اندازه گیری زمان حرکت بتن به منظور سنجش ویسکوزیته، که از مشخصات بنیادی رئولوژی بتن خود تراکم است، از اهداف آزمایش جعبه U شکل است. این آزمایش توسط مرکز تحقیقات تکنولوژی شرکت Taisei در کشور ژاپن توسعه یافت و برای اندازه گیری قابلیت پر کنندگی بتن خود تراکم استفاده می شود.
روش آزمایش به این صورت است که بعد از پر کردن دستگاه از بتن، دریچه باز می شودو اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه (H2-H1) و یا نسبت ارتفاع بتن در دو مجرا، H2/H1 اندازه گرفته می شود. همچنین مدت زمان رسیدن بتن به حالت سکون نیز اندازه گرفته می شود.
دستگاه این آزمایش، شامل یک لوله U شکل است که در وسط، با یک تیغه و دریچه متحرک به دو قسمت تقسیم می شود. در قسمت دریچه، میلگردهایی نصب شده اند. برای قطر و فاصله میلگردها، و شکل مقطع پایینی دستگاه (مربعی، گرد یا هردو) در مراجع مختلف ابعاد مختلفی پیشنهاد شده است.
دستگاه این آزمایش مزابق پیشنهاد Efnarc در شکل زیر نشان داده شده است و ابعاد پیشنهادی این دستگاه در مراجع مختلف در جدول لیست شده است.
مرجع | ابعاد کلی دستگاه (میلی متر) | شکل مقطع پایین | قطر آرماتور (میلی متر) | فاصله خالص بین دو آرماتور (میلی متر) |
Efnarc | ۲۰۰*۲۸۰*۵۹۰ | گرد | ۱۳ | ۴۰ |
جامعه مهندسان عمران ژاپن | ۲۰۰*۲۸۰*۶۸۰ | هردو | ۱۰ یا ۱۳ | ۳۵ یا ۳۵/۴۵ |
انجمن بتن پیش ساخته/ پیش تنیده | ۲۰۰*۲۸۰*۵۹۰
۲۰۰*۲۸۰*۶۸۰ |
گرد | ۱۳
۱۰ یا ۱۳ |
۴۰
۳۵ یا ۳۵/۴۵ |
Rilem | ۲۰۰*۲۸۰*۶۸۰ | مربعی | ۱۰ یا ۱۳ | ۳۵ یا ۳۵/۴۵ |
Dazcko | ۲۰۰*۲۸۰*۶۸۰ | گرد | ۱۰ یا ۱۳ | ۳۵ یا ۳۵/۴۵ |
در این آزمایش قسمت سمت چپ دستکاه از بتن پر شده و پس از یک دقیقه، دریچه دستگاه باز می شود. با باز شدن دریچه، بتن در قسمت راست به بالا حرکت می کند. پس از ثابت شدن سطح بتن، ارتفاع بتن، در هر دو قسمت دستگاه اندازه گیری می شود و اختلاف ارتفاع بتن محاسبه می شود. در روش های دیگر این آژمایش، سرباری را روی بتن اولیه قرار می دهند و نتایج را بر اساس آن تفسیر می کنند. گذاشتن سربار برای بتن خود تراکم ضروری نیست و معمولا انجام نمی شود. کل آزمایش باید در مدت حداکثر ۵ دقیقه انجام شود.
نتایج این آزمایش را می توان با به دست آوردن اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه، ارتفاع پر کننده تفسیر کرد. هرچه اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه به صفر نزدکی باشد، روانی و قابلیت عبور بتن بیشتر بودهو هرچه این مقدار بیشتر باشد، ویسکوزیته و تنش تسلیم بتن نیز بیشتر است، که امکان بروز پدیده انسداد را افزایش می دهد. حداکثر اختلاف ارتفاع بتن در دو محفظه برای بتن خود تراکم بایستی کمتر از ۳ سانتی متر باشد.