آزمایش مقاومت بتن چیست و چگونه اجرا می شود؟
آزمایش مقاومت بتن، مجموعه روش های مستقیم و غیر مستقیمی است که به منظور اندازه گیری مقاومت فشاری، کششی و خمشی بتن مورد استفاده قرار می گیرد.
آزمایش مقاومت بتن، مطابق با استانداردهای ملی یا بین المللی و به صورت آزمایشگاهی یا برجا اجرا می شود.
مقاومت فشاری بتن چگونه تعیین می شود؟
آزمایش های مختلفی برای تعیین مقاومت فشاری بتن وجود دارند. این آزمایش ها هم در محیط آزمایشگاه و هم به صورت برجا قابل اجرا هستند.
از استانداردهای تعیین مقاومت فشاری بتن در آزمایشگاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
با وجود متفاوت بودن شکل نمونه ها (استوانه ای، مکعبی یا منشوری) و نحوه برداشت آن ها (نمونه برداری برجا یا ساخت در آزمایشگاه)، روند اجرای آزمایش مقاومت فشاری بتن در اکثر استانداردها مشابه یکدیگر است.
مراحل کلی این آزمایش عبارت هستند از:
مقاومت فشاری نمونه بتن، از تقسیم بار لحظه شکست بر مساحت سطح مقطع تحت بارگذاری به دست می آید.
اندازه و شکل نمونه مورد آزمایش بر روی مقاومت به دست آمده تأثیرگذار است.
اگر فرض کنیم که یک نمونه استوانه ای با ابعاد استاندارد 15*30 سانتی متر (نسبت طول به قطر 2) بیانگر 100 درصد از مقاومت فشاری بتن باشد، نمونه ای با قطر 15 سانتی متر و طول 22 سانتی متر بیانگر 104 درصد از مقاومت فشاری بتن خواهد بود.
در شکل زیر می توان مشاهده کرد که با ثابت بودن نسب طول به قطر (نسبت 2)، مقاومت نمونه های استوانه ای با افزایش قطر کاهش می یابد.
به منظور حذف تأثیر ابعاد نمونه، باید مقاومت به دست آمده از نمونه غیر استاندارد را در ضرایب اصلاح ضرب کرد. ضرایب اصلاح مقاومت های فشاری به دست آمده از روش های استاندارد در جدول زیر آورده شده اند. برای تعیین ضریب اصلاح هر نسبت دلخواه می توانید از روش درونیابی خطی استفاده کنید.
علاوه بر روش های آزمایشگاهی، مقاومت فشاری بتن با استفاده از روش های برجا نیز اندازه گیری می شود.
از پرکاربردترین استانداردهای مورد استفاده برای تعیین برجای مقاومت فشاری بتن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
علاوه بر موارد بالا، مقاوت بتن با استفاده از روش جدیدی به نام آزمایش بلوغ نیز قابل محاسبه است. این آزمایش مطابق با استاندارد ASTM C1074 اجرا می شود.
مبنای آزمایش بلوغ بتن، اندازه گیری مقاومت با توجه به اثرات ترکیبی زمان و دما است. آزمایش بلوغ در محیط آزمایشگاه اجرا می شود اما مانند روش های آزمایشگاهی قبلی، باعث تخریب نمونه نمی شود.
مقاومت کششی بتن چگونه تعیین می شود؟
به طور کلی، مقاومت کششی بتن توسط سه روش کشش مستقیم، خمش مستقیم و فشار قطری تعیین می شود.
از آنجایی که مقاومت کششی بتن نسبت به مقاومت فشاری آن بسیار پایین است، روش مستقیم نتایج دقیقی را به همراه نخواهد داشت.
به همین دلیل، روش های غیر مستقیم کاربرد بیشتری دارند. یکی از پرکاربردترین روش های تعیین غیر مستقیم مقاومت کششی بتن، استاندارد 6047 ایران یا ASTM C496 با عنوان «آزمایش مقاومت کششی دو نیم کردن» یا اصطلاحا آزمایش برزیلی است.
در آزمایش برزیلی، یک نمونه استوانه ای مانند شکل بالا تحت فشار قرار می گیرد (روش فشار قطری). پس از تعیین بار فشاری در لحظه شکست، مقدار مقاومت کششی با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود:
استفاده از آزمایش های برجا در تعیین مستقیم مقاومت کششی بتن مرسوم نیست. اجرای این نوع آزمایش ها دشوار بوده و نتایج به دست آمده از آن ها قابل اعتماد نیستند.
مقاومت خمشی بتن چگونه تعیین می شود؟
مقاومت خمشی بتن یا مدول گسیختگی، مطابق با استاندارد 490 ایران یا ASTM C78 تعیین می شود.
در آزمایش معرفی شده در این استاندارد، علاوه بر مقاومت خمشی بتن می توان مقاومت کششی آن را نیز به طور غیر مستقیم محاسبه کرد؛ چراکه در مواد همگن، مقاومت خمشی و کششی با هم برابر هستند.
مشخصات نمونه و تجهیزات مورد استفاده برای آزمایش مقاومت خمشی با آزمایش های مقاومت فشاری و کششی تفاوت دارد.
آزمایش تعیین مقاومت خمشی بتن، معمولا بر روی یک نمونه با مقطع مستطیلی به ابعاد 53*15*15 سانتی متر انجام می شود. این آزمایش به صورت سه نقطه ای (اعمال بار به مرکز) و چهار نقطه ای (تصویر زیر) قابل اجرا است.
مراحل کلی اجرای آزمایش تعیین مقاومت خمشی بتن عبارت هستند از:
در صورت رخ دادن شکست در یک سوم میانی دهانه تیر، مقاومت خمشی برابر است با:
در صورت رخ دادن شکست بیرون از یک سوم میانی، مقاومت خمشی از رابطه زیر محاسبه می شود:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
