تست های مقاومت فشاری بتن

بررسی تست های مقاومت فشاری بتن 

در بسیاری از موارد تعیین مقاومت بتن بعد از ساخت سازه ضروری میباشد، بعنوان مثال ارزیابی مقاومت پس از آتش سوزی، تغییرکاربری و آسیب دیدگی سازه. تاکنون روشهای مختلفی اعم از مخرب، نیمه مخرب و غیرمخرب جهت ارزیابی مقاومت بتن ارائه شده است، ولی هر یک از این روشها با توجه به شرایط آن از محدودیتهایی برخوردار بوده، به عنوان مثال روش های مخرب علی رغم دقت بالا، سازه را دچار آسیب می-کند و سازه بازسازی شده مقاومت اولیه خود را باز نخواهد یافت. بنابراین استفاده از روش هایی که بدون آسیب فیزیکی و شیمیایی در سازه بتنی برخی از خواص آن را تخمین بزند و بتواند اطمینان لازم از کیفیت و سلامت سازه ها را بوجود آورد، اهمیت فراوانی دارد. یکی از این راهکارها استفاده از آزمایشهای غیرمخرب است. ولیکن روش های اندازه گیری غیرمخرب دارای شرایطی است که در صورت عدم تحقق این شرایط و ضوبط نتایج بدست آمده از آزمون قابل اعتماد نبوده و بعضا باعث گمراهی در قضاوت های مهندسی میگردد. 

پس از ساخت سازه های بتنی، مواردی پیش میآید که نیاز به تعیین مقاومت بتن در سازه میباشد. میتوان تغییر در کاربری سازه )تغییر در بار وارده) نامطلوب بودن اجرا، عدم تطابق مقاومت نمونه های استاندارد با مشخصات فنی طرح و آسیب دیدگی بتنی درسازه را از جمله دلایل برای ارزیابی مقاومت بتنی در سازه برشمرد. از طرفی استفاده از بتنهای سبک سازه ای و غیرسازه ای به دلیل داشتن خواص مناسبی نظیر سبکی وزن، عایق حرارتی و صوتی، هزینه کمتر تولید و حمل، مقاومت کافی در برابر نیروهای زلزله، وجود سنگدانه سبک در بسیاری از معادن داخلی و تولید سنگدانه سبک مصنوعی در داخل کشور، روز به روز در حال افزایش است. بنابراین بایستی روشی دقیق و مناسب و اقتصادی برای تعیین مقاومت آن استفاده شود. از آنجا که مقاومت نمونه هایاستاندارد آزمایش های تعیین مقاومت بتن در سازه، آزمایش های مخرب و نیمه مخرب، محموعه استانداردها و پیشنهادها، مرکز استاندارد پاسخگوی شرایط واقعی در ساختگاه نمیباشد، لذا بایستی به روشهایی در محل روی آورد. روشهای متعددی برای آزمایش مقاومت بتن در سازه ابداع شده است که بر اساس احتمال آسیب دیدگی در سازه به سه گروه غیر مخرب نیمه مخرب و مخرب تقسیم میشوند.

روش های مخرب مانند روش مغزه گیری از بتن، سازه را دچار آسیب می کند و سازه بازسازی شده مقاومت اولیه خود را باز نخواهدیافت و موجب میگردد بعضی از اعضای سازه مانند ستون ها یا دیوار برشی ها غیر قابل استفاده شوند. بنابراین لزوم استفاده ازروشهای دیگری که بدون آسیب فیزیکی و شیمیایی در سازه بتنی، برخی از خواص الاستیک از جمله مقاومت فشاری آن را تخمین بزند، بتواند اطمینان لازم از کیفیت و سلامت سازه ها را بوجود آورد، اهمیت فراوانی دارد . یکی از این راه کارها استفاده از آزمایش های غیرمخرب است. آزمایش های غیرمخرب  تست بتن یکی از مهمترین اقدامات لازم جهت بازرسی های فنی و ارزیابی وضعیت موجود سازهها میباشد. همان گونه که از نام آن پیداست، سلسه روش هایی هستند که بدون آسیب رساندن به خود جسم در حال آزمایش،وضعیت موجود جسم را مورد ارزیابی قرار می دهند. به طور کلی با استفاده از آزمایش های غیرمخرب میتوان مشخصاتی نظیر یکنواختی، همگنی، تخلخل، مقاومت و عمق ترک های سطحی، عیوب ناشی از حملات مواد شیمیایی و آتش سوزی، مدول الاستسیته، ضخامت بتن روی آرماتور ضخامت و نحوه آرایش آرماتورها را ارزیابی کرد. 

آزمایش های غیر مخرب

روش فراصوتی: آزمایش بتن باسرعت پالس ماورای صوت (پالس فراصوتی)
در این روش با اندازه گیری سرعت پالس در نقاط مختلف سازه می توان به اطلاعات با ارزشی همچون مقاومت دقیق بتن دست پیدا کرد. این آزمایش غیرمخرب بر روی نمونه های بتن معمولی، بتن پیشتنیده، بتن پیش ساخته و سازه ها قابل اجرا میباشد. اصولا هدف از این آزمایش بدست آوردن پارامترهای مدول دینامیکی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسن، مقاومت فشاری، همگن بودن، تغییرات خواص بتن حاصل از گذشت زمان، خوردگی، سایش، نقایص بتن و غیره می باشد. مقدار سرعت پالس اندازه گیری شده توسط دستگاه فراصوتی به عواملی مانند: شکل و اندازه نمونه، دمای بتن، وجود آرماتور در بتن، طول مسیر اندازه گیری سرعت پالس و سن بتن بستگی دارد. 

روش انجام آزمایش اولتراسونیک

انجام آزمایش اولتراسونیک به سه روش امکانپذیر است: 1- انتقال مستقیم (سطوح مخالف) 2 -انتقال نیمه مستقیم (سطوح مجاور) 3 -انتقال غیرمستقیم (در یک سطح(

اندازه گیری سرعت پالس در روش انتقال مستقیم مطلوب ترین آرایش قرارگیری مولدهاست زیرا مولد، گیرنده آن قسمت از پالس است که زودتر برسد و چون ارتعاشات طولی سریعتر می رسند حداکثر انرژی پالس ها منتقل و دریافت میشود، لذا تعیین دقت سرعت پالس تابع دقت در اندازه گیری طول مسیر است و چنانچه طول مسیر با دقت اندازه گیری شود، سرعت پالس تعیین شده از دقت کافی برخوردار خواهد بود. بنابراین توصیه می شود در مواردی که امکان پذیر است این روش برای تعیین سرعت پالس استفاده شود. 

آزمایش چکش اشمیت

چکش اشمیت یکی از رایجترین و پرمصرف ترین ابزارهای ضربه زنی است، که در صورت استفاده صحیح میتواند وسیله ای با ارزش باشد. اما بی دقتی و استفاده بدون تشخیص پارامترهای موثر می تواند به نتایج نادرستی منجر گردد. چکش اشمیت روشی سریع و کم هزینه و غیرمخرب هم در آزمایشگاه و هم در محل می باشد. این روش را نمی توان به عنوان جایگزین آزمایش مقاومت فشاری بتن استاندارد استفاده نمود، بلکه روشی است در جهت تعیین یکنواختی بتن در سازه و یا مقایسه تغییر کیفیت بتن در نقاط مختلفیک سازه. این آزمایش نسبت به تغییرات موضعی در جنس بتن حساس میباشد، برای مثال، وجود ذرات درشت دانه، درست در زیر پیستون، سبب حصول نتیجه کم می شود. به علاوه انرژی ای را که بتن جذب میکند، با مقاومت و هم با سختی آن ارتباط دارد، به طوری که ترکیب مقاومت و سختی کنترل کننده برجهندگی میباشد. آزمایش چکش برجهندگی فقط خواص سطح بتن را می سنجد. به علت پراکندگی موضعی در سختی بتن در یک مساحت کوچک، عدد برجهندگی باید در تعدادی از نقاط نزدیک به یکدیگر تعیین شوند و سپس از نتیجه آن ها میانگین گرفته شود.