0912-1001763

88259793

جستجو

آزمایش بتن - تست بتن

آزمایش بتن - تست بتن

آزمایش بتن ( تست بتن ) روشی برای تخمین مقاومت فشاری و دیگر ویژگی های بتن می باشد. از جمله مزیت های آزمایش بتن ( تست بتن ) به دست آوردن نتیجه واقعی و سریع بدون کوچکترین آسیب به سازه می باشد.

هدف از آزمایش بتن( تست بتن )

  • تخمین مقاومت فشاری بتن
  • ارزیابی کیفیت بتن
  • تشخیص ترک داخلی بتن
  • تشخیص همگن یا ناهمگن بودن بتن
  • تشخیص محل ، کاور و قطر آرماتور

آزمایش بتن چیست:

آزمایش بتن، به آزمایشی گفته می شود که برای تست کردن بتن این ماده ی کاربردی در صنعت استفاده می شود. آزمایش بتن، امری اجباری می باشد که البته در سال های اخیر این موضوع مورد توجه قرار گرفت. آزمایش بتن، از طریق روش هایی نظیر روش مخرب و روش غیر مخرب، تست می شود. آزمایش بتن در واقع به معنای تستی برای سنجش مقاومت بتن می باشد. روشی که برای آزمایش بتن استفاده می شود باید سنجیده باشد و حتما یک سری نکات و معیار ها را در انتخاب آن در نظر گرفت.  این معیار ها می توانند دقت، هزینه، مدت زمان و غیره باشد

چرا انجام آزمایش بتن  ضروری است:

در رابطه با آزمایش بتن، یک سوال وجود دارد و آن هم علت استفاده از آزمایش بتن می باشد، باید بدانید که در سال های اخیر و نه چندان دور این آزمایش اجباری شد، علت آن هم  ضرورت تعیین مقاومت بتن می باشد. این آزمایش روی بتن هایی به شکل استوانه و مکعبی صورت می گیرد. اما یک نکته ی مهم در این نوع آزمایش وجود دارد که موجب اختلال در آن می شود. توجه داشته باشید که عمل آوری بتن ها، حتی طریقه ی  انتخاب کردن نمونه ها، میزان تراکم بتن ها در این مکعب ها و سایر خصوصیات بتن می توانند با هم دیگر فرق داشته باشند و آزمایش به روی این استوانه ها کار درست و دقیقی نمی باشد. از طرف دیگر برخی از عوامل بیرونی نظیر زلزله، تغییر کاربری و حتی افزایش طبقات موجب می شود تا ما به مقاومت بیش تری نیاز داشته باشیم که از ابتدای ساخت سازه آن را در نظر نگرفته ایم. در این مواقع ما به تعمیر و ترمیم نیاز داریم. با توجه به این مشکلات باید روش آزمایش روی بتن استوانه ای به روش آزمایش در محل بهره برداری ساختمان بتنی، تغییر نماید. در این صورت است که کار ما دارای ارزش و دقت بالایی خواهد شد.

روش های آزمایش بتن چگونه هستند:

همان طور که در بالا نیز به آن اشاره نمودیم، روش های آزمایش بتن مختلفی وجود دارند که به طور کلی به دو دسته ی مخرب و غیر مخرب تقسیم می شود. به تست های مخرب به اصطلاح تست بتن (DT)و به تست های غیر مخرب در اصطلاح  تست بتن (NDT) می گویند. در هر کدام از این دسته های یکی یا چند معیار از بتن مورد آزمایش قرار می گیرد. در روش های غیر مخرب ما مقاومت سازه ها، تغییرات در خواص مصالح نسبت به زمان و سایر موارد را در نظر می گیریم. باید بدانید که تنش های تخریبی اساس سنجش مقاومت فشاری اعضای بتنی می باشد. اگر این اساس را اعمال نکنیم نمی توانیم این سنجش را به خوبی انجام دهیم. با سنجش مقاومت فشاری می توانیم سایر پارامتر های دیگر که با این پارامتر ارتباط دارند را به دست آوریم. اما روش های مخرب دارای اساس متفاوتی می باشند که با تخریب جزئی سازه به دست می آید. این تخریب نباید به گونه ای باشد که در سامان دهی سازه اختلال به وجود آورد. تمام روش های مختلفی که در گروه تست مخرب قرار می گیرند تقریبا با یک اساس صورت می پذیرند. بعد از انجام این تست قسمت تخریب شده که البته به صورت ناچیز هم می باشد باید ترمیم شود تا اختلال در ساخت کلی سازه به وجود نیاورد. روش های مخرب در آزمایش بتن ، دارای اهمیت بیش تری نسبت به روش های غیر مخرب در آزمایش بتن می باشند.

معرفی روش های غیر مخرب در آزمایش بتن:

همان گونه که در بالا به آن اشاره شد، دو گروه روش مخرب و روش غیر مخرب در تست بتن وجود دارد که در ادامه می خواهیم به روش های غیر مخرب آن اشاره نماییم که به شرح زیر می باشند.

آزمایش چکش اشمیت

یکی از آزمایش بتن ( تست بتن ) ، چکش اشمیت می باشد که برای تست یکنواختی بتن استفاده می شود. این دستگاه که حدودا 3 کیلوگرم وزن دارد ، یکی از بهترین وسایل جهت آزمایش بتن ( تست بتن ) می باشد. چکش اشمیت نتایج را بر اساس اعداد به ما اعلام می کند و باید بر اساس شرایط تست ، یکنواختی یا عدم یکنواختی بتن را تشخیص دهیم

در هفتاد سال پیش، یک مهندس سوییس که اشمیت نام داشت، او با قرار دادن اساس نیروی برگشت جسم بر سطح، این آزمایش را انجام داد. در این آزمایش یک چکش به کار می رود که چکش اشمیت نام دارد. این چکش دارای ساختمان ویژه ای است. درون این چکش یک عدد وزنه وجود دارد که میزان انرژی تعیین شده ای  را به بتن وارد می نماید. این چکش به صورت مستقیم با بتن ارتباط می گیرد. اساس کار این چکش به این صورت است که بعد از ضربه زدن، وزنه باز شده و توسط یک شاخص متصل به این وزنه میزان بازگشت را نمایان می کند. این میزان برگشت بیان گر فاصله ی برگشت وزنه می باشد. این نتایج در منحنی کالیبره قرار می گیرد و مقاومت فشاری را تعیین می نماید. آن قسمت از بتن که در معرض و ارتباط مستقیم با چکش قرار می گیرد، باید صاف باشد. و میان توسط این چکش در سه جهت به آن ضربه وارد نمود.

به دلیل یکسان نبودن کیفیت بتن در قسمت های مختلف مقطع مورد نظر، آزمایش بتن ( تست بتن )، باید از قسمت های مختلف گرفته شود تا نتیجه دقیق تر شود

این یک آزمایش بتن غیر مخرب است، که بدون تخریب سازه های بتنی، به وسیله آن می توان با نیروی وارده بر بتن، توسط چکش اشمیت و اندازه گیری بازخورد آن در نیروی برگشتی از سطح بتن، قدرت بتن را در بخش های مختلف سازه های بتنی اندازه گیری کرد.

در آزمایش بتن به وسیله چکش اشمیت یا چکش ارتجاعی، توسط یک فنر مشخص، مقدار بار معینی را از طریق چکش بر روی بخش سر آن، یعنی پیستون چکش وارد می کنند، در ابتدای آزمایش بتن، پیستون سر چکش روی بتن قرار می گیرد، سپس با فشردن بدنه چکش بر روی بتن، فنر داخل آن کشیده می شود. در زمانی که فنر به صورت کامل کشیده شود، چفت فنر باز می شود و چکش بر پیستون ضربه وارد می آورد. سپس نیروی وارد شده به بتن، بازگشت یافته و عقربه روی درجه را حرکت می دهد؛ عدد این درجه ثبت می شود.

این عدد، به جرم و سختی فنر بستگی دارد و به این صورت می توان سختی بتن را محاسبه نمود.

این نوع روش آزمایش بتن، در سال 1948 توسط یک مهندس سوییسی انجام شد. اساس این روش بر پایه ضربه و برگشت نیرو است، که مربوط به تئوری گسترش موج می باشد. در واقع نیروی فشاری موج برگشتی که بازتاب موج فشار اولیه است، اندازه گیری و کالیبره می شود.

چکش اشمیت یک روش آسان و سریع برای آزمایش بتن است. نتایج آن به عواملی از جمله محل پیستون، کربوناتاسیون سطح، سن و نوع بتن، نسبت های ترکیب بتن ( نسبت های اختلاط )، سختی بتن، رطوبت، صافی سطح،  بستگی دارد.

در انجام تست چکش اشمیت از استانداردهای ASTM C805 ( تست استاندارد برای بتن سخت شده )، BS EN 12504-2:2012 ( تست بتن در سازه ها ) استفاده می شود.

آزمایش چکش اشمیت| آزمایش بتن| تست بتن

یکی از مهم ترین پارامتر های آزمایش چکش اشمیت ، کالیبره بودن دستگاه می باشد .دستگاه باید طبق میزان دفعاتی که مورد استفاده قرار می گیرد کالیبره شود.در غیر این صورت خطای نتایج آن زیاد می شود، از دیگر نکات حائز اهمیت درباره آزمایش چکش اشمیت ، سطح بتن مورد آزمایش است. سطح بتن مورد آزمایش چکش اشمیت باید صاف و ساب خورده باشه تا اعداد بدست آمده واقعی باشد.بعد از اتمام آزمایش چکش اشمیت  باید از تمامی اعداد به دست آمده میانگین گرفته شود و بنا به شرایط آزمایش ( سن بتن ، زاویه قرار گیری چکش و ... ) مقاومت فشاری بتن تخمین زده شود.

نکاتی که در تست چکش اشمیت باید در نظر گرفته شود:

از این تست برای تعیین یکنواختی بتن های یک سازه در جاهای مختلف آن، می توان استفاده کرد تا از ضعف و خرابی های بتن سازه، آگاه شد. علاوه بر این که برای روند افزایش مقاوت بتن نیز کاربرد دارد.

از آن جا که این روش آزمایش بتن، یک تست تخمینی است، نمی تواند دلیل کافی برای رد یا قبول بتن باشد.

در این نوع از آزمایش بتن، تخمینی از عدد بازگشتی آزمایش بتن سخت شده به وسیله چکش با نیروی فنر استفاده می شود.

برای یک اختلاط مشخص بتن، عدد بازتاب تحت تاثیر عواملی مانند رطوبت و عمق کربناتاسیون و ... می باشد.

وسایل مورد نیاز در چکش اشمیت

  • چکش بازتاب اشمیت ( ارتجاعی )
  • سنگ سمباده
  • سندان یا صفحه فولادی

از سنگ سمباده جهت مسطح کردن بتن و صاف کردن سطح بتن هوازده استفاده می شود و صفحه فولادی برای کالیبراسیون به کار می رود.

باید دقت شود که:

حداقل ضخامت بتن مورد آزمایش باید 100 میلی متر باشد.

مناطق مورد تست، دچار هوازدگی و پوست پوسته شدگی نباشد.

آزمایش التراسونیک بتن

از دیگر آزمایش بتن ( تست بتن ) ، آزمایش التراسونیک بتن هست،این آزمایش که با امواج فرا صوت کار میکند، آزمایش بسیار دقیقی است و ما به کمک این آزمایش می توانیم به کیفیت بتن پی ببریم.

نام دیگر این روش سرعت موج های پالسی و ماورای صوت می باشد و مبنا و اساس آن تعیین نمودن سرعت عبورکردن این موج های پالسی ماورای صوت از بین جسم ها است. در این روش قرار دادن مولد ها باعث می شوند که روش هایی نظیر مستقیم، نیمه مستقیم و سطحی به وجود آیند. بهترین این روش ها، همان روش مستقیم می باشد زیرا در این روش امواج به درون بتن نفوذ می کنند و از این رو دقت بالای این روش مورد اهمیت است. در این روش با سرعت امواج التراسونیک و قرار دادن آن در منحنی کالیبره و مقایسه با مقاومت های فشاری، میزان مقاومت فشاری بتن به راحتی به دست می آید. سرعت نفوذ پالس ها می تواند در جنس های متفاوت، متغیر باشد. اگر بخواهیم یک مثال بگوییم باید به نسبت دو به یک مقاومت فولاد به بتن اشاره نماییم. رطوبت می تواند در به دست آوردن میزان فشار مقاومتی بتن در این روش اختلال ایجاد نماید. مخصوصا اگر این نوع از آزمایش بتن را روی استوانه یا مکعب های بتن انجام دهیم خطای بسیار بالایی خواهیم داشت. نوع سنگ دانه هم به نوبه ی خود می تواند در این سنجش تداخل ایجاد نماید.

همه ی ما میدانیم که سرعت امواج در مواد مختلف متفاوت هست مثلا سرعت ارسال موج در آب ، از هوا بیشتر است و سرعت ارسال موج در یک جسم جامد مانند فلز به مراتب از آب بیشتر است.از این رو با تشخیص سرعت ارسال موج در بتن ما به کیفیت بتن پی میبریم.

ویژگی جالبی که این آزمایش رو منحصر به فرد می کند تشخیص نا همگنی و ترک و حفره داخل بتن است. از آن جا که سرعت موج در هوا بسیار کمتر از بتن است ، هنگام ارسال موج اگر بتن ما دارای فضای خالی باشد، سرعت موج بسیار کم می شود.در مواردی که داخل بتن ترک وجود دارد ، موج برای رسید به سطح بتن مجبور می شود ترک را دور بزند و مسافت بیشتری را طی کند و به همین دلیل سرعت آن کم می شود.در بعضی موارد که ترک بسیار عمیق است و موج ارسال شده توانایی رد شدن از آن رو ندارد ، موج برگشت خورده و ما تشخیص میدهیم که داخل بتن ترک وجود دارد.

سرعت پالس امواج التراسونیک UPV یک روش غیر تخریبی و ساده برای تست کیفیت ترکیبات سازه بتنی و تشخیص آسیب های داخل بتن است. روش های التراسونیک عموما برای سنجش کیفیت مصالح همگن مانند اتصالات جوش و فلزات به کار می رود.

اکنون از روش التراسونیک برای آزمایش بتن هم استفاده می شود. در تست التراسونیک بتن علاوه بر سنجش کیفیت مصالح برای ارزیابی مقاومت فشار نسبی، و تخمین عمق ترک های سازه های بتنی استفاده می شود.

کوپلنت یا تماس بتن و مبدل

مبدل های التراسونیک که امواج فراصوتی را تولید می کند، باید در تماس کاملا مستقیم با سطح بتن باشند؛ زیرا در صورت وجود فاصله بین مبدل و سطح بتن، هوای میان سطح بتن و مبدل، بر روی نتایج تست اثر می گذارد، زیرا سرعت امواج التراسونیک از میان هوا، کمتر می باشد و این باعث خطای نتیجه تست می شود.

کوپلنت، یک ماده است که معمولا به حالت مایع می باشد و برای انتقال انرژی ماورای صوت، از مبدل به قسمت تحت آزمایش بتن منتقل می شود. از کوپلنت ها برای از بین بردن فاصله و هوای موجود میان مبدل و سطح بتن استفاده می شود.

سن بتن، مقدار سنگریزه های موجود در بتن، نوع سنگدانه ها، ترک های ریز، آرماتور، رطوبت و ... در نتایج حاصل از تست التراسونیک تاثیر می گذارد.

تست التراسونیک چه محدودیت هایی دارد؟

با وجود کارآمدی تست التراسونیک اما این روش آزمایش بتن محدودیت هایی نیز دارد.

از جمله اینکه اپراتوری که سنجش التراسونیک را انجام می دهد، باید دقت و مهارت زیادی داشته باشد.

قطعات زبر و ناهموار بتن، برای تست معمولا خیلی مناسب نیستند و سنجش التراسونیک آن ها سخت می باشد.

ناپیوستگی های بسیار کوچک و سطی ممکن است از گستره تشخیص این روش، جا بمانند.

برای کالیبره کردن دستگاه،  به استاندارد های مرجع نیاز می باشد.

موارد استفاده از سنجش التراسونیک در آزمایش بتن چیست؟

از تست التراسونیک علاوه بر سنجش مقاومت سازه های بتنی می توان برای ارزیابی ضخامت لایه های بتنی و تشخیص تخلخل های احتمالی در بافت بتن کمک گرفت.

از روش التراسونیک برای آزمایش بتن در موارد آزمایشگاهی نیز استفاده می شود.

دستگاه های التراسونیک به واسطه یکی از این روش ها عیوب احتمالی سازه های بتنی را نمایان می کنند:

  • انعکاس صوت از مرز فلز و مایع، فلز و گاز و یا سایر ناپیوستگی ها
  • زمان عبور صوت از نقطه ورود درون قطعه تا نقطه خروج
  • متفرق شدن امواج صوت درون قطعه یا جذب شدن امواج توسط قطعه بتنی و در نتیجه کاهش شدن امواج

نکاتی که در زمان شروع و در حین انجام تست التراسونیک باید در نظر گرفته شود:

  • خصوصیات و جنس بتن
  • تماس مبدل و نوع ماده کوپلنت
  • وجود میلگرد در سازه

علاوه بر میزان و نوع سنگریزه های داخل بافت بتنی، جنس و نوع سیمان و نسبت آب و سیمان ترکیبات و سن بتن بر نتایج حاصل از تست التراسونیک بتن تاثیر می گذارد.

اسکن میلگرد - اسکن آرماتور در بتن

از دیگر  آزمایش بتن ، اسکن میلگرد ( اسکن آرماتور ) می باشد. اسکن میلگرد و آرماتور مانند هر روش غیر تخریبی دیگری دارای معایب و مزایایی می باشد.

در بسیاری از موارد ما برای تشخیص آرماتور های به کار رفته در بتن مجبور به سونداژ و تخریب می شویم.

که این کار ضرر زیادی به سازه میرساند و در بعضی از موارد خاص که المان مورد نظر ما تحت فشار خیلی زیاد می باشد به دلایل ایمنی ، ما مجاز به سونداژ و تخریب نمی باشیم.

در اسکن میلگرد، وضعیت و مکان میلگرد های موجود در سازه های بتنی سنجش و ارزیابی می شود. مانند ستون، فوندانسیون و ....

دستگاه مورد استفاده در اسکن میلگرد و آرماتور، در موقعیت یابی آرماتور ها و میلگرد های داخل بتن دارای یک سری محدودیت ها نیز می باشد. از جمله عمق میلگرد و خطای تراکم میلگرد های سازه بتنی محدودیت های این روش غیر تهاجمی می باشند.

از دستگاه های اسکن آرماتور برای تشخیص میلگرد های طولی و عرضی موجود در سازه های بتنی استفاده می شود.

باید دقت شود که سطح مورد آزمایش بتن برای اسکن میلگرد باید عاری از هر گونه لایه نازک کاری و پوشش های ساختمانی باشد. این سطح، باید کاملا صاف بدون ناهمواری و پله باشد، زیرا برای انجام اسکن میلگرد ضروری است که تراولر دستگاه اسکنر بدون وقفه بر روی سطح حرکت داده شود.

قسمت تراولر دستگاه، روی سطح بتن حرکت داده می شود و نتایج بر روی نشانگر نمایان می شود.

اسکن میلگرد به چه صورتی انجام می شود؟

اساس اسکن میلگرد و آرماتور بر اساس خصوصیت رسانایی میلگرد ها در هدایت جریان الکترومغناطیسی ضعیف و مقاومت بالای بتن در مقابل عبور جریان های الکترومغناطیسی است.

از آنجا که اساس کار این روش در کل بر مبنای توانایی آرماتور ها در رسانایی جریان های ضعیف الکترومغناطیسی است. جریان های اولیه که وارد بتن می شوند، به علت مقاومت بتن در مقابل جریان های الکتریکی، ضعیف می شوند. این جریان های کاهش یافته، فقط توسط میلگرد های موجود می توانند بر روی سیم پیچ اثر گذاشته و میدان مغناطیسی ثانویه را جهت اندازه گیری توسط دستگاه ایجاد نمایند.

تست اسکن آرماتور و میلگرد در سازه های بتنی به وسیله دو روش معمول انجام می شود.

روش هایی که در اسکن میلگرد بتن انجام می شود فرق چندانی با یکدیگر ندارند و بر اساس نوع دستگاه، به دو شیوه کلی تقسیم می شوند:

روش اول: در این روش به وسیله یک سیم پیچ الکتریکی، که متصل به منبع تولید جریان الکتریکی متناوب و یک نشانگر است، که هنگامی که دستگاه بر روی سطح بتنی بدون آرماتور و میلگرد حرکت داده می شود، از میزان این جریان کاسته می شود تا زمانی که به نقطه ای که میلگرد قرار دارد برسد و در اثر تلاقی جریان کاهش یافته با میلگرد توسط سیم پیچ، یک میدان مغناطیسی ثانویه ایجاد می شود که جریانی در خلاف جهات جریان الکتریکی کاهش یافته را روی نشانگر یا صفحه نمایش، نشان می دهد.

روش دوم: در روش دیگر تست اسکن میلگرد از سیم پیچ محرک برای ایجاد سارژ مغناطیسی استفاده می شود. میزان شارژ ورودی به بتن و شدت آن توسط یک سیم پیچ حسسا، اندازه گیری مش ود. بتن ماده رسانای خوبی برای جریان های الکترومغتاطیسی نیست اما زمانی که دستگاه به منطقه که میلگرد ها قرار دارند نزدیک می شود یک جریان الکترومغناطیسی عبوری زیاد را نشان می دهد این به این خاطر است که آرماتور ها و میلگرد ها رسانای جریان هستند.

در مواردی برای کر گیری ( مغزه گیری) ما نیازمند شناسایی محل میلگرد به کار رفته هستیم. دستگاه اسکن میلگرد ( اسکن آرماتور ) در این موارد کار را بسیار راحت ساخته و بدون تخریب و سونداژ ، میلگرد را شناسایی می کند. این  دستگاه اسکن میلگرد ( اسکن آرماتور ) علاوه بر شناسایی محل میلگرد ، توانایی تشخیص کاور و قطر آرماتور را هم دارد. لازم به ذکر است که برای تشخیص قطر آرماتور باید مقطع مورد اسکن دارای کاور استاندارد باشد.

فیلترها
Sort
display