چگونگی آزمایش بتن
12985 1394/09/10

چگونگی آزمایش بتن

جستجوی کلمه چگونگی آزمایش بتن در سایت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با کد 775

در اکثر قراردادهای طرحهای عمرانی کشور ، ضوابط و مقررات ، آئین نامه های رایج بخصوص آئین نامه بتن ایران جزء مشخصات فنی پیمان بوده و رعایت آنها ضروری است .

پذیرش بتن در کارگاه براساس نتایج آزمایش فشاری نمونه های برادشته شده از بتن مصرفی صورت می پذیرد . دراکثر طرحها عمرانی کشور و آزمایشگاه ها روش b.s.1881 با قالب مکعبی نمونه گیری انجام و نسبت به حجم بتن مطابق بند 6-5-1-2 آئین نامه بتن ایران می‌باشد:

الف ) برای دالها و دیوارها ، یک نمونه برداری از 30 مترمکعب بتن یا 150 مترمربع سطح

ب ) برای تیرها و کلافها درصورتی که جدا از قطعات دیگر بتن ریزی میشوند ، یک نمونه برداری از هریکصد مترطول

ج ) برای ستونها ، یک نمونه برداری از هر50 مترطول

براین اساس و روش فوق حداقل شش نمونه مکعبی از حجم بتن به ترتیب:

یک نمونه (یک آزمونه ) ـــــــــــــــــــــــــ 7 یا 11 روزه

سه نمونه (سه آزمونه )‌ ـــــــــــــــــــــــ 28 یا 42 روزه

یک نمونه (یک آزمونه )‌ ـــــــــــــــــــــــ 90 یا 125 روزه

یک نمونه (یک آزمونه ) ــــــــــــــــــــــــ کنترل یا آگاهی

به عبارت دیگر حداقل شش نمونه (آزمونه )‌از هربتونیر در مدت تخلیه اش بصورت تصادفی ، با رعایت بند 6-5-1-2 حجم بتن برداشته شود.

با نمونه های فوق طبق ردیف ب بند 6-5-2-1 و بند 6-5-2-2 می توان از نمونه ها ( آزمونه ها ) نسبت به ارزیابی پذیرش بتن اعلام نظر شود ولی مغایر با ردیف الف بند 6-5-2-1 و بند 6-5-1-1 و بند 6-5-1-5 است .

نمونه برداری از بتن

روش آئین نامه بتن ایران

در بند 6-5-1-1 - مقصود از هر نمونه برداری از بتن ، تهیه دوآزمونه از آن است که آزمایش فشاری آنها در سن 28 روزه یا هر سن مقرر شده دیگر انجام می پذیرد و متوسط مقاومتهای فشاری بدست آمده بعنوان نتیجه نهایی آزمایش منظور میشود .

در هرنمونه برداری از بتن ، تهیه آزمونه های زیر انجام می گیرد:

آزمونه اول ـــــــــــــــــ 7 یا 11 روزه

آزمونه دوم ــــــــــــــــ 28 یا 42روزه

آزمونه سوم ـــــــــــــــ 28 یا 42 روزه

آزمونه چهارم ـــــــــــ 90 یا 125 روزه یا آگاهی

لازم به توضیح است که برابر بند 6-5-1-2 و رعایت عملی ردیف الف بند 6-5-2-1 وبا درنظر گرفتن دو آزمونه دوم و سوم بجای کلمه مقاومت نمونه در احجام مختلف می توان طبق بند 6-5-2 نسبت به مقاومت فشاری اظهار نظر کرد .

مقدارنمونه برداری مورد نیاز برای دالها و دیوارها:

تعداد نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ حجم بتن ( مترمکعب بتن )

سه نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ 1 الی 90

شش نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ 91 الی 180

نه نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ ـــ 181 الی 270

و ....................

حداقل چهار نمونه (آزمونه )‌از هربتونیر در مدت تخلیه اش بصورت تصادفی برداشته شود و اگر حجم بتن کم باشد ، نمونه ها ی متوالی میبایستی همزمان با تخلیه 4/1 و 4/2 و 4/3 فواصل مخلوط بتن داخل مخلوط کن برداشته شود و اگر بیشتر شود ، مابین فواصل مقادیر تخلیه شده به همان نسبت بطور مساوی فاصله می گذاریم.

نمونه های متوالی به نمونه هایی گفته میشود که فاصله زمانی هر نمونه برداری با نمونه برداری بعد از آن بیشتر از سه شبانه روز نباشد.

لازم به توضیح است که نمونه برداری ، واحد آئین نامه بتن ایران به ترتیب نمونه استوانه ایی ، مگا پاسگال مبیاشد که برای تبدیل نمونه مکعبی 15*15 به نمونه استوانه ای به شرح زیر اقدام میشود.

25=(25/1*2/10): 306

20=(20/1*2/10) : 26080 سال گذشته در بسياري از رشته هاي ساختماني كاربرد داشته و با عمر مفيد طولاني خود، مصالح با دوامي را به اثبات رسانده است. به هر حال بتن در پروژه هاي صنعتي بكار برده شده و در معرض شرايط بسيار سخت محيطي قرار گرفته و صدمات ساختاري و كاربردي را در طول عمر خود نشان داده است، كه این صدمات از 3 منبع اصلي سرچشمه گرفته اند شامل : پروژه هاي صنعتي كه عموماً توسط طراحان بومي، پيمانكاران بين المللي و كساني كه متخصص در اين رشته مي باشند، انجام مي شود. طراحان اين پروژه ها از شرايط سختي كه بتن در معرض آن قرار مي گيرد اطلاع كافي ندارند. در اكثر مواقع، افراد بهره بردار، نگهدارنده و محافظ اين سازه هاي بتني بيشتر از متخصصين داراي تجارب كاري در رشته هاي مكانيك، برق و يا شيمي بوده اند و بنابراين صدمات وارده بر اجزاء بتني را تشخيص نداده اند. نهايتاً اين صدمات عميق تر و پيشرفته تر مي شدند.

دستگاه ها و ابزارهای مهم جهت انجام آزمایشات بتن

جک بتن شکن - لوس آنجلس – دستگاه كرگيري – دستگاه ملات شكن – بتونير - گرمخانه - كوره الكتريكي – شيكرالك – شيكر ارزش ماسه اي – قا لبهاي سيلندري 6 اينچ – قالبهاي مكعبي 15*15*15 –قا لبهاي مكعبي 10*10*10 شيكر قا لبهاي بتنی دستگاه سلامت سيمان – چكش اشميت – هم زن سيمان – دستگاه ويكات – دستگاه تعيين هواي بتن – ست كامل اسلامپ – ست كامل ارزش ماسه اي – ترازوي ارشميد س –ترازوي 20كيلو گرم –ترازوي ديجيتالي با حساسيت 1/. گرم – ترازوي 2610گرمي – تطويل و تورق

 

لیست آزمایش های بتن

آزمایش نمونه گیری از بتن تازه

آزمایشات بتن اسلامپ

آزمایش عمل آوری بتن

آزمایش تعیین اندازه بتن تازه به روش وی بی

آزمایش آب انداختن بتن

آزمایشات تعیین هوای موجود در بتن

نمونه گیری از بتن و آزمایشات بتن

آزمایش مقاومت فشاری بتن

آزمایشات بتنی یافتن ویژگی های بتن ساخته شده

آزمایش بتن سفت شده

آزمایش عملکرد کف سازی

آزمایشات بتن و مواد محافظ کیورینگ بتن

آزمایشات بتن و مقاومت فشاری بتن

آزمایشات بتن و مقاومت کششی بتن

آزمایشات بتن در برابر یخ زدگی

آزمایشات آلستیسیته استاتیکی بتن

مقاومت فشاری بتن

در مسافتهاى طولانى حمل بتن ، هیدراسیون سیمان و در نتیجه گیرش بتن ، ممكن است در داخل بتونیر آغاز شود و در هنگام ریختن بتن در محل استفاده ، كیفیت و در نتیجه مقاومت و روانى آن در حد مطلوب نباشد. مشكل دیگر ، استفاده از بتنى میباشد كه از روز قبل به جاى مانده است . بتنی كه هر روز ساخته میشود ممكن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقدارى از ان به عنوان مازاد باقى بماند كه اگر تمهیداتى براى تاخیرگیرش بتن اندیشیده شود میتوان از آن در روز بعد نیز استفاده نمود. استانداردهای ASTM C-94 در مورد بتن اماده و ASTM C-685 براى بتن سازى با اختلاط دائمى ، در مورد اثر دیركرد بتن ریزى بر مقاومت آن بحثى نمیكنند. اخیراً در امریكا مطالعات عملى بر روى موادى اغاز شده كه نوعى از ان باعث توقف كیرش بتن میشود وگیرش مجدد بتن پس از افزودن نوع دیگرى از ان مواد اغاز میگردد. در ایران مواردى از افزودن بى رویه مقادیر آب و سیمان به عنوان راه حلهاى براى مقابله با كاهش روانى و مقاومت بتن مشاهده میشود. در اینجا ، اثر دیركرد بتن ریزى بر مقاومت فشارى بتن ، با تاخیرات زمانى نیم تا سه ساعت پس از ساخت بتن ، طى آزمایشهاى مورد بررسى قرار میگیرد.

مشخصات مصالح

مصالح سنگى ریز دانه شامل ماسه رودخانه اى و درشت دانه شامل سنگ شكسته با حداكثر اندازه دانه 25 میلى متر مورد استفاده قرار مىگیرند. دانه بندى ریز دانه مطابق جدول 1 استاندارد ASTM C-33 و درشت دانه مطابق جدول 2 استاندارد فوق انتخاب میشود. سیمان مصرفى از نوع 1 سیمان پرتلند و آب مصرفى ، آب آشامیدنى شهر تهران میباشد . مخلوط هاى بتنى به روش وزنى طراحى می شوند .

مشخصات و تعداد نمونه ها

هریك از نمونه ها استوانه اى به قطر 15 سانتیمتر و ارتفاع 30 سانتیمتر میباشد . نمونه گیرى در 5 نوبت انجام مىگیرد. و در هر نوبت 3 نمونه گرفته میشود. نخستین 3 نمونه در نوبت اول یعنى 15 دقیقه پس از مخلوط كردن بتن گرفته میشود. این 3 نمونه مقاومت فشارى بتن مبنا را به دست مىدهد و كاهش مقاومتهاى فشارى نمونه هاى دیگر نسبت به آن سنجیده میشود. در پروژه حاضر ، این زمان ، زمان صفر تعریف میشود. نمونه هاى دیگر در نوبتهاى بعدى به ترتیب در ساعتهاى 5/0 ، 1 ، 2 ،3 ساعت پس از ساعت صفر گرفته مىشوند. پس براى هر مقاومت فشاری بتن كلاً 15 نمونه در 5 نوبت زمانى تحت آزمایش قرار میگیرد.

نحوه ساخت بتن و انجام آزمایش

استاندارد ASTM C-39 براى ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار مىگیرد. 15 دقیقه پس از افزودن اب به مخلوط مصالح سنكى و سیمان ، نخستین نمونه گیرى انجام می شود . مخلوط كن از آغاز اختلاط مصالح تا پایان نمونه گیرى بدون توقف می چرخد . نمونه گیرى در هر نوبت با برگردانیدن مخلوط كن در حال چرخش انجام می شود. تراكم نمونه ها با كوبیدن میله انجام می گیرد. 24 ساعت پس از نمونه گیرى قالبها را باز كرده نمونه ها را بیرون می آوریم و در تشت هاى پر از آب می گذاریم . آب تشت نیمى از ارتفاع نمونه ها را در برمی گیرد. روى نمونه ها را باگونى خیس می پوشانیم . براى جلو گیرى از تبخیر اب گونی ها در اثر جریان هوا ، روى تمام تشت ها را با پوشش نایلونى می پوشانیم . هر 3 تا 4 روز یكبار پوششها را بر می داریم و با غلتانیدن نمونه ها در جاى خود نیمه دیگر نمونه ها را به درون آب می بریم و روى نمونه ها را مجددأ می پوشانیم . نمونه ما را 28 روز به همین شیوه نگه می داریم و پس از 28 روز آزمایش تعیین مقاومت فشارى بتن نمونه ها انجام مىگیرد. مقاومت فشارى بتن برابر میانگین مقاومت هاى فشارى سه نمونه مربوط به هرنوبت آزمایش در نظرگرفته می شود.

نتایج آزمایش و تحلیل آنها

 

میزان اثر دیركرد زمانى بر مقاومت فشارى بتن به مقاومت بتن و میزان دیركرد زمانى بستگى دارد.اگر مقاومت طراحی ملاك قرار گیرد. بتن با دیركردهاى زمانى بیش از 2 ساعت براى مقاومتهاى تا 250 كیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع و بیش از 1 ساعت براى مقاومت 300 كیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع داراى كاهش مقاومت فشارى بتن مىباشد. براى همه نمونه ها دیركرد زمانى 3 ساعت منجر به كاهش بسیار شدید مقاومت می شود. چنانچه مقاومت فشارى بتن مبنا در زمان صفر ملاك قرار گیرد ، دیركرد زمانى در بتن ریزى مجاز نیست ، مگر اینكه روشها و موادى كه از طریق آزمایش مشخص شده باشند ، براى مقابله باكاهش مقاومت در اثر دیركرد زمانى به كار روند. قابل توجه است كه در این صورت روانى بتن نیز كاهش می یابد. البته نمونه سازى در این آزمایشها بدون افزودن روان سازها انجام شد. نمونه هاى با 3 ساعت تأخیر بسیار خشك و زبر بودند و به نظر می رسد كه در دیركردهاى زمانى بیشتر كاهش روانى به حدى خواهد بود كه استفاده از روان سازها الزامى باشد.

نتیجه گیری نهایی در مورد مقاومت فشاری بتن

چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پایه روش وزنى انجام گیرد ، مقاومت فشارى بتن بیش از 20 درصد از مقاومت طراحى نمونه بیشتر می باشد. میزان تأثیر دیركرد زمانى ، به مقاومت بتن و میزان دیركرد بستگی دارد.

چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پایه روش وزنى انجام گیرد و مقاومت طراحى ، مبناى مقایسه قرار گیرد بیشترین دیركرد مجاز برابر یك ساعت خواهد بود .

اسلامپ بتن با توضیحات و ضمائم کارگاهی:

بتن ترکیبی از مصالح سنگی، سیمان، آب و در صورت نیاز یکسری مواد مضاف هست.

اسلامپ آزمایشی است که با انجام دادن آن می توانیم به مقدار روان بودن بتن، ( شل بودن یا سفت بودن آن ) پی ببریم. که این عمل توانایی پیش بینی وضعیت کسب مقاومت بتن را تا حدی برای سیستم نظارت پروژه مقدور می نماید.

شرح آزمایش اسلامپ:

الف – وسایل مورد نیاز:

-دستگاه نمونه گیری اسلامپ:

شامل:

یک سینی فلزی به ابعاد (40*40) یا (50*50) که محل قرار گرفت یک پایه (میلگرد) در آن تعبیه شده باشد.

یک مخروط فلزی به ارتفاع 30 سانتیمتر، که قطر قائده پائین آن 30 سانتیمتر و قطر قائده بالای آن 10 سانتیمتر می باشد و دو عدد دستگیره در دو طرف آن تعبیه شده است.

-میلگردی (به عنوان پایه سنجش ارتفاع بتن) به طول تقریبا 35 سانتیمتر که در یک سر آن خطکشی به عرض 5 سانت قرار دارد، به طوری که پس از قرار گرفتن این میلگرد در محل خود بر روی سینی، ارتفاع مابین سینی تا زیر خط کش 30 سانتیمتر (برابر ارتفاع مخروط) باشد.

-یک عدد میلگرد ساده به طول 40 الی 50 سانت که برای متراکم کردن بتن داخل مخروط بکار می رود.

-وسیله سنجش ارتفاع، - ترجیحا یک عدد متر کوچک -.

ب – روش آزمایش:

در کارگاه ها به هنگام بتن ریزی قسمت های مختلف سازه، آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک بر اساس اُردر صادر شده از طرف پیمانکار - (که در پروژه های خاص و بزرگ بایستی به تائید دستگاه نظارت کارگاه نیز رسیده باشد) – نسبت به اخذ یک یا چند نمونه بتن از محل بتن ریزی اقدام می نماید که در هر بار نمونه گیری از مراحل بتن ریزی بایستی آزمایش اسلامپ انجام شود و نتیجه آن در گزارش آزمایش ذکر گردد.

تعداد دفعات نمونه گیری از هر قسمت از سازه – با توجه به حجم بتن ریزی – در نشریه 101 سازمان برنامه و بودجه ذکر گردیده است.

به عنوان مثال:

در بتن ریزی فونداسیون بایستی به ازاء هر 50 الی 100 متر مکعب بتن با تشخیص نظارت مقیم یک سری نمونه گیری از بتن به عمل آید.

در بتن ریزی ستون ها بایستی از هر 50 متر مکعب بتن ریزی یک نمونه بتن اخذ شود.

در بتن ریزی دال ها بایستی از هر 30 متر مکعب بتن ریزی یک نمونه بتن اخذ شود.

نکته: زمان و مکان اخذ نمونه از بتن با توجه به حساسیت مکانی بتن ریزی و یا شکل ظاهری بتن به تشخیص کارشناس آزمایشگاه و یا نظارت مقیم پروژه خواهد بود.

بر روی مقدار بتنی که برای نمونه برداری از مجموعه بتن موجود در پایکار جدا نموده ایم - قبل از انجام نمونه برداری – بایستی آزمایش اسلامپ صورت گیرد.

برای این منظور ابتدا مخروط اسلامپ را بر روی سینی مربوط و در محل خود مستقر می نمائیم.

با وسیله ای مناسب – ترجیحا یک بیل دستی کوچک که عرض آن از 10 سانت کمتر باشد تا براحتی بتوان بتن را از محل قائده بالای مخروط به داخل آن ریخت – اقدام به پر کردن مخروط می نمائیم.

این عمل بایستی در سه مرحله انجام گیرد که در هر مرحله یک سوم از ارتفاع مخروط را که برابر 10 سانت می باشد با بتن پر نموده و نسبت به ویبره یا متراکم کردن بتن با میله مخصوص اقدام می گردد.

روش تراکم بتن به این صورت می باشد که در هر مرحله از سه مرحله فوق بایستی 25 بار میله تراکم را در داخل بتن فرو ببریم که این عمل به صورت دایره وار و از بیرون دایره به سمت داخل – تا محل مرکز دایره - صورت می پذیرد.

نکته مهم:

در مرحله اول بایستی عمق فرو رفتن میله تراکم در داخل بتن به اندازه عمق بتن و تا کف باشد، اما در دو مرحله بعد بایستی به جهت حصول پیوستگی در بین دو لایه به اندازه تقریبی 3 الی 5 سانت میله تراکم را در داخل لایه زیرین فرو برده و بدین ترتیب نسبت به نواخت 25 ضربه – به شرح فوق – اقدام نمائیم.

پس از اتمام سه مرحله فوق و پر شدن مخروط با یک خط کش فلزی و یا هر نوع وسیله ممکن سطح بتن را صاف نموده تا با لبه قائده بالایی در یک تراز قرار گیرد.

پس از این مرحله از دستگیره های جانبی مخروط گرفته، چفت و بست مخروط به سینی را باز می کنیم و به آرامی ، با سرعتی ملایم و ثابت، بدور از هر نوع عجله، به صورت قائم مخروط را از روی بتن بر می داریم.

چسبندگی بین بتن و جداره داخلی مخروط باعث خواهد شد تا مخروط در هنگام بالا آمدن از یک طرف تمایل به چسبیدن به بدنه بتن و سر خوردن روی آن و بالا آمدن را داشته باشد که این مساله در نتیجه آزمایش و عدم حصول نتیجه دقیق و واقعی تاثیر گذار خواهد بود.

اپراتور آزمایشگاه بایستی با دقت و قدرت دستان خود سعی در قائم بالا آوردن مخروط داشته باشد تا از بروز این مشکل جلوگیری بعمل آید.

پس از برداشتن مخروط، بتن مقداری افت خواهد کرد، پایه میله ای که به سر آن یک خط کش وصل است را چرخانده و دقیقا بر روی بتن قرار می دهیم تا ارتفاع ریزش بتن را بسنجیم.

با متر کوچکی که در اختیار داریم ارتفاع مابین سطح بالای بتن تا زیر خط کش فلزی را اندازه می گیریم. عدد بدست آمده به عنوان عدد اسلامپ شناخته می شود.

نکته مهم:

بعد از ریزش نمودن، اکثر اوقات مشاهده می شود که این ریزش به صورت مایل اتفاق می افتد، در این صورت به جهت سنجش ارتفاع ریزش بتن، حد وسط بالاترین و پائین ترین نقطه از سطح بتن ملاک عمل سنجش خواهد بود.

 

 

میزان آب موجود در بتن عامل اصلی روانی (اسلامپ کم یا پائین) یا سفتی (اسلامپ بالا) در بتن می باشد.

این نکته را نباید فراموش نمائیم که هرقدر مقدار آب در داخل بتن کمتر باشد، البته تا حدی که سبب سفتی بیش از حد بتن نشود و مانعی بر سر راه ویبره نمودن صحیح و اصولی بتن نباشد، مقاومت فشاری حاصله بتن بیشتر خواهد بود.

برای بتن ریزی در محل هایی که تراکم آرماتور زیاد بوده (مثلا در ستون ها و پایه های پل های بزرگ با تراکم آرماتور بالا و اشکال هندسی خاص) و یا امکان ویبره نمودن بتن محدود و یا غیر ممکن می باشد (به عنوان مثال در بتن ریزی شمعها) بایستی از بتن روان استفاده نمود، اما اشکالی که در اینجا وارد است این است که استفاده زیاد از آب سبب افزایش نسبت آب به سیمان در بتن و در نهایت کاهش مقاومت حاصله می گردد. توضیح دیگر بر این واقعیت اینکه؛ وجود مقدار زیاد آب در داخل بتن باعث می شود تا پس از گرفتن بتن و خشک شدن آن، تبخیر و جذب آب موجود باعث ایجاد خلل و فرج بیش از حد نیاز در داخل بتن شده که این خود در نهایت موجب ضعف مقاومت فشاری بتن خواهد بود.

به همین دلیل امروزه در مواردی که استفاده بتن روان (با اسلامپ پائین) ضرورت داشته باشد، می توان از مواد مضافی که خاصیت روان کنندگی دارند بهره برد.

 برای بتن های سازه ای در ایده آل ترین میزان اسلامپ، عدد 4 یا 5 است، در این حالت بتن هم ویبره خور مناسبی دارد و هم روند کسب مقاومت آن – صرفنظر از سایر فاکتورهای موثر در مقاومت نهایی بتن – بسیار مطلوب و ایده آل می باشد.

این عدد چنانچه تا سقف 8 یا 9 بالا بیاید، چنانچه مصالح سنگی ریزدانه بتن از ارزش ماسه ای بالایی برخوردار باشد، و همچنین از سیمان مناسبی استفاده شود، چندان محل اشکال نبوده و در نهایت نتیجه مورد نیاز بدست خواهد آمد.

برای بتن ریزی شمع های عمیق از اسلامپ 15 بهره می برند.

چنانچه میزان اسلامپ حوالی عدد، 17 یا 18 و پائینتر باشد، یعنی بعد از برداشتن مخروط بتن به اصطلاح وا برود، به آن اسلامپ ریزشی اتلاق می شود.