آزمایش و تحقیق

آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن

مقاومت فشاری بتن ،در مسافت‌های طولانی حمل بتن، هیدراسیون سیمان و درنتیجه گیرش بتن، ممکن است در داخل بتونیر آغاز شود و در هنگام ریختن بتن در محل استفاده، کیفیت و درنتیجه مقاومت و روانی آن در حد مطلوب نباشد. مشکل دیگر، استفاده از بتنی می‌باشد که از روز قبل به‌جای مانده است. بتنی که هرروز ساخته می‌شود ممکن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقداری از آن به‌عنوان مازاد باقی بماند که اگر تمهیداتی برای تأخیر گیرش بتن اندیشیده شود می‌توان از آن در روز بعد نیز استفاده نمود. استانداردهای ASTM C-94 در مورد بتن آماده و ASTM C-685 برای بتن‌سازی با اختلاط دائمی، در مورد اثر دیرکرد بتن‌ریزی بر مقاومت آن بحثی نمی‌کنند. اخیراً در امریکا مطالعات عملی بر روی موادی آغازشده که نوعی از آن باعث توقف کیرش بتن می‌شود و گیرش مجدد بتن پس از افزودن نوع دیگری از آن مواد آغاز می‌گردد. در ایران مواردی از افزودن بی‌رویه مقادیر آب و سیمان به‌عنوان راه‌حل‌های برای مقابله با کاهش روانی و مقاومت بتن مشاهده می‌شود. در اینجا، اثر دیرکرد بتن‌ریزی بر مقاومت فشاری بتن، با تاخیرات زمانی نیم تا سه ساعت پس از ساخت بتن، طی آزمایش‌های موردبررسی قرار می‌گیرد.

مشخصات مصالح

مصالح سنگی ریزدانه شامل ماسه رودخانه‌ای و درشت‌دانه شامل سنگ شکسته با حداکثر اندازه دانه ۲۵ میلی‌متر مورداستفاده قرار می‌گیرند. دانه‌بندی ریزدانه مطابق جدول ۱ استاندارد ASTM C-33 و درشت‌دانه مطابق جدول ۲ استاندارد فوق انتخاب می‌شود. سیمان مصرفی از نوع ۱ سیمان پرتلند و آب مصرفی، آب آشامیدنی شهر تهران می‌باشد. مخلوط‌های بتنی به روش وزنی طراحی می‌شوند.

مشخصات و تعداد نمونه‌ها

هریک از نمونه‌ها استوانه‌ای به قطر ۱۵ سانتیمتر و ارتفاع ۳۰ سانتیمتر می‌باشد. نمونه‌گیری در ۵ نوبت انجام می‌گیرد. و در هر نوبت ۳ نمونه گرفته می‌شود. نخستین ۳ نمونه در نوبت اول یعنی ۱۵ دقیقه پس از مخلوط کردن بتن گرفته می‌شود. این ۳ نمونه مقاومت فشاری بتن مبنا را به‌دست می‌دهد و کاهش مقاومت‌های فشاری نمونه‌های دیگر نسبت به آن سنجیده می‌شود. در پروژه حاضر، این زمان، زمان صفر تعریف می‌شود. نمونه‌های دیگر در نوبت‌های بعدی به ترتیب در ساعت‌های ۵/۰، ۱، ۲،۳ ساعت پس از ساعت صفر گرفته می‌شوند. پس برای هر مقاومت فشاری بتن کلاً ۱۵ نمونه در ۵ نوبت زمانی تحت آزمایش قرار می‌گیرد.

نحوه ساخت بتن و انجام آزمایش

استاندارد ASTM C-39 برای ساخت نمونه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. ۱۵ دقیقه پس از افزودن آب به مخلوط مصالح سنکی و سیمان، نخستین نمونه‌گیری انجام می‌شود. مخلوط‌کن از آغاز اختلاط مصالح تا پایان نمونه‌گیری بدون توقف می‌چرخد. نمونه‌گیری در هر نوبت با برگردانیدن مخلوط‌کن در حال چرخش انجام می‌شود. تراکم نمونه‌ها با کوبیدن میله انجام می‌گیرد. ۲۴ ساعت پس از نمونه‌گیری قالب‌ها را بازکرده نمونه‌ها را بیرون می‌آوریم و در تشت‌های پر از آب می‌گذاریم. آب تشت نیمی از ارتفاع نمونه‌ها را در بر می‌گیرد. روی نمونه‌ها را باگونی خیس می‌پوشانیم. برای جلوگیری از تبخیر آب گونی‌ها در اثر جریان هوا، روی تمام تشت‌ها را با پوشش نایلونی می‌پوشانیم. هر ۳ تا ۴ روز یک‌بار پوشش‌ها را برمی‌داریم و با غلتانیدن نمونه‌ها در جای خود نیمه دیگر نمونه‌ها را به درون آب می‌بریم و روی نمونه‌ها را مجدداً می‌پوشانیم. نمونه ما را ۲۸ روز به همین شیوه نگه می‌داریم و پس از ۲۸ روز آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن نمونه‌ها انجام می‌گیرد. مقاومت فشاری بتن برابر میانگین مقاومت‌های فشاری سه نمونه مربوط به هر نوبت آزمایش در نظر گرفته می‌شود.

نتایج آزمایش و تحلیل آنها

میزان اثر دیرکرد زمانی بر مقاومت فشاری بتن به مقاومت بتن و میزان دیرکرد زمانی بستگی دارد. اگر مقاومت طراحی ملاک قرار گیرد. بتن با دیرکردهای زمانی بیش از ۲ ساعت برای مقاومت‌های تا ۲۵۰ کیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع و بیش از ۱ ساعت برای مقاومت ۳۰۰ کیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع دارای کاهش مقاومت فشاری بتن می‌باشد. برای همه نمونه‌ها دیرکرد زمانی ۳ ساعت منجر به کاهش بسیار شدید مقاومت می‌شود. چنانچه مقاومت فشاری بتن مبنا در زمان صفر ملاک قرار گیرد، دیرکرد زمانی در بتن‌ریزی مجاز نیست، مگر اینکه روش‌ها و موادی که از طریق آزمایش مشخص‌شده باشند، برای مقابله با کاهش مقاومت در اثر دیرکرد زمانی به‌کار روند. قابل‌توجه است که در این صورت روانی بتن نیز کاهش می‌یابد. البته نمونه‌سازی در این آزمایش‌ها بدون افزودن روان‌سازها انجام شد. نمونه‌های با ۳ ساعت تأخیر بسیار خشک و زبر بودند و به نظر می‌رسد که در دیرکردهای زمانی بیشتر کاهش روانی به حدی خواهد بود که استفاده از روان‌سازها الزامی باشد.

نتیجه‌گیری نهایی در مورد مقاومت فشاری بتن

چنانچه طراحی مخلوط بتن بر پایه روش وزنی انجام گیرد، مقاومت فشاری بتن بیش از ۲۰ درصد از مقاومت طراحی نمونه بیشتر می‌باشد. میزان تأثیر دیرکرد زمانی، به مقاومت بتن و میزان دیرکرد بستگی دارد.

چنانچه طراحی مخلوط بتن بر پایه روش وزنی انجام گیرد و مقاومت طراحی، مبنای مقایسه قرار گیرد بیشترین دیرکرد مجاز برابر یک ساعت خواهد بود.

برچسب ها
نمایش بیشتر

محمد احمدی اکبری

مؤسس و مدیر عمران آنلاین | کارشناسی مهندسی اجرایی عمران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
بستن