تعداد و محل آزمایش های بتن و تغییر پذیری بتن

انتخاب مناسب ترین تعداد آزمایشات حد واسطی بین دقت، تلاش، هزینه و خسارت می باشد. نتایج آزمایش فقط مربوط به محل های خاص خواهد بود که نمونه ها از آن بدست آمده است. بنابراین برای تعیین تعداد و محل آزمایشات و رابطه نتایج با عنصر یا بخش کلی، نظر مهندسی مورد نیاز است. بنابراین اهمیت یکپارچگی برنامه ریزی با تفسیر مهم و اساسی است. درک کاملی از تغییر پذیری بتن و همچنین دانش در مورد قابلیت اطمینان روش آزمایش بکار رفته ضروری است. این مسئله
با توجه به مقاومت بتن مورد بحث قرار می گیرد، چون خصوصیات بسیار دیگری هم وجود دارند که مربوط به مقاومت هستند. این مسئله باید اساس کلی و مفیدی برای قضاوت ها فراهم کند و البته راهنمایی بیشتری در فصل های مربوط به روش های مختلف آزمایش ارائه شده است. اگر جنبه های دوام مورد نظر باشند، باید به تغییرات در شرایط آزمایش و عوامل محیطی توجه شود. فعالیت خوردگی ممکن است با نوسانات دما و بارش بارندگی، تغییرات زیدی داشته باشد. در هنگام برآورد رفتار میانگین سالیانه براساس سنجش های اتخاذ شده در یک زمان معین باید توجه کافی مبذول گردد. برای موقعیت های آزمایش هم باید اثرات احتمالی تقویت نسبت به نتایج و همچنین هرگونه محدودیت فیزیکی مربوط به روش مورد استفاده مد نظر قرار داد.

ما در کلینیک بتن ایران با ارائه این مقاله در نظر داریم تا شما عزیزان را با تعداد و محل آزمایش های بتن و تغییرپذیری بتن بیشتر آشنا کنیم. پس با ما همراه باشید.

جدول 1-5 تعداد آزمایشاتی را که ممکن است معادل با نیجه واحد فرض شوند، نشان می دهد. دقت پیش بینی مقاومت در بیشتر موارد به قابلیت اطمینان رابطه بکار رفته بستگی خواهد داشت، اما برای مغزه های استاندارد 95% حدود اطمینان را می تون به اندازهدر نظر گرفت که n تعداد مغزه ها از یک محل خاص است. روش های آماری که تعداد آزمایشات را مورد توجه قرار می دهند، تغییرپذیری آزمایش و تغییرپذیری مصالح توسعه داده شده اند. در جاهایی که از مغزه ها برای ایجاد شناسایی مستقیمی از مقاومت یا بعنوان اساسی از تنظیم برای روش های دیگر استفاده شده است، مهم است که تعداد کافی انتخاب شود تا دقت کلی مناسبی وجود داشته باشد. همچنین بیان این مساله ضروری است که نتایج فقط مربوط به محل خاص آزمایش شده است، بنابراین یکی دیگر از عوامل مهم و قابل توجه تعداد محل هایی است که باید ارزیابی گردد.

تعداد و محل آزمایش های بتن و تغییر پذیری بتن

برای اهداف تطابقی روش های غیر مخرب موثرترین روش هستند چون سرعت آنها اجازه این را می دهد که محل های زیادی را به آسانی آزمایش کنیم. برای بررسی بتن در یک بخش منفرد حداقل 40 محل پیشنهاد می گردد که در شبکه منظمی از فواصل در داخل بخش قرار دارند. درحالی که برای مقایسه بخش های مشابه تعداد نقاط کمتری در هر بخش مورد نیاز است تا بعنوان روش های دیگر مانند شکستگی داخلی یا آزمایشات میله بازرسی وینز طبقه بندی شود و احتمال بیشتری دارد که آزمایشات عملی تعداد محل های مورد آزمایش را محدود سازد و بررسی ممکن است که جامعیت کمتری داشته باشد.

جدول 1-5 تعداد نسبی از قرائت های توصیه شده برای روش های مختلف آزمایش

در برآوردهای مقاومت بتن سخت شده تعیین ظرفیت سازه ای باید براساس توزیع های مقاومت پیش بینی شده در بخش ها برای محل های تحت فشار بدست آید. بنابراین اغلب توجه ما بر مناطق بالایی بخش ها متمرکز می گردد، مگر اینکه مناطق خاصی مورد نظر باشند.

آزمایشات برای مطلوبیت مشخصات مواد باید در بتن معمولی انجام شود و بنابراین باید از مناطق بالایی ضعیف تر بخش ها اجتناب کرد. آزمایش در حدود اواسط ارتفاع برای تیرها، ستون ها و دیوارها پیشنهاد می گردد و آزمایشات منطقه سطحی در دال ها باید محدود به زیر طاق ها باشد مگر اینکه ابتدا لایه بالایی برداشته شود. همچنین باید به صرف نظر از 20% قسمت بالایی دال ها (یا حداقل 50 میلی متر) در هنگام آزمایش مغزه ها توجه شود.

پیشنهاد می گردد در هنگام بررسی مطلوبیت مشخصات، که کمتر از چهار مغزه از بتن مورد آزمایش در نظر گرفته نشود. وقتی که مغزه های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد، بخاطر تغییر پذیری بیشتر آزمایش تعداد زیادی برای داشتن دقت قابل مقایسه لازم خواهد بود و احتمالاً حداقل 12 نتیجه مورد نیاز می باشد. با روش های دیگر آزمایش، حداقل تعداد قرائت ها با دقت کمتری تعریف می گردد اما باید مقادیر موجود در جدول 1-5 همراه با قابلیت اطمینان تنظیم را نشان دهد. این مسئله غیرقابل اجتناب است که منطقه خاکستری یا آزمایش نشده در مقایسه با برآوردهای مقاومت از آزمایش بتن سخت شده با مکعب معین یا مقاومت های استوانه ای وجود خواهد داشت و بهترین دقت ممکن 15%± برای یک گروه چهار مغزه ای پیشنهاد شده است. این مقدار بعلت عدم اطمینان در مورد اثرات عمر بر روی توسعه مقاومت ممکن است در هنگام بررسی بتن قدیمی افزایش یابد. این را باید به تفاوت احتمالی در مقادیر واقعی بدست آمده از مغزه ها و مکعب هایی اضافه کرد که مسئله را پیچیده تر می کنند. البته آزمایشات ممکن است در مناطقی ضروری باشد که دارای علائم تراکم سازی یا طرز ساخت ضعیف برای مقایسه با جنبه های دیگر مشخصات هستند.

تعداد تغییر پذیری بتن

تعداد آزمایش های بار که می توان در یک سازه در نظر گرفت محدود خواهد بود و اینها باید بر روی مناطق مهم یا مورد نظر متمرکز گردند. تکیه گاه چوب بست در محدوده ای که قرار است مورد آزمایش قرار گیرد همیشه در حالت احتمال فروپاشی ضروری می باشد.

بررسی چشمی و آزمایشات غیر مخرب ممکن است در تعین محل این مناطق سودمند باشند. وقتی که بخش های منفرد را باید بطور مخرب آزمایش کنیم تا تنظیمی را برای روش های غیر مخرب فراهم کنیم، آنها را باید بصورت ترجیحی انتخاب کرد تا کاملاً دامنه کیفیت بتن را پوشش دهند.

آخرین مطالب تکمیلی کلینیک بتن ایران را در این بخش دنبال نمایید
آزمایش های کنترل بتن تازه
آزمایش اسکن بتن مسلح چیست
آزمایش های التراسونیک بتن و اسکن بتن

تغییر پذیری بتن سخت شده

کاملاً مشخص شده است که خصوصیات بتن سخت شده بعلت تفاوت در تراکم و عمل آوری بتن و همچنین عدم یکنواختی مواد در یک بخش تغییر خواهد کرد. تغییرات فراهم سازی مواد بصورت تصادفی فرض می شود اما تغییرات تراکم و عمل آوری بتن از الگوهای مشخصی مطابق با نوع بخش پیروی می کنند. افزایش کامل این تغییرات برای برنامه ریزی هرگونه برنامه آزمایش بتن سخت شده ضروری است و همچنین باید امکان تفسیر حساس نتایج را هم بوجود بیاوریم.

مقاومت میانگین بتن سخت شده یک بخش، تقریباً کمتر از مکعب استاندارد همان بتن خواهد بود که بطور کامل فشرده شده است و بمدت 28 روز مرطوب نگه داشته شده است. محدوده تفاوت بستگی به خصوصیات مواد، تکنیک های ساخت، طرز کار و ساخت خواهد داشت، اما الگوهای عمومی را می توانیم مطابق با نوع بخش تعریف کنیم. این جنبه که خصوصاً برای تفسیر نتایج آزمایش مهم است.

تغییرپذیری داخل بخش

تغییر خصوصیات در تولید بتن بعلت تفاوت در مواد، نسبت مواد مخلوط بتن و تکنیک های انتقال و جابجایی خواهد بود. این پارامترها درجه کنترل بر روی تولید را نشان می دهند و معمولاً توسط نمونه های آزمایش مطلوبیت و کنترل مشخص می گردند که در آنها، عوامل دیگر هم استاندارد سازی شده اند. سنجش سازه ای از این تغییرات بخاطر مشکل مجزاسازی آنها از اثرات تراکم و عمل آوری بتن کار مشکلی است. همچنین می توان با بررسی ضریب تغییر آزمایشات انجام شده در تعدادی از محل های قابل مقایسه در یک بخش یا سازه ارزیابی کرد. اثرات تراکم و عمل آوری بتن تا حدودی به تکنیک های ساخت بستگی خواهد داشت اما ین موضوع رابطه نزدیکی هم با انوع عضو و موقعیت قرارگیری عضو دارد.

آرماتور ممکن است مانع از تراکم گردد به همین علت تمایل به افزایش رطوبت برای افزایش کارایی در حین ساخت وجود خواهد داشت. سطوح پایین تر بخش ها هم بعلت اثرات ایستایی مربوط به عمق بخش متراکم خواهد شد، با این نتیجه که تمایل عمومی برای مقاومت ها نزدیک مبنای ریزش ها و کمترین مقدار در مناطق بالایی بالاتر خواهد بود. هدف اصلی عمل آوری بتن این است که اطمینان حاصل کنیم که آب کافی برای فعالسازی جذب آب وجود دارد. برای آب کم باید با استفاده از اجازه دادن به ورود آب از ترکیبات نسبت سیمان و خشک شدن و همچنین برای ترکیبات دیگر هم باید از خشک شدن آنها جلوگیری کرد. جذب آب ناکامل (هیدراتاسیون ناقص) ناشی از عمل آوردن ضعیف بتن ممکن است سبب تغییرات مقاومت بین مناطق داخلی و سطحی اعضا گردد. در بتن معمولی شکل حدود 5 تا 10 درصدی برای این اثر پیشنهاد شده است. برای بتن های سبک می توان مقادیر بالاتری را اعمال کرد. به جهت افزایش دما بعلت خشک شدن سیمان ممکن است تفاوت های بیشتر مقومتی بین مناطق داخلی و خارجی خصوصاً در طول عمرهای اولیه گردد. عمل آوردن بتن تفاوتی در بین بخش ها می تواند باعث افزایش بیشتر تغییرات از عوامل تراکمی گردد.

تغییرات معمول مقاومت نسی برای بتن های معمولی مطابق با نوع بخش در شکل 1-3 توضیح داده شده است. این نتایج از گزارشات متعدد آزمایش غیر مخرب توسط مینارد و ویویس گرفته شده اند و چون شرایط ساخت فردی قابلیت تغییرات زیادی دارد می توان آنها را فقط بعنوان روندهای کلی در نظر گرفت که قابل پیش بینی هستند. برای تیرها و دیوارها، شیب های مقاومت کاملاً یکسان خواهد بود، اگرچه تغییرات در تراکم و فراهم سازی می تواند سبب نوع تغییر ایجاد شده توسط ترازهای مقاومت نسبی در اشکال 1-4 و 1-5 گردد.

به دلیل وجود داده های کمی برای دال ها پیشنهاد شده است که تفاوت کاهش یافته حدود 25 درصدی در بین عمق ها را می توان در 50 میلی متر بالایی در دال های نازک مورد تمرکز قرار داد. دال های ضخیم تر بیشتر به تیرها شباهت دارند، البته تغییرات در برنامه بعلت ناپایداری های تراکم و فراهم سازی می تواند تصادفی باشد اگرچه مولفان تمایل به کاهش مقاومت در مناطق کناری را پیدا کرده اند. می توان پیش بینی کرد که ستون ها بجز برای منطقه ضعیف تر در 300 میلی متر بالایی یا 20 درصد عمق آنها که این مسئله صادق نیست نسبتاً یکنواخت شده است. تشخیص اینکه بتن های غیر استاندارد هم ممکن است به شیوه ای متفاوت با نحوه بیان شده در بالا رفتار کنند، مهم است.

شکل 1-3 تغییرپذیری داخل بخش

شکل 1-4 تراز درصد نسبی معمئل برای یک تیر

شکل 1-5 تراز مقاومت درصد نسبی معمول برای یک دیوار

شکل 1-6 میانگین توزیع مقاومت نسبی در تیرهای انواع مختلف بتن

خصوصاً، میائو و همکارانش، اثبات کرده اند که بتن های دارای مقاومت بالا (حداکثر تا مقاومت استوانه ای N/mm²120) کاهش مقاومت کمتری را نسبت به ارتفاع ستون m²1 نسبت به بتن N/mm²35 نشان می دهند، که با شکل 1-3 سازگار ست. مشخص شده است که تغییرپذیری کلی بتن سخت شده در یک ارتفاع معین در مقاومت های بالا کوچک تر است. بتن های دارای مصالح سبک هم مشخص شده است که دارای تغییرات عمقی کوچک تری در تیرها نسبت به بتن شنی مطابق با نوع مصالح و طبیعت مواد مناسب بوده که این مسئله در شکل 1-6 نشان داده شده است و همچنین تفاوت های مقاومت سازه ای نسبت به مقاومت مکعب استاندارد را ترکیب می کند، که در زیر در قسمت 1-6-2 توضیح داده شده است. مهمترین کاهش در تغییر را می توان موقعی مشاهده کرد که از مواد سبک استفاده شده باشد و تغییرپذیری داخل بخش هم در این حالت کاهش می یابد.