امروزه به طور معمول در کارهای عمرانی بتن مورد استفاده به دو صورت ساخت در محل کارگاه و یا بتن آماده می باشد. بتن که میزان تولید آن بیشتر از ۸/۳ میلیون مترمکعب در سال تخمین زده می شود، به دلیل دارا بودن خواص و ویژگی های ممتاز و نیز در دسترس بودن مصالح آن، پس از آب، پرمصرف ترین ماده روی زمین به حساب می آید.

مقاومت فشاری بتن یکی از فاکتورهای اساسی در ارزیابی و کنترل کیفیت اعضای سازه های بتنی است که به وسیله آزمایش بر روی نمونه های استاندارد تعیین می شود؛ بااین حال امکان دارد این نمونه ها معرف مشخصات و خصوصیات واقعی بتن در محل نباشد.

بتن یکی از مصالح اصلی مورد استفاده در انواع سازه های بتنی میباشد که ترکیبی است از شن ، ماسه ،سیمان و آب . که  در مقاوم سازی سازه های بتنی هم نقش بسیار زیادی را ایفا می کند. عدم همگنی بتن نیز که به صورت غیر عمدی و ناخواسته در بتن رخ می دهد، باعث کاهش خصوصیات مقاومتی آن می شود از جمله :

• نمک های ته نشین شده
• تابش خورشید که موجب واکنش های اکسیداسیون عکس می شود.
• محلول نمک های سولفاتی  
• وجود یون کلرید آزاد در بتن 
• کم کاری ها، اشتباهات و نقص هایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد.

انواع تست بتن :

تست بتن مخرب( D .T) و تست بتن غیر مخرب (N.D.T)

تعریف تست بتن مخرب :

تست بتن مخرب بدلیل آسیب به بتن و اجزای بتنی سازه نگران کننده بوده و به همین دلیل نمی توان به میزان زیاد از این تست در یک پروژه استفاده کرد . البته این تست از معتبرترین تستهای بتن جهت تعیین مقاومت فشاری بتن بوده و در خصوص تعیین مقاومت فشاری بتن مطمئن تر از این تست روش دیگری وجود ندارد. از متداولترین تستهای بتن مخرب آزمایش کرگیری می باشد. در این روش با نصب دستگاه کرگیر در محل مورد آزمایش با روش مغزه گیری از بتن نمونه گیری می شود . اگر بتنی که نیاز به آزمایش دارد المان با ابعاد بزرگی باشد مانند فونداسیون ، دیوار برشی ، دیوار حائل و دال های بتنی و حتی تیرهای بتنی با ابعاد بزرگ بهتر است از مغزه با قطر ۴ اینچ استفاده شود تا دقت آزمایش انجام شده بالا باشد و نتایج به واقعیت نزدیک باشد . اما چنانچه مجبور شویم تا از اجزای فشاری سازه مانند ستونها کرگیری نماییم .جهت جلوگیری از آسیب زیاد به ستون و بریده شدن میلگرد های داخل آن بهتر است با ابعاد کوچکتری مغزه گیری کرد . این مغزه ها می تواند ۳ اینچ بوده تا ستون مورد آزمایش کمتر آسیب ببیند .

تست بتن غیر مخرب :

چنانچه در انجام آزمایشاتی که از بتن بعمل می آید آسیبی به بتن وارد نگردد و آزمایش مربوطه نیاز به تخریب ، برش ، سونداژ و نمونه گیری نداشته باشد ، روش فوق است غیر مخرب محسوب می شود .

انواع تست بتن غیر مخرب:

جهت انجام تستهای غیر مخرب بتن انواع دستگاه ها مانند دستگاه اولتراسونیک ،  دستگاه چکش اشمیت (hammer test) ، دستگاه های کرگیری و دستگاه اسکن میلگرد و دستگاه هایی که بمنظور تعیین مقاومت الکتریکی و خوردگی و مباحث شیمیایی بتن می باشد وجود دارد .
از نگرانی های آزمایشات کیفی بتن ، مجهز نبودن آزمایشگاه ها و  عدم شناخت کافی اپراتورها در استفاده از دستگاه ها و تجهیزات آزمایشگاهی می باشد.

مزایای تست بتن غیر مخرب  :

• انجام تست غیر مخرب به تعداد زیاد ، بدون نگرانی از آسیب دیدگی سازه . 
• نیاز به مدت زمان کم انجام آن .
• اعتماد پذیری آسان است.
• ارزان بودن آزمایشات غیرمخرب بدلیل اینکه بعد از انجام آن نیاز به بهسازی و ترمیم بخشهای آسیب دیده بتن نمی باشد . 

روشهای آزمایش تست بتن بر مبنای استانداردهای زیر می باشد :

آزمایش‌های مخرب تست بتن جهت تعیین مقاومت فشاری بتن بر طبق روش‌های ( ASTM و BS ) + آزمایش مقاومت کششی بر طبق روش‌های ( ASTM و BS )

دیگر مزایای آزمایش‌های غیر مخرب تست بتن :

با استفاده از آزمایشات غیر مخرب بتن  می توان مقاومت عضو سازه ای و تغییرات در خواص مصالح نسبت به زمان را با تکرار آزمایشات بر روی عضو ، بدون برجا گذاردن اثر تخریب در سازه کسب کرد . در عصر امروز تست های غیر مخرب بتن برای ارزیابی مقاومت بتن بدون  تخریب بتن  و انجام هرنوع فعالیت ترمیمی بر روی سازه ها رواج بسیاری پیدا کرده اند.
تست های غیر مخرب بتن، امکان ارزیابی مقاومت درجای سازه های RCC را با اهداف مختلف زیر فراهم می آورند:

• کنترل کیفی سازه هایی که اخیراً ساخته شده اند یا در حال ساخت می باشند.
• کنترل عملکرد سازه های موجود
• بررسی سازه در حال بهره‌برداری هنگامی که نیاز به مقاوم سازی به علت قدمت یا تغییر کاربری یا شک در اجرای نامناسب آن دارد.
• ارزیابی مقاومت پسماند سازه زمانی که بخش قابل ملاحظه ای از مقاومت سازه به دلیل سن زیاد، فرسایش، خوردگی و همچنین بلایای طبیعی یا قصور انسانی از جمله زلزله، آتش سوزی، گردباد از بین رفته است.
• آزمایش سرعت امواج اولتراسونیک بر طبق روش‌های ( ASTM و BS ) و  آزمایش چکش اشمیت بر طبق روش‌های ( ASTM و BS ) انجام می گیرد.
  
  

چکش اشمیت آزمایش می باشد که بر اساس تحلیل نیروی برگشت ضربه، از سطح جسم مورد نظر استوار است. این راه حل از دسته آزمایشات غیر مخرب به حساب می آید و به عضو آسیبی وارد نمی کند اما از دقت کافی برخوردار نمی باشد و درصد خطا در این روش از روش های دیگر بیشتر است. با این وجود چنانچه کارشناس ارزیاب کیفی بتن از تجربه بالایی برخوردار باشد با استناد به نتایج چکش اشمیت اطلاعات خوبی در خصوص یکنواختی بتن اجرا شده و وضعیت کیفی بتن بدست خواهد آورد . 
آزمایش مقاومت در برابر نفوذ بر طبق روش ( ASTM ) می باشد . 
 روش های متعددی برای تست غیر مخرب بتن  وجود دارد .این روشهای تست بتن به صورت روش های سطحی، روش های ارتعاش و رزونانس، روش های انتشار پالس، روش های رادیواکتیو و روش های الکتریکی و مغناطیسی طبقه بندی می شوند. و گاهی اوقات ترکیبی از این روش ها استفاده می شود.

نحوه محاسبه چکش اشمیت :

یکی از انواع تست های درجا و غیر مخرب بتن جهت تعیین مقاومت بتن و یا کیفیت بتن و میزان یکنواختی بتن اجرا شده تست چکش ارتجاعی یا چکش اشمیت است که برای اولین بار در سال ۱۹۷۵ توسط ارنست اشمیت ارائه گردید و به همین دلیل به تست چکش اشمیت شناخته شده است.

آزمایش بر این اساس می باشد که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در برابر جرمی که به آن برخورد میکند وابسته است در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنری وجود دارد که با کشیدن فنر تا نقطه مشخصی مقدار انرژی ثابتی به آن داده می شود این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن صورت میگیرد.
بعد از آزاد کردن جرم تحت اثر بازتاب میله چکش و مسافتی که توسط جرم چکش طی می گردد و بر حسب درصدی از انبساط اولیه فنر  عددی بیان می شود که به آن عدد بازتاب گفته می شود .‌این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می کند نشان داده می شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق است چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می باشد. مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومت فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ ها در ارتباط می باشد.

روش انجام آزمایش التراسونیک بتن

یکی از انواع تست بتن روش سرعت امواج التراسونیک می باشد که شامل عبور دادن بخشی از موج ماورای صوت توسط مولدهای فرستنده و گیرنده می باشد که با سرعت متوسط ۳ تا ۵ کیلومتر بر ثانیه از بین بتن عبور می نماید. یک روش غیر مخرب مؤثر برای کنترل کیفیت مواد بتن و شناسایی آسیب در اجزای سازه ها سرعت پالس التراسونیک می باشد.

روش های UPV به طور مرسوم برای کنترل کیفیت مصالح و عموماً مصالح همگن مانند فلزات و اتصالات جوشی می باشد. آزمایش التراسونیک برای تست بتن از جمله آزمایش های غیرمخرب بتن است. این آزمایش ها با در اختیار قرار دادن داده های مختلف سازه های موجود، به کارشناسان و متخصصین این امکان را می دهد تا در خصوص عملکرد، نیازها و روش های تعمیرات و بازسازی سازه های بتنی قضاوت و تصمیم گیری نمایند.

آزمایش التراسونیک بتن با ارائه مقاومت فشاری نسبی، طول و ابعاد ترک های ایجاد شده در بتن، به طراحان و کارشناسان امکان تصمیم گیری در زمینه طرح های مقاوم سازی و تقویت و یا صحت سنجی عملیات های انجام شده را می دهد.

در این آزمایش مدت زمان عبور امواج صوتی در یک محیط اندازه گیری و سپس با خواص کششی و تراکم مصالح ارتباط دارد. زمان عبور امواج التراسونیک، شرایط داخلی ناحیه مورد آزمایش را به نمایش می گذارد به صورت کلی، برای یک مسیر مشخص، زمان عبور بیشتر نشان دهنده بتنی باکیفیت پایین و وجود نقص در بتن می باشد، در حالی که زمان عبور کمتر نشان دهنده بتن باکیفیت و ناهنجاری کمتر است.

این آزمون در حال حاضر عمدتاً مبتنی بر اندازه‌گیری سرعت پالس با استفاده از تکنیک‌های فراصوتی است. این روش به طور گسترده در سراسر جهان مورد قبول بوده و ابزار سبک و قدرتمند مناسبی است که راحت در سایت و نیز آزمایشگاه می‌توان از آن بهرمند شد.
البته این اواخر تست ترکیبی جدیدی ابداع شده به نام تست Sonreb این تست که ترکیبی از تست التراسونیک و چکش اشمیت می باشد همزمان در یک نقطه از بتن انجام شده و با توجه به اینکه فرمول محاسباتی یگانه ای برای آن ابداع شده از دقت بالاتری در خصوص تعیین مقاومت فشاری بتن برخوردار است.

اهداف تضمین کیفیت بتن و کنترل کیفی:

کنترل کیفی بتن در سه مرحله ممکن است انجام شود: 

کنترل کیفی بتن موقعی که بتن آماده ریختن در قالب بوده و  با تهیه قالب هائی مکعبی از بتن تر نمونه گیری شده و بعد از سپری شدن دوره های ۷ روزه ۱۴ روزه و ۲۸ روزه در مقاطع مورد اشاره قالبها در آزمایشگاه تحت فشار قرار گرفته و مقاومت فشاری بتن تعیین می گردد .

کنترل کیفی بتن سخت شده در سازه اجرا شده .

در این حالت بعد از انجام بتن ریزی و خشک و سخت شدن بتن بنا به دلایلی مانند عدم تامین مقاومت فشاری بتن که با شکست نمونه های مکعبی در آزمایشگاه مشخص می شود یا عدم نمونه گیری از بتن در حال بتن ریزی در کارگاه و یا نیاز به بازرسی بتن اجرا شده بعد از بهره برداری و گذشت سالها از ساخت پروژه جهت مقاوم سازی سازه,نیاز به آگاهی از مقاومت فشاری بتن می باشد. 
کنترل کیفی بتن خمیری . که این موضوع هم می تواند در کارگاه و به هنگام بتن ریزی انجام شود و هم در کارخانه تولید بتن و یا در آزمایشگاه های تحقیقاتی و تولید سیمان آزمایش شود .

تست مقاومت فشاری مشخصه بتن 'fc

مقاومت فشاری بتن  یکی از مهمترین خاصیت مکانیکی بتن است که خیلی به طرح اختلاط بتن وابسته می باشد. در مواد مرکب و غیر هموطن مانند بتن، طرح اختلاط و واکنش های شیمیایی بین مواد تشکیل دهنده، رفتار مواد مرکب را مشخص می کند . پارامترهایی نظیر عیار سیمان در بتن ، نسبت آب به سیمان، مواد افزودنی به مخلوط بتن و کیفیت و تمیزی شن و ماسه مورد استفاده در بتن بر مقاومت فشاری بتن تأثیرگذار هستند. که با توجه به فراوانی پارامترها، پیش بینی مقاومت فشاری بتن دشوار می شود . 
بنابراین با توجه به اینکه بتن عضوی با کاربرد فشاری می باشد و عملا مقاومت چندانی در کشش نداشته و این موضوع به میلگرد واگذار گردیده لذا باید نهایت تلاش بعمل آید تا مواد تشکیل دهنده بتن جهت تولید آن دارای استاندارد لازم و پارامترها و مشخصات فنی خواسته شده در آیین نامه ها و نشریات فنی مختص تولید بتن باشد . همچنین علاوه بر کیفیت مصالح و مواد تشکیل دهنده بتن نسبت این مصالح و مواد هم نقش مهمی در کیفیت و افزایش مقاومت فشاری بتن داشته و باید نسبت به این موضوع هم اهتمام لازم را بعمل آورد.