بررسی آزمایش ها مخرب بتن و تاثیرات آن در اندازه نمونه های بتن
به خوبی ثابت شده است که معمولا اندازه مقاومت بتن با کاهش اندازه نمونه آزمایش افزایش می یابد و نتایج تنوع بیشتری دارند. در این مقاله سعی داریم تاثیر اندازه نمونه های بتن در آزمایش مخرب بتن را بررسی نماییم.
این تاثیر آخر نشان داده شده است که به خصوص برای نمونه های مغزه صدق می کند. زیرا نسبت مساحت سطح برش به حجم افزایش می یابد، به طوری که قطر کاهش می یابد و از این رو تاثیرات بالقوه خرابی حفاری افزایش می یابد. همچنین نسبت اندازه مصالح به قطر مغزه افزایش می یابد و ممکن است که از حد 1 به 3 تشخیص قابل قبول عمومی، تجاوز کند. همچنین به خوبی ثابت شده که مقاومت بتن یک عامل دیگر است که می تواند بر رفتار یک غزه تاثیر بگذارد.
این عوامل متنوع به هم وابسته هستند و جدا کردن آنها مشکل است برای مثال افزایش مقاومت به خاطر اندازه کوچک نمونه ممکن است که با کاهش به خاطر تلاش های بریدن نمونه خنثی شود. احمد پیشنهاد داده است که اندازه مقاومت با قطر در محدوده 150 تا 175 میلی متر کاهش می یابد. قطر معمول برای مغزه های کوچک 40 تا 50 میلی متر است. مولفین ازمایش های گسترده ای را درباره تحقیق در مورد رفتار نمونه های 44 میلی متری گزارش کرده اند که در 23 طرح اختلاط استفاده شده بود و در محدوده مقاومت 10 تا N/mm282 با مصالح شن 10 و 20 میلی متر و مغزه ها بریده شده از قالب منشوری آزمایشگاهی 100×100×500 میلی متر که دامنه ای از نسبت های طول به قطر را بدهد. بعضی یافته های کلیدی در زیر آمده است.
.jpg)
آزمایش بتن و تاثیرات آن در اندازه ها
نسبت طول به قطر
ارتباط متوسط برای تاثیرات طول به قطر روی مغزه 44 میلی متری در شکل 5-7 نشان داده شده است. که روابط بررسی شده در بخش 5-3-1-2 را برای مغزه های طبیعی مقایسه می کند. مشخص شده است که این رابطه به جهت حفاری، اندازه مصالح و نوع سیمان برای اهداف عملی وابسته نیست هر چند پراکندگی نتایج، بالا می باشد. چون هر نقطه در شکل 5-7 به طور میانگین چهار مغزه مشابه را بیان می کند. دیده خواهد شد که عامل اصلاحی برای نسبت طول به قطر به محور معقولانه ای برای مغزه های بزرگتر توصیه های انجمن بتن نزدیک است در این باره احتمالا بتن های سبک مقادیر نزدیک به یک را دارند.
.jpg)
شکل 5-7 نسبت طول/قطر برای مغزه های کوچک
تغییر پذیری آزمایش بتن
تغییر قابل ملاحظه ای از تغییر پذیری بین طرفین نسبت طول به قطر برای هر اندازه مصالحی مشخص نشده است. ضریب متوسط تغییرات %8 نیز مستقل از جهت گیری است. بنابراین در نظر گرفتن تغییرپذیری بتن همانگونه که بوسیله مکعب های کنترلی دیده شده است واضح است که مغزه های با اندازه مصالح 20 میلی متری تغییرپذیری بالاتری از مصالح 10 میلی متری بخاطر برش و آزمایش نشانمی دهند. دامنه ضرایب تغییرات مقاومت برای گروهی از مغزه های مشابه زیاد بوده و تشخیص تاثیرات دیگر متغیرها را برای ارزیابی غیر ممکن می سازد. بومن یک ضریب تغییرات %9/28 برای مغزه های 50 میلی متری از بتن سخت شده در یک کارگاهی در هنگ کنک را با یک مقدار %5/19 برای مغزه های 150 میلی متری و متناظر از همان بتن مقایسه کرده است. سوامی و ال حامد نیز پیشنهاد داده اند که تغییرپذیری با افزایش مقاومت کاهش می یابد در حالی که بتن های با مصالح سبک تر نیز کمتر تغییر پذیر می باشند.
مقاومت اندازه گیری شده بتن
براساس آزمایش های مولفین عوامل مورد نیاز برای تبدیل اندازه مقاومت مغزه (بعد از اصلاح به 2 l/d=) به یک مقاومت مکعبی 100 معادل در جدول 5-1 داده شده است. اگر یک مقاومت مکعبی mm150 معادل لازم باشد، این مقادیر %4 کاهش می یابند. می توان دید که برای مصالح mm10، مغزه های حفاری شده عمودی تقریباً %8 قوی تر از نمونه های مقایسه ای حفاری شده افقی مربوط به مکعب ها هستند. این یک پیش بینی برای نمونه های بزرگتر می باشد، اما مقاومت های اندازه گیری شده تقریباً %10 قوی تر از حد مورد انتظار از توصیه های انجمن بتن هستند نتیجه گیری در یک عامل اصلاحی کمتر برای بدست آوردن یک مقاومت مکعب معادل است.
.jpg)
جدول 5-1 ضریب تبدیل مکعب/مغزه اصلاح شده برای مغزه 44 میلی متری با 2 = λ(151)
بنابراین با حداثر دانه های 20 میلی متر، مغزه ها به طور قابل توجهی ضعیف تر از مکعب ها بودند. تایید تاثیر نسبت اندازه مصالح به قطر مغزه بررسی شد، در این حالت تاثیر تغییر جهت آزمایش مشخص نشد. پیشنهاد شده است که بتن با مصالح mm20 و mm10 باید هنگام تبدیل مغزه های 44 میلی متری به مقاومت مکعبی معادل به طور جداگانه مورد استفاده قرار گیرند. اگر کار به این شکل انجم شد %95 محدودیت اطمینان میانگین نتایج گروه های چهار مغزه ای از این اندازه تحت شرایط آزمایشگاهی بعید است که بهتر از مقادیر داده شده در جدول 5-1 باشد. اینها تقریباً %√n/36± هستند، وقتی که n تعداد مغزه ها در گروه باشد. بومن گزارش نتایج را نشان می دهد که مقاومت برای مغزه های mm50 وقتی که با مغزه های mm150 مقایسه می شود %7 بالاتر است. اما اندازه مصالح مشخص نمی باشد بنابراین انجمن بتن پیشنهاد می کند که اختلاف مقاومت بین مغزه های کوچک و بزرگ ناچیز است و توصیه می کند که از فرمول های بخش 5-3-2 برای مغزه های با قطر mm50 و بیشتر استفاده شود.
قابلیت اطمینان، محدودیت ها و کاربردها
قابلیت اطمینان آزمایش های فشاری روی مغزه های با قطر کم مشخص شده که از نمونه های طبیعی کمتر است و مولفین یک ضریب 3 برای %95 اطمینان از مقاومت های مکعبی واقعی پیش بینی شده با استفاده تحت شرایط آزمایشگاهی را پیشنهاد کرده اند. این کار یک مقدار %√n/36± برای n مغزه با نسبت اندازه مصالح به قطر کمتر از 1 به 3 می دهد. اما اگر نسبت انازه مصالح به قطر، بزرگتر از 1 به 3 باشد، ممکن است درستی این به اندازه %√n/50± کاهش یابد. خطاهای مربوط به بریدن در کارگاه نیز ممکن است دقت را کاهش دهند.
همه فرآیندهای توضیح داده شده موثر در تبعیت از موقعیت، حفاری و آزمایش گیری کنمرکز است. فقط برای مغزه های بزرگتر و تاثیرات فضای حفره ای زیاد و رطوبت در نظر گرفته می شود. مغزه های کوچک شامل میلگرد نباید مورد آزمایش قرار گیرند. مراقبت ویزه برای تضمین اینکه مغزه معرف جرمکل بتن باشد باید صورت گیرد و مخصوصاً در دال هایی که از سطح بالای آن حفاری صورت گرفته این آیین نامه بتن انگلیس قسمت 1 به چگالی های مخصوص بتن ارجاع نمی دهد اما آیین نامه بتن آمریکا خصوصاً برای بتن سبک در دامنه kg/m3 1920-1690 و همچنین بتن با وزن طبیعی شامل می شود.
تردیدی در مورد کاربردهای آزمایش مقاومت فشاری وجود ندارد. مغزه های کوچک مزایای اقتصادی و عملی زیادی در مقایسه با نمونه های بزرگتر دارند. این کاربردها شامل آزمایش چشمی (شامل مصالح و جزئیات اختلاط، تراکم، موقعیت میلگرد و اندازه آن) تعیین چگالی، دیگر آزمایش های فیزیکی، شامل ازمایش های بار متمرکز یا فشار گاز و آزمایش های شیمیایی می شود. برای آزمایش مقاومت فشاری، محدودیت عمده، تغییرپذیری نتایج و فقدان دقت پیش بینی مقاومت است. مگر اینکه تعداد زیادتری نمونه به طور طبیعی گرفته شود.
حداقل برش سه عدد مغزه های استاندارد مورد نیاز ست که یک دقت قابل مقایسه ای بدهد. اما می توان بحث کرد که در خیلی موارد به حفاری کمتری نیاز است و یک دامنه بیشتر از موقعیت نمونه ها را مجاز میداند. واضح است تفاوت های قابل ملاحظه از مقاومت مکعبی پیش بینی شده با استفاده ز روش های متعدد محاسباتی می آید و برای مغزه های بزرگتر ضروری است که قبل از آزمایش درباره روش مورد استفاده بین همه قسمت ها یک توافق وجود داشته باشد.
بومن یک راهکار موفقیت آمیز را توصیف کرده است که در آن، مغزه های 50 میلی متری برای آزمایش های مقاومت در توده های پیش ساخته بخاطر ارزان بودن و راحتی در برش دادن آنها به کار برده شدند، اما دارای مغزه های 150 میلی متری هستند که نتایج در حد فاصل خصوصیات قرار داشت. یک موقعیت معمول دیگر که در آن، مغزه های کوچک ممکن است برای آزمایش مقاومت ضروری باشد وقتی است که نازکی بخش اجازه قطر بیشتر از دیدگاه قابلیت تعمیر یا (1<نسبت طول="" به="" قطر)="" کافی="" را="" به="" ما="" ندهد="" که="" خصوصاً="" برای="" بخش="" های="" بتن="" پیش="" فشرده="" اعمال="" خواهد="" شد.="" اگر="" چه="" در="" این="" موارد="" قطرهای="" کوچک="" غیرقابل="" اجتناب="" هستند="" و="" ضروری="" است="" که="" مهندس="" محدودیت="" های="" دقت="" را="" که="" ممکن="" است="" ایجاد="" گردد="" درک="" کند.="" این="" ممکن="" است="" بخاطر="" این="" مسئله="" باشد="" که="" بعضی="" روش="" های="" غیرمخرب="" دیگر="" مطابق="" وجود="">کالیبراسیون ها با هزینه، زمان و تخریب کمتر، دقت های قابل مقایسه ای از پیش بینی مقاومت داشته باشند. کلینیک بتن ایران با ارائه بهترین خدمات و محصولات در کنار شما همراهان گرامی می باشد.
.jpg)
بررسی آزمایشات مخرب بتن
شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر از دیگر مقالات ما بازدید نمایید: