آزمایش های بتن

آزمایش تعیین مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن سریع

تجهیزات آزمایش ذوب و یخبندان بتن

[vc_row][vc_column][vc_column_text css=””]

آزمایش تعیین مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن سریع

تصویر ۱: انجام آزمایش ذوب و یخبندان بتن در آزمایشگاه بتن مرکز تحقیقات بتن (متب)

در طول این سال‌ هایی که در آزمایشگاه بتن مرکز تحقیقات بتن (متب) مشغول به کار هستم، بارها با نمونه‌ هایی از بتن مواجه شده‌ام که ظاهراً تمام الزامات فنی و طرح اختلاط استاندارد را رعایت کرده بودند، اما پس از چند زمستان ، نشانه‌هایی از ترک ‌خوردگی سطحی، ورقه ‌شدگی یا افت مقاومت مکانیکی در آن‌ها دیده شده است.

هرچه گزارش های بیشتری را بررسی و آزمایش کردم، بیش برایم روشن کرد که صرف داشتن مقاومت فشاری بالا، شرط کافی برای دوام بلند مدت بتن در شرایط اقلیمی ایران نمی باشد؛ به‌ویژه در مناطقی که سیکل‌ های انجماد و ذوب مکرر، بخش جدایی‌ناپذیر از واقعیت اقلیمی هستند.

پدیده‌ی یخ ‌زدگی و ذوب مکرر، باعث ایجاد فشار داخلی درون منافذ بتن شده و به ‌تدریج ساختار ریز آن را دچار آسیب می‌کند. این آسیب ‌ها در ابتدا پنهان هستند، اما در بلند مدت می‌توانند موجب از دست رفتن عملکرد سازه‌ای بتن شوند. آنچه در آزمایشگاه با وضوح دیده‌ایم، این است که رفتار بتن در برابر این سیکل‌ها، به‌شدت وابسته به ترکیب بتن، نحوه عمل‌آوری، وجود یا عدم وجود حباب های هوا و تراکم مناسب است.

در چنین شرایطی، آزمون‌ هایی نظیر آزمایش ذوب و یخبندان بتن نه ‌تنها کاربرد پژوهشی دارند، بلکه ابزاری کلیدی برای تصمیم‌گیری اجرایی در پروژه است. این آزمون که مطابق با استاندارد ASTM C666 و متن معادل آن در ایران استاندارد ملی ایران به شماره ۱۹۲۲۷ انجام می‌شود، یکی از مهم‌ ترین معیارهای ارزیابی دوام واقعی بتن در شرایط بحرانی اقلیمی به‌شمار می‌رود.

تصویر ۲: نمونه یک پل بتنی آسیب دیده در اثر سیکل های انقباض و انبساط در گذشت زمان

در این مقاله، قصد داریم بر پایه تجارب متنوع در آزمایشگاه بتن مرکز تحقیقات بتن ( متب)، این آزمون را به‌طور کامل شرح دهیم؛ از هدف و دامنه کاربرد آن گرفته تا تجهیزات مورد نیاز، روش اجرا، تحلیل نتایج و نکات کلیدی که در اجرای درست آن باید مدنظر قرار گیرد. هدف آن است که این محتوا، به مرجع عملی و علمی برای تمام مهندسان، ناظران، تکنسین های بتن (فن ورز بتن) و دانشجویانی تبدیل شود که قصد دارند از آسیب های سازه ای جلوگیری کنند.

هدف و دامنه کاربرد

اگر بخواهم ساده و شفاف بگویم، هدف اصلی این آزمون، بررسی این است که آیا بتن مورد استفاده در یک پروژه، می‌تواند در برابر سیکل‌های پی‌درپی یخ زدن و آب شدن مقاومت کند یا نه؟

در آزمایشگاه بتن، ما بارها با نمونه‌هایی مواجه شده‌ایم که از نظر مقاومت فشاری، عددهای خوبی داشته‌اند؛ اما وقتی وارد فاز تست یخبندان بتن شده‌اند، خیلی زود دچار افت شدید مدول، ترک‌های ریز داخلی، یا حتی ترک های درشت و شکست ظاهری شده‌اند.

در همین راستا، آزمایش ذوب و یخبندان بتن ، طبق استاندارد ملی ۱۹۲۲۷ (برگرفته ‌شده از ASTM C666)، به‌عنوان یک روش استاندارد برای تعیین رفتار بتن تحت تأثیر این چرخه ‌های حرارتی معرفی شده است. این آزمون با شبیه‌ سازی شرایط سخت  زمستانی، عملکرد بتن را در مواجهه با انجماد و ذوب  متوالی مورد ارزیابی قرار می‌دهد.

دامنه کاربرد این روش آزمون شامل موارد زیر است:

  • بررسی دوام بتن در مناطق سردسیر یا با نوسان دمایی  بالا (مناطقی که دمای هوا در زمستان به زیر صفر می‌رسد).
  • ارزیابی عملکرد بتن‌های مختلف شامل:
    • بتن‌های معمولی
    • بتن‌های حاوی افزودنی‌های هوازا
    • بتن‌های سبک یا متخلخل
    • بتن‌های خاص مانند HPC یا با الیاف
  • تعیین ضریب دوام بتن بر اساس کاهش مقاومت نسبی یا مدول دینامیکی طی چرخه‌های پی در پی
  • مقایسه عملکرد طرح‌ های اختلاط متفاوت در برابر پدیده انجماد و ذوب

نکته‌ای که از تجربه شخصی می‌دانم این است که در برخی پروژه ‌ها، به ‌ویژه در مناطق کوهستانی کشور، همین تست بوده که مشخص کرده کدام طرح اختلاط قابل قبول است و کدام باید به‌طور کامل بازطراحی شود.

در نهایت، این آزمون نه‌ تنها برای  ارزیابی عملکرد بتن در شرایط اقلیمی واقعی اهمیت دارد، بلکه یکی از معیارهای اصلی در کنترل کیفیت بتن‌ های مصرفی در پروژه ‌های زیرساختی و عمرانی در اقلیم ‌های سرد ایران  محسوب می‌شود.

مراجع الزامی

یکی از نکاتی که همیشه در اجرای آزمون‌های استاندارد مهم است، توجه به مراجع فنی ‌است که استاندارد بر اساس آن‌ها بنا شده است. در مورد آزمایش ذوب و یخبندان بتن ، این موضوع از آن‌جا اهمیت دوچندان دارد که در متن استاندارد ۱۹۲۲۷، ارجاع مستقیم و الزامی به ۱۱ مرجع خارجی و داخلی صورت گرفته است،یعنی نه‌تنها توصیه، بلکه شرط اعتبار نتایج انجام این دستورالعمل ها است. عدم استفاده و توجه به این مراجع موجب خطا و عدم پذیرش نتایج بدست آمده می شود.

مراجع الزامی به شرح ذیل میباشد :

فهرست مراجع الزامی در استاندارد ۱۹۲۲۷ (ویرایش ۱۴۰۱):

  1. ASTM C157 / C157M

روش آزمون تغییر طول ملات و بتن سیمان هیدرولیکی سخت‌شده

یادآوری:  معادل این مرجع استاندارد ملی ایران ۱۷۰۳۹ (۱۳۹۲) است.

  1. ASTM C192 / C192M

آیین‌کار ساخت و عمل‌آوری آزمونه‌های بتن در آزمایشگاه

یادآوری: معادل این مرجع استاندارد ملی ایران ۵۸۱ (۱۳۹۳)

  1. ASTM C215

روش آزمون فرکانس‌های اصلی تشدید نمونه‌های بتن

یادآوری: معادل این مرجع استاندارد ملی ایران ۱۷۷۲۳ (۱۳۹۳)

  1. ASTM C233

روش آزمون افزودنی‌های هوازا برای بتن

یادآوری: معادل این مرجع استاندارد ملی ایران ۲۹۳۴

  1. ASTM C295

راهنمای پتروگرافی سنگدانه‌های بتن

یادآوری: معادل این مرجع استاندارد ملی ایران ۱۳۵۵۲ (۱۳۸۹)

  1. ASTM C341 / C341M

آیین‌کار آماده‌سازی آزمونه‌های قالب‌گیری، مغزه‌گیری یا برش‌خورده

یادآوری: معادل این مرجع استاندارد ملی ایران ۱۷۷۲۵ (۱۳۹۹)

  1. ASTM C490

آیین‌کار استفاده از دستگاه تعیین تغییر طول در ملات و بتن

یادآوری: معادل با استاندارد ملی ایران ۱۷۰۴۲ (۱۳۹۹)

  1. ASTM C494 / C494M

مشخصات افزودنی‌های شیمیایی برای بتن

  1. ASTM C670

آیین‌کار تهیه معیارهای دقت و اریب در آزمون‌های مصالح ساختمانی

یادآوری: برابر با استاندارد ملی ایران ۲۲۸۹۸(۱۳۹۹)

  1. ASTM C823

آیین‌کار بررسی و نمونه‌برداری از بتن سخت‌شده در سازه‌ها

یادآوری: معادل استاندارد ملی ایران ۲۲۸۷۹ (۱۳۹۹)

  1. ASTM STP C169 and D(1,2)

اهمیت آزمون‌ها و ویژگی‌های بتن و مواد تشکیل‌دهنده بتن

نکته فنی:

در مرکز تحقیقات بتن، ما قبل از شروع هر دوره آزمون آزمایش ذوب و یخبندان بتن ، این مراجع را مرور می‌کنیم. چون تجربه به ما نشان داده که حتی کوچک‌ترین انحراف از این منابع، می‌تواند کل اعتبار آزمایش را زیر سؤال ببرد، مخصوصاً وقتی گزارش در پروژه‌های ملی یا زیر ساختی مورد استناد قرار می‌گیرد.

تجهیزات آزمایش ذوب و یخبندان بتن

اجرای صحیح آزمون مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن سریع، بدون دسترسی به تجهیزات تخصصی و تنظیم دقیق آن‌ها، ممکن نیست. من به‌ عنوان کارشناس آزمایشگاه، بارها دیده‌ام که کوچک‌ترین ناهماهنگی در عملکرد دستگاه یا عدم رعایت الزامات دمایی، باعث رد کامل نتایج یا ناپایداری داده‌ها شده است.

مطابق با متن رسمی استاندارد، تجهیزات الزامی برای این آزمون به شرح زیر هستند:

دستگاه ذوب و یخبندان بتن
  1. محفظه آزمون با قابلیت اجرای خودکار چرخه‌ها

دستگاه باید دارای یک یا چند محفظه باشد که امکان قرارگیری آزمونه‌ ها در معرض چرخه‌های مشخص انجماد و ذوب را فراهم کند. این محفظه باید به سیستم سرمایش و گرمایش مجهز باشد و کنترل خودکار و پیوسته چرخه‌ها را در دمای مورد نیاز اجرا کند.

در صورتی که دستگاه به ‌صورت دستی کار می‌کند یا قابلیت خودکار ندارد، باید شرایطی فراهم شود که در زمان توقف آزمون، آزمونه‌ها در حالت یخ‌ زده باقی بمانند.

  • شرایط قرارگیری آزمونه‌ها در چرخه‌ها
  • در روش الف، آزمونه‌ها باید حداقل با ¾ اینچ (حدود ۲۰ میلی‌متر) و حداکثر با ⅛ اینچ (حدود ۳ میلی‌متر) آب احاطه شوند.
  • در روش ب، آزمونه‌ها در مرحله یخ‌زدن باید به‌طور کامل در هوا، و در مرحله ذوب به‌طور کامل در آب قرار گیرند.
  • استفاده از ظروف صلب یا فلزی که احتمال تخریب آزمونه‌ها را بالا می‌برد، مجاز نیست.
  • آزمونه‌ها با طول‌های متفاوت باید طوری در ظرف قرار گیرند که به علائم سنجه‌ها آسیب نرسد.

یادآوری: تجربه نشان داده در دستگاه‌هایی که از هوا (نه مایع) برای انتقال گرما استفاده می‌کنند، ممکن است فشار حاصل از یخ ‌زدگی به ظرف یا آزمونه آسیب برساند. در صورت مشاهده  خرابی در ظرف، نتایج آزمون باید با احتیاط تفسیر شوند.

در مرکز تحقیقات بتن، انتخاب روش به نوع پروژه و خواست کارفرما بستگی دارد؛ روش( الف) رایج ‌تر است، اما روش( ب )برای بررسی دقیق‌تر تورم سطحی استفاده می‌شود.

  • محل اندازه‌گیری دما و نصب سنسور
  • در روش الف: دما باید در سطح نمونه اندازه‌گیری شود.
  • در روش ب: دما باید در سطح محفظه نمونه ثبت شود.

در هر دو روش، دما باید در بازه ±۱ درجه سانتی‌گراد باقی بماند مگر در لحظه انتقال از یخ ‌زدگی به ذوب (و بالعکس).

آزمونه‌ها نباید مستقیماً با منبع انتقال حرارت تماس داشته باشند. استفاده از شبکه یا توری فلزی برای قرارگیری آزمونه‌ها در ظرف مجاز است به شرطی که تماس کامل با سطح آزمونه نداشته باشد و انتقال حرارت مستقیم صورت نگیرد.

  1. تجهیزات اندازه‌گیری دما

شامل دما سنج‌ها و ترموکوپل‌هایی است که باید توانایی اندازه‌گیری دقیق دما در نقاط مختلف محفظه و سطح آزمونه را تا دقت ۳± درجه سانتی‌گراد داشته باشند.

  1. دستگاه آزمون دینامیکی

در صورت استفاده از روش  الف، باید از دستگاهی برای اندازه‌گیری مدول دینامیکی بتن استفاده شود. این دستگاه باید مطابق با ASTM C215 باشد. روش‌های مجاز شامل آزمون تشدید عرضی، طولی و پیچشی است.

  1. مقایسه‌گر طول (تغییر طول‌سنج)

در صورت استفاده از روش ب، دستگاه تغییر طول باید مطابق با ASTM C490 باشد.

  • در صورتی که طول نمونه بیشتر از ۲۴۹ میلی‌متر (۵⁄۳ اینچ) باشد، باید از میله مرجع استفاده شود.
  • دقت میکرومتر یا وسایل مدرج باید با الزامات واسنجی مطابقت داشته باشد.
  1. ترازوی دقیق

ترازو باید قادر باشد وزن آزمونه‌ها را در محدوده ±۳۸٪ از وزن آزمونه با دقت حداقل ۰.۱ گرم (معادل با دقت ۸/۹ lb یا ۸۳/۸ g) اندازه‌گیری کند.

  1. محفظه گرمایش و سرمایش

این محفظه باید توانایی حفظ دمای آزمونه‌ها در شرایط واقعی چرخه ‌های یخ ‌زدن و آب شدن را داشته باشد.

  • در زمانی که آزمونه‌ها برای انجام آزمون مدول دینامیکی یا اندازه‌گیری طول از محفظه خارج می‌شوند، دمای آن‌ها باید در محدوده تعیین ‌شده باقی بماند.
  • استفاده از محفظه ثابت در پایان چرخه ذوب برای نگهداری آزمونه‌ها تا زمان انجام آزمون، مجاز است، به شرط آنکه دما کنترل ‌شده باشد.

توجه: تغییر دمای آزمونه در زمان اندازه‌گیری طول می‌تواند به‌طور مستقیم بر دقت نتایج تأثیر بگذارد.

توجه من در اجرای این آزمون همیشه به این بوده که پایداری دمایی دستگاه، دقت سنسورها و یکنواختی شرایط بین آزمونه‌ها کاملاً رعایت شود. کوچک‌ترین ناهماهنگی در دمای چرخه یا مدت زمان، می‌تواند در نتایج تأثیر مستقیم داشته باشد، مخصوصاً وقتی پای گزارش‌های پروژه‌ای مهم در میان است، به همین دلیل پیشنهاد میکنم از یک شخص متخصص در امور آزمایشگاه بتن کمک بگیرید. ما در مرکز تحقیقات بتن ( متب) در کنار شما هستیم کافیست با ما تماس بگیرید.

چرخه‌های یخ‌زدن و آب‌شدن

چرخه‌های یخ‌ زدن و آب ‌شدن باید مطابق با الزامات استاندارد و با اندازه‌گیری دمای نمونه ‌های آزمون و نمونه‌های کنترل بتن مشابه انجام شود. در نمونه‌های کنترل، حسگرهای اندازه‌گیری دما تعبیه شده است و موقعیت این نمونه‌ها باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که تغییرات شدید دما در نقاط مختلف محفظه آزمون را نشان دهد.

  1. چرخه‌های استاندارد یخ‌زدن و آب‌شدن

چرخه‌های اسمی یخ ‌زدن و آب‌ شدن شامل دو مرحله است:

  1. سرد کردن نمونه‌ها از ۴±۱ درجه سانتی‌گراد (۳۹±۲ درجه فارنهایت) به ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد (۰±۴ درجه فارنهایت).
  2. گرم کردن نمونه‌ها از ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد (۰±۴ درجه فارنهایت) به ۴±۱ درجه سانتی‌گراد (۳۹±۲ درجه فارنهایت).

الف) روش الف (چرخه‌های سریع):

– زمان هر چرخه نباید کمتر از ۲ ساعت و بیشتر از ۴ ساعت باشد.

– زمان گرم کردن نمونه نباید کمتر از ۲۰٪ زمان کل چرخه باشد.

ب) روش ب (چرخه‌های آهسته):

– زمان گرم کردن نمونه نباید کمتر از ۲۵٪ زمان کل چرخه باشد.

  1.  الزامات دمایی و زمانی 

– در پایان مرحله سرد کردن، دمای نمونه‌ها باید به ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد (۰±۴ درجه فارنهایت) برسد.

– در پایان مرحله گرم کردن، دمای نمونه ‌ها باید به ۴±۱ درجه سانتی‌گراد (۳۹±۲ درجه فارنهایت) برسد.

– دمای نمونه‌ها هرگز نباید از ۳۵- درجه سانتی‌گراد (۳۱- درجه فارنهایت) کمتر یا از ۶ درجه سانتی‌گراد (۴۳ درجه فارنهایت) بیشتر شود.

  1. زمان‌های بحرانی 

– زمان لازم برای کاهش دمای مرکز نمونه از ۴±۱ درجه سانتی‌گراد به ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد نباید کمتر از نصف زمان کل سرد کردن باشد.

– زمان لازم برای افزایش دمای مرکز نمونه از ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد به ۴±۱ درجه سانتی‌گراد نباید کمتر از نصف زمان کل گرم کردن باشد.

– برای نمونه‌هایی که باید مقایسه شوند، زمان تغییر دمای نمونه از ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد به ۴±۱ درجه سانتی‌گراد نباید بیش از یک ‌ششم زمان کل سرد کردن تفاوت داشته باشد.

– زمان تغییر دمای نمونه از ۴±۱ درجه سانتی‌گراد به ۱۸-±۲ درجه سانتی‌گراد نباید بیش از یک‌سوم زمان کل گرم کردن تفاوت داشته باشد.

  1. کنترل شرایط آزمون

– اختلاف دمای مرکز و سطح نمونه نباید بیشتر از ۲۸ درجه سانتی‌گراد (۵۰ درجه فارنهایت) باشد.

– فاصله زمانی بین مرحله آب ‌شدن و یخ‌ زدن نباید بیش از ۱۰دقیقه باشد، مگر در مواردی که آزمون مطابق با بخش‌های خاصی انجام شود.

یادآوری:

– در بیشتر موارد، کنترل یکنواخت دما با حفظ بارگذاری نمونه‌ها در دستگاه امکان‌پذیر است.

– در صورت عدم دسترسی به ظرفیت کافی، می‌توان از نمونه‌های جایگزین برای پر کردن فضای خالی استفاده کرد.

– برای بتن‌ هایی با ترکیبات بسیار متفاوت، ممکن است نیاز به تنظیمات خاص دستگاه باشد.

نمونه‌برداری
  • اجزای مواد مورد استفاده برای ساخت نمونه ‌های بتنی در آزمایشگاه، باید مطابق با استاندارد های مربوط به نمونه‌ برداری انجام شود تا اطمینان حاصل گردد که نمونه‌ها نماینده واقعی مصالح مورد استفاده هستند.
  • نمونه‌ های مورد استفاده برای آزمون‌ های مقاومت در برابر یخ ‌زدن و آب ‌شدن باید مطابق با استاندارد ASTM C823 تهیه شوند. این استاندارد روش‌های صحیح نمونه‌ برداری از بتن تازه و آماده ‌سازی نمونه‌های آزمایشگاهی را مشخص می‌کند.
مشخصات آزمونه‌ها

  1. شکل و ابعاد آزمونه‌ها

– آزمونه‌ های مورد استفاده در این آزمایش باید به شکل استوانه‌ای ساخته شوند و مطابق با استانداردهای ASTM C490 و ASTM C192/C192M عمل‌آوری گردند.

– حداقل و حداکثر ابعاد مجاز:

  • قطر، عمق یا عرض آزمونه‌ها: ۷۵ میلی‌متر (۳ اینچ) تا ۱۲۵ میلی‌متر (۵ اینچ)
  • طول آزمونه‌ها: ۲۷۵ میلی‌متر (۱۱ اینچ) تا ۴۰۵ میلی‌متر (۱۶ اینچ)
  1. آماده‌سازی آزمونه‌ها

آزمونه‌ها می‌توانند از بتن سخت ‌شده بریده شوند. در این صورت:

– باید از خشک‌ شدن آزمونه‌ها جلوگیری شود. این کار می‌تواند با پیچیدن نمونه‌ها در پلاستیک یا سایر روش‌های مناسب انجام پذیرد.

– نمونه‌های بریده‌ شده باید مطابق با استاندارد ASTM C341/C341M به گل‌ میخ‌های اندازه‌گیری مجهز شوند.

  1. شرایط نگهداری آزمونه‌ها

– از زمان خارج‌کردن آزمونه‌ها از قالب تا شروع آزمایش، باید در آب اشباع ‌شده با آهک نگهداری شوند.

– تمام آزمونه‌هایی که با یکدیگر مقایسه می‌شوند، باید در ابتدا ابعاد نامی یکسانی داشته باشند.

روش اجرای آزمون

۱.آماده‌سازی آزمونه‌ها 

– آزمونه‌های قالب‌ گیری شده باید حداقل به مدت ۱۴ روز قبل از آزمون عمل ‌آوری شوند، مگر شرایط دیگری مشخص شده باشد.

– آزمونه‌های بریده شده از بتن سخت ‌شده باید به مدت ۴۸ ساعت در آب اشباع ‌شده با آهک با دمای ۲۲ ± ۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری شوند.

  1. تنظیم دمای آزمونه‌ها

– بلافاصله پس از عمل‌آوری، آزمونه‌ها باید به دمای ۲ ± ۲ درجه سانتی‌گراد (دمای آب‌شدن در چرخه یخ زدن) رسانده شوند.

– جرم، طول اولیه و ابعاد مقطع آزمونه‌ها مطابق با استاندارد ASTM C215 اندازه‌گیری شود.

– از خشک ‌شدن آزمونه‌ها در فاصله خارج‌کردن از محفظه عمل‌آوری تا شروع آزمون جلوگیری شود.

  1. شروع چرخه‌های یخ زدن و آب‌شدن

– آزمون با قراردادن آزمونه‌ها در آب گرم در ابتدای چرخه آب ‌شدن آغاز می‌شود.

– پس از هر۳۶ چرخه (یا کمتر در صورت نیاز)، آزمونه‌ها از دستگاه خارج شده و موارد زیر انجام می‌شود:

– اندازه‌گیری بسامد طبیعی عرضی مطابق با استاندارد ASTM C215.

– توزین آزمونه‌ها.

– بازگرداندن آزمونه‌ها به دستگاه پس از اطمینان از رسیدن به دمای مطلوب.

– در روش الف، آب ظرف باید تعویض و آزمونه‌ها به صورت تصادفی در دستگاه چیده شوند.

آزمون تا یکی از شرایط زیر ادامه می‌یابد:

– رسیدن به ۳۰۰ چرخه.

– کاهش مدول کشسانی دینامیکی به ۶۰٪ مقدار اولیه.

– رسیدن تغییر طول به ۰.۱٪ (در صورت انجام آزمون تغییر طول اختیاری).

  1. شرایط توقف چرخه‌ها

– در صورت خرابی دستگاه یا نیاز به توقف، آزمونه‌ها باید در حالت یخزده نگهداری شوند:

– در روش الف، آزمونه‌ها در ظرف محصور شده و در دمای -۱۸ ± ۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شوند.

– در روش ب، از مواد نگهدارنده رطوبت استفاده شده و آزمونه‌ها در یخچال قرار می‌گیرند.

محاسبات :

مدول کشسانی دینامیکی نسبی

مقدار مدول کشسانی دینامیکی نسبی را به شرح زیر محاسبه کنید:

که درآن:

: مدول کشسانی نسبی بعد از c چرخه یخ زدن و آب شدن ، بر حسب درصد.

: بسامد طبیعی عرضی بعد از صفر چرخه یخ زدن و آب شدن.

: بسامد طبیعی بعد از c چرخه یخ زدن و آب شدن.

یادآوری- محاسبات مدول کشسانی دینامیکی، بر این فرض متکی است که وزن و ابعاد آزمونه در خلال انجام آزمایش ثابت می ماند.

این فرض و بسیار از موارد در اثر جدا شدن تکه هایی از آزمونه درست نیست. با این حال  Pc  ببه دست آماده برای مقایسه مدول دینامیکی کشسانی ها مختلف با فرمولاسیون بتنی متفاوت مناسب است.

ضریب دوام

پارامتر دوام را به شرح زیر محاسبه کنید:

DF= PN / M

که در آن:

DF  : ضریب دوام  برای آزمونه؛

P  : مدول کشسانی دینامیکی نسبی N چرخه، بر حسب درصد؛

N  : تعداد چرخه هایی که در آن P به حداقل مقدار مشخص شده برا خاتمه انجام آزمون می رسد، یا تعداد چرخه هایی که آزمون یخ زدن بعد از آن خاتمه مییابد (هر کدا کمتر است)؛ و

M  : تعداد چرخه هایی که آزمون یخزدن بعد از آن خاتمه مییابد، هستند.

 درصد تغییر طول

درصد تغییر طول را با استفاده از شرح ذیل محاسبه کنید :

: تغییر طو آزمونه بعد از C  چرخه یخ زدن ؛

: طول خوانده شده توسط مقایسه گر طول در صفر چرخه؛

: طول خوانده شده توسط مقایسه گر طول بعد از C چرخه؛

: طول موثر بین داخلی ترین انتها گل میخ ها سنجه، مطابق با استاندارد ASTM C490.

وقتی آزمایش به پایان می‌رسد یا در میانه‌ی مسیر وارد مرحله ارزیابی می‌شویم، تحلیل نتایج نقش حیاتی دارد. من بارها دیده‌ام که اگر نحوه محاسبه و تفسیر داده‌ها به‌درستی انجام نشود، حتی آزمون‌های دقیق هم منجر به تصمیمات اشتباه در پروژه می‌شوند، در مرکز تحقیقات بتن مهم‌ترین نکته‌ای که در تحلیل نباید فراموش شود این است که یک نتیجه عددی صرفا، بدون تفسیر دقیق، به‌تنهایی نمی‌تواند مبنای تصمیم‌گیری اجرایی باشد، ما همیشه داده‌ها را در کنار نوع بتن، محل مصرف، شرایط اقلیم و مشخصات پروژه بررسی می‌کنیم.

در نظر داشته باشید که میتوانید متن کامل استاندارد آزمون آزمایش ذوب و یخبندان بتن را از سایت مرکز دانلود و مطالعه کنید و یا جهت رزرو آزمایش و کسب اطلاعات بیشتر با همکاران من در

تماس حاصل فرمایید.

نکات کلیدی در آزمایش ذوب و یخبندان بتن

در طی سال‌هایی که این آزمون را در متب انجام داده‌ام، بارها دیده‌ام که موفقیت یا شکست آن، صرفاً وابسته به پیروی صِرف از مراحل استاندارد نیست. بلکه جزئیات اجرایی، کیفیت تجهیزات، تجربه تکنسین بتن (فن ورز بتن) و حتی نحوه ذخیره‌سازی آزمونه‌ها، در نتیجه نهایی تعیین‌کننده‌اند.

در این بخش، مهم‌ترین نکاتی را که از دل آزمون‌ها و تجربه‌های واقعی بیرون کشیده‌ام، با شما به اشتراک می‌گذارم:

 ۱. آزمونه‌ای که خوب ساخته نشده، قابل اعتماد نیست.

حتی اگر همه‌چیز مطابق با استاندارد اجرا شود، اگر نمونه از ابتدا هوادار نشده یا دچار تفکیک شده باشد، نتیجه آزمون گمراه‌کننده خواهد بود. همیشه بررسی ظاهری و ابعادی آزمونه را قبل از شروع چرخه‌ها انجام دهید.

 ۲. دستگاه چرخه یخ‌زدگی باید دقیق، کالیبره و پایدار باشد.

تجربه ما در متب نشان داده که کوچک‌ترین نوسان در نرخ سرمایش یا گرمایش، می‌تواند منحنی مدول دینامیکی را مختل کند و داده‌های آزمون را بی‌ارزش کند.

 ۳. انتخاب بین روش الف و ب باید هدف‌محور باشد.

اگر هدف بررسی دوام کلی بتن در پروژه‌ای خاص است، روش الف (مدول دینامیکی) کفایت می‌کند. اما اگر هدف بررسی رفتار انبساطی سطح یا خطر پوسته‌شدگی باشد، روش ب دقیق‌تر عمل می‌کند.

 ۴. مدیریت زمان آزمون اهمیت حیاتی دارد.

در پروژه‌هایی که خیلی عجله دارند، دیده‌ام که برخی آزمایشگاه‌ها تعداد چرخه‌ها را کم کرده‌اند یا دوره اندازه‌گیری را افزایش داده‌اند. چنین کاری کاملاً غیراستاندارد است و نتیجه آزمون فاقد اعتبار می باشد.

 ۵. ثبت و نگهداری دقیق داده‌ها، بخشی از آزمون است.

نرم‌افزار ثبت دما، فایل‌های ذخیره‌سازی داده‌های مدول، گزارش توزین‌ها و تغییر طول، همه باید به‌صورت دقیق، منظم و قابل ردیابی نگهداری شوند.

 ۶. نتایج این آزمون را باید در کنار شرایط اقلیمی واقعی تحلیل کرد.

به‌عنوان مثال، در یک پروژه در تهران، بتنی با ضریب دوام ۶۸٪ کاملاً قابل قبول بود. اما همان طرح اختلاط در پروژه‌ای در اردبیل، به‌دلیل چرخه‌های یخبندان شدیدتر، رد شد. پس تفسیر عدد بدون درک بستر اقلیمی، کافی نیست.

 و در نهایت، همیشه به همکارانم می‌گویم:

آزمایش یخ‌زدگی، فقط یک تست فنی نیست؛ یک پیش‌بینی از آینده سازه است.

اگر آن را با دقت اجرا نکنیم، آنچه ترک برمیدارد بتن نیست، بلکه اعتماد کارفرما به کیفیت خواهد بود.

اگر تا این‌جا با من همراه بوده‌اید، احتمالاً به این نتیجه رسیده‌اید که آزمایش ذوب و یخبندان بتن ، نه یک تشریفات اداری، بلکه یک گام ضروری برای تضمین دوام سازه‌های بتنی شما می باشد.

در مرکز تحقیقات بتن (متب)، ما این آزمون را تنها با تکیه بر استاندارد انجام نمی‌دهیم، بلکه با تکیه بر سال‌ها تجربه میدانی، تجهیزات به ‌روز، و دقت علمی بالا، نتایجی ارائه می‌دهیم که برای تصمیم‌گیری مهندسی قابل اعتماد هستند.

اگر در حال طراحی یا اجرای سازه‌ای در مناطق سردسیر یا کوهستانی ایران هستید، این آزمون باید بخشی از فرآیند کنترل کیفیت بتن شما باشد.

برای دریافت مشاوره یا رزرو انجام آزمایش

شما می‌توانید همین حالا با کارشناسان ما در مرکز تحقیقات بتن (متب) تماس بگیرید یا از طریق سایت رسمی مرکز، فرم درخواست خود را ثبت کنید یا مستقیماً با شماره‌های تماس درج ‌شده در سایت، در ارتباط باشید.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

دیدگاهتان را بنویسید