تعیین مقاومت فشاری بتن

جهت تعیین مقاومت فشاری مراحل زیر انجام می گیرد

-کنترل بتن از نظر انطباق با مقاومت مشخصه طبق استاندارد ASTM C192,C39

-کنترل بتن از نظر یکنواختی اختلاط طبق ASTM C94

-کنترل عمل آوری ASTM C31 , C39

-کنترل مقاومت بتن در زمان های مختلف در شرایط عمل آوری کارگاهی برای قالب برداری و عمل

-کنترل مقاومت مغزه های بتن سخت شده قطعات سازه طبق استاندارد ASTM C42

-  نمونه برداری از بتن تازه

-طبق استاندارد ASTM C172 و 489 ایران

-تهیه و عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن در آزمایشگاه طبق استاندارد ASTM C192 و 581 ایران

*نکات مربوط به نمونه برداری از بتن تازه

در نمونه برداری از بتن تازه  نکات ذیل را باید رعایت نمود

-بین اولین و اخرین بخش نمونه اخذ شده نباید بیش از 15 دقیقه فاصله زمانی وجود داشته باشد .

-بخش های نمونه اخذ شده باید به کمک یک بیل یا بیلچه مجددا" به خوبی مخلوط شود تا یکنواختی در حداقل مدت زمان ممکن حاصل گردد.

-آزمایش های تعیین اسلامپ و هوای بتن یا هر دو آنها را باید ظرف مدت 5 دقیقه پس از تهیه اخرین بخش بتن آغاز کرد .

-قالب گیری از آزمونه های مقاومتی باید ظرف مدت 15 دقیقه پس از  تهیه نمونه مخلوط شده آغاز شود و سریعا" ادامه یابد.

-آزمونه باید در برابر باد آفتاب و سایر عوامل تبخیر سریع باید در برابر باد آفتاب و سایر عوامل تبخیر سریع و نیز از نزدیکی با مواد مضر و عوامل آسیب رسان محافظت شود .

-حداقل انذازه نمونه برای آزمایش های مقاومت 25 لیتر است نمونه های کوچکتر برای انجام آزمایش های روانی و درصد هوا مجاز تلقی می شوند .

-تهیه نمونه از مخلوط کن های ثابت با مخلوط کن های ثابت

-تهیه  نمونه از بتونیرها با اخذحداقل 5 بخش از بتن تخلیه شده از بتونیر و اختلاط آن ها انجام می شود بتن تخلیه شده از بتونیر و اختلاط آنها انجام می شود .

بتن تخلیه شده نباید در معرض تبخیر شدید یا جذب آب توسط سطح جاذب باشد .

-تهیه نمونه از تراکم میکسر با مخلوط نمودن 2 بخش یا بیشتر از نمونه های اخذ شده در فواصل منظم زمانی در هنگام تخلیه بخش های میانی انجام می شود .

تعیین مقاومت فشاری تک محوری با تحت فشار قرار دادی نمونه های استاندارد استوانه ای 150*300 میلی متر یا مکعبی 150*150 میلی متر با استفاده  از جک بتن شکن در این آزمایش مقدار بار وارد بر نمونه از صفر تا مرحله شکستن افزایش می یابدمقاومت فشاری تک محوری از تقسیم بار گسیختگی بر سطح مقطع  نمونه بدست می آید.

مقاومت فشاری سه محوره

مقاومت بتن در آزمایش فشاری سه محورخ معمولا" بیش از حالت تک محوره  است و نتایج آن در محاسبات مربوط  به ستون ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد .

مقاومت برشی بتن

این ویژگی معمولا" با روشهای غیر مستقیم تعیین و به صورت تابعی از مقاومت فشاری بیان می شود

مدول الاستیسیته

این ویژگی معمولا" از منحنی تنش کرنش در آزمایش فشاری  تک محوری استخراج می شود روابط تجربی بین مقا.مت  فشاری و مدول الاستیسیته بتن .انقباض بتن نشان دهنده تغییر شکل  بتن بدون بارگذاری بر اثر از دست رفتن رطوبت و خشک شدن بتن دیگر قابل بازگشت نمی باشد . قسمت اعظم انقباض یتن طی چند ماه  اول عمربتن رخ می دهد و با تغییر شرایط محیطی و خشک و تر شدن ممکن است چرخه های انقباض و تورم حادث شود .

عوامل موثر بر جمع شدگی

نسبت آب به سیمان افزودنی                                  نوع و مقدار مواد                                    

نوع و مقدار سنگدانه                                              رطوبت نسبی محیط 

نوع ودرجه نرمی سیمان                                          حدود کرنش جمع شدگی600×    200͠

خزش             

خزش بتن نشان دهنده تغییر شکل یا کرنش آن تحت بار ثابت  است این تغییر شکل مانند تغییر شکل انقباضی بتن بطور کامل قابل بازگشت نیست مقدار تغییر شکل ناشی از خزش  در بتن تابع عوامل موثر در کرنش  انقباض است علاوه  برآن عواملی مانند مقدار تنش و سن بتن در هر مرحله بارگذاری موثر است در سن های اولیه  ذبتن خزش بیشتر است در سن های بیشتر که تحت بارگذاری اولیه خزش اتفاق افتاده تحت بار ثابت خزش بیشتری رخ خواهد داد علت وقوع تغییر شکل ناشی از خزش در بتن نازک شدن تدریجی لایه آب جذب شده و بین ذرات لعاب سیمان است .

اثرهای جانبی خزش در بتن

*کاهش یا از  بین رفتن تنش پیش تنیدگی

*وقوع تغییرشکلهای  ناخواسته و بیش از حد مجاز

*تحت تنش قرار گرفتن اجزای غیرباربر

چسبندگی بتن و میلگرد

در بتن مسلح چسبندگی بتن میلگرد و بتن اهمیت پیدا می کند استفاده از ارماتور آجدار موجب افزایش چسبندگی می شود . استفاده از آرماتور بدون آج در بتن مسلح ممنوع است .

نفوذپذیری

پارامتری برای بیان پدیده حرکت و نفوذ مایعات و یا گازها در داخل بتن

روش اندازه گیری نفوذپذیری بتن در برابر  مایعات مشابه روش اندازه گیری ضریب نفوذپذیری خاک است .

نفوذپذیری تابع مقدار و نوع تخلخل خمیر سیمان است

برای افزایش پایاپای بتن باید نفوذپذیری ان را کاهش داد .           استفاده از افزودنی های شیمیایی                

روش های کاهش نفوذپذیری بتن                                          کاهش و محدود نمودن نسبت آب مواد سیمان

بهینه سازی عیار سیمان                                                    تأمین تراکم با وسایل  و روش های مناسب

انتخاب صحیح و مناسب نسبتهای اختلاط                               عمل آوری دقیق و کافی با روش های مناسب

آزمایش تراکم

در اجرای عملیات تراکم میزان آب در خاک نقش مهمی را ایفا می کند . جهت انرزی تراکم معلوم افزایش میزان آب در به دست آوردن

توده ی متراکم تر از نمونه ی خاک کمک می کند.این بهبود جهت حالت اشباع 85 % به مقدار بیشینه می رسد و با افزودن بیشتر آب

اثر مثبت افزایش آب متوقف شده می شود .این بدین معنی است که وزن واحد خشک نهایی خاک بستگی به میزان آب در فرایند تراکم

دارد میزان رطوبتی که در آن خاک دارای بیشترین وزن واحدخشک می باشد را میزان آب بهینه  می نامند. به عبارت بهتر میزان آب بهینه

اشاره به میزان آب مورد نیاز جهت رسیدن به بیشنه ی وزن واحد خشک جهت خاک متراکم در عملیات تراکم با انرزی مکانیکی مشخص

می کند .

وسایل آزمایش

قالب فلزی استوانه های : قطر 6 ،101 mm و ارتفاع 116،4 mm قالب دارای حجم کل برابر  mm مکعب می باشد. قالب می بایست صفحه ی

کف فلزی و یک طوقه باشد .صفحه و طوقه می بایست محکم به قالب استوانه های الصاق شوند.

چکش سقوط تراکم استاندارد

الک های 3/4  اینچ 3/8 اینچ و الک نمره ی 4

ترازو با دقت 1 گرم

اجاق خشک کن با حرارت 110 درجه

قوطی های حلبی جهت تعیین میزان رطوبت

شمشه یا خط کش جهت صاف کردن نمونه و جدا کردن بخش اضافی نمونه ی تراکم یافته

سایرابزار : ماله ،کفه های مخلوط ، قاشقک ها ،کاردک،کولیس، بطری های فشار و غیره خارج کننده ی نمونه

فرآیند

فرایند آزمایش در استاندارد ASTM D698 آمده است :

نمونه خاک خشک را تا زمانی که تقریبا" 3000 گرم از الک نمره ی 4 عبور کند خرد نمایید. حتما" دقت نمایید

خاک هایی که قبلا" جهت آزمایش تراکم استفاده شده اند مجددا" مورد استفاده قرار نگیرند. زیرا خرد شدن های قبلی دانه ها طی فرایند

آزمایش برنتایج آزمایش تأثیر گذار است .

جرم نمونه ی خشک شده با هوا را تعیین و یادداشت نمایید .    

نمونه ی کوچکی را برداشته و میزان آب اولیه  را در حالت خشک شده با هوا به دست آورید.

با داشتن میزان آب اولیه ی خاک میزان لازم جهت تهیه 5 نمونه ی مختلف از خاک با مقادیر آبی که میزان آب بهینه را در بربگیرند محاسبه

نمایید.میزان آب بهینه جهت خاک های مختلف جهت انرژی تراکم معین متغیر است . می توانید جهت تصمیم گیری در مورد بازه ی میزان

آب مورد استفاده در آزمایش تراکم داده های کلی را جهت خاک های مختلف ملاحظه نمایید. باید میزان رطوبت نوه ها طوری تنظیم شود

که به طور تقریبی یک نمونه در میزان رطوبت بهینه متراکم شود دو نمونه با میزان رطوبت بالاتر و دو نمونه با میزان رطوبت پایین تر متراکم

شوند . گام های افزایش میزان آب نمی بایست از 4 درصد تجاوز کند.

با دقت میزان آب مورد نیاز جهت هر نمونه ی خاک را با آن مخلوط نمایید وآب را در ظرف پوشش دار آب بندی شده یا کیف های پلاستیکی

قرار دهید .

جرم  قطر d و ارتفاع h  را جهت قالب تراکم یادداشت نمایید. قالب را با خاک پر کنید و خاک را با اعمال 23 ضربه چکش استاندارد متراکم نمایید.

ضربات را به طور یکنواخت بین سطح خاک توزیع نمایید و این کار را جهت دو لایه ی بیشتر نیز تکرار نمایید. مطمئئن شوید که تا تراز نهایی خاک

متراکم شده در طوقه اندکی بالاتر از قالب قرار می گیرد.

طوقه را خارج نماید و خاک اضافی قالب را با یک شمشه برش بزنید .

جرم قالب به علاوه ی خاک متراکم شده  را تعیین و یادداشت نمایید..

مراحل 6 تا 10 را جهت سایر نمونه ها تکرار نمایید و جهت هر یک میزان اب را اقزایش دهید .

آزمایشات را تا زمانی که جرم قالب به علاوه ی جرم خاک متراکم شده کمتر از قرائت قبلی شودانجام دهید.

مقادیر معمول

انواع خاک میزان رطوبت بهینه و پیشینه ی وزن واحد متفاوتی جهت یک  تلاش تراکم مشخص دارند .توجه نمایید که جهت ماسه های بد دانه بندی شده

آزمایش پروکتور جهت تراکم خاک توصیه نمی شود . ماسه های بد دانه بندی شده با استفاده از تلاش لرزشی به صورت بهینه متراکم می شوند .جهت

اطلاعات رابطه بیشتر در رابطه با تراکم ارتعاشی خاک ها بیشینه و کمینه ی نسبت پوکی و چگالی نسبی به استاندارد ASTM D4253 و نیز استاندارد

D4254 مراجعه نمایید.