آزمایش های بتن تازه

ارزیابی خواص بتن تازه، افراد را برای پاسخگویی به هرگونه مشکل مانند مقاومت کم یا ترک خوردگی در موقعیت بهتری قرار می‌دهد. داده‌های ناشی از آزمایش های بتن تازه مانند اسلامپ، محتوای هوا و موارد دیگر می‌توانند به نشان دادن علل احتمالی مشکلات کمک کنند. انجام آزمایش های بتن تازه برای هر پروژه عمرانی و ساختمانی الزامی است زیرا ممکن است بتن تولید شده مطابق با نیازهای پروژه نباشد. برای اینکه آزمایش های بتن تازه را بشناسید، این مقاله را تا انتها بخوانید.

اهمیت آزمایش های بتن تازه

بتن محصولی منحصر به فرد در عرصه ساخت و ساز است که حفظ کیفیت آن برای تکمیل موفقیت آمیز پروژه الزامی است. آزمایش‌های کیفی روی بتن بسیار مهم هستند زیرا فرآیند تولید بتن شامل اجزای متعددی از جمله سیمان، آب، سنگدانه‌ها و مواد افزودنی است. اگرچه اولویت‌ها و الزامات تیم پروژه ضروری است اما بتن باید استاندارد آزمایش را برآورده کند. دلایل اصلی احتمالی برای آزمایش کیفیت بتن به شرح زیر است:

1. به منظور بررسی تفاوت کیفیت بتن سفارش داده شده با بتن استاندارد
2. تشخیص میزان مقاومت بتن برای هدف برنامه ریزی شده
3. تعیین میزان آمادگی بتن آماده برای بتن ریزی اعضای سازه‌ای

شما باید آزمایش بتن را جدی بگیرید و با اطمینان از خدمات یک آزمایشگاه تایید شده که از تکنسین‌های آزمایشگاهی و میدانی دارای گواهی ACI استفاده می‌کند، شروع به کار کنید. این مهم بیشترین اطمینان را به شما می‌دهد که نمونه برداری مناسب و آزمایش‌های صحرایی و آزمایشگاهی به شکلی مناسب انجام می‌شود.

چه آزمایش‌هایی معمولاً روی یک پروژه ساختمانی انجام می‌شوند؟ در جدول زیر یک چک لیست از آزمایش های بتن تازه وجود دارد:

این لیست آنقدر که به نظر می‌رسد طولانی نیست. اگر در صنعت بتن کار می‌کنید، احتمالاً کار با بتن شما را تحت تأثیر این نتایج آزمایش قرار می‌دهد. هر روش آزمایشی باید به درستی و در چارچوب زمانی لازم انجام شود تا آمارها قابل مقایسه باشند.

آزمایش های بتن تازه همراه با مجموعه‌ای از استوانه‌های مقاومت فشاری شامل اسلامپ، محتوای هوا، وزن واحد و دما است. داده‌های این آزمایش‌ها در ارزیابی تولید مخلوط بتی تازه و ثبات در عملکرد مفید هستند.

اگرچه نمونه‌ برداری و ساخت و عمل ‌آوری نمونه‌های آزمایشی به خودی خود روش‌های آزمایشی نیستند اما روش‌های مهمی هستند که به نحوه نمونه ‌برداری از بتن و نحوه ساخت نمونه‌های آزمایشی منتهی می‌شوند. یکی دیگر از منابع خود، مفاد قانونی ACI 214 است که تمرینی برای ارزیابی نتایج آزمایش‌های مقاومت بتن است.

نمونه گیری از بتن تازه

نمونه برداری بر اساس ASTM C 172 انجام می‌شود. نمونه برداری اولین مرحله برای تعیین اینکه آیا بتن مطابق با مشخصات است یا خیر انجام می‌شود. دستورالعمل‌های اصلی برای نمونه برداری شامل ترکیب نمونه‌هایی از کامیون بتن آماده پس از 10 درصد و قبل از تخلیه 90 درصد از تخلیه بتن در محل پروژه است. این نمونه‌ها نباید بیش از 15 دقیقه از هم جدا شده و مجدداً مخلوط شوند تا یک نمونه ترکیبی به دست آید. سپس برای محافظت در برابر تبخیر سریع و جلوگیری از آلودگی پوشانده خواهند شد.

انواع آزمایش های بتن تازه

اگرچه برخی آزمایش های بتن تازه را می‌توان انجام داد اما انجام همه آنها زمان‌بر و هزینه‌بردار هستند. بنابراین بسیار مهم است که هدف از تست‌های بتن را درک کنید. در زیر آزمایش های معمول بتن تازه آمده است:

درجه حرارت بتن تازه

اندازه گیری دمای بتن براساس  ASTM C 1064انجام می‌شود. اندازه گیری دما را ظرف 5 دقیقه پس از بتن ریزی شروع کنید. دماسنج باید تا 17 درجه سانتی گراد دقت داشته باشد. بتن باید در یک چرخ دستی یا ظرف مناسب دیگری قرار گیرد که امکان قرار دادن دماسنج را فراهم کند. تا زمانی که بتن کافی دماسنج را در نمونه احاطه کرده باشد، باید حداقل 2 دقیقه در حین انجام تمام آزمایشات در همین حالت باقی بماند.

پس از سپری شدن 2 دقیقه، زمانی که قرائت در دمای 17 درجه سانتی‌گراد ثابت بماند، آزمایش کامل می‌شود. اندازه گیری دما را می‌توان در وسیله نقلیه حمل و نقل یا در قالب‌هایی مناسب بتن انجام داد. اندازه گیری دمای بتن در قالب‌ها یک عمل توصیه شده‌ای نیست زیرا خمیر قبلاً از لوله پمپ بتن خارج شده است.

تست اسلامپ بتن

آزمایش اسلامپ (براساس ASTM C 143) را در نمونه‎‌های استوانه به ارتفاع 30 سانتی‌متر انجام می‌شود. قالب را در سه لایه مساوی از نظر حجم پر کنید. هر لایه را 25 بار با میله‌ای اسلامپ متراکم کنید. پس از پر کردن و متراکم کردن، مخروط را بالا بیاورید تا بتن ریزش کند. اندازه‌ای که بتن فرو می‌نشیند یا سقوط می‌کند، عدد اسلامپ است. اگر آزمایش خارج از محدوده مشخص شده باشد، معمولاً یک آزمایش دیگر برای تأیید نتایج آزمایش انجام می‌شود.

نکته آزمایش: از آنجایی که گیرش بتن به زمان و دما بستگی دارد، این آزمایش باید در عرض 5 دقیقه پس از به دست آوردن نمونه ترکیبی شروع و ظرف 2 و ½ دقیقه پس از شروع فرآیند پر کردن کامل شود.

بیشتر بخوانیم : آزمایش اسلامپ بتن چیست؟

محتوای هوادهی بتن

بتن هوادهی شده معمولاً در مناطقی از کشور مشخص می‌شود که آسیب‌های ناشی از یخبندان ممکن است در پروژه رخ دهند. اندازه گیری محتوای هوا در بتن تازه با چگالی معمولی، معمولاً با استفاده از روش فشار (ASTM C 231) انجام می‌شود. آزمایش مفید دیگر ASTM C 173  است. با این حال، روش فشار اغلب ترجیح داده می‌شود، زیرا نسبتا سریع است.

شما باید ظرف 15 دقیقه پس از به دست آوردن نمونه ترکیبی، آزمایش را شروع کنید. با پر کردن پایه دستگاه تست محتوای هوا در سه لایه مساوی شروع کنید و هر لایه را 25 بار با میله متراکم کنید. پس از میله زدن، 12 تا 15 بار با یک پتک به بیرون پایه ضربه بزنید تا فضای خالی هوا بسته شود.

پس از تکمیل سه لایه مساوی، فضای باقی را با بتن پر کنید. در این مرحله، می‌توان از این نمونه به عنوان بخشی از محاسبات برای تعیین وزن واحد بتن تازه وزن کرد. در مرحله بعد، قسمتی بالایی دستگاه تست محتوای هوا را روی پایه بچسبانید و شکاف هوا بین بالای بتن ضربه خورده و سطح زیرین بالای کنتور هوا را با آب پر کنید.

سپس قسمت بالای کنتور با پمپ دستی داخلی تحت فشار قرار می‌گیرد تا زمانی که صفر شود (یا به صورت کالیبره شده). پس از یک دوره تثبیت، فشار را در قسمت بالایی رها کنید و محتوای خالی هوا را روی صفحه بالای کنتور را بخوانید. ضریب تصحیح کل را از قرائت شماره گیری کم کرده و مقدار نهایی را گزارش کنید.

نکته آزمایش: میزان هوای معمولی برای بتن با سنگدانه حداکثر ¾ اینچ حدود 6 درصد است و محدوده مشخص شده در محتوای هوا معمولاً منهای 1 و ½ درصد و به اضافه 1 و ½ درصد مقدار هدف است.

چگالی (وزن واحد) بتن

چگالی بتن (براساس ASTM C 138) با استفاده از فشارسنج نوع B اندازه گیری می‌شود. اطلاعات به دست آمده از طریق این آزمایش همچنین می‌توانند برای تعیین عملکرد و بازده نسبی مورد استفاده قرار گیرند که به شما کمک می‌کنند تا بررسی کنید که حجم بتنی که سفارش داده‌اید را دریافت کرده‌اید یا خیر! همچنین می‌توانید از این داده‌ها برای محاسبه میزان هوای مخلوط استفاده کنید. وزن واحد با فرمول زیر تعیین می‌شود:

D = (Mc – Mm) / Vm

• D: چگالی بتن
• Mc: وزن پیمانه نگهدارنده بتن
• Mm: وزن پیمانه بتن خالی (پایه کنتور هوا)
• Vm: حجم اندازه گیری

وزن پایه اندازه گیری را از وزن ترکیبی پایه اندازه گیری و بتن موجود در آن کم کنید. سپس، این وزن را بر حجم پایه اندازه گیری تقسیم کرده تا چگالی به دست آید.

نکته آزمایش: هنگامی که اسلامپ افزایش می‌یابد، محتوای هوا نیز به طور کلی افزایش خواهد یافت. اگر اسلامپ و درصد هوا بالا است، به دنبال کاهش وزن واحد باشید.

تست سیلندر بتنی

سیلندرهای آزمایشی (ASTM C 31) برای تأیید اینکه مقاومت فشاری مشخص شده مطابق با نقشه‌های اجرایی است، انجام می‌شود. به طور معمول از قالب‌های پلاستیکی برای این تست انجام می‌شود. قالب‌ها را در سه لایه مساوی پر کرده و هر لایه را 25 بار با میله متراکم کنید.

پس از متراکم کردن هر لایه، به قسمت بیرونی قالب ضربه بزنید تا هوای داخل مخلوط از بین برود. پس از پر شدن قالب، لایه رویی بتن را با قسمت بالای قالب جدا کرده و قالب‌ها را در دمای 15 تا 25 درجه سانتی گراد و به صورت دست نخورده نگه دارید. به طور معمول مجموعه‌ای از چهار سیلندر بتن تازه تهیه می‌شوند که دو سیلندر در 7 روز و دو سیلندر دیگر در 28 روز آزمایش خواهند شد.

کلام آخر

آزمایش های بتن تازه راهی برای سنجش مشخصات بتن از جمله میزان نسبت آب به سیمان، مقاومت فشاری، درصد هوا، دما و غیره هستند. پس مهم است که در زمان احداث ساختمان، بتن آماده مورد ارزیابی قرار گیرد تا مشخصات بتن سفارش داده شده همان چیزی باشد که مطابق با نقشه‌های اجرایی است. برخی از این آزمایش ها را می‌توان در کارگاه انجام داد، برای مثال، تست اسلامپ یا تست دما به راحتی توسط مهندس اجرایی و ناظر قابل انجام است.

منابع:

https://www.concretenetwork.com/concrete-testing/