بلاگ
آزمایش جذب آب بتن سخت شده
معمولاً آزمایش های بتن را با انواع مقاومت فشاری و کششی می شناسند، اما آیا این ها تنها خصوصیاتی اند که از مخلوط بتن انتظار می رود؟ تحمل فشار و کشش بسیار زیاد، تراکم ذرات همگن و بدون ترک خوردگی و مقاومت در برابر جذب آب و عوامل شیمیایی، فاکتورهای تعیین بتن مناسب برای به کارگیری در هر زمینه ساخت و ساز به حساب می آیند.
مقاومت ساختار بتن در برابر آب و رطوبت، کمتر از مقاومت فشاری و کششی اهمیت ندارد، لذا آزمایش هایی در شرایط استاندارد تعیین شده توسط سازمان های ASTM آمریکا و دیگر کشورها طراحی شده اند. اگر قصد آشنایی با بتن سخت شده و نحوه بررسی مقاومت آن در برابر آب را دارید، در ادامه این مقاله با ما همراه باشید.
تعریف بتن های سخت و سنگین
پیش از هر چیز لازم به یاد آوری این نکته است که در این آزمایش، بتن های سخت شده بررسی می شوند و سختی بتن با سنگینی آن تفاوت دارد. ممکن است ملات روان بتن بسیار سنگین وزن تر از انواع سخت شده دیگر خود باشد.
بتن سخت به بتنی گفته می شود که پتانسیل تحمل قوی ترین نیروهای وارده بر آن را داشته باشد و دچار شکستگی و ترک خوردگی نشود. در صورتی که قطعه بتن آزمایشی نتواند نیرویی که انتظار می رود را تحمل نماید، بنابراین واجد استفاده شدن در یک پروژه ساختمان سازی را ندارد و بایستی بلافاصله دلیل ضعیف بودن بتن مورد بررسی قرار گیرد.
براساس تعریف رسمی سازمان ACI یا همان انجمن بتن آمریکا، بتن سنگین (Heavy Weight Concrete)، بتنی است که اساساً دارای وزن فوق العاده بیشتری نسبت به بتن های معمولی است. قرار نیست بتن با وزن زیاد دارای مقاومت بالاتری نسبت به نوع سبک تر خود باشد.
اهمیت مقاومت رطوبتی مصالح بتنی
مزایای ضد آب بودن بتن تنها به بلوک های سخت آن محدود نمی شود. بتن های آرمه در این میان بیشتر از هر بتن دیگری به این قابلیت نیاز دارند، چرا که در ساختار آن ها میلگردهای فولادی با خاصیت زنگ زدگی به کار رفته است.
همچنین استفاده از ملات مقاوم در برابر آب در مصالح دیگری همچون اسپیسر (اسپیسرهای بتنی)، برای حداکثر کارایی پیشنهاد می شود. جالب است بدانید امروزه اسپیسرهای پلاستیکی مقاوم در برابر عوامل رطوبتی نیز تولید و استفاده می شوند.
عوامل نفوذ پذیری بتن نسبت به آب
یکی از معیارهای ضعیف و ناکار آمد شناخته شدن نمونه بتن ها، قابلیت نفوذ پذیری بالای آن ها می باشد. مشکلات حاصل از نفوذ پذیری بتن تنها به جذب آب محدود نمی شود، بلکه برخورداری از این خاصیت، شرایط را برای نفوذ عوامل تخرب کننده شیمیایی همچون کلراید نیز فراهم خواهد نمود.
عواملی که سبب افزایش نفوذ پذیری مخلوط سخت شده بتن و بی کیفیت شناخته شدن آن در ساخت و ساز می شوند، عبارت اند از:
- عدم تناسب درصد آب به کار رفته در مخلوط بتن
- استفاده از سیمان و سنگدانه های نامناسب به عنوان مواد اولیه
- عمل آوری و مخلوط سطحی و غیر استاندارد
- درجه تراکم پایین ذرات ملات و عدم همگنی
- شرایط محیطی نامناسب به هنگام سخت شدن ملات
تأثیر استانداردها بر نحوه آزمایش جذب آب بتن سخت شده
آزمایشات میزان جذب آب در بتن ها به نسبت استاندارد پوشش دهنده در کشورها، متفاوت اند و عملکرد خاص و مقادیر متنوعی را می طلبند. مهم ترین تفاوت های میان استانداردها در انجام این آزمایش شامل موارد زیر هستند:
- شکل و ابعاد نمونه بتن مغزه گیری شده (معمولاً به دو صورت استوانه ای و مکعبی)
- نحوه خشک کردن براساس دما و مدت زمانی که برای این کار صرف می شود
- نحوه قرارگیری بتن نمونه در داخل محفظه آب
- دمای آبی که نمونه ها داخل آن قرار گرفته می شوند
- مدت زمان قرار گرفته شدن نمونه ها در آب
- نحوه گزارش نتیجه
در ادامه به جزئیات تفاوت های آزمایش نفوذ پذیری بتن در برابر آب پرداخته ایم؛
- ابعاد نمونه بتن مکعبی معمولاً 10 ×10 در نظر گرفته می شوند، در حالی که در نمونه های استوانه ای، این معیار براساس قطر استوانه تعیین می شود و معمولاً به صورت 5/7 تا 10 سانتی متر است.
- دمای خشک نمودن نمونه ها از 40 تا 110 درجه سانتی گراد متغیر می باشد.
- مدت زمان لازم برای خشک نمودن نمونه ها براساس دما، از 1 روز تا 2 هفته متغیر می باشد.
- دمای آب محفظه های آزمایش، از 20 درجه سانتی گراد تا جوشش متغیر است.
- مدت زمان لازم برای قرارگیری نمونه ها در داخل آب، طیفی 10 دقیقه ای تا 3 روزه را شامل می شود.
- معیار تعریف جذب آب در بسیاری از استانداردها، نسبت وزن آب جذب شده به وزن نمونه خشک اولیه است، این در حالی است که برای بتن های سبک یا معمولی، نسبت حجم آب جذب شده به حجم نمونه را مد نظر قرار می دهند.
آیا می توان آزمایش مقاومت در برابر آب بتن را در محل پروژه بررسی نمود؟
انجام آزمایش نفوذ پذیری آب بتن، فرآیندی کاملاً تخصصی و نیازمند دستگاه های پیشرفته و شرایط محیطی و دمایی خاص است، لذا انجام آن فقط در لابراتور ممکن است.
بتن های مقاوم در برابر آب بیشتر در کجاها کاربرد دارند؟
این بتن ها بیشتر در ساخت پل ها، سدها، مترو ها، فرودگاه ها و جاده ها، بزرگراه ها و در کل سازه های زیر آب کاربرد دارند.
مقاومت در برابر آب بتن های سبک و معمولی چگونه حساب می شود؟
برای محاسبه نتایج آزمایش در این بتون ها، بهتر است نسبت حجم آب جذب شده به حجم نمونه را مد نظر قرار دهیم.
بررسی آزمایش میزان جذب آب بتن
آزمایشی که قرار است به صورت مفید و مختصر به آن بپردازیم، «غوطه وری در آب» نام دارد. ابتدا نمونه های مکعبی را با طول، عرض و ارتفاع 10 سانتی را در آبی که محیط آن 18 تا 24 درجه سانتی گراد است، در بازه زمان های متفاوت سه روز، دو روز، یک روز، دو ساعت، یک ساعت، نیم ساعت و ده دقیقه، قرار می دهیم.
سپس پس از اتمام زمان هر مرحله بازه ای، بتن را از داخل آب در آورده و سطح آن را با پارچه کاملاً خشک می کنیم و مجدداً آن را برای گذراندن بازه زمانی بعدی به داخل آب قرار می دهیم. درصد آب جذب شده را بایستی با فرمول زیر پس از هر بازه زمانی محاسبه کنیم:
(𝑚−1𝑚0)𝑚0⋅100
جرم نمونه مرطوب را با m و نمونه اولیه را با نشان می دهیم.
