اگر بخواهیم بتنِ خوب بسازیم، فقط داشتن مصالح مرغوب کافی نیست. بتن زمانی عملکرد مطلوبی دارد که نسبت اجزای تشکیل‌دهنده‌اش به‌درستی تنظیم شود. در واقع، علم و هنر بتن‌سازی در همین نکته نهفته است: چطور اجزای ساده‌ای مثل سیمان، آب، شن و ماسه را طوری ترکیب کنیم که حاصل آن بتنی مقاوم، بادوام و کارا باشد.
فرآیند تعیین این نسبت‌ها را «طرح اختلاط» می‌نامند. طرح اختلاط تعیین می‌کند هر مترمکعب بتن دقیقاً چه مقدار سیمان، آب و سنگدانه داشته باشد تا بتن نهایی هم از نظر مقاومت فشاری و هم از نظر دوام، در حد استانداردهای مورد نیاز پروژه باشد.پس از آن، برای اطمینان از کیفیت بتن تازه، آزمایشی ساده و سریع به نام اسلامپ انجام می‌شود تا روانی و قابلیت کار بتن بررسی شود.
طرح اختلاط در واقع برنامه‌ای دقیق برای ساخت بتن است. هدف اصلی آن رسیدن به حداکثر مقاومت و دوام با کمترین مصرف مصالح گران‌قیمت مثل سیمان است. اگر مقدار سیمان زیاد باشد، حرارت هیدراسیون افزایش می‌یابد و خطر ترک خوردن بتن بالا می‌رود؛ و اگر مقدارش کم باشد، مقاومت بتن پایین می‌آید. بنابراین تعادل در طرح اختلاط حیاتی است.
در فرآیند طرح اختلاط، چند عامل کلیدی
در نظر گرفته می‌شود:
• مقاومت
فشاری مورد نیاز بتن
• نوع
سیمان مصرفی
• اندازه
و دانه‌بندی سنگدانه‌ها
• شرایط
آب‌وهوایی منطقه و روش عمل‌آوری بتن
• کارایی مورد انتظار هنگام بتن‌ریزی (روان بودن یا سفت بودن بتن)
تمام این عوامل در کنار هم باعث می‌شوند طرح اختلاط نهایی، متناسب با نیاز پروژه باشد.
نسبت آب به سیمان
یکی از مهم‌ترین پارامترها در هر طرح
اختلاط، نسبت آب به سیمان است که معمولاً با نماد
W/C شناخته می‌شود. این نسبت نشان می‌دهد برای هر واحد سیمان،
چه مقدار آب باید مصرف شود.
اگر آب زیادتر از حد لازم باشد، بتن روان‌تر می‌شود اما مقاومتش کاهش پیدا می‌کند و ممکن است دچار ترک یا جداشدگی سنگدانه شود. برعکس، اگر آب کم باشد، بتن سفت می‌شود و تراکم آن سخت‌تر خواهد بود، ولی مقاومت نهایی‌اش بالاتر است.برای به دست آوردن روانی مورد نیاز، به جای افزودن آب، معمولاً از افزودنی‌های روان‌کننده استفاده می‌شود تا نسبت آب به سیمان ثابت بماند و مقاومت کاهش نیابد.
مراحل کلی طرح اختلاط
فرآیند تهیه‌ی یک طرح اختلاط استاندارد معمولاً با تعیین هدف شروع می‌شود. در ابتدا مقاومت موردنظر مشخص می‌شود، سپس نسبت آب به سیمان انتخاب شده و مقدار سیمان لازم برای هر مترمکعب بتن محاسبه می‌گردد. بعد از آن، بر اساس دانه‌بندی مصالح، مقدار شن و ماسه تعیین می‌شود و در نهایت در صورت نیاز، افزودنی‌هایی مانند: (روان‌کننده یا دیرگیر و .. ) به طرح اضافه می‌گردد.
آزمایش اسلامپ بتن
پس از آماده شدن طرح اختلاط و تولید بتن تازه، باید مطمئن شویم بتن از نظر روانی و کارایی، قابل‌استفاده در
محل پروژه
است. یکی از ساده‌ترین و پرکاربردترین روش‌ها برای سنجش این موضوع، آزمایش اسلامپ
است.
در این آزمایش از قالبی فلزی به شکل
مخروط ناقص استفاده می‌شود. بتن تازه در سه لایه درون قالب ریخته می‌شود و هر لایه
با میله‌ای مخصوص کوبیده می‌شود تا حباب‌های هوا خارج شوند. سپس قالب به‌آرامی
برداشته می‌شود تا بتن آزادانه نشست کند. اختلاف ارتفاع بتن قبل و بعد از برداشتن
قالب، مقدار «اسلامپ» نام دارد و بر حسب سانتی‌متر اندازه‌گیری می‌شود.
اگر مقدار اسلامپ خیلی کم باشد، بتن
خشک و کار با آن دشوار است. اگر اسلامپ خیلی زیاد باشد، بتن بیش از حد روان شده و
احتمال آب‌افتادگی و جداشدگی دانه‌ها افزایش می‌یابد. مقدار مناسب اسلامپ بسته به
نوع عضو سازه (ستون، فونداسیون یا سقف) و روش اجرا (دستی یا پمپی) تعیین می‌شود.
• بتن خوب، حاصل دقت در جزئیات است. از انتخاب مصالح مناسب گرفته تا تنظیم نسبت‌ها و کنترل
کیفیت بتن تازه، همه‌ی مراحل باید علمی و دقیق انجام شوند.