در مطلب زیرسعی کردیم درباره آزمایش بتن و  انواع آزمایش های نیمه مخرب اطلاعاتی را در اختیار شما عزیزان قرار دهیم .

آزمایش نیمه مخرب
 

روش مغزه گیری بتن (سونداژ یا کرگیری)

برای داشتن نمونه های استاندارد باید ارتفاع نمونه ها از دو برابر قطر آن بزرگتر باشد. در این روش هر چه نمونه از عمق بتن با مته دریافت شود مقاومت بیشتری نشان خواهد داد. نمونه ها از جایی میبایست برداشت شود تا نقاط ضعف در سازه ایجاد نشود. معمولا مقاومت فشاری نمونه هایی که بصورت عمود گرفته می شوند بیشتر است از نمونه هایی که افقی گرفته می شوند. بهترین مقطع برای طول دهانه نزدیک تکیه گاه میباشد. در تیر ها نمونه برداری در مقطع عرضی بهترین جا برای نمونه گیری نزدیک تار خنثی میباشد زیرا در تار خنثی تنش به بتن وارد نمی آید. همچنین مغزه گیری از بتن را میتوان از بتن روی تیرچه ها انجام داد تا به باربری تیر یا ستون سازه هم لطمه وارد نیاید.

در آزمایش فشاری مغزه بتن چنانچه میانگین مقاومت فشاری 3 مغزه حداقل برابر 85% مقاومت فشاری fc  باشد و نیز هیچ یک از مغزه ها مقاومتی کمتر از 75% مقاومت فشاری fc  نداشته باشد ، بتن از نظر سازه ای رضایت بخش محسوب می شود

اندازه گیری میزان فعالیت خوردگی

 آزمایش اندازه گیری اختلاف پتانسیل نیمه سلولی خوردگی فولادهای مسلح کننده یک نوع خرابی الکتروشیمیایی در بتن است و زمانی رخ می دهد که غیر فعال بودن فولاد به دو علت کربناته شدن بتن و یا وجود یونهای کلر از بین رفته و سلولهای الکتروشیمیایی بوجود آید.زمانی که فولاد در بتن خورده می شود یک اختلاف پتانسیل نیم سلول آندی و نیم سلول کاتدی فولاد رخ می دهد.این اختلاف را می توان با قرار دادن نیم سلول مس سولفات مس بر روی سطح دهد بتن و اندازه گیری اختلاف پتانسیل بین فولادها و یک اسفنج خیس واقع بر روی سطح بتن اندازه گرفت. سلول مرجع سطح بتن رابه یک ولت متر با مقاومت ظاهری بالا که آن نیز به طور الکتریکی متصل به شبکه فولادهاست وصل می کند. ولت متر اختلاف پتانسیل  در محل را اندازه گیری می کند. نتایجی که از اندازه گیری پتانسیل  نیمه سلولی بدست می آیند معمولا با توجه به مقادیر مندرج در جدول  زیر تفسیر می شوند:

اگر عدد بدست آمده مثبت باشد به معنای آن است که رطوبت به میزان کافی در بتن موجود نیست و نتایج بدست آمده مورد قبول نخواهد بود 

توجه: این روش نمی تواند میزان نرخ سرعت خوردگی را نشان دهد .ضمنا از روش های نیمه سلولی نمی توان در تشخیص خوردگی کابلهای بتن پس کشیده  یا هنگامی که فولادهای مسلح بطورپیوسته با ولت متر  در ارتباط نیستند استفاده کرد.از طرفی روش های نیمه سلولی اغلب مفیدبوده زیرا روش آزمایش ساده ای داشته و نسبتا کم هزینه هستند.

آزمایش پروفیل یون کلر

میزان کلرید

 از آنجایی که میزان کلرید موجود در بتن مسلح در رفتار آن بسیار تاثیر گذار است تعیین میزان عیار یون کلرید در بتن یک آزمایش بسیار مهم می باشد .این آزمایش با نمونه گیری از بتن با چرخشی و یا از طریق مغزه گیری و سپس پودر کردن نمونه بدست آمده در –چکش ضربه ای آزمایشگاه صورت می گیرد.نمونه های بدست آمده معمولا از نقاط مختلف عضو تحت آزمایش گرفته می شود.

 در هر عمقی از بتن که مغزه گیری صورت می گیرد مواد بتنی پودر شده در یک  ظرف تمیز نگهداری می شوند .سپس حفره بوجود آمده با فشار هوا تمیز می شود و بعد از آن نمونه گیری از عمق بعدی صورت می گیرد .گاهی حفره های عمیقی در بتن برای نمونه برداری باید بوجود آید.     

 در این حالت باید مراقب بود از انباشته شدن ذره هایی که در اثر سایش سر مته در حین حفاری بتن بوجود می آید ودر سطوح داخلی سوراخ می نشیند جلوگیری شود استفاده از سر مته هایی که در طول قطر آنها کم می شود می تواند احتمال انباشتگی ذرات را کاهش دهد.پس از نمونه برداری نمونه های پودر شده توسط روش شیمیایی مرطوب در آزمایشگاه آنالیز می شوند . با مقایسه میزان کلرید در سطوح مختلف در یک عضو بتنی می توان کلریدهایی را که در هنگام ساخت عضو (ریختن بتن)در بتن موجود بوده با آنهایی که بعدا از طریق سطح بتن وارد آن شده را از یکدیگر تفکیک کرد. کلریدهایی که در هنگام ریختن بتن موجود بوده باعث می شود تا عضو بتنی در کلیه سطوح دارای میزان کلرید یکسانی باشد ولی از طرف دیگر کلریدهایی که بعدا از طریق سطح بتن وارد آن شده اند دارای میزان کلرید بالا در نزدیکی سطح بتن و میزان کلرید کمتر در سطوح پایینی عضو بتنی می باشند

آزمایش عمق کربناسیون بتن

کربناته شدن بتن واکنش میان گازهای اسیدی هوا ،رطوبت و خمیر قلیایی سیمان می باشد ،برای تعیین عمق کربناته شدن ،سطح بتن باید در دسترس باشد این عمل را می توان با مغزه گیری از سطح مورد نظر و سپس شکافتن مغزه توسط چکش مخصوص انجام داد محل کربناته شدن را  می توان با پاشیدن نشانگرهایی که بر پایه اسیدی هستند .این نشانگر ها رنگ خود را در PH حدودا 10  تغییر می دهند و مرز بین محلی که در آن کربناته شدن صورت گرفته و محلی که در آن کربناته شدن صورت نگرفته را مشخص می کنند ، یکی از متداولترین نشانگرها محلول فنل فتالئین میباشدکه در PH  بزرگتر از 10 یعنی بتن کربناته نشده باعث می شود رنگ بتن  صورتی شده و در PH پایین تر از 10 رنگ بتن را تغییر نمیدهد. از نشانگر های PH نمیتوان برای تعیین مقدار دقیق PH   بتن استفاده کرد و تنها از آنها برای اندازه گیری عمق کربناته شدن استفاده  می شود

نمونه برداری از میلگرد های مقطع بمنظور تعیین  fy

  نمونه ها میبایست از انواع فولاد های موجود در محل های مختلف و از جایی برداشت شود  تا کمترین تاثیر در مقاومت مقطع داشته باشد.

  الف) فولاد های طولی

 الف- 1 )انتهای تقویتی

می بایست از منتهی الیه قسمت تقویتی نه از میلگرد های سراسری در مقاطع بزرگ ترجیحا ¼ دهانه برداشت شود.

الف -2)فولاد اسمی: دروسط دهانه در بالای تیر

فولاد عرضی (خاموت یا تنگ): از وسط نمونه برداشت شود.

 در مقطع عرضی میلگرد ها از قسمت گوشه نمونه برداشت نشود.

فولاد عرضی در تیرها باید ازوسط تیرها قسمتی که ممان ماکزیمم (برش حداقل) است برداشت شود (از نقاطی که پوشش بتن روی آن کم است). نباید از محل گره ها نمونه برداری انجام گیرد. و به هیچ وجه نباید از میلگرد های   سراسری(حداقل) برداشت شود

مقاومت فشاری

آزمایش مقاومت فشاری بتن

  نشان دهنده ی مقاومت بتن در برابر نیروی وزن است . هم چنین یکی از مهمترین عوامل کنترل کیفی بتن نیز می باشد.

 مقاومت با عیار متفاوت است مثلا :

بتن 300 یعنی مقدار بتن در 1 متر مکعب 300 کیلوگرم است

بتن با عیار 300 : بیانگر سیمان مصرفی در یک متر مکعب است. یعنی 300 کیلوگرم بر متر مکعب

عیار : مقدار وزن سیمان در یک متر مکعب

  مقاومت : مقدار تحمل نمونه از لحاظ مقاومت فشاری را بیان می کند. مقدار نیروی که به بتن وارد میشود و بتن می شکند.

 با یک عیار سیمان به دلیل تفاوت نوع دانه بندی ممکن است مقاومت های متفاوتی داشته باشیم.مقدار مقاومت بر اساس نوع سازه متفاوت است . مثلا در پی بتن 200 و در ستون بتن 300 لازم است

در پروژه های عمرانی ، نمونه گیری از بتن تازه انجام می شود

انواع نمونه گیری

 نمونه گیری به دو صورت مکعبی و سیلندری ( استوانه ) ، صورت میگیرد.

مقاومت نمونه های مکعبی در استاندارد برابر 0.8 مقاومت نمونه های استوانه ای است.

 استاندارد مقاومت نمونه را برا اساس مقاومت نمونه استوانه ای در نظر میگیرد و در آئین نامه ها مقاومت بر اساس نمونه استوانه ای لحاظ می شود.

انواع مقاومت :

مقاومت بتن در دو حالت مقاومت اولیه و مقاومت نهایی بیان می شود.

مقاومت اولیه

برای سیمان های معمولی همان مقاومت 7 روزه است که تعیین میشود

مقاومت نهایی 

که در اکثر آیین نامه ها بیان شده است ، مقاومت 28 روزه بتن است.

مقاومت 7 روزه تقریبا 0.75 مقاومت 28 روزه است. 

  مقدمات آزمایش:

برای انجام این آزمایش ابتدا با استفاده از ترازو وزن نمونه و با استفاده از کولیس طول،عرض و ارتفاع را بدست میاوریم.

برای بدست آوردن طول باید چهار نقطه را اندازه گرفته سپس از چهار نقطه میانگین می گیریم تا طول بدست بیاید،اما برای عرض و ارتفاع یک بار اندازه گیری کافیست.

ابعاد نمونه آزمایش

طول 15 CM   ،  عرض 15.04 CM   ،  ارتفاع  15 CM

نمونه های مکعبی به دلیل داشتن سطح صاف وصیقلی در حین انجام آزمایش در

دستگاه مشکلی نخواهند داشت،اما نمونه های سیلندری به دلیل نداشتن سطح صاف احتیاج به انجام عمل کپینگ(بهسازی) دارند.  

عمل کپینگ با استفاده از سیمان با مقاومت بالا و یا با دستگاه انجام میشود.

وسایل انجام آزمایش:

 نمونه، ترازو، خط کش و جک 

جک این آزمایش معروف به جک 200 تنی است.

200 تن بیشترین نیرویی است که جک میتواند وارد کند

این جک متشکل شده است از دو فک،که فک بالا فک ثابت و فک پایین فک متحرک(نیرو دهنده) .

بر اساس نوع نمونه (مکعبی یا سیلندری) ، استاندارد مقدار نیرویی که در 1 ثانیه باید وارد شود را مشخص کرده است.

برای نمونه های مکعبی مقدار نیروی وارده در مدت 1 ثانیه 680 میباشد.

 دستگاه دارای دو عقربه مشکی و قرمز است.با وارد شدن نیرو هر دو عقربه شروع به حرکت می کنند.با شکستن بتن و خاموش کردن دستگاه ،عقربه مشکی به حالت اولیه برمیگردد و عقربه قرمز که نشانگر مقدار نیرو است،ثابت میماند. 

سولفاته شدن

سولفات هایی که به صورت محلول هستند، در تماس با سیمان می توانند باعث ایجاد تغییرات شیمیایی در سیمان شوند، و این موضوع ممکن است تغییرات ریزساختاری قابل توجّهی را به دنبال داشته باشد که منجر به ضعیف شدن چسب سیمان می شود (حملۀ شیمیایی سولفات). محلول های سولفات همچنین می توانند موجب آسیب دیدن مصالح سیمانی متخلخل از طریق کریستال شدن و دوباره کریستال شدن شود (حملۀ نمک) سولفات ها و سولفیت ها در محیط طبیعی در همه جا حاضر هستند و از منابع متعدّدی مانند سنگ گچ (ژیپس یا کلسیم سولفات) که معمولاً به عنوان افزودنی در سیمان حاوی خاکستر بادی موجود است، به وجود می آیند. به استثناء باریوم سولفات، اکثر سولفات ها به مقدار کم یا زیاد در آب حل می شوند. این محلول ها در باران اسیدی، که سولفور دی اکسید موجود در هوا در باران حل می شود، موجودند. در هنگام رعد و برق، دی اکسید با اکسیدشدن به تری اکسید تبدیل شده که باعث می شود سولفوریک اسید موجود در باران بیشتر اسیدی شود. جهت کسب اطلاعات بیشتر به سایت آرین تیس مراجعه کنید.