تعیین مقاومت بتن: روش ها، تجهیزات، GOST. کنترل و ارزیابی مقاومت بتن

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-17 18:49

هنگام بررسی سازه های ساختمانی، تعیین مقاومت بتن برای تعیین وضعیت آنها در زمان فعلی انجام می شود. عملکرد واقعی پس از شروع عملیات معمولاً با پارامترهای طراحی مطابقت ندارد. آنها مستقیماً تحت تأثیر بارهای تغییر شکل و عوامل خارجی قرار می گیرند. در طول فرآیند تشخیصی می توان از روش های مختلفی استفاده کرد.

اصطلاحات و تعاریف پایه

پیشنهاد می شود قبل از بررسی روش های اساسی پایش و ارزیابی مقاومت بتن با مفاهیمی آشنا شوید تا در آینده سوالی پیش نیاید. تمام اصطلاحات و تعاریف لازم برای درک واضح تر موضوع در زیر ارائه شده است.

• بتن مصالح ساختمانی است که به طور مصنوعی در نتیجه سخت شدن ملات با چسب و پرکننده به دست می آید. ممکن است برای دستیابی به بهترین عملکرد، افزودنی های اضافی به مخلوط اضافه شود.
• استحکام - خاصیت یک ماده سخت شده برای درک بارهای مکانیکی بدون شکستنکه در آن. در طول عملیات، سازه ها تحت فشار و کشش و همچنین تأثیرات دیگر قرار می گیرند.
• محدودیت مقاومت - بالاترین مقدار بار مکانیکی اعمال شده، به طور مستقیم به سطح مقطع معینی کاهش می یابد، پس از رسیدن به آن، تخریب جزئی یا کامل مواد رخ می دهد.
• روشهای مخرب برای تعیین مقاومت بتن - کنترل پارامترهای ذکر شده با گرفتن نمونه های کنترلی برگرفته از سازه آزمایش شده طبق نکات GOST 28570.

• آزمایش غیر مخرب - بررسی قابلیت اطمینان خصوصیات اساسی عناصر ساختاری منفرد بدون برچیدن. با این روش، نیازی به از کار انداختن شی نیست.
• منطقه آزمایش سازه - نسبت معینی از حجم، طول یا مساحت ابعاد محدودی که آزمایش‌های مقاومت برای آن انجام می‌شود.

کنترل برای چیست؟

هنگام ساخت ساختمان های مسکونی، تاسیسات صنعتی یا تجاری، تعیین مقاومت بتن از بسیاری از پیامدهای منفی جلوگیری می کند. این ماده در مراحل مختلف ساخت و ساز ساختمان ها برای اهداف مختلف استفاده می شود. بسته به نوع ساختار، الزامات برای مخلوط ها می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. به عنوان مثال برای ریختن پی ها و دیوارها از درجات مختلف بتن استفاده می شود که با ویژگی های مقاومت مشخص می شود.

استفاده از مخلوط هایی که الزامات را برآورده نمی کنند ممکن است منجر به ایجاد ترک، وخامت عملکرد شود.کیفیت و شکست زودرس سازه. اغلب برای تعیین اینکه آیا یک ساختمان می تواند برای هر هدفی بیشتر مورد استفاده قرار گیرد یا خیر، تحقیقات لازم است.

جدول مقاومت بتن: طبقات و نمرات منطبق

ملات ها به دسته هایی تقسیم می شوند که پارامترهای مختلفی را در نظر می گیرند. معمولاً مقاومت بتن بر حسب مگاپاسکال به کلاس هایی تقسیم می شود که با یک حرف بزرگ با یک عدد مشخص می شود. چنین علامت گذاری در یک محیط حرفه ای راحت ترین در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، یک خمپاره B25 دارای قدرت 25 مگاپاسکال است.

در مورد نام تجاری بتن، مقدار تقریبی آن را بر حسب کیلوگرم بر سانتی متر مربع بیان می کند. تعیین بر اساس همان اصل انجام می شود. با این حال، با نسبت شاخص ها، ضریب تغییرات هنجاری می تواند 13.5 درصد باشد.

برای مثال، پیشنهاد می شود با جدول خاصی از مقاومت بتن آشنا شوید که مطابقت بین طبقات و درجه های مخلوط را نشان می دهد.

کلاس	برند	استحکام، کیلوگرم بر متر مربع. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

چه چیزی بر دوام تأثیر می گذارد؟

در طول فرآیندهای شیمیایی، مخلوط بتن سخت می شود. آب با بایندر تعامل دارد. تحت تأثیر برخی عوامل، سرعت یک واکنش شیمیایی را می توان تسریع یا کاهش داد. مقاومت نهایی بتن تا حدی به آنها بستگی دارد.

عوامل مهم عبارتند از:

• فعالیت اولیه بایندر؛
• مقدار آب در ترکیب؛
• سطح تراکم؛
• دما و رطوبت؛
• کیفیت مخلوط کردن اجزا.

نقش مهمی توسط کیفیت پرکننده های استفاده شده ایفا می شود. اجزای دارای کسر ریز و مواد رسی منجر به کاهش استحکام می شوند. ذرات بزرگ چسبندگی بهتری به بایندر دارند. استفاده از آنها تأثیر مثبتی بر شاخص های قدرت دارد.

طبقه بندی روش های تحقیق

هنگام تعیین مقاومت بتن در سازه های ساختمانی، حل مشکلات فنی دشوار ضروری است. توسعه تحقیقات نظری و عملی در زمینه کنترل کیفیت ترکیبات ساختمانی منجر به پیدایش روش‌های متعددی شده است. هر یک از آنها دارای دامنه خاصی است، همچنین مزایا و معایب آن.

اگر روش تأثیرگذاری مستقیم بر ساختار آزمایش شده را در نظر بگیریم، می توانیم سه روش اصلی را تشخیص دهیم.

1. مخرب. پس از انجام عملیات کنترل، نمونه را نمی توان برای هدف مورد نظر خود استفاده کرد.
2. غیر مخرب. عملکرد آزمون تأثیری بر عملکرد سازه ندارد.
3. محلی مخرب. پس از رویدادهای ویژه نیاز به بازسازی است.

بازرسی باید تنها پس از آشنایی دقیق با طراحی و مستندات فنی انجام شود. با دریافت اطلاعات خاصی در مورد ترکیب مورد استفاده و فناوری ساخت سازه، می توانید کار را برای تعیین ویژگی های مقاومت شروع کنید.

چه عواملی انتخاب روش را تعیین می کند؟

برای اطلاع از مقاومت کششی بتن، ابتدا باید در مورد روش تحقیق تصمیم بگیرید. عوامل زیر بر انتخاب او تأثیر می گذارد:

• وضعیت ترکیب ساختمان؛
• دسترسی به سایت های آزمایشی؛
• میزان اطلاعات جمع آوری شده؛
• وجود یا عدم وجود لایه های ناهمگن در ساختار.

علیرغم روش‌های مختلف، نتایج به‌دست‌آمده از روش‌های مخرب قابل اعتمادترین هستند، زیرا آزمایش‌ها شاخص مورد نظر - نیروی اعمال شده در حین فشرده‌سازی را اندازه‌گیری می‌کنند. علاوه بر این، نمونه‌ای که مستقیماً از بدنه سازه گرفته شده است، و نه قسمت بالایی، به دقت مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

روش های کنترل مخرب

ماهیت روش‌ها در مطالعه نمونه‌های به‌دست‌آمده از حفاری یا اره کردن ساختار نهایی نهفته است. آنها تحت یک بار استاتیک با افزایش تدریجی نرخ رشد قرار می گیرند. در نتیجه می توان تنش ها را تحت نیروهای اعمال شده محاسبه کرد.

ابعاد و شکل نمونه های گرفته شده به نوع آزمایشی که انجام می شود بستگی دارد. آنها باید الزامات GOST 10180 را برآورده کنند.

روش تحقیق	شکل نمونه های آزمایشی	اندازه عنصر به میلی متر
تعیین مقاومت کششی و فشاری بتن	مکعب	طول لبه های شکل می تواند 100، 150، 200 یا 300 میلی متر باشد
	سیلندر	برای تحقیق، نمونه ای به ارتفاع دو قطر گرفته می شود که یکی از آنها می تواند ابعادی برابر با لبه های مکعب داشته باشد.
بررسی نشانگرهای قدرت برای کشش محوری	منشور دارای مقطع مربع	ابعاد عنصر مورد آزمایش می تواند: 200 x 200 x 800، 100 x 100 x 400 یا 200 x 200 x 800 میلی متر باشد.
	سیلندر	نمونه هایی با همان اندازه در طول آزمایش مانند مورد بالا گرفته می شود.
تعیین مقاومت کششی در خمش و شکاف	منشور دارای مقطع مربع	در طول کار نمونه هایی از اندازه های زیر گرفته می شود: 200 x 200 x 800، 100 x 100 x 400 و 150 x 150 x 600 میلی متر.

برای تعیین مقاومت بتن، نمونه های آن با سوراخ کردن یا اره کردن قطعات جداگانه جمع آوری می شود.

1. صندلی ها پس از آن اختصاص داده می شوندبازرسی اولیه منطقه آزمایش طراحی باید مقداری از مفاصل و لبه ها فاصله داشته باشد.
2. شیارهای باقی مانده پس از نمونه برداری با بتن ریزدانه دیوارکشی می شوند.
3. در فرآیند سوراخ کاری یا اره کردن، از تیغه های اره الماسی، اره های سوراخ دار مخصوص یا ابزار کاربید مناسب استفاده می شود.
4. مناطق نمونه برداری باید عاری از آرماتور باشد. اگر این گزینه قابل اجرا نباشد، برای نمونه هایی با ابعاد بزرگتر از 10 سانتی متر، یک قطعه بتن با میله های فلزی با سطح مقطع تا 16 میلی متر برداشته می شود.
5. وجود تقویت کننده در مطالعات کشش و فشار محوری غیرقابل قبول است. این بر عملکرد نهایی تأثیر منفی می گذارد. علاوه بر این، میله‌ها نباید در نمونه‌های منشوری شکل در آزمایش‌های کششی خمشی وجود داشته باشند.
6. مکان های استخراج نمونه ها، تعداد آنها و همچنین اندازه ها توسط قوانین کنترل مقاومت بتن با در نظر گرفتن نکات GOST 18105 تعیین می شود.

هر قطعه گرفته شده در پروتکل علامت گذاری و توضیح داده شده است. پس از آن، با دقت برای آزمایش های بیشتر آماده می شود. همه نمونه ها باید دارای طرح خاصی باشند که به وضوح جهت گیری قطعات را مستقیماً در طراحی منعکس کند.

آزمایش مکانیکی غیر مخرب

این روش بر اساس وابستگی های کالیبراسیون است. آنها بر اساس ویژگی های غیر مستقیم هستند. این موارد عبارتند از:

• نشانگرهای بازگشت مهاجم مستقیماً از سطح بتن؛
• پارامترهای انرژی پرکاشنتکانه؛
• اندازه های چاپی که در نتیجه ضربه مکانیکی باقی مانده است؛
• استرس منجر به شکستگی موضعی در هنگام جدا شدن؛
• نیروی هنگام شکستن روی لبه سازه.

قوانین کنترل مقاومت بتن پیشنهاد می کند از مجموعه خاصی از دستگاه های اندازه گیری در طول آزمایش استفاده شود: کولیس، مقیاس زاویه ای، نشانگر ساعت و برخی ابزارهای دیگر. تعداد تست های انجام شده و فواصل بین نواحی کاری در جدول آورده شده است.

روش تحقیق کاربردی	تعداد رویدادهای برگزار شده	فاصله بر حسب میلیمتر
		از لبه های سازه	بین مناطق کاری
تراشه دنده	2	-	200
تغییر شکل پلاستیک	5	50	30
جدایی	1	50	قطر دیسک دو برابر
ریباند الاستیک	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
پارگی با تراشه	1	150	عمق حفاری،ضرب در 5

فعالیت های فوق باید در سایت سازه بتنی به مساحت 100-600 متر مربع انجام شود. بعد از انجام آزمایش های اصلی، داده ها در یک گزارش ویژه وارد می شوند تا وابستگی های کالیبراسیون بین ویژگی های غیرمستقیم و شاخص های مقاومت ملات سخت شده ایجاد شود.

آزمایش غیر مخرب با روش های فیزیکی تأثیر

مقوله چنین روش هایی شامل فناوری های ضربه صوتی و تشعشعات نافذ است. آنها فرصتی برای قضاوت در مورد ویژگی های کیفی سازه با ساختار داخلی فراهم می کنند، زیرا سرعت انتشار امواج ارتعاشات الاستیک مستقیماً از طریق ماده مورد آزمایش اندازه گیری می شود.

متداول ترین وسیله برای تعیین مقاومت بتن روش اولتراسونیک است. این به شما امکان می دهد بدون اعمال تأثیر مکانیکی بر سازه، خوانش ها را انجام دهید. سرعت عبور امواج اولتراسونیک از لایه ای از بتن را اندازه گیری می کند. با مطالعه کامل، حسگرها را می توان در هر دو طرف و با حسگر سطحی در یک طرف قرار داد.

کنترل با استفاده از سونوگرافی آموزنده ترین و کاملاً ساده است. این اجازه می دهد تا نه تنها پارامترهای قدرت را ارزیابی کنید، بلکه عیوب احتمالی را در داخل لایه ها نیز پیدا کنید. دستگاه مورد استفاده دارای چندین حالت کار است که در جدول ارائه شده است.

حالت	شرح
کالیبراسیون	به شما امکان می دهد دستگاه را با ویژگی های بتن تطبیق دهید. امواج برشی در داخل مخلوط سخت شده اندازه گیری می شوند، پارامترهای مهمی تعیین می شوند که برای گرفتن تصاویر کیفی از ساختار آرایه ضروری است.
نمای کلی	این فرصت را به شما می دهد تا به سرعت ساختار داخلی سازه را مطالعه کنید. ضخامت اندازه‌گیری می‌شود، عیوب یا اشیاء در آرایه (اتصالات، لوله‌ها، کابل‌ها) شناسایی می‌شوند.
مجموعه	داده های اولتراسوند جمع آوری شد. ضبط در موقعیت های مختلف انجام می شود. اسکن به شکل یک نوار (یا یک نوار مخصوص) انجام می شود.
مشاهده	برای تجزیه و تحلیل داده ها در یک دوره زمانی طولانی استفاده می شود. در این حالت انواع تصاویر روی صفحه نمایش وجود دارد. آنها را می توان یک به یک یا همه در یک زمان نمایش داد.

تستر مقاومت بتن اولتراسونیک به شما امکان می دهد چندین آزمایش را به طور مکرر انجام دهید و دائماً بر تغییر پارامترها نظارت کنید. نقطه ضعف آن خطا در نسبت ویژگی های صوتی با پارامترهای اساسی است.

درباره سخت شدن مخلوط های ساختمانی بر پایه سیمان

وابستگی مستقیم مقاومت بتن به دما در طول فرآیند پخت وجود دارد. شرایط عادی حالتی از 15 تا 20 درجه در نظر گرفته می شود. با کاهش دما، افزایش قدرت کاهش می یابد. هنگامی که منجمد می شود، اگر مواد افزودنی خاصی به ترکیب اضافه شده باشد، سخت می شود.

افزایش دما فرآیند پخت را سرعت می بخشد، به خصوص اگر رطوبت کافی باشد. با این حال، گرمایش بیش از 85 درجه منع مصرف دارد، زیرا محافظت از مخلوط بتن از خشک شدن دشوار است. فرآیند انجماد را می توان به دو طریق تحریک کرد. اولین مورد استفاده از گرمای داخلی و دومی استفاده از گرمای خارجی است.

در مورد تجزیه و تحلیل مشکلات احتمالی در تعیین قدرت

هنگام استفاده از مقاومت سنج بتن اولتراسونیک، باید توجه ویژه ای به ایجاد وابستگی های کالیبراسیون شود. بدون آنها، داده های به دست آمده را نمی توان مدرک تلقی کرد. برای به دست آوردن نتایج دقیق تر، باید مقدار و ترکیب پرکننده، سطح تراکم، مصرف سیمان و موارد دیگر را در نظر بگیرید.