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

آزمایش تعیین مقاومت الکتریکی بتن

آزمایش تعیین مقاومت الکتریکی بتن، هم روی نمونه اخذ شده از بتن قابل انجام است و هم میتواند مانند به صورت درجا، در محل انجام میگردد. مقاومت در برابر عبور جریان الکتریکی از بتن استباع میتوانند نشانه ای از نفوذ پذیری آن در برابر آب و به ویژه انتشار و مهاجرت یونی.

متداول ترین روش آزمایش با چهار الکترود انجام میشود که به آرایش ونر (wenner) معروف است، انجام میگردد. در این آزمایش تعداد چهار الکترود فلزی به درون حفره های کم عمقد و از پیش ایجاد شده به وسیله دستگاه حفاری مخصوص، با فاصله یکسان از یکدیگر و واقع در یک خط صاف بر سطح بتن، قرار میگیرند. فاصله بین الکترود ها معمولا ۵۰ میلی متر است. [۸]

در خلال آزمایش جریان الکتریکی بین دو الکترود انتهایی برقرار میگردد و افت پتانسیل بین دو الکترود وسط اندازه گیری و ثبت میگردد. قرائت تحت تاثیر حضور رطوبت یا نمک ها در بتن، وجود میلگرد در نزدیکی سطح و یا ارتباط ضعیف بین الکترود ها قرار میگیرد. [۸]

معیار ارزیابی بتن، در جدول ۱-۶ ارائه شده است.

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

توضیح کامل آزمایش مقاومت الکتریکی بتن (آزمایش ونر بتن)

• اصول اندازه‌ گیری مقاومت الکتریکی بتن

آزمایش ونر یک آزمایش غیرمخرب بتن برای اندازه‌ گیری مقاومت الکتریکی بتن می باشد. این روش بر اساس تکنیک چهار پروب یا سنسور است که در آن جریان الکتریکی از طریق دو الکترود خارجی اعمال می‌شود و ولتاژ حاصل از آن با استفاده از دو الکترود داخلی اندازه‌گیری می‌شود. مقاومت الکتریکی بتن با استفاده از فرمول ونر محاسبه می‌شود:

این آزمایش اطلاعاتی درخصوص مقاومت بتن در برابر نفوذ یون‌های مختلف، به ‌ویژه یون‌های کلر که می‌تواند منجر به خوردگی میلگردها شود، ارائه می‌دهد.

ارتباط با دوام بتن

مقاومت الکتریکی رابطه مستقیمی با دوام بتن دارد. مقاومت بالا نشان‌ دهنده نفوذپذیری کم، کاهش نفوذ یون‌های کلر و مقاومت بیشتر در برابر خوردگی است. در مقابل آن، مقاومت الکتریکی پایین ممکن است نشان‌دهنده رطوبت بالا، کیفیت پایین بتن یا خطر بالای خوردگی باشد.

• روش‌شناسی

مراحل انجام آزمایش مقاومت الکتریکی بتن:

آماده‌سازی سطح بتن :  اطمینان حاصل کنید که سطح بتن تمیز، عاری از آلودگی  و مقداری مرطوب باشد.

قرارگیری الکترودها:  چهار الکترود را در یک خط مستقیم با فاصله‌های برابر (معمولاً ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر) قرار داده شود.

اعمال جریان: یک جریان متناوب (AC) با فرکانس پایین از طریق الکترودهای خارجی اعمال کنید.

اندازه‌گیری ولتاژ: ولتاژ ایجاد شده بین الکترودهای داخلی را اندازه‌گیری نمایید.

محاسبه داده‌ها:  با استفاده از فرمول ونر، مقاومت الکتریکی را محاسبه کنید.

مقایسه با سایر روش‌ها

آزمایش نفوذ یون کلر تسریع شده در بتن: (RCPT)  این آزمایش نفوذ کلر را اندازه ‌گیری می‌کند اما نیاز به نمونه ‌برداری مخرب دارد.

آزمایش پتانسیل الکتریکی بتن یا نیم‌ سلولی(هافسل):  احتمال خوردگی را ارزیابی می‌کند اما داده‌های مستقیم از مقاومت الکتریکی ارائه نمی‌دهد.

آزمایش مقاومت سطحی بتن:  مشابه آزمایش ونر است اما سطح وسیع ‌تری را اندازه ‌گیری می‌کند.

• کاربردهای عملی آزمایش ونر

سناریوهای مناسب استفاده از آزمایش مقاومت الکتریکی بتن:

سازه‌های دریایی: نظارت بر پتانسیل خوردگی در محیط‌های با مواجهه شدید با کلر.

عرشه بتنی پل‌ها: ارزیابی اثر نمک‌های یخ ‌زدا بر دوام بتن.

محیط‌های ساحلی: بررسی خطر خوردگی بتن ناشی از تماس با آب شور.

استفاده در برنامه ‌ریزی تعمیرات و نگهداری سازه های بتنی

مهندسان و پیمانکاران می‌توانند از نتایج آزمایش ونر برای پیش‌بینی طول عمر بتن و تعیین استراتژی‌های مناسب تعمیرات و نگهداری استفاده کنند. مقاومت الکتریکی بالا معمولاً نشان‌ دهنده عمر طولانی‌تر است، در حالی که مقاومت های پایین اشاره به نیاز اقدامات حفاظتی فوری و ضروری دارد.

• عمق فنی

اصول ریاضی و الکتریکی:

آزمایش ونر بر اساس قانون اهم انجام می‌شود که جریان، ولتاژ و مقاومت را به هم مرتبط می ‌کند. فاصله بین الکترودها بر دقت اندازه‌ گیری تأثیر می‌گذارد، به طوری که فاصله بیشتر معمولاً اندازه‌ گیری عمیق ‌تری را فراهم می نماید.

عوامل موثر در آزمایش

طرح اختلاط بتن: میزان بالاتر سیمان مصرفی در بتن معمولاً مقاومت الکتریکی را افزایش می‌دهد.

میزان رطوبت: بتن اشباع ‌شده مقاومت کمتری دارد.

دما: دمای بالاتر می‌تواند مقاومت الکتریکی را کاهش دهد.

شرایط عمل‌آوری: عمل‌آوری و کیورینگ نامناسب ممکن است مقاومت الکتریکی را کاهش دهد.

• صنعت و تحقیقات انجام شده

توسعه تاریخی:

آزمایش ونر توسط فرانک ونر در سال ۱۹۱۵ برای آزمایش مقاومت الکتریکی خاک معرفی شد. تطبیق این روش برای ارزیابی بتن با تمرکز فزاینده بر نظارت بر دوام سازه‌ها در اواخر قرن بیستم افزایش یافت.

نوآوری‌ها:

پیشرفت‌های اخیر شامل دستگاه‌های خودکار با قابلیت ثبت داده‌ها به‌ صورت لحظه ‌ای، حسگرهای بی‌سیم و ادغام با سیستم‌های پایش سلامت سازه‌ها می باشد که خدمات را می توانید از واحد آزمایشگاه بتن مرکز تحقیقات بتن (متب) دریافت نمایید. مرکز تحقیقات بتن دارای پیشرفته ترین دستگاه تعیین مقاومت الکتریکی بتن با برند سویسی-آمریکایی پروسک می باشد.

• تفسیر نتایج آزمایش تعیین مقاومت الکتریکی بتن

محدوده‌های معمول مقاومت الکتریکی برای بتن به شرح زیر می باشد:

بیشتر از ۲۰ کیلو اهم-سانتی‌متر: دوام عالی، خطر خوردگی پایین.

۱۰ تا ۲۰ کیلو اهم-سانتی‌متر: دوام متوسط، خطر خوردگی متوسط.

کمتر از ۱۰ کیلو اهم-سانتی‌متر: دوام ضعیف، خطر خوردگی بالا.

ترکیب نتایج آزمایش ونر با سایر آزمایش‌ها مانند آنالیز درصد محتوای کلر، ارزیابی جامعی از دوام بتن سازه ارائه می‌دهد.

• راهنمای عملی

بهترین روش‌ها:

فاصله الکترودها را ثابت و سطح بتن را مرطوب نگه دارید.

آزمایش‌ها را در نقاط متعدد انجام دهید تا نتایج دقیق‌ تری به دست آید.

از انجام آزمایش در مناطقی با حضور میلگرد زیر سطح الکترودها خودداری کنید.

کالیبراسیون و نگهداری تجهیزات:

دستگاه‌ها را به‌ طور منظم با استفاده از مواد مرجع کالیبره کنید.

الکترودها را تمیز کنید تا اندازه ‌گیری‌های دقیق انجام شود.

تجهیزات را در شرایط محیطی کنترل ‌شده نگهداری کنید تا از خرابی سنسورها جلوگیری شود.

• بررسی فنی پیشرفته

مقاومت الکتریکی بتن به ‌عنوان شاخصی برای ارزیابی ساختار منافذ بتن، نفوذپذیری و دوام کلی بتن عمل می‌کند. برهم ‌کنش‌های الکتروشیمیایی بین رطوبت، یون‌های کلر و میلگردها با استفاده از این تکنیک به ‌طور موثری پایش می‌شوند و اطلاعات ارزشمندی برای تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه و افزایش عمر سازه‌های بتنی ارائه می‌دهند.

این راهنما درک جامعی از آزمایش ونر ارائه می‌دهد و به متخصصان ساخت و سازهای بتنی در ارزیابی دوام بتن و تضمین یکپارچگی سازه‌ها در طولانی ‌مدت کمک می‌نماید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص این آزمایش و دریافت خدمات آزمایشگاهی با واحد آزمایشگاه بتن مرکز تحقیقات بتن تماس بگیرید.

شماره های تماس: ۸۸۶۶۴۱۵۱ – ۸۸۶۶۴۱۵۲[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]