آزمایش های بتن سخت شده

گیرش یا سفت شدگی، فرآیندی است که در نهایت در انتظار هر بتنی می باشد. پیش از آن که ملات سیمان سفت و سخت شود، مخلوط را یا در قالب هایی با اندازه های خاص ریخته تا بلوک حاصل شود و یا بر روی سطوحی همچون سقف ساختمان ها با کمک میکسرها بتن ریزی می کنند.

عوامل تأثیر گذار بر سخت شدن بتن

درصد مواد اولیه، درصد مواد افزودنی شیمیایی و غیر شیمیایی، شرایط محیطی و دمایی و نحوه پیاده سازی مخلوط بتن، مهم ترین فاکتورهای تعیین کننده درجه سختی بتن به شمار می روند.

انجام هر یک از این مراحل ذکر شده، آن چنان اهمیت دارد که آزمایش های مخصوصی با پیشرفته ترین ابزار به منظور بررسی سختی بتن طراحی شده اند. در صورت عدم موفقیت نمونه بتن سخت شده در هر یک از این آزمایش ها، بایستی اشکال صورت گرفته در هر یک از این مراحل را بررسی نمود.

مهم ترین موارد افزاینده سختی بتن که بایستی با رعایت اصول و نظارت مستقیم افراد خبره صورت گیرند، عبار اند از:

• جنس و کیفیت مواد اولیه اصلی
• مواد افزودنی شیمیایی که نسبت به موقعیت مکانی و شرایط به کارگیری بتن به آن اضافه می شود
• شرایط دمایی و محیطی محل نگهداری قالب ها هنگام سخت شدن بتن
• نحوه بتن ریزی
• استفاده از مصالح و ابزار با کیفیت و استاندارد همچون آرماتورهای فولادی و اسپیسرهای پلاستیکی

تعریف بتن سخت شده

همانطور که در ابتدای مطلب اشاره نمودیم، بتن دارای جنس سخت، طبق شرایطی که در این مدت زمان در داخل قالب ها نگهداری شده است، دارای مقاومت ساختاری خاصی شده و دیگر آمادگی قرار گرفتن تحت شرایط فشاری و کششی خاص را دارد.

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.

کاربرد بتن های سخت شده

وجود بزرگ ترین و سنگین ترین بتن ها را در اسکلت یا نمای بیرونی ساختمان های مسکونی و تجاری، پل ها، سدها، مترو ها، فرودگاه ها و جاده ها و بزرگراه ها لازم و ضروری است. از دیگر کاربردهای قابل اهمیت نوع سنگین این مصالح، می توان به نقش حفاظتی آن در برابر تشعشعات اشاره کرد.

بررسی انواع آزمایش های سختی بتن

حالا که از اهمیت تست های تعیین مقاومت در اصلی ترین مصالح سازه ای به خوبی آگاه شده اید، وقت آن رسیده تا با نحوه این تست ها نیز آشنا شوید.

واضح است انجام آزمایش هایی که هدف آن ها بررسی روانی (اسلامپ) یا دیگر معیارهای ملات سفت نشده می باشد، برای بتن سفت و سخت شده بدون کاربرد و غیر ممکن است. در ادامه به تشریح مهم ترین سنجش های استاندارد مخصوص بلوک های بتنی پرداخته ایم.

• آزمایش مقاومت فشاری

توانایی تحمل نیروهای مختلف، یکی از ضروری ترین شرایطی است که بتن سخت بایستی واجد آن باشد. البته درست است که اجزای ساختمانی همچون میلگرد، اسپیسر با اسپیسرهای بتنی و نیز اسپیسر پلاستیکی در این شرایط به کمک بتن می آیند، اما باز هم استاندارد ثابتی برای مقاومت ملات سیمان تعریف شده است.

آزمایش مقاومت فشاری به دو روش ASTM بر روی نمونه های استوانه ای 300×150 میلی متری و BS بر روی نمونه های مکعبی 150 یا 200 میلی متری انجام می شود. سپس بتن در چند لایه داخل قالب ریخته شود.

دقت کنید که به منظور جلوگیری از چسبندگی ملات به جداره قالب، باید یک لایه نازک روغن معدنی به دیواره داخلی قالب ها مالیده شود. نمونه ها پس از 24 ساعت از قالب بیرون آورده می شوند.

در محیط آزمایشگاه به منظور جلوگیری از کاهش رطوبت نمونه های قالب گیری شده، بایستی آن ها را به مدت بیش از 20 ساعت و کمتر از 48 ساعت در دمای 7/1±23 درجه سانتی گراد نگهداری کنند. توصیه می شود که نمونه طوری زیر دستگاه آزمایشگاه قرار گیرد که جهت بار عمود بر جهت بتن ریزی نمونه در قالب، اعمال شود. تناسب با طرح اختلاط، نسبت آب به سیمان و عیار سیمان بتن، معیارهای تعیین مقاومت فشاری نهایی بتن به حساب می آیند.

 

• آزمایش مقاومت کششی

سنجش پتانسیل مقاومت فشاری و حتی کششی بتن سفت شده، با این روش امکان پذیر است. انجام این تست به این صورت است که ابتدا آزمونه های استوانه ای قالب گیری شده یا مغزه گیری شده از داخل بتن محکم شده را به صورت افقی بین دو صفحه دستگاه آزمایش قرار داده، سپس با اعمال نیروی فشاری قطری روی آزمونه استوانه ای، آن را دو نیم می نمایند.

دستگاهی که واجد شرایط آزمایش بتن مغزه گیری شده می باشد، بایستی دارای صفحات یا تکیه گاه های مکمل از جنس فولاد باشد (اگر قطر یا بزرگترین بعد سطح تکیه گاهی رکاب بالایی یا پایینی کمتر از طول استوانه مورد آزمون باشد)، عرض صفحات بایستی حداقل 51 میلی متر باشد، ضخامت آن ها از فاصله بین لبه رکاب های تکیه گاهی مستطیلی یا کروی یا انتهای استوانه کمتر نباشد و باید به گونه ای مورد استفاده قرار گیرند که بار در تمام طول آزمونه اعمال گردد.

• آزمایش چکش اشمیت

دستگاه چکش سه کیلوگرمی اسمیت، یکنواختی یا عدم یکنواختی بتن را براساس ارقام به ما نشان خواهد داد. به این صورت که بعد از ضربه زدن، وزنه باز شده و توسط یک شاخص متصل به این وزنه، میزان بازگشت نمایان خواهد شد. این میزان برگشت بیانگر فاصله برگشت وزنه می باشد. این نتایج در منحنی کالیبره قرار می گیرد و مقاومت فشاری را تعیین می نماید.

تاریخچه این آزمایش ساختمانی به هفتاد سال پیش باز می گردد، زمانی که یک مهندس سوییسی به نام اشمیت، با قرار دادن اساس نیروی برگشت جسم بر سطح، میزان یکنواختی بتن را تشخیص داد.

آیا آزمایش های سختی بتن استاندارد هستند؟

لازم است بدانید که سنجش بتن ها بایستی در شرایط ایده آل و طبق استانداردهای خاصی همچون استانداردهای ASTM، BS، DIN و ISIRI انجام پذیرند تا نتایج مورد انتظار حاصل شوند.

آیا تمام بتن های بزرگ، سخت و سنگین هستند؟

همیشه این نکته را در نظر داشته باشید که بزرگ بودن قطعه بتن صرفاً دالی بر سنگین وزن بودن آن نیست، چرا که منظور ما از بتن سنگین چگالی و وزن آن است، نه جرم و حجم آن.

نمونه بتن ها به چه صورت دریافت می شوند؟

با استفاده از دستگاه کرگیری بتن، مغزه هایی در ابعاد معین از ساختار بتن به کار رفته در اجزای ساختمانی گرفته شده و سپس برای بررسی به لابراتور ارسال می شوند.