حداقل فاصله مزبور سه برابر حداكثر اندازه سنگدانه مي باشد . دماسنج بايد ۲ دقيقه در بتن بماند تا به وضعيت ثابتی برسد. خاتمه اندازه گيري بيش از ۵ دقيقه پس از نمونه‌گيری نباشد. دقت گزارش نتيجه ۵ درجه است.

آزمايش تعيين درصد هوای بتن

اين آزمايش معمولاً در مواردی انجام می‌شود كه از مواد حبابزا براي توليد حباب ريز هوا در بتن (هوای عمدی) استفاده شده است هر چند در ساير موارد نيز می‌تواند برای تعيين درصد هوای غير عمدی (ناخواسته) اقدام كرد. گاه اين آزمايش برای كنترل يكنواختی بتن انجام می‌شود.

درصد هوای بتن با سه روش اندازه‌گيری می‌شود. روش فشاری، روش حجمی و روش وزنی. در ايران معمولاً از روش فشاري با شيوه A يا B استفاده می‌شود و استاندارد ASTM C231 يا ISIRI 3520 كاربرد دارد. روش حجمی طبق ASTM C173 يا ISIRI 2823 و روش وزنی با اندازه‌گيری وزن مخصوص بتن و بازدهی آن طبق ASTM C138 يا ISIRI 3821 انجام می‌شود.

آزمايش تعيين وزن مخصوص بتن

اين آزمايش برای كنترل صحت طرح مخلوط و يا كنترل يكنواختی اختلاط بتن انجام می‌شود كه نياز به پيمانه مخصوص دارد.

اين آزمايش طبق ASTM  C138 يا ISIRI 3521 انجام می‌شود كه با يكديگر تفاوت‌هایی دارند.

در استاندارد ايران حداقل قطر پيمانه چهاربرابر حداكثر اندازه اسمی سنگدانه و حداقل ۱۵۰ ميلی‌متر است و حداقل حجم آن ۵ ليتر است. در حالی‌كه در ASTM، برای حداكثر اندازه اسمی سنگدانه ۲۵ ميلی‌متر، حداقل حجم ظرف حدود ۵٫۵ ليتر و برای حداكثر اندازه اسمی ۳۸ ميلی‌متری حداقل حجم ظرف در حدود ۱۱ ليتر است.

حجم ظرف بايد با پر كردن آب مقطر در ظرف و توزين آن با دقت بدست آيد. سطح فوقانی بايد با گذاشتن شيشه در بالای ظرف (پيمانه) تنظيم شود كه خالي نماند يا آب اضافی نداشته باشد. با كنترل دمای آب مقطر و داشتن چگالی آب مقطر در اين دما، حجم آب مقطر داخل ظرف بدست می‌آيد.

بتن را در قالب‌های كوچكتر از ۱۴ ليتر بايد در سه لايه با ارتفاع تقريباً مساوی ريخت و با ميله يا ويبراتور متراكم کرد. برای اسلامپ كمتر از ۲۵ ميلی‌متر ويبراتور خرطومي يا ميز ويبره ضرورت دارد امام برای بتن‌های خشک روش كار متفاوت است و بكارگيری انرژی زياد به همراه فشار ضروری است.

برای اسلامپ ۲۵ تا ۷۵ ميلی‌متر، بكارگيری ميله يا ويبراتور امكان پذير است و براي اسلامپ بيشتر از ۷۵ ميلی‌متر، صرفاً از ميله به قطر ۱۶ ميلی‌متر و طول ۶۰ سانتی‌متر استفاده می‌شود. در هر لايه ۲۵ ضربه زده می‌شود.

پس از تراكم هر لايه با چكش لاستیکی با وسيله مناسب ديگر ۱۰ تا ۱۵ بار به بدنه قالب حاوی بتن ضربه زده مي شود و سپس لايه بعدی متراكم می‌شود. هر لايه با زدن ميله به نحوی كه حدود ۲۵ ميلی‌متر در لايه زيرين فرود رود متراكم می‌شود.

بتن آخرين لايه بايد چنان ريخته شود كه پس از تراكم، كمبود بتن وجود نداشته باشد و بتن اضافی با خط كش سرزن برداشته شود و سطح مزبور صاف شود. بتن اضافی نبايد از ۵ ميلی‌متر تجاوز کند.

وزن مخصوص بتن متراكم تازه طبق استاندارد ايران با دقت ۱۰ كيلوگرم بر متر مكعب گزارش می‌شود.

با توجه به وزن مخصوص و ميزان بازدهي بتن و وزن مخصوص بتن بدون هوا می‌توان درصد هوای تقريبی بتن متراكم را محاسبه کرد.

منبع: کتاب آزمایشات مکانیک خاک در پروژه های راهسازی به همراه نکات فنی و اجرایی، مهندس سید عباس حسینی