نمونه تست بتن بخشی از خود بتن است که از مخلوط بتن تازه تهیه شده و برای انجام آزمایش های مختلف به کار میرود. این نمونهها به منظور ارزیابی خواص بتن (مثل مقاومت، کارایی، دوام و غیره) در شرایط استاندارد تهیه، عملآوری و آزمایش میشوند. تعریف و مشخصات نمونهها بسته به نوع آزمایش و استاندارد مورد استفاده متفاوت است.
تعریف نمونه آزمایش بتن
نمونه آزمایش بتن به مجموعه فرآیندها و روشهایی گفته میشود که برای ارزیابی خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی بتن انجام میگیرد. هدف از این آزمایشها اطمینان از کیفیت بتن، تطابق آن با مشخصات طراحی و استانداردهای مربوطه، و بررسی عملکرد آن در شرایط مختلف است.
قدرت تحمل بار یک نمونه شامل چند آزمونه است که با توجه به ابعاد آزمونه ها، تعداد آن متفاوت است. اگرنمونه استوانه ای ابعاد آن300×150 میلی متر باشد 2 آزمونه واگر200×100 میلی متر باشد 3 آزمونه کافی است. بعد از بدست آوردن میانگین در سن 28 روز نمونه ایی که ملاک کار است مورد استفاده قرار میگیرد.
سن تحمل بار کسب شده بتن به شرح زیر است:
| سن | درصد مقاومت کسب شده |
| 1روز | 16درصد |
| 3روز | 40 درصد |
| 7روز | 65 درصد |
| 14روز | 90 درصد |
| 28روز | 99درصد |
لازم بذکر است بدانید که بتن در روزهای اول بیشترین درصد استحکام خود را کسب می کند.
انواع نمونه های آزمایش بتن
تعداد آزمایش بتن در دو مکان مورد اجرا می باشد یکی در آزمایشگاه و دیگری در محل پروژه ( برجا ) که این نمونه آزمایش ها برحسب استفاده از تجهیزات مورد نیاز برای انجام آزمایش مشخص می شود که آزمایش در آزمایشگاه باشد یا برجا باشد.
- آزمایش بتن تازه
- آزمایش بتن سخت شده
بطور کلی دو حالت بتن تازه ( درحالت پلاستیکی ) وبتن سخت شده ( حالت پلاستیکی خود را ازدست داده) برای ترکیب بتن وجود دارد.در این دوحالت بتن دارای ویژگی هایی است که به مشخصات مواد تشکیل دهنده، نوع افزودنی ها، شرایط محیطی و …مورد استفاده قرار میگیرد، به همین خاطرعملکرد مناسب آن از اهمیت بسیار بالایی برخورداراست. انواع هرکدام بطور جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد.
مهمترین آزمایش های بتن تازه:
از مهمترین تست های بتن تازه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعیین وزن مخصوص بتن تازه
برای انجام آزمایش تعیین وزن مخصوص، معمولاً از ظرف استاندارد با حجم مشخص (مانند استوانه یا مکعب) استفاده میشود. ابتدا وزن خالی ظرف اندازهگیری شده، سپس با بتن تازه پر و به طور کامل متراکم میگردد تا حبابهای هوا خارج شود. پس از توزین ظرفِ پُر، وزن بتن خالص محاسبه و بر حجم ظرف تقسیم میشود تا وزن مخصوص بهدست آید.
- تعیین کارایی بتن (اسلامپ)
آزمایش کارایی و روانی (Slump Test) از مهمترین آزمونهای بتن تازه برای ارزیابی میزان روانی و قابلیت شکلدهی قبل از گیرش محسوب میشود. در این روش، بتن در سه لایه داخل مخروط استاندارد ریخته شده، سپس مخروط بهآرامی بالا کشیده میشود و میزان افت بتن از اختلاف ارتفاع اولیه و نهایی محاسبه میگردد.
نتایج حاصل برای بررسی مناسببودن بتن جهت ریختن و قالبگیری، و همچنین تنظیم نسبت آب به سیمان و مقدار افزودنیها مورد استفاده قرار میگیرد.
- تعیین مقدار حبابهای هوا (اندازهگیری حجمی)
آزمایش سنجش حبابهای هوا برای اندازهگیری میزان هوای محبوس یا هوای ایجادشده توسط افزودنیهای هوازا در مخلوط بتن انجام میگیرد. معمولاً دستگاه فشارسنج (Air Meter) به کار میرود؛ بدین صورت که نمونه بتن داخل ظرف مخصوص قرار گرفته و با اعمال فشار، حجم هوای موجود محاسبه میشود.
مقدار هوای محبوس به صورت درصدی از حجم کل گزارش میشود و معمولاً بین ۱ تا ۸ درصد متغیر است. مقدار مناسب هوا موجب بهبود کارایی و مقاومت بتن در برابر یخزدگی میگردد، اما افزایش بیش از حد آن میتواند استحکام فشاری را کاهش دهد. این فرآیند بخش مهمی از کنترل کیفیت و دوام بتن به شمار میرود.
مهمترین آزمایش های بتن سخت شده:
از مهمترین تست های بتن سخت شده می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعیین مقاومت فشاری
آزمایش تعیین این نوع مقاومت بتن سختشده یکی از مهم ترین روشها برای ارزیابی استحکام و کیفیت بتن پس از گیرش و عملآوری است. این آزمایش نشاندهنده توانایی بتن در تحمل بارهای فشاری است و معمولاً برای کنترل کیفیت و تطابق با استانداردهای طراحی انجام میشود.
در این روش نمونههای استاندارد (استوانهای با قطر 15 سانتیمتر و ارتفاع 30 سانتیمتر یا مکعبی با ابعاد 15×15×15 سانتیمتر) از بتن تازه تهیه و در شرایط مناسب (مثل رطوبت و دمای کنترلشده) عملآوری میشوند.معمولاً پس از 7، 14 یا 28 روز (بسته به استاندارد پروژه) آزمایش میشوند.
پس از سخت شدن نمونه در دستگاه آزمایش فشاری قرار گرفته و بارگذاری تدریجی اعمال میشود تا بتن گسیخته شود. حداکثر نیروی تحملشده ثبت میشود.این آزمایش بهطور گسترده در پروژههای عمرانی برای اطمینان از ایمنی و عملکرد سازهها به کار میرود. مقاومت فشاری بر حسب فرمول زیر محاسبه می شود.
(مقدار مقاومت فشاری = بار شکست تقسیم برسطح مقطع نمونه)
f_c: مقاومت فشاری (مگاپاسکال)
P: (بارشکست)حداکثر بار (نیوتن)
A: سطح مقطع نمونه (میلیمتر مربع)
- تعیین مقاومت کششی دو نیم نمودن آزمونه های استوانه ایی
آزمایش تعیین مقاومت کششی دو نیم کردن (Splitting Tensile Strength Test) روش غیرمستقیم اندازهگیری مقاومت کششی بتن سختشده است و به دلیل سادگی و دقت نسبی، کاربرد گستردهای دارد. این آزمایش روی نمونه استوانهای استاندارد (قطر 15 سانتیمتر، ارتفاع 30 سانتیمتر) انجام میشود. نمونه پس از عملآوری (مثلاً 28 روز) آماده شده و بهصورت افقی در دستگاه فشاری قرار میگیرد، دو نوار نازک (چوب یا فلز) در بالا و پایین آن گذاشته میشود.
بار فشاری تدریجی اعمال میشود تا نمونه از وسط به دو نیم شکسته شود و تنش کششی در جهت عمود بر محور بار ایجاد گردد. بتن بهطور کلی در برابر کشش ضعیف است، بنابراین این آزمایش برای ارزیابی رفتار آن تحت تنشهای کششی و طراحی سازههای تحت بار کششی یا خمشی ضروری است. مقاومت کششی معمولاً ۸ تا ۱۵ درصد مقاومت فشاری بتن است و این روش نسبت به آزمایش کشش مستقیم سادهتر و عملیتر است.
تعیین تحمل بار کششی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود.
(مقاومت کششی غیرمستقیم =2 برابر بار شکست که بر عدد π (پای) و حاصلضرب طول و قطر استوانه تقسیم میشود.)
f-t: مقاومت کششی (مگاپاسکال)
P: حداکثر بار اعمال شده (نیوتن)
L: طول استوانه (میلی متر)
D: قطر استوانه (میلی متر)
- چکش اشمیت
آزمایش چکش اشمیت (Schmidt Hammer Test) یک روش غیرمخرب برای تخمین قدرت باربری فشاری بتن سختشده است. این آزمایش با استفاده از دستگاهی به نام چکش اشمیت انجام میشود که بر اساس اصل بازگشت انرژی کار میکند. در این روش سطح بتن باید صاف، تمیز و خشک باشد. معمولاً از سنباده برای صاف کردن سطح استفاده میشود.
چکش اشمیت بهصورت عمود بر سطح بتن قرار گرفته و با فشار دادن پیستون آن، ضربهای به بتن وارد میشود. پس از ضربه، پیستون به عقب بازمیگردد و میزان بازگشت روی مقیاس دستگاه ثبت میشود.این فرآیند در چندین نقطه (حداقل 9 تا 12 ضربه) تکرار میشود تا میانگین قابل اعتمادی به دست آید.
نمونه تست بتن در آزمایش چکش اشمیت برای ارزیابی سریع و در محل مقاومت بتن بدون نیاز به تخریب استفاده میشود. چکش اشمیت ابزاری کاربردی برای خواص و استحکام و کیفیت بتن در پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار می گیرد.
نمونههای مورد نیاز برای تست تعداد آزمایش بتن به عوامل مختلفی بستگی دارد، انواع نمونه آزمایش بتن از جمله نوع آزمایش، استاندارد مورد استفاده، حجم بتنریزی، و الزامات پروژه، در اینجا به صورت کامل و بر اساس استانداردهای رایج (مانند ACI 318، ASTM، یا آییننامه بتن ایران – آبا) مورد بررسی قرار می گیرد.
نظرات کاربران