آزمایشات بتن چیست؟
آزمایشات بتن و بتن ها امروزه یکی از مهم ترین ارکان برای مهندسان و ساختمان سازان است، چرا که مقاومت و استحکام یک سازه و یا ساختمان را تعیین می‌کنند. آزمایشات بتن به مجموعه فعالیت هایی گفته می‌شود که برای ارزیابی کنترل و تأیید کیفیت بتن صورت می‌گیرد و به محلی که این آزمایشات در آن انجام می‌شود آزمایشگاه بتن نیز میگویند؛ که این محل دارای تجهیزات مختلفی است که امکان ارزیابی هر یک از ویژگی های بتن تازه یا سخت شده را فراهم می‌کند.
برای برسی میزان قدرت و استحکام یک بتن از روش های گوناگون می‌توان استفاده کرد اما به این معنی نیست که ساختار اصلی بتن به خطر بیوفتد و یا تغییر کند. این آزمایش ها با تست های خاص و به صورت کنترل شده انجام می‌شوند و با ابزارهای خاص مهندسان و معماران این موارد را برسی می‌کنند، که این امر در ساخت و ساز بسیار مهم و حیاتی است. در ادامه به مواردی همچون معنای کلی آزمایشات و ویژگی های بتن، روش غیر مخرب بتن، روش مخرب بتن، کنترل کیفی بتن و… می پردازیم.
هدف از انجام آزمایشات بتن و تست آنها چیست؟
یکی از اصلی ترین اهداف در انجام آزمایشات بتن در مشهد و دیگر شهرهای ایران، مطلع شدن از استحکام و یا مقاومت بتن ها در برابر فشار و شرایط سخت می باشد. در ادامه به لیستی از اهداف آزمایشات بتن می پردازیم.
- ارزیابی کیفیت بتن
- تشخیص محل و کاور و قطر آماتور
- تشخیص ترک داخلی بتن
- تخمین مقاومت فشاری بتن
- تشخیص همگن یا ناهمگن بودن بتن
آزمایش بتن به چه معناست؟
آزمایش بتن به آزمایشی گفته می‌شود که برای تست کردن بتن که یک ماده مهم و اساسی در ساختمان سازی است انجام می‌شود و امری بسیار اجباری و ضروری است. آزمایش بتن از ۲ روش مخرب و غیر مخرب تست می‌شود. در ادامه مقاله به بررسی این دو روش می پردازیم:
روش مخرب تست بتن
در روش مخرب تست بتن، با تخریب جزئی سازه به طوری که در روند خدمات آن مشکل و خللی ایجاد نشود می‌توان مقاومت یک بتن را مورد برسی قرار داد.
چون تمامی آزمایشات مخرب بتنی با تخریب جزئی سازه صورت می‌گیرند باید در طرح و انجام این دسته از تست های بتنی دقت بسیار بالایی صورت گیرد. تا بتوان با ترمیم قسمت های آسیب دیده مانع از تحت تأثیر قرار گرفتن کل سازه شویم.
انجام تست های مخرب بتن از آنجایی‌ای که مستقیماً ما را به پارامترهایی می‌رساند که با مقاومت بتن در ارتباط است دارای درجه اهمیت و اعتبار بیشتری نسبت به تست های غیر مخرب بتن دارد.
روش غیر مخرب تست بتن
در روش غیر مخرب بتن می‌توان اطلاعات مربوط به مقاومت عضو سازه ای و تغییرات در خواص مصالح نسبت به زمان را با انجام آزمایش بر روی عضوها و بدون بجا گذاشتن هرگونه خرابی در سازه های بتنی بدست آورد.
در ادامه مطالب می‌توان گفت که آزمایشات بتن را به صورت آزمایشگاهی و برجا می‌توان انجام داد.
آزمایشگاهی: در این حالت، آزمایش بتن در محیطی کاملاً آزمایشگاهی با دستگاه ها و لوازم انجام می‌شود.
برجا: در حالت برجا، آزمایش بتن در محل پروژه صورت می‌گیرد.
چند نمونه از آزمایشات بتن
در ادامه به چند نمونه از آزمایشات بتن همچون آزمایش مغزه گیری از بتن، آزمایش اولتراسونیک بتن، آزمایش مقاومت فشاری بتن و… می پردازیم.
آزمایش مغزه گیری از بتن
یکی از ساده ترین روش های تست و بازرسی بتن و تشخیص ناهمگنی های داخلی آن آزمایش مغزه گیری بتن یا کرگیری است. در این روش با استفاده از دستگاه مغزه گیر از محل یا نقطه موردنظر نمونه برداری می‌شود. با استفاده از آزمایش فشاری بتن مقاومت نمونه موردنظر ارزیابی می‌شود.
این روش ازجمله آزمایشات مخرب است زیرا به یک عضو آسیب وارد کرده و محل حفاری شده است. حتی پس از ترمیم هم آن منطقه باعث تنش است.
آزمایش اولتراسونیک بتن
آزمایش اولتراسونیک بتن بهترین راه برای آزمایش غیر مخرب است؛ که توسط یک دستگاه با ۲ پرآب که یکی صوت و دیگری گیرنده است که درنهایت به وسیله این‌ها می‌تواند شکست صوت را در بتن پیدا کند و توسط کامپیوتر آنالیز و اعلام نتیجه کند؛ و در این آزمایش عمق ترک و مقاومت بتن محاسبه می‌گردد.
آزمایش چکش اشمیت
آزمایش چکش اشمیت روشی است که در آن بر اساس تحلیل نیروی برگشت ضربه از سطح جسم موردنظر محاسبه می‌گردد. این روش از جمله آزمایشات غیر مخرب است که به عضو ضربه و آسیبی وارد نمی‌کند اما از دقت کافی برخوردار نیست و درصد خطا در این روش از بقیه روش ها بیشتر است.
آزمایش مقاومت فشاری بتن
هدف از آزمایش مقاومت فشاری بتن، نشان دهنده مقاومت بتن در برابر نیروی وزن است؛ و به بیان دیگر یکی از مهم ترین عوامل کنترل کیفی بتن است.
برای این آزمایش و کنترل کیفی بتن، هر نمونه را داخل دستگاه پرس هیدرولیکی قرار می‌دهند بطوری که دقیقاً در مرکز صفحه ماشین باشد. نمونه مکعبی زمانی که درون دستگاه قرار می‌گیرد باید دقت کنید که سطح نمونه و دستگاه کاملاً تمیز باشد و بعد دستگاه را تحت بارگذاری یکنواخت قرار می‌دهند و به محض شکستن بخشی از نمونه دستگاه خاموش می‌شود و حداکثر فشار واردشده به صفحات فلزی بر روی نمایشگر دستگاه نشان داده می‌شود و می‌توان مقدار مقاومت بتن در برابر فشار را برسی کرد.
آزمایش های بتن در برابر یخ زدگی
این آزمایش به ۲ صورت انجام می‌شود:
- یخبندان و آب شدن پی در پی در مجاورت با آب نمک یا نمک های یخ زدا و کنترل پوسته پوسته شدن سطح بتن
- یخبندان و آب شدن پی در پی در حالت اشباع در آب و هوا و کنترل کاهش وزن و کاهش مقاومت و افزایش حجم
این ۲ آزمایش معمولاً در سنین کم بتن و معمولاً بین ۲۸ تا ۹۸ روزه انجام می‌شوند و بسیار زمان‌بر هستند.
آزمایش نفوذپذیری آب
این آزمایش برای برسی نفوذپذیری و پایداری بتن انجام می‌شود. سه نمونه مکعبی باید از بتن تازه گرفته شود و طبق استاندارد مورد آزمون قرار بگیرند. این آزمون ها بر روی بتن زیرساخت مانند فندانسیون ها مخازن آب و دیوارهای حائل انجام گیرد.
آزمایش اسلامپ پیش از بتن ریزی
این آزمون به منظور مشخص شدن کارایی بتن انجام می‌گیرد. بعد از ساخت بتن یک نمونه از بتن تازه باید برای آزمون اسلامپ و همچنین چند نمونه برای آزمون مقاومت فشاری گرفته شود.
به محض رسیدن بتن به محل بتن ریزی مجدد باید از بتن نمونه گیری شود و این آزمون انجام شود ولی دمای بتن هم باید کنترل شود. سه نمونه مکعبی و استوانه ای نیز باید برای انجام آزمون مقاومت فشاری گرفته شود.
آزمایش خمش برای محاسبه مقاومت کششی بتن
در این نوع از آزمایشات بتن، به محاسبه مقاومت خمشی بتن با استفاده از تیر ساده تحت بارگذاری می‌پردازد. درواقع ما با این آزمایش به‌صورت غیرمستقیم مقاومت کششی بتن را بدست میاوریم. بعد از قرار دادن نمونه در دستگاه معمولاً بین ۲ تا ۶ درصد بار نهایی محاسبه شده و به نمونه وارد می‌شود. سپس بار به مرور افزایش پیدا می‌کند تا نمونه مرز گسیختگی برسد و درنهایت کار از هم گسیخته شود؛ و در آخر با اندازه گیری تنش کششی حاصل از خمش مقاومت کششی بتن محاسبه می‌شود.
