آزمایش pull off بتن

بتن ها که در دنیای ساخت و ساز بیش از هر مصالحی کاربرد دارند، بایستی پیش از استفاده شدن تحت فشار آزمایش های دقیق و استاندارد قرار گیرند. این تست ها در هر کشور با توجه به اهداف ساخت و ساز به نسبت شرایط جغرافیایی و آب و هوای، متفاوت اند.

برخورداری بتن از مقاومت بالای کششی، برای حفاظت سازه در برابر عواملی تخریب پذیر همچون زلزله و فشار دیگر اجزای ساختمانی، بسیار هائز اهمیت است. به همین علت مهندسین همیشه در تلاش برای تعیین آزمایشی به منظور تخمین مقاومت کششی بتن بوده اند. آنان سرانجام موفق به طراحی سنجش پول آف شدند.

در این زمینه باید خاطر نشان کرد که تجهیزات مختلفی برای افزایش مقاومت بتن بکار می رود که اسپیسر یک نمونه از آن ها است. اسپیسر بتن خود دارای انواع مختلفی است که اسپیسر پلاستیکی یکی از کاربردی ترین نوع آنها است که امروز بسیار مورد استفاده و استقبال قرار می گیرد.

تعریف آزمایش pull off بتن

این آزمایش در سال 1970 در دانشگاه بلفاست و کویینز، طراحی و تست شد. فرآیند پول آف که به وسیله دستگاهی به نام لیمپت (Limpet) انجام می پذیرد، یک تست بتن کارگاهی برای ارزیابی مقدار نیروی کششی مورد نیاز برای کشیدن دیسک چسبیده به سطح بتن با رزین اپوکسی یا پلی استر که به آن دیسک دالی نیز می گویند، که مقاومت آن از مقاومت کششی بتن بیشتر است می باشد.

پس از آن که گیرش کامل چسب نیروی کششی توسط دستگاه لیمپت به دیسک صورت گرفت، عمل افزایش نیروی کششی باید به آرامی صورت گیرد. بدین ترتیب به میزانی که جدایی از سطح و شکست بتن رخ دهد، به بتن نیرو وارد می کنیم.

استانداردهای پوشش دهنده آزمایش کشش بتن

آزمایش هایی که برای تعیین مقاومت و تأیید بتن ها در ساخت و ساز طراحی شده اند، حتماً بایستی تحت پوشش استانداردهایی باشند. مهم ترین استانداردهایی که گواه بر اعتبار نتیجه آزمایش مورد بحث ما دارند، استاندارد ASTM و BS می باشند.

اکثر استانداردها لازم می دارند که به منظور عدم تأثیر گذاری نتایج آزمایش ها بر یکدیگر، فاصله مرکز دو آزمایش مجاور هم، حداقل دو برابر قطر دالی آزمایش باشد. همچنین در حالت انجام آزمایش با مغزه گیری جزئی، عمق مغزه گیری را به میزان حداقل 10 میلی متر توصیه می کنند.

بدین ترتیب با توجه به قطر دیسک 50 میلی متری، قطر مغزه نیز 50 میلی متر خواهد بود. به طور کلی در استانداردها، رعایت محدودیت حداقل قطر مغزه به ماکسیمم سایز سنگ دانه، به میزان سه برابر توصیه شده است.

• استاندارد ASTM C1583: ابعاد حداقل یک در یک متر را برای هرگونه آزمایش بزرگ و کوچک، با استفاده از ابزار دارای دقت اندازه گیری بار گسیختگی 2 درصد را الزامی می داند.

فاصله مرکز نمونه بتن آزمایشی با نمونه دیگر می بایست به اندازه دو برابر قطر دیسک و همچنین فاصله مرکز دیسک دالی تا لبه آزاد نمونه بتن، حداقل به اندازه قطر دیسک دالی باشد. حداقل عمق مغزه گیری طبق این استاندارد، 10 میلی متر است.

• استاندارد BS 1881:Part 207: این معیار، انجام حداقل تا 6 آزمایش را برای ارزیابی مقاومت کششی نمونه پیشنهاد می کند. همچنین بیان دارد که ضخامت دیسک های فلزی دالی حداقل به میزان 40 درصد قطر بتن نمونه باشد. دقت کنید این نسبت در دیسک های آلومینیمی، 60 درصد است.

از دیگر الزامات طبق این استاندارد، این است که لازم است تا فاصله فضای خالی پیرامون مغزه با شبکه آرماتورها، حداقل به اندازه قطر بزرگ ترین سنگدانه فاصله داشته باشد.

حتماً دقت داشته باشید که بر روی محیط و سطوح وسایل آزمایشی، هیچ گونه گرد و غبار و چربی وجود نداشته باشد، چرا که آن ها مانع چسبندگی مناسب اند. معمولاً بازه زمانی 15 تا 24 ساعت به منظور عمل آوری چسب ضروری است.

تجهیزات مورد نیاز برای تست PO

شرایط کاملاً استاندارد این آزمایش، با تجهیزات زیر امکان پذیر می باشد:

• دستگاه مخصوص آزمایش پول آف با حداقل ظرفیت ۱۵۰۰ تا ۷۵۰۰۰ نیوتون
• دریل یا مته کر گیری دارای آلیاژ الماس
• دیسک صلب فولادی با قطر حداقل 50 میلی متر و ضحامت مناسب 20 میلی متری (برای دیسک آلومینیمی با همین قطر، ضخامت 25 میلی متر و برای قطر 75 میلی متر، ضخامت 38 میلی متری نیاز است).
• چسب مخصوص
• دماسنج
• کولیس

پیش نیازهای آزمایش مقاومت کششی بتن

دیگر نوبت به تشریح نحوه انجام آزمایش رسیده است، اما رعایت نکات زیر قبل از شروع بررسی پتانسیل کشش نمونه بتن ها، بسیار ضروری اند:

• حتماً محل و سطح تست عاری از گرد و غبار و دیگر کثیفی ها باشد.
• می توان از مغزه گیری جزئی به منظور جلوگیری از اثرات خرابی سطح بتن بر نتایج آزمایش و همچنین ارزیابی چسبندگی نواحی تعمیری، استفاده کرد. برای این کار ابتدا سطح بتن را با کاغذ سمباده صاف و تمیز می کنند، سپس چسب را به سطح بتن آغشته کرده و دالی بر روی آن قرار می گیرد.
• برای سوراخ کردن سطح بتن آماده شده، می توانید از مته کرگیری استفاده نمایید. ضمناً با استفاده از چسب با مقاومت بالا، قادر خواهید بود یک دیسک را به روی حفره ایجاد شده متصل نمایید.

آزمایش pull off بتن چگونه انجام می شود؟

ابتدا دیسک را با چسب مخصوص بر روی مغزه حفاری شده بچسبانید. برای ایجاد سطح صاف و یکنواخت در قسمت هایی از نمونه که با چسب تماس دارند، عملیات ماسه پاشی پیشنهاد می شود. حالا می توانید دستگاه pull off را بر روی دیسک نصب کنید.

اکنون نوبت آن است که نمونه را پس از تعبیه در داخل دستگاه، با نیروی 04/0 مگاپاسکال تحت فشار کششی قرار دهید. نتایج از طریق فشار سنج های داخل دستگاه و مدت زمان تخریب بتن، قابل بررسی است.

نکات پایانی آزمایش کشش بتن

• اگر در کار با چسب مخصوص تجربه کافی ندارید، استفاده از آن را مطابق دستور العمل محصول دنبال کنید.
• دقت کنید چسب مورد استفاده نباید به داخل شیارهای اطراف مغزه وارد شود، وگرنه لازم است فرآیند حفاری بر روی نمونه ای دیگر از ابتدا آغاز گردد. برای تسریع در گیرش و عمل آوری چسب، می توانید به آرامی دیسک را تا حداکثر ۵۰ درجه سلسیوس با سشوار گرم کنید.
• تکیه گاه دستگاه بایستی بر روی سطح به طور کامل و یکنواخت قرار گیرد، چرا که ایجاد بار کششی عمودی و بدون امکان خروج از محوریت لازم است.
• به منظور افزایش مقاومت کششی و چسبندگی الیاف اشباع در نمونه بتن ها، تزریق رزین هایی با کیفیت بسیار بالا به ساختار بتن مورد آزمایش پیشنهاد می شود.