صفحه اصلی  »  اجرای سازه  »  مقاومت فشاری بتن؛ نحوه آزمایش و ارزیابی مقاومت فشاری (آپدیت 1403)

مقاومت فشاری بتن؛ نحوه آزمایش و ارزیابی مقاومت فشاری (آپدیت 1403)

مقاومت فشاری بتن چقدر است؟ آزمایش مقاومت فشاری بتن چگونه انجام می شود؟ چطور می‌توان بتن مورد استفاده در سازه خود را ارزیابی کنیم؟ آیا تفاوتی در ارزیابی بتن تحویلی از کارخانه و بتن تولیدی در کارگاه (توسط بتونیر) وجود دارد؟

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های بتن، مقاومت فشاری آن است. مقاومت مشخصه فشاری بتن در نقشه‌ها و مشخصات فنی خصوصی هر پروژه درج می‌گردد. این عدد یکی از مبانی طراحی سازه محسوب می شود بنابر این بدیهی است استفاده از طرح اختلاط مناسب برای ساخت بتن استاندارد ضروری بوده و اگر طرح اختلاط بتن به طور صحیح انجام نشود و بتن برای شرایط محیطی مشخص طراحی نشده باشد هرگز ویژگی‌های اصلی آن به دست نخواهد آمد، و به مقاومت فشاری مطلوبی دست پیدا نخواهیم کرد. در این مقاله جامع قصد داریم به طور مفصل در این خصوص صحبت کنیم و پاسخ همه سوالات را بیابیم. با ما همراه باشید.

⌛ آخرین به‌روزرسانی: 22 خرداد 1403

📕 تغییرات به روز رسانی: به روز رسانی بر اساس آخرین تغییرات آیین نامه

 

با مطالعه این مقاله چه می‌آموزید؟

1. آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن

این آزمایش یکی از متداول‌ترین آزمایش‌هایی است که به‌منظور ارزیابی مقاومت بتن در برابر تنش‌های ناشی از فشار (به‌عنوان مهم‌ترین ویژگی بتن) انجام می‌شود. در این مقاله سعی شده تمامی مراحل این آزمایش از ابتدایی‌ترین مرحله (تهیه قالب) تا ارزیابی نتایج مورد بررسی قرار گیرد. مانند خیلی دیگر از آزمایش‌های بر روی مصالح، آزمایش مقاومت فشاری نیز نیاز به نمونه دارد، اما مهم است که بدانیم این نمونه تحت چه شرایطی و به چه تعدادی موردنیاز است. در ادامه این سؤالات را با هم پاسخ می‌دهیم.

1.1. تهیه قالب نمونه‌برداری بتن

قالب‌های نمونه‌برداری می‌تواند به‌صورت مکعبی در ابعاد 15cm*15cm و یا استوانه‌ای به ارتفاع 30cm و قطر 15cm باشد. در نمونه‌گیری معمولاً از قالب‌های مکعبی ۱۵۰*۱۵۰ میلی‌متر استفاده می‌گردد چرا که حمل‌ونقل قالب‌های مکعبی به‌مراتب آسان‌تر از قالب‌های استوانه‌ای است و به‌آسانی درون دستگاه آزمون مقاومت فشاری قرار می‌گیرند و تاکنون الزامی مبنی بر استفاده از قالب‌های استوانه‌ای سر پروژه‌ها نبوده است .

 

آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن

شکل 1- قالب‌های مکعبی و استوانه‌ای

 

همچنین معمولاً برای استفاده از نمونه‌های استوانه‌ای مجبور به کلاهک‌گذاری (عملیات صاف کردن دو سر نمونه استوانه‌ای) می‌شویم که این مسئله ما را ترغیب به استفاده از نمونه‌های مکعبی می‌کند.

*کپینگ یا کلاهک‌گذاری چیست؟

استوانه‌هایی که با روش استاندارد قالب‌گیری می‌شوند، دارای سطوح (به‌ویژه سطح بالای نمونه) ناصاف هستند که اگر در این شرایط تحت آزمایش قرار گیرند، مقاومت ظاهری که به دست می‌آید به نحو قابل‌ملاحظه‌ای کمتر است و دلیل آن تمرکز تنشی است که در حین بارگذاری ایجاد می‌شود. برای درک بهتر و پی‌بردن به اهمیت این موضوع باید توجه نمود که یک ناصافی به میزان 0.25 میلی‌متر می‌تواند مقاومت بتن را به یک‌سوم کاهش دهد! به همین دلیل می‌توان نتیجه گرفت هدف از کپینگ یا کلاهک‌گذاری نمونه‌های استوانه‌ای جلوگیری از ایجاد تمرکز تنش در نمونه‌ها یا توزیع یکنواخت تنش روی کل سطح نمونه و در نتیجه عدم کاهش مقاومت ظاهری بتن است.

 

آزمایش مقاومت فشاری بتن چگونه انجام می شود

شکل 2- کپینک یا کلاهک گذاری نمونه‌های استوانه‌ای

 

قالب نمونه‌گیری بتن باید تمیز و عاری از هرگونه بتن و مواد سیمانی باشد. استفاده از روغن‌سوخته و سایر مواد نفتی به‌جای روغن قالب مجاز نمی‌باشد و روغن قالب به‌صورت یک لایه بسیار نازک تمامی سطوح را پوشانده و روغن اضافی باید از داخل قالب‌ها تخلیه شود.

2.1. نحوه نمونه‌برداری بتن

نمونه‌برداری باید به‌صورت غیر گزینشی (تصادفی یا اتفاقی) صورت گیرد تا بتوان مشت را نمونه خروار دانست.

نمونه‌برداری از بتن موردنظر باید قبل از ریخته شدن در قطعه اصلی و در محل نهائی مصرف انجام شود. به‌هیچ‌وجه نباید از بتنی که در قطعه اصلی ریخته شده است نمونه‌گیری نمود، اعم از اینکه متراکم شده یا نشده باشد. اگر آخرین وسیله حمل و ریختن، پمپ و لوله است، نمونه‌برداری باید از انتهای لوله پمپ و یا به‌هرحال پس از پمپاژ انجام گردد. اغلب سازندگان اصرار دارند نمونه‌برداری در محل تراک میکسر و قبل از ریخته شدن در پمپ بتن و انتقال به قالب انجام شود، زیرا قصد دارند بعد از نمونه‌برداری، به بتن آب یا مواد افزودنی غیراستاندارد اضافه کرده و به‌اصطلاح بتن را روان‌تر نمایند (تا هم فشار کمتری به پمپ بیاید هم بتن راحت‌تر در قالب‌ها حرکت کند) که این عمل تخلف محسوب شده و ناظر می‌تواند این بتن را تأیید نکند.

اگر نمونه‌برداری از انتهای لوله پمپ میسر نباشد فقط به شرطی می‌توان از بتن ورودی پمپ نمونه‌برداری کرد که هیچ ماده‌ای (مانند آب یا افزودنی) جداگانه به درون مخزن پمپ وارد نگردد.

سؤال همیشگی آزمایشگران (نمونه‌برداران) و ناظرین آن است که اگر مثلاً زودهنگام اقدام به نمونه‌برداری از بتن نمایند و یک نوبت نمونه‌برداری در آن روز نیز کافی باشد، سازنده بتن با خیال آسوده بتن‌هایی باکیفیت نازل را تولید خواهد نمود و نتایج آن نوبت نمونه‌برداری در واقع نمایانگر کیفیت بتن موردنظر در آن روز نخواهد بود. هرچند این نقطه‌نظر تا حدودی درست است اما باید اذعان نمود وظیفه نظارتی حکم می‌کند در تمام طول ساخت بتن و بتن‌ریزی، ناظر باید نظارت مستمر بر تولید، حمل، ریختن و تراکم داشته باشد و اجازه ندهد بتنی با ظاهر ناخوشایند و نامطلوب و روانی بیش از حد مجاز و یا بتنی با نسبت‌های غیر مطلوب و نامناسب ساخته و ریخته شود؛ بنابراین نمونه اخذ شده می‌تواند معرف و نمایانگر (نماینده) بتن‌های ریخته شده باشد.

بنابراین چاره کار، کمین کردن و نمونه‌گیری از بتن خیلی شل یا سفت یا نامناسب نیست، زیرا هر نوع گزینش آگاهانه و عمدی، مبانی آماری را درهم می‌ریزد و ازآنجاکه اساس ارزیابی و پذیرش بتن و حتی تعریف مقاومت مشخصه بر پایه علم آمار و احتمالات استوار است، هرگونه نتیجه‌گیری در این حالت قابل استناد نخواهد بود.
به‌هرحال دست‌اندرکاران می‌توانند باتوجه‌به اهداف خود نمونه‌هایی با شرایط ویژه و گزینشی تهیه نمایند. اما نتیجه حاصله را نباید در امر ارزیابی و پذیرش بتن دخالت دهند.

1.2.1. نمونه‌برداری از تراک میکسر یا اتو میکسر

برای نمونه‌برداری از میکسر باید موارد زیر لحاظ شود:

• از 15 درصد اول و آخر آن نباید نمونه‌برداری برای آزمایش‌های مختلف (به‌جز کنترل یکنواختی اختلاط) انجام شود.
• عملیات نمونه‌برداری باید پس از افزودن آب یا افزودنی لازم به تراک میکسر یا اتو میکسر (درصورتی‌که مجاز به این کار باشیم) و اختلاط کامل آن صورت پذیرد.
• بخش‌های نمونه باید از تمام سطح جریان بتن روی ناوه تراک میکسر اخذ شود و نباید ازیک‌طرف آن نمونه‌گیری صورت گیرد.
• بخش‌های مختلف بلافاصله باید با یکدیگر به‌خوبی مخلوط شود و سپس مورد آزمایش‌های مختلف واقع گردد.
• فاصله زمانی بین اولین و آخرین بخش نمونه‌گیری نباید از 15 دقیقه تجاوز کند.

 

نحوه آزمایش مقاومت بتن

شکل 3- ناوه یا شوت تراک میکسر

 

2.2.1. نمونه‌برداری از بتونیر یا مخلوط‌کن‌های دیگر

پس از تخلیه بتونیر حداقل از 5 نقطه دپوی بتن، 5 بخش مساوی بتن برداشته و با یکدیگر مخلوط می‌شود. سطحی که بتن بروی آن تخلیه می‌شود نباید جاذب باشد و مواد مضر و گل‌ولای را به داخل بتن وارد کند. در اختلاط بخش‌های اخذ شده باید بتن‌ها در یک طرف بزرگ (مانند طشت یا فرقون) ریخته و به‌خوبی با بیلچه و سرتاس، مخلوط شود. رعایت حداکثر فاصله زمانی بین بخش اول و آخر نمونه‌برداری ضروری است. (15 دقیقه که در بالا هم به آن اشاره شد.)

3.2.1. آماده‌سازی نمونه

در همه روش‌های نمونه‌برداری، اختلاط بخش‌های نمونه اخذ شده در یک ظرف بزرگ ضرورت دارد. این کار با یک بیل یا بیلچه در یک تشت یا فرغون انجام می‌شود. قبل از شروع نمونه‌برداری برای آزمایش مقاومت فشاری، بتن ما باید یک سری شرایط را برای ورود به آزمایش مقاومت فشاری پاس کند. این شرایط، سربلند شدن بتن در آزمون اسلامپ و چگالی بتن هستند که پیش‌نیاز حضور بتن در تست مقاومت فشاری است.

4.2.1. آزمایش اسلامپ بتن

اولین کنترلی که بر روی نمونه بتن انجام می‌دهیم، کنترل مقدار اسلامپ بتن است. مقدار اسلامپ بتن باتوجه‌به نشریه ۵۵، مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی چیزی در حدود 2.5 تا 10 سانتی‌متر است. چنانچه نتایج از حد پایینی مجاز مشخص شده کم‌تر باشد انجام اصلاحات موردنیاز بر روی اسلامپ، جریان اسلامپ و سایر آزمون‌های بتن خود تراکم یا مقدار هوای بتن تازه امکان‌پذیر است و چنانچه مجدد آزمون انجام شود و مردود باشد باید بلافاصله نمونه دیگری برداشته شده و آزمون شود که چنانچه این بار هم مردود باشد بتن به‌عنوان نامنطبق با الزامات مشخصات فنی خریدار در نظر گرفته می‌شود.

 

عکس آزمایش اسلامپ بتن

شکل 4- آزمایش اسلامپ بتن

 

جدول اسلامپ مجاز بتن

جدول 1- میزان اسلامپ برای اعضا و قطعات مختلف ساختمان براساس نشریه 55

 

5.2.1. آزمایش چگالی بتن

آزمایش بتن تازه برای اندازه‌گیری چگالی، معمولاً بر اساس استاندارد 3821 ایران مطابق با ASTM C138 (تعیین چگالی، بازدهی و مقدار هوای بتن به روش وزنی) انجام می‌گیرد. در این آزمایش از تجهیزاتی نظیر ترازو، کوبه، ویبراتور، محفظه اندازه‌گیری، چکش، سرتاس و ماله تخت استفاده می‌شود.
روند کلی اجرای این آزمایش به‌صورت زیر است:

1. مرطوب کردن محفظه اندازه‌گیری و خارج کردن آب اضافی آن
2. اندازه‌گیری وزن و حجم داخل محفظه خالی
3. قراردادن محفظه بر روی یک سطح صاف و تراز
4. در صورت استفاده از میله کوبشی؛ ریختن بتن درون محفظه در سه‌لایه، تراکم هر لایه با 25 ضربه و واردکردن 10 تا 15 ضربه به بدنه محفظه
5. در صورت استفاده از ویبراتور؛ ریختن بتن درون محفظه در دولایه و تراکم هر لایه با واردکردن ویبراتور به سه‌نقطه مختلف
6. صاف کردن سطح نمونه و برداشتن بتن اضافی
7. وزن کردن محفظه پر

به‌این‌ترتیب، امکان محاسبه چگالی بتن تازه فراهم می‌شود. وزن مخصوص بتن c25 (بتن معمولی و رایج) چیزی در حدود 2400 کیلوگرم بر مترمکعب است. چنانچه چگالی به‌دست‌آمده از حد پایینی رواداری مشخص شده کم‌تر باشد، به دلیل این که قابلیت اصلاح آن‌ها در محل پروژه مقدور نمی‌باشد، بتن به‌عنوان نامنطبق با الزامات مشخصات فنی خریدار در نظر گرفته می‌شود.

6.2.1. تواتر نمونه‌برداری بتن

1.6.2.1. تواتر نمونه‌برداری از دیدگاه ACI

در ACI ( استاندارد (ASTM C172 برای سازه های معمول ساختمانی اخذ یک نوبت نمونه به ازاء هر 110 مترمکعب بتن یا هر 460 مترمربع سطح دال و دیوار ضروری است اما برای بسیاری از سازه‌های خاص (بجز بتن حجیم و سد) به ازاء هر 75 مترمکعب یک نوبت نمونه‌برداری لازم است. در قالب لغزنده (یک نوع روش قالب بندی و پیشبرد قالب است که قالب با حرکات مقطعی تدریجی در فواصل زمانی مشخص شده و به جلو یا بالا حرکت می کند و بتن‌ریزی و میلگرد گذاری به‌صورت تقریبا پیوسته ادامه می یابد. یعنی قالب جدا نمی‌شود و با پیشرفت بتن‌ریزی قالب هم حرکت می‌کند.) حداقل یک نوبت نمونه‌برداری در هر 8 ساعت کار روزانه ضروری است.

2.6.2.1. تواتر نمونه‌برداری از دیدگاه آبا

درآبا (برای ساختمان‌های متعارف) تواتر نمونه‌برداری موردبحث قرار گرفته است .

• چه تعداد نمونه‌برداری موردنیاز است؟

درصورتی‌که حجم هر اختلاط (نوبت ساخت) بتن، یک مترمکعب باشد از هر 30 مترمکعب بتن دال و دیوار یا از هر 150 مترمربع سطح آن یک نوبت نمونه‌برداری لازم است و اگر حجم هر نوبت اختلاط بتن کمتر از یک مترمکعب باشد (مانند بتونیر) می‌توان احجام و سطوح فوق را به همان نسبت تقلیل داد. برای مثال اگر حجم هر نوبت اختلاط بتن در یک بتونیر، یک‌سوم مترمکعب باشد می‌توان از هر 10 مترمکعب بتن دال و دیوار یک نوبت نمونه‌برداری نمود. به همین ترتیب با بیشتر شدن حجم اختلاط از یک مترمکعب (مانند تراک میکسر) نسبت‌ها افزایش پیدا می‌کند، مثلاً برای نمونه‌گیری از بتن وقتی تراک میکسر با حجم بتن 5 مترمکعب بکار می‌رود، باید از هر 150 مترمکعب بتن، یک نوبت نمونه‌برداری شود.

• آیا نمونه‌برداری در یک‌لحظه انجام می‌شود؟

خیر، حداقل 2 بخش نمونه‌برداری در فواصل منظم زمانی در هنگام تخلیه بتن از بخش میانی (70 درصد میانی) باید انجام شود. توصیه می‌شود در هنگام تخلیه پس از حدود تخلیه 20 درصد، 40 درصد، 60 درصد و 80 درصد حجم بتن، چهاربخش نمونه برداشته شود (بعد بتن‌های که جهت نمونه‌برداری برداشتیم را باهم مخلوط می‌کنیم که دربند 1-2-3 به آن اشاره شد.) . این بخش‌های نمونه باید از تمام سطح جریان بتن روی ناوه تراک میکسر اخذ شود و نباید ازیک‌طرف آن نمونه‌گیری صورت گیرد.

 

آزمایش چگالی بتن

 

• تفاوت نمونه و آزمونه چیست؟

هر نمونه شامل چند آزمونه (قالب) است. برای مثال اگر در یک نمونه‌برداری، برای سن 28 روز دو آزمونه تهیه شود، میانگین آن‌ها به‌عنوان نتیجه یک نمونه گزارش می‌شود. بنابراین مقصود از 30 نمونه، همان 30 آزمونه نیست بلکه نتیجه 30 نوبت نمونه‌برداری مدنظر است.

به طور خلاصه یعنی اولاً در هر نمونه‌برداری، دو آزمونه برداشته می‌شود و دوم اینکه تعداد دفعات نمونه‌برداری به حجم هر نوبت ساخت بتن بستگی دارد که جزئیات آن در بالا گفته شد و سوم اینکه برای نمونه‌برداری نباید همه بتن مورد نیاز را در یک ‌لحظه برداریم و باید در حین تخلیه میکسر و در فواصل زمانی مختلف اقدام به نمونه‌برداری کنیم.

* در کف هر قالب مشخصات نمونه مانند تاریخ و ساعت ساخت بتن و ریختن آن در قالب  و… نوشته شده است تا نمونه‌ها بعد از خروج از قالب قابل‌ شناسایی و ردیابی باشند.

 

فرم شناسایی و ردیابی نمونه بتن

شکل 5- فرم شناسایی و ردیابی نمونه بتن

 

7.2.1. نحوه پرکردن قالب نمونه‌برداری ( براساس استاندارد ملی ایران شماره 581)

به‌منظور جلوگیری از چسبیدگی بتن به جدار قالب، باید جداره‌های داخلی قالب با یک‌لایه نازک روغن معدنی آغشته گردد؛ سپس بتن در چندلایه (بسته به اسلامپ بتن معمولاً 3 لایه برای بتن‌های اسلامپ بالا و حداقل 2 لایه برای لایه‌های اسلامپ پایین) با استفاده از کمچه یا بیلچه داخل قالب ریخته شود. بعد از ریختن هر لایه، تراکم بتن هر لایه توسط یک میله ی گرد به قطر 16 میلی متر انجام می شود (تعداد ضربات براساس جدول ذیل) . پس از متراکم نمودن بتن، سطح بتن را با ماله شمشه کشی می‌کنیم به طوری که آزمونه با لبه یا کناره قالب هم سطح شود و هیچ پستی یا بلندی روی آن باقی نماند.

در کادر پایین قسمتی‌هایی از استاندارد ملی ایران آورده شده که در آن به تعداد لایه‌ها و همچنین جزئیات عملیات میل‌زنی پرداخته است.

 

نحوه پرکردن قالب نمونه‌برداری

جدول 2- تعداد ضربات مورد نیاز برای تراکم نمونه بتنی

 

نحوه پرکردن قالب نمونه‌برداری بتن

8.2.1. ضوابط نگهداری از نمونه ( براساس استاندارد ملی ایران شماره 581)

نمونه‌ها را در محل مناسب در کارگاه قرار می‌دهند تا هیچ‌گونه ضربه‌ای نخورده و یا مجبور به جابه‌جایی آن‌ها نگردند (بند 7-1 و 6-3-1 استاندارد 581). پس از گذشت حداقل 24 و حداکثر 48 ساعت نمونه‌ها توسط آزمایشگاه جهت انجام آزمون مقاومت فشاری حمل و در شرایط آزمایشگاهی نگهداری می‌شوند. دقت شود تا زمان انتقال آزمونه‌ها به آزمایشگاه، در محلی ایمن و دور از تابش مستقیم آفتاب و گرد غبار کارگاه نگهداری می‌شوند و ترجیحاً با پوششی ایزوله از وزش باد، سرما و گرما محافظت شود.

یک روش مناسب یا ترکیبی از روش‌ها برای جلوگیری از اتلاف رطوبت انتخاب کنید. هنگامی که از گونی خیس برای پوشش استفاده شود، گونی نباید با سطح بتن تازه تماس داشته باشد و باید دقت شود که رطوبت گونی‌ها تا زمان بازکردن قالب‌ها حفظ شود. قراردادن یک ورق پلاستیکی روی گونی به مرطوب نگه‌داشتن آن کمک می‌کند.

9.2.1. نگهداری و عمل‌آوری نمونه‌ها

هنگام انتقال آزمونه به محل نگهداری از تکان دادن، ضربه‌زدن، کج کردن یا خراشیدن سطح آن‌ها جلوگیری کنید. حال نوبت به‌عمل‌آوری رطوبتی در محیط آزمایشگاه است. نمونه‌های از قالب باز شده را تا زمان رسیدن به زمان آزمایش، در رطوبت کامل و یا در آب آهک اشباع نگهداری می‌کنند. این کار را می‌توان توسط حوضچه‌های نگهداری بتن انجام داد نمونه‌ها پس از گذشت ۲۸ روز که داخل آب و تحت شرایط آزمایشگاهی بوده اند جهت انجام آزمون از آب بیرون گذاشته شده و پس از اندازه گیری وزن و ابعاد بر روی آن ها آزمون مقاومت فشاری انجام می شود و نتیجه به‌صورت مکتوب اعلام می گردد . دمای عمل‌آوری آزمونه ها برابر 22 درجه سانتی گراد با دو درجه نوسان می باشد همچنین آب حوضچه های عمل‌آوری باید تمیز و عاری از هرگونه مواد مضر باشد.

*ازآنجایی‌که 28 روز در عملیات ساختمانی زمان زیادی محسوب می‌شود، معمولاً به‌وسیله جدول تبدیل مقاومت، مقاومت 7 روزه را به مقاومت 28 روزه تبدیل و آن را کنترل می‌کنند.

 

جدول مقاومت هفت روزه بتن

جدول 3- تاثیر نوع سیمان و سن بتن بر روی مقاومت فشاری نسبی بتن

 

مثلاً اگر برای ساخت بتن از سیمان تیپ 2 استفاده کرده باشیم، و بتن مدنظر ما c35 باشد (مراجعه شود به مبحث طرح اختلاط)، یعنی مقاومت فشاری 28 روزه باید 35 مگاپاسکال باشد.

 

حوضچه نگهداری بتن

شکل 6- حوضچه نگهداری بتن

 

10.2.1. سن نمونه

در استاندارد ملی و مقررات ملی ما، شرایط مقاومت مشخصه عبارت است از: نمونه 28 روزه استوانه‌ای به ابعاد 150 در 300 میلی‌متر. به مفهوم دیگر یعنی وقتی راجع به مقاومت مشخصه صحبت می‌شود، صرفاً نمونه‌ای مدنظر است که شکل ظاهری آن استوانه‌ای با ابعاد 150 در 300 میلی‌متر باشد و نحوه گرفتن آزمایش مطابق با استاندارد رعایت شود (در سه‌لایه ریخته و تعداد مشخصی که دربند 7-2-1 اشاره شد، ضربه وارد شود) و همچنین شرایط نگهداری در آزمایشگاه و پروسه آزمایش و پروتکل بارگذاری هم مطابق با استاندارد مشخص باشد و در نهایت نیز این نمونه در سن 28 روز مورد آزمایش واقع گردد.

❓اما چرا 28 روزه؟

علت اینکه مقاومت نمونه‌ها در سن 28 روز ملاک است، یک کار آماری است. بدین صورت که با بررسی موارد بسیار متعدد در ساختمان‌های متعارف، به این نتیجه رسیده‌اند که روند اجرا و نحوه بارگذاری به‌گونه‌ای است که در 28 روز به این مقاومت نیاز پیدا می‌کند. در جایی که آیین‌نامه مدت‌زمان بازکردن قالب و یا برداشتن پایه‌های اطمینان یا مدت‌زمان موردنیاز جهت عمل‌آوری را بیان کرده است، دقیقاً با این فرض بوده که بتن در 28 روز به این مقاومت برسد نه اینکه هروقت رسید مشکلی ندارد.

خیلی از اوقات نمونه در سن 28 روز شکسته می‌شود و مقاومت لازم را کسب نمی‌کند و دستگاه نظارت منتظر نتیجه آزمایش نمونه شاهد در سن 90 روز می‌شود. برخی از ناظرین اگر مقاومت در 90 روز به مقاومت مندرج در نقشه رسیده باشد، مشکل را حل شده تصور می‌کنند درحالی‌که این تصور اشتباه است زیرا که مستند به جدول، مقاومت نمونه شاهد زمانی قابل‌قبول بودن بتن را ضمانت می‌کند که مقاومت 90 روزه، 20 درصد از مقاومت مندرج در نقشه بیشتر باشد. پس ملاک پذیرش مقاومت 28 روزه است.

3.1. معرفی دستگاه آزمایش مقاومت فشاری

دستگاه تست باید دارای دو صفحه فولادی با سطح سخت باشد. این دستگاه از قطعات زیر تشکیل شده است.

• سیستم هیدرولیک و الکتروموتور
• سیلندر و پیستون (جک بارگذاری – فک‌ها)
• شیرهای کنترل هیدرولیک
• نمایشگر
• کنترل‌کننده
• سنسور فشار (ترنسمیتر فشار)

 

شکل 7- دستکاه تست مقاومت فشاری بتن

 

استاندارد ایران دارای دو دستور 6048 و 3206 است که اولی منطبق با ASTM و برای آزمونه استوانه‌ای و دومی منطبق با ISO و تا حدودی EN است و برای آزمونه استوانه‌ای و مکعبی قابل‌استفاده است. حداقل ضخامت صفحات بارگذاری 25 میلی‌متر است و صرفاً باید مساوی یا بزرگ‌تر از آزمونه باشد.

1.3.1. گزارش کار آزمایش مقاومت فشاری بتن

حداکثر نیروی وارده بر سطح مبنا یا سطح واقعی تقسیم می‌شود تا مقاومت فشاری آزمونه به دست آید. نتیجه مقاومت بادقت 0.5 مگاپاسکال باید گزارش شود. علاوه بر مشخصات آزمونه شامل شماره، محل مصرف بتن، نام پروژه، تاریخ اخذ نمونه، وزن آزمونه، شرایط عمل‌آوری، نوع سیمان، نسبت آب به سیمان نوع افزودنی، مقاومت فشاری لازم، نوع آماده‌کردن سطح (سائیدن، بریدن، کلاهک‌گذاری و نوع آن) و نحوه شکست آزمونه گزارش می‌شود.

به نتیجه به‌دست‌آمده از این دستگاه مقاومت فشاری یا مشخصه بتن گفته می‌شود. نمونه پس از عمل‌آوری به‌وسیله دستگاه مذکور تحت آزمایش تنش فشاری قرار می‌گیرد، تا زمانی که اولین ترک در نمونه اتفاق بیفتد، مقدار تنشی لحظه شکست، مقاومت فشاری است. در بخش بعدی مقاله به اساسی‌ترین قسمت، یعنی تحلیل نتایج آزمایش خواهیم پرداخت.

 

گزارش کار آزمایش مقاومت فشاری بتن

شکل 8- نمونه گزارش آزمایش مقاومت فشاری

 

2. ارزیابی مقاومت فشاری بتن

از اینجای مقاله به بعد مهم‌ترین قسمت موردبحث است، در واقع هر مطلبی تا اینجا بیان شد مقدمه‌ای بود برای رسیدن به نتایج آزمایش مقاومت فشاری، اما مهتر از نتیجه، ارزیابی موارد به‌دست‌آمده است، اینکه بدانیم، کدام بتن مورد پذیرش است، و کدام بتن را حتی در شرایطی، مجبور به تخریب آن می‌شویم.

1.2. تبدیل مقاومت‌های به‌دست‌آمده به مقاومت استاندارد

در استاندارد ایران و آیین‌نامه آبا و سایر مشخصات فنی عمومی و مقررات ملی در ایران، آزمونه‌های استوانه‌ای به قطر 150 میل متر و ارتفاع 300 میلی‌متر به‌صورت استاندارد معرفی شده است.
اگر آزمونه‌ها از نظر شکل یا اندازه، متفاوت با استاندارد باشد لازم است تبدیل‌های زیر انجام گیرد و سپس از نتایج حاصله استفاده گردد.

1.1.2. تبدیل مقاومت آزمونه‌های مکعبی 150 میلی‌متری به مقاومت استوانه‌ای استاندارد

مطابق بند 8-4-2-2 آیین‌نامه آبا، درصورتی­که آزمونه‌های مکعبی 150 میلی‌متری تهیه و مورد آزمایش قرار گیرد، لازم است نتایج آن به نتایج استوانه‌ای استاندارد تبدیل شود. حداقل تعداد آزمونه‌های مکعبی 100 و 150 میلی‌متری به ترتیب باید 3 و 2 عدد باشند؛ همچنین تبدیل نتایج مقاومت آزمونه‌ها‌ی 100 میلی‌متری به 150 میلی‌متری ضرورتی ندارد.

 

جدول ضریب تبدیل مقاومت مکعبی به استوانه ای

جدول 4- ضرایب تبدیل مقاومت مکعبی به استوانه‌ای استاندارد

2.2. مرتب نمودن نتایج آزمایش‌های کنترل مقاومت

نتایج آزمایش مقاومت نوبت‌های نمونه‌برداری (میانگین دو آزمونه) باید بر اساس تاریخ و ساعت اخذ نمونه مرتب گردد تا در مراحل بعدی بتوان آن­ها را مورد استفاده قرار داد.

از نتایج هیچ ‌یک از نوبت‌های نمونه‌برداری نمی‌توان صرف ‌نظر نمود مگر اینکه دستگاه نظارت مطمئن شود که خطای عمده‌ای در مراحل تهیه نمونه بتن تازه (نمونه‌برداری)، قالب‌گیری و تراکم آن، نگهداری و عمل‌آوری (محافظت و مراقبت و پروراندن)، حمل، کلاهک‌گذاری و یا در انجام آزمایش تعیین مقاومت بتن رخ ‌داده باشد.

متأسفانه، به دلیل ناآشنایی آزمایشگران و تهیه‌کنندگان نمونه‌ها و عدم وجود امکانات مورد نیاز برای نگهداری و آزمایش، اشکالات متعددی در این ‌رابطه به چشم می‌خورد. به‌ویژه حفاظت و عمل‌آوری آزمونه‌ها در روز اول از نظر رطوبتی و دما دچار مشکلات جدی است همچنین در هنگام حمل یا خروج آزمونه‌ها از قالب و یا عمل‌آوری تا سن موردنظر همواره نقص‌هایی مشاهده می‌شود که اعتبار نتایج را به زیر سؤال می‌برد. پس دقت شود که تمامی مراحل ذکر شده در بخش‌های قبلی موبه‌مو انجام شود تا نتایج آزمایش را تحت‌ تأثیر قرار ندهد.

درصورتی‌که تشخیص داده شود نتیجه یک نمونه (یک نوبت نمونه‌برداری) به دلایل فوق معتبر نمی‌باشد لازم است قبل از اینکه بخواهیم قضاوت را در مرحله بعد در دستور کار قرار دهیم؛ آن نتیجه از فهرست نتایج حذف گردد.

3.2. ضوابط پذیرش بتن آزمونه‌های عمل‌آمده در آزمایشگاه و در شرایط استاندارد

در این مرحله با استفاده از نتایج مقاومت فشاری به‌دست‌آمده از آزمایش بر روی آزمونه‌های عمل‌آوری شده در شرایط استاندارد آزمایشگاهی و به‌کارگیری ضوابط ارائه شده جهت‌پذیرش بتن می‌توان درباره قبول (پذیرش) یا عدم قبول (عدم‌پذیرش) بتن قضاوت نمود. در این مقاله از ضوابط مبحث نهم مقررات ملی و همچنین نشریه 55 و 101 نیز استفاده شده است.

پذیرش بتن صرفاً بر اساس نمونه‌های عمل‌آمده در آزمایشگاه صورت می‌پذیرد و این پذیرش فقط شاخصی برای تعیین کیفیت بتن ساخته شده و نه بتن نهایی ریخته شده و موجود در ساختمان است. از آن جا که کیفیت بتن مصرفی، علاوه بر کیفیت بتن ساخته شده، به کیفیت اجرا نیز بستگی دارد، لذا سایر مراحل کار اعم از حمل، ریختن، تراکم، پرداخت و عمل‌آوری و مراقبت از بتن، باید جداگانه کنترل گردد که این کنترل‌ها به‌عنوان بخش مکمل کنترل کیفیت بتن ساخته و ریخته شده الزامی است. پذیرش بتن مبتنی بر ارزیابی آماری نتایج حاصل از نمونه‌برداری‌های متوالی* است. پس از ارزیابی بتن مصرفی، این بتن در یکی از رده پذیرش زیر قرار خواهد گرفت:

• قابل‌قبول
• غیرقابل‌قبول
• عدم‌پذیرش قطعی

* منظور از دو نمونه‌برداری متوالی آن است که فاصله بین زمان نمونه‌برداری آن‌ها از سه شبانه‌روز بیشتر نباشد.

1.3.2. ضوابط پذیرش آبا

در هر سازه و برای هر نوع و هر رده مقاومت بتن، انطباق بر رده مورد نظر زمانی وجود دارد که هر دو شرط ((الف)) و ((ب)) برقرار باشد.

الف- میانگین نتایج هر سه نمونه متوالی مقاومت فشاری بتن، کم‌تر از مقاومت مشخصه نباشد.

ب- هیچ‌یک از نتایج مقاومت فشاری نمونه بتن کم‌تر از 90 درصد مقاومت مشخصه نباشد.

برای مثال اگر فقط 6 نمونه‌گیری موجود باشد، هر سه نمونه متوالی عبارت است از (1و2و3)، (2و3و4)، (3و4و5)، (4و5و6). بدین ترتیب میانگین نتایج هر سه نمونه متوالی نباید کم‌تر از مقاومت مشخصه باشد. نتایج نمونه‌ها با توجه به تاریخ و ساعت نمونه‌برداری، مرتب شده و سپس مورد استفاده قرار گیرند. لازم به ذکر است از نتیجه هیچ نمونه‌ای نباید صرفنظر کرد، مگر آنکه دلایل و مستنداتی در دست باشد که نشان دهد نتایج این نمونه (یا آزمونه‌های آن) اعتبار و صحت کافی را ندارند.

در مواردی که ضوابط پذیرش مقاومت بتن برآورده نشود، بتن منطبق بر رده یا مقاومت مشخصه نیست. ولی اگر تنها ضابطه “ب” برقرار باشد، می‌توان نتیجه بتن را از لحاظ سازه‌ای پذیرفت، اما باید با اصلاح طرح مخلوط و یا دقت در ساخت بتن از تکرار آن جلوگیری شود. در مواردی که ضابطه “ب” برآورده نشود لازم است بررسی بتن کم‌مقاومت در دستور کار قرار گیرد. در این بررسی ممکن است پذیرش بتن ازنظر تأمین مقاومت سازه‌ای فراهم آید.

2.3.2. پذیرش یا عدم پذیرش بتن بر اساس مبحث نهم ویرایش 99

برای بررسی مقاومت فشاری بتن باید نتایج مقاومت فشاری نمونه استوانه‌ای 28 روزه که آن‌ها را با x1 و x2 و x3 نشان می‌دهند، مورد بررسی قرار گیرند.

اگر شرط زیر برقرار باشد، بتن غیر قابل قبول است:

شرط پذیرش یا عدم پذیرش بتن

 

اگر شرط زیر برقرار باشد، بتن قابل قبول است:

 

 

 

 

اگر شرط زیر برقرار باشد، بتن از نظر سازه‌ای قابل قبول است:

 

 

 

 

 

مثال: نتیجه مقاومت فشاری استوانه‌ای استاندارد سه نمونه متوالی برابر 25.2، 26.5 و 24.5 است. اگر مقاومت مشخصه بتن این پروژه برابر 25 مگاپاسکال باشد، بتن از نظر پذیرش مطابق مبحث نهم چه وضعیتی دارد؟

پاسخ: مطابق ضابطه زیر، بتن کم مقاومت نیست.

 

از طرفی متوسط سه نمونه برابر است با 4/25 مگاپاسکال که از مقاومت مشخصه بتن، بیش‌تر است؛ لذا این نمونه بتن قابل قبول است.

3.3.2. نحوه برخورد با بتن‌های ” کم مقاومت ” (مطابق با بند 9-22-11-4 مبحث نهم ویرایش 99)

در مواردی که نتایج آزمایش مقاومت هر یک از نمونه‌ها ضابطه ((ب)) را تامین نکنند یا چنان­چه آزمایش نمونه‌های عمل ‌آمده در کارگاه نقایصی در حفاظت و عمل‌آوری بتن نشان دهد، باید اقداماتی انجام شود تا نسبت به کافی بودن مقاومت سازه اطمینان حاصل گردد.

چنانچه احتمال بتن کم مقاومت تأیید شود و محاسبات سازه کاهش قابل‌ ملاحظه‌ای را در مقاومت سازه نشان دهد، آزمایش مغزه‌گیری از ناحیه‌ی مورد نظر را مطابق استاندارد ملی شماره 12306، می‌توان اجرا کرد. در چنین مواردی از ناحیه هر آزمایش مقاومت که کم‌تر از مقاومت مشخصه به مقدار تعیین شده برای پذیرش باشد، باید سه عدد مغزه گرفته شود.

بتن ناحیه‌ای که از آن مغزه‌گیری شده، هنگامی قابل ‌قبول است که شرایط زیر برقرار باشد.

  1. میانگین مقاومت سه مغزه، حداقل 85 درصد مقاومت مشخصه باشد.
  2. مقاومت هیچ ‌یک از مغزه‌ها کم‌تر از 75 درصد مقاومت مشخصه نباشد.

در مواردی که ضوابط ارزیابی مقاومت سازه بر اساس نتایج آزمایش مقاومت مغزه‌ها برآورده نشود و کفایت مقاومت سازه در ابهام باقی بماند، مهندس ناظر یا مقام قانونی مسئول می‌تواند برای آن بخش تأیید نشده سازه، دستور ارزیابی مطابق فصل 9-23 مبحث نهم یا هر دستور مقتضی دیگر را صادر نماید.

 

❓پیامدهای استفاده از بتن کم‌مقاومت چیست؟

پاسخ: در مواردی که با بتن کم مقاومت مواجه هستیم، مشکلاتی به وجود می‌آیند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

 

1- افزایش طول مهاری قلابدار در کشش و طول مهاری مستقیم و طول وصله در میلگردها

با توجه به فرمول‌های محاسبه طول گیرایی میلگرد کششی (ld) و طول گیرایی میلگرد قلابدار در کشش(ldh) ، ملاحظه می‌کنید که چون مقاومت فشاری مشخصه بتن در مخرج کسر قرار دارد، اگر بتن کم مقاومت باشد باعث افزایش طول مهاری و طول وصله در میلگردهای مصرفی خواهد شد و در شرایطی که محاسب احتمال کاهش مقاومت را در طول‌های داده شده در نظر نگرفته باشد، باعث بروز مشکل در طول مهاری و طول وصله خواهد شد و در عمل امکان جبران به شکل مناسب آن وجود نخواهد داشت.

رابطه بین کاهش مقاومت بتن و افزایش طول مهاری

شکل 9- رابطه بین کاهش مقاومت بتن و افزایش طول مهاری و طول وصله

 

2- کاهش ظرفیت خمشی اعضای خمشی

در تعیین ظرفیت خمشی، مقاومت بتن در بازوی لنگر مقاوم تاثیرگذار است که می‌تواند به کاهش مقاومت خمشی عضو منجر شود. در رابطه ذیل، فرمول کلی تعیین ظرفیت خمشی نشان داده شده است.

فرمول تعیین ظرفیت خمشی

 

 

 

در شکل 10، رابطه بین کاهش مقاومت بتن و کاهش ظرفیت خمشی قابل ملاحظه است. با کاهش مقاومت بتن، ظرفیت خمشی آن دچار تغییرات شدید نمی‌شود. به عنوان مثال با کاهش مقاومت از C30 به C25 ظرفیت خمشی حدود 2% کاهش می‌یابد. بنابراین مهندس محاسب باید این نکته را نیز در بررسی بتن کم مقاومت مدنظر داشته باشد.

 

رابطه بین کاهش مقاومت بتن و کاهش ظرفیت خمشی

شکل 10- رابطه بین کاهش مقاومت و کاهش ظرفیت خمشی

 

3- کاهش ظرفیت خمشی-محوری در ستون‌ها

ظرفیت باربری ستون‌ها وابسته به این‌­که در کدام ناحیه از منحنی اندرکنش لنگر-نیروی محوری قرار داشته باشند، می‌تواند قابل توجه باشد. اگر در ناحیه رفتار تیری قرار داشته باشد؛ یعنی لنگر زیاد و نیروی محوری کم، اثرات کاهش ظرفیت مانند بند (2) خواهد بود اما اگر در خارج از آن ناحیه باشد که اغلب نیز چنین است، کاهش مقاومت ستون قابل توجه خواهد بود. در شکل 12، یک ستون با ابعاد 50×50 با فرض رسیدن به ظرفیت نهایی قبل از کمانش ستون در نظر گرفته شده ‌است که حالت رایج در اکثر سازه‌های امروزی است. در حالت اول (خط‌چین آبی رنگ) مقاومت بتن C28 و در حالت دوم (خط نارنجی رنگ) مقاومت بتن C21 است.

همان­طور که ملاحظه می‌کنید، افت مقاومتی در حدود 20 %  از ظرفیت نهایی ستون اتفاق افتاده است. بنابراین اثر کاهش مقاومت بتن در ظرفیت نهایی ستون قابل توجه است؛ لذا ناظرین و مجریان باید توجه ویژه‌ای به ستون‌ها به عنوان عناصر اصلی پایداری سازه داشته باشند و از کیفیت مناسب بتن آن اطمینان حاصل کنند.

 

کاهش ظرفیت خمشی-محوری در ستون‌ها

شکل 11- اندرکنش لنگر-نیروی محوری ستون

 

کاهش ظرفیت بابری نهایی ستون بخاطر کاهش مقاومت بتن

شکل 12- مقایسه اثر کاهش ظرفیت بابری نهایی ستون بخاطر کاهش مقاومت بتن

 

 

کاهش مقاومت بتن و ستون تخریب ‌شده در زلزله سر پل ذهاب

شکل 13– ستون تخریب ‌شده در زلزله سر پل ذهاب به ‌دلیل کاهش شدید مقاومت بتن

4- کاهش ظرفیت برشی

با توجه به این‌که حداکثر ظرفیت برشی مقطع، رابطه مستقیم با مقاومت فشاری مشخصه بتن دارد (V(n,max)≤5Vc)؛ لذا در خصوص کنترل بتن کم مقاومت باید اثرات احتمالی آن به خصوص در دهانه‌های کوتاه تیر و ستون‌های کوتاه که برش زیادی وجود دارد، مورد بررسی قرار گیرند.

 

5- کاهش ظرفیت برشی چشمه اتصال

کنترل کفایت برش در چشمه اتصال نشان ‌دهنده رفتار درست تیر و ستون در جذب نیروهای لرزه‌ای است. مطابق با جدول 9-20-2 مبحث نهم ویرایش 99، ملاحظه می‌کنید که ظرفیت برشی چشمه اتصال ارتباط مستقیم با مقاومت فشاری مشخصه بتن دارد و کاهش در مقاومت بتن باعث کاهش ظرفیت برشی چشمه اتصال خواهد شد.

 

کاهش ظرفیت برشی چشمه اتصال

جدول 5- مقاومت اسمی برشی اتصال تیر به ستون (جدول 9-20-2)

 

در جدول فوق، λ برای انواع بتن‌های ساخته شده با دانه‌های سبک برابر 0.75 و برای بتن با وزن معمولی برابر 0.1 می‌باشد. Aj باید بر اساس بند 9-16-4-2-4 محاسبه شود.

 

6- کنترل تغییر مکان جانبی (Drift) با توجه به کاهش مدول الاستیسیته بتن

در قاب‌های خمشی، کنترل دریفت از موانع مورد توجه در طراحی سازه است. با توجه به رابطه مستقیم بین مقاومت بتن و مدول الاستیسیته، این پارامتر با تغییر مکان جانبی سازه نیز رابطه مستقیم دارد. همان­طور که در شکل 14 ملاحظه می‌کنید، کاهش مقاومت بتن باعث کاهش مدول الاستیسیته بتن می‌شود و در نتیجه کاهش سختی و بروز مشکل در طبقات حساس به دریفت (مخصوصا در طبقات پایینی قاب‌های خمشی) را به همراه دارد.

 

 

کاهش مقاومت بتن و کاهش مدول الاستیسیته بتن

شکل 14- رابطه بین کاهش مقاومت بتن و کاهش مدول الاستیسیته بتن

 

4.2. آزمایش مقاومت فشاری هسته‌های (کورهای) بتنی (Concrete Cores)

هسته گیری و آزمایش می‌تواند اولین و قابل‌اطمینان‌ترین راه‌حل برای آزمایش مقاومت فشاری بتن باشد. در این مورد، هسته بتنی از سازه موجود گرفته میشود. این هسته نیاز به برش (اره) و آماده‌سازی سطح برای آزمایش مقاومت فشاری دارد.

▪️ مزایا

این روش قابل‌اعتمادترین روش برای تخمین مقاومت فشاری بتن است.

▪️ معایب

  1. آزمایشی مخرب است. نه‌تنها به یکپارچگی بتن آسیب می‌رساند، بلکه ممکن است میلگردها را نیز تحت‌تأثیر قرار دهد. برای جلوگیری از این مشکل ابزارهای مکان‌یابی میلگردها موردنیاز است.
  2. انتخاب محل‌های آزمون می‌تواند دشوار باشد. انتخاب بهترین محل هسته‌ها نسبتاً ذهنی است.
  3. محل هسته‌ها باید تعمیر شود.
  4. هسته‌گیری گزینه‌ای مناسب برای صاحبان سازه‌های مهم نیست، به‌ویژه هنگامی که نگرانی‌هایی در مورد آسیب رساندن به سازه وجود دارد.

 

آزمایش مقاومت فشاری

شکل 15- آزمایش مغزه‌گیری

 

توصیه می‌شود مغزه‌گیری از نقاطی انجام شود که حساسیت سازه‌ای کمتری داشته و مغزه‌گیری موجب ضعف اساسی در عضو نمی‌گردد.
مغزه‌ها باید در شرایطی که ساختمان در حال بهره‌برداری قرار دارد آزمایش شوند. یعنی اگر:

• ساختمان در شرایط خشک است، مغزه‎ ها به مدت 7 روز در هوای با دمای 27-16 درجه سانتیگراد.
• ساختمان در شرایط مرطوب یا غرقاب است، مغزه‌ها را به مدت حداقل 40 ساعت غرقاب کرده و سپس به‌صورت مرطوب استفاده شود.
• نتایج این آزمایش‌ها باید به مقاومت نمونه استوانه‌ای استاندارد تبدیل گردد. (رجوع شود به بند 2-1-1 این مقاله)
• در قسمت‌هایی که مغزه‌گیری انجام شده، در صورتی می‌توان بتن را از نظر تأمین مقاومت قابل‌قبول دانست که متوسط مقاومت فشاری سه مغزه حداقل برابر با 0.85 مقاومت فشاری مشخصه باشد و در ضمن مقاومت فشاری هرکدام یک از مغزه‌ها نباید از 0.75 مقاومت فشاری مشخصه کمتر باشد.
• مهندس ناظر در صورت مشکوک بودن به نتایج مغزه‌گیری، می‌تواند آزمایش را تکرار نماید.
• اگر بعد از اعلام نتایج مغزه‌گیری، هنوز ظرفیت باربری ساختمان مورد تردید باقی بماند، مهندس ناظر دستور آزمایش بارگذاری مطابق استانداردهای مربوطه (طبق ضوابط آبا در فصل 2 و 19 و همچنین ACI437) و اجرای طرح تقویت را بر روی اعضای مشکوک صادر می‌نماید.

درصورتی‌که بعد از انجام مراحل گفته شده، هنوز نتیجه مطلوب برای پذیرش بتن کم مقاومت به دست نیامده است، بهتر است مقاوم‌سازی یا تخریب عضو معیوب، در دستور کار قرار گیرد.

از جمله می‌توان با تغییر بارهای مرده و زنده توسط تغییر نقشه ساختمان و اقداماتی ازاین‌دست که با همکاری طراح، ناظر و کارفرما صورت می‌گیرد سعی شود تا بتن را به حد قابل‌قبول رسانده و تخریب کل یا بخشی از ساختمان را به‌عنوان آخرین راه در دستور کار قرارداد. زیرا تخریب ساختمان غیر از هدردادن سرمایه‌های ملی، می‌تواند تأثیر منفی بر سایر اعضاء سالم ساختمان نیز بگذارد.

5.2. نکاتی برای مهندسان ناظر

ذکر این نکته بسیار حائز اهمیت است که نتایج آزمایشگاه، فقط یک گزارش مشورتی است و ازآنجایی‌که نمونه‌های بتن در آزمایشگاه در بهترین شرایط حمل و سپس عمل‌آوری می‌شوند و به‌هیچ‌وجه نمی‌توان این مسائل را در کارگاه ایجاد کرد، اگر ناظر باتوجه‌به مواردی همچون حمل، ریختن، تراکم، پرداخت و عمل‌آوری، مطمئن بود که کیفیت بتن سازه اصلاً با نتایج آزمایش هم‌خوانی ندارد، می‌تواند نتایج را نپذیرد.

در ادامه، در صورت عدم‌پذیرش برگه نتیجه آزمایش توسط مهندس ناظر، او می‌تواند دستور آزمایش مغزه‌گیری که یک آزمایش مخرب است را صادر کرده و مالک باید تبعیت نماید. فقط به این نکته باید توجه شود که اگر حقانیت برگه آزمایش اول اثبات شود، از لحاظ حقوقی مهندس ناظر مقصر خسارت وارد شده به مالک است و باید آن را جبران کند.

اما مهندس ناظر می‌تواند تأیید بتن اجرا شده در کارگاه را منوط به ارائه برگه آزمایش با مهر آزمایشگاه معتبر نماید. یعنی ناظر می‌تواند در گزارش خود به مرجع صدور پروانه اعلام نماید ” تأیید بتن اجرا شده در . . . . .. منوط به ارائه برگه آزمایش است .”
و نیاز نیست که بعد از ارائه این برگه از طرف مالک، مهندس ناظر تأییدیه استحکام بتن سازه را مکتوب کند، و فقط لازم است ضمن مهر و امضای برگه آزمایش بنویسد “روئیت گردید ”

3. پرسش و پاسخ

کپینگ چیست؟
همان کلاهک‌گذاری نمونه‌های استوانه‌ای به منظور توزیع یکنواخت تنش روی کل سطح نمونه است.
متداول‌ترین نمونه قالب‌برداری چیست؟
نمونه مکعبی با ابعاد 150×۱۵0×150 میلی‌مترمکعب.
میزان اسلامپ قابل ‌قبول برای ستون‌‌های بتنی چقدر است؟
مطابق نشریه ۵۵، میزان اسلامپ باید در محدوده ۲۵ تا ۱۰۰ میلی‌متر باشد.

نتیجه گیری

یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های مهندسان ناظر، مجریان، سازندگان و بهره‌برداران ساختمان‌های بتنی را می‌توان اطمینان از صحت مقاومت بتن اجراشده در مقاطع و عملیات بتن‌ریزی ساختمان دانست. به همین دلیل لازم است که در مراحل مختلف از بتن نمونه‌گیری به‌عمل‌آمده و مستندات آن جمع‌آوری شود.

ضروری است تمامی مراحل ارزیابی بتن (از تهیه قالب، نمونه‌برداری، حمل نمونه‌ها، نگهداری نمونه‌ها، آزمایش مقاومت فشاری و در نهایت ارزیابی نتایج) موبه‌مو بر اساس دستورالعمل‌های استاندارد انجام شود تا نتایج آزمایش قابل استناد باشد، کاهلی در هر مرحله می‌تواند نتایج آزمایش را زیر سؤال ببرد.

حضور مهندس ناظر سازه در زمان بتن‌ریزی بسیار بااهمیت بوده و می‌تواند نقش بسیار مهمی را در گرفتن پاسخ مناسب از قطعات بتنی ساختمان داشته باشد، زیرا همانطور که گفته شد مهمترین بخش اجرای بتن را می توان اختلاط بتن ،حمل ،تخلیه ،ویبره کردن بتن و عمل‌آوری آن بر شمرد. متاسفانه بسیار دیده شده که مهندسین ناظر، اجرای بتن را کنترل نکرده و مالک نیز در این مرحله که بسیار نیز حساس می باشد کوتاهی کرده و در نهایت بتن اجرا شده پاسخگوی بار وارده در زمان بتن‌ریزی نخواهد بود.

منابع

  1. کتابخانه آنلاین عمران
  2. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش پنجم، 1399.
  3. آیین‌نامه بتن ایران (آبا)، ویرایش 1400.
  4. نشریه 55 (مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی)، تجدید نظر دوم.

 

خرید لينک هاي دانلود

دانلود رایگان اعضای ویژه

دانلود رایگان این آموزش و ده ها آموزش تخصصی دیگر به ازای پرداخت فقط 80 هزار تومان (+ اطلاعات بیشتر)

خرید با اعتبار سایت به ازای پرداخت فقط 6 هزار تومان

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع به ازای پرداخت فقط 6 هزار تومان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 37,298 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
با ارسال نهمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. محسن

    سلام.تفاوت عدم پذیرش قطعی با غیرقابل قبول چیه ؟زیاد مفهوم آیت دو تا رو متوجه نمیشم

    پاسخ دهید

  2. مهندس علیرضا آران (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام، زمانیکه بتن مورد نظر نتواند بندهای آیین‌نامه‌ای را برآورده سازد، غیرقابل قبول شناخته می‌شود و مستقیماً باید سراغ تخریب یا مقاوم‌سازی رفت. اما اگر مقاومت بتن بصورت قطعی پذیرش نشود(بتن‌های کم مقاومت)، طراح می‌تواند با تغییر مشخصات سازه‌ای که هنوز در حال ساخت است، بتن را قابل قبول کند. آیین نامه آبا در این مورد صراحتاً اعلام می‌کند هر بتن کم مقاومت، نیازمند تخریب نیست.
    «عدم انطباق بتن با رده یا مقاومت مشخصه نمیتواند به تنهایی دلیلی برای تخریب عضو یا قطعه مورد نظر و یا سازه باشد. همواره یک سوی بررسی بتن کم مقاومت، میتواند پذیرش سازه‌ای بتن از نظر تامین مقاومت یا باربری سازه باشد. تعمیر و تقویت و یا تخریب بتن و سایر اقدامات مقتضی میتواند پس از بررسی بتن کم مقاومت نیز در دستور کار قرار گیرد»

    پاسخ دهید

  3. مرتضی امیدی

    سلام
    در قسمت بتن های کم مقاومت اون قسمتی که نوشته حداقل مقاومت ۱۶ مگاپاسگال در ویرایش ۹۲ هست. آیا در ویرایش جدید هم جایی قید شده؟ یا الان هم میشه به ویرایش ۹۲ استناد کرد؟

    پاسخ دهید

  4. مهندس علی پابخش (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    نه این بخش از مقاله باید بروز رسانی شود، در مبحث نهم ویرایش سال ۱۳۹۹ به بند ۱۱-۲۲-۹ باید مراجعه کنید.

    پاسخ دهید

  5. یونس

    با سلام . اینکه در مقاله ذکر کردید منظور از نمونه های متوالی اینست که نباید بتن ریزی در هر نوبت، بیش از ۳ شبانه روز با بتن ریزی بعدی فاصله داشته باشند، آیا مبنای آیین نامه ای دارد؟ و اگر این موضوع ( تعریف متوالی) درست باشد و فاصله بتن ریزی برای یک سازه (مثلا یک دیوار به طول ۶ متر) در هر مرحله بیش از ۳ روز فاصله داشته باشد تکلیف چیست؟

    پاسخ دهید

  6. مهندس علی پابخش (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام و وقت بخیر مهندس عزیز
    منظور از این بخش مقاله را اشتباه متوجه شده‌اید
    در این قسمت بیان نشده که “بتن ریزی در هر نوبت، بیش از ۳ شبانه روز با بتن ریزی بعدی فاصله داشته باشند”
    بلکه در حال تعریف “نمونه برداری متوالی” است و بیان می‌کند:
    منظور از دو نمونه‌برداری متوالی آن است که فاصله بین زمان نمونه‌برداری آن‌ها از سه شبانه‌روز بیشتر نباشد.

    پاسخ دهید

  7. ah ma

    سلام‌ چرا مقاومت استوانه ای کمتر از مکعبی است ؟ جهت بارگذاری نمونه چگونه تاثیر میگذارد؟

    پاسخ دهید

  8. فاطمه آقایی

    سلام بعلت تفاوت در شکل هندسی و ابعاد دو نمونه مورد نظر

    پاسخ دهید

question