انواع تست های کیفی بتن کدام‌اند؟

برای تولید سازه‌های مقاوم بتنی بدون تردید به بهره‌مندی از بتن‌های مرغوب در شرایط ایده‌آل فیزیکی و محیطی نیاز داریم. وقتی شرایط محیط و حتی تنوع اقلیمی گوناگون است و سازه بتنی با شرایط کاملا متغیری از تهاجمات محیطی و یا بارهای دینامیکی و استاتیکی سروکار دارد، لذا به ویژگی‌های تخصصی نیز مجهز است که برای ارزیابی این ویژگی‌ها انواع تست های کیفی بتن طراحی ‌شده است.

تست کیفی بتن متنوع است و در مراحل اجرای آن بررسی برخی از ویژگی‌های کلی انواع بتن بررسی می‌شود. هر تست بتن در واقع یک راهکار عینی برای بررسی توانمندی‌ها و یا قابلیت‌های آتی بتن در مواجهه با شرایط پیچیده محیطی و حتی بارگذاری‌های غیرمتعارف است. در این مقاله از گروه مت سل موتور جستجوی تخصصی صنعت ساختمان به بررسی فنی و روش اجرای انواع تست کیفی بتن می‌پردازیم. اگر هم قصد خرید قطعه بتنی دارید می‌توانید از طریق مت سل اقدام کنید.

تست کیفی بتن

تست‌های یخبندان و آب شدگی بتن

آزمایش یخبندان از سری مهمترین تست های کیفی بتن است که به بررسی عکس‌العمل سازه‌های بتنی در مواجهه با عوامل متغیر محیطی در چرخه‌های ذوب و یخبندان می‌پردازد. این تست بتن تحت شرایط دو استاندارد کلی انجام می‌شود:

  • ایجاد چرخه‌های یخبندان و آب شدگی پی‌درپی در شرایط اشباع و آب‌وهوای کنترل‌ شده که به بررسی وزن بتن، مقاومت فشاری بتن، تغییرات حجمی بتن و شرایط مدول ارتجاعی دینامیکی بتن در این چرخه‌های پی‌درپی می‌پردازد.
  • ایجاد چرخه‌های یخبندان و آب شدگی پی‌درپی در مجاورت جریانی از آب حاوی نمک‌ها و یا نمک‌های یخ زدا که در طول این آزمایش به بررسی مقاومت فشاری بتن و یا کنترل پوسته شدن سطحی بتن پرداخته می‌شود.

هر دو استاندارد تست بتن تحت شرایط یخبندان در سنین کم و حد فاصل روزهای 28 الی ۹۰ روزه در محل آزمایشگاه انجام گرفته و بررسی نتایج آن در مدت زمان طولانی انجام می‌پذیرد. در این روش‌های تست کیفی بتن تحت حالت اشباع به پارامترهای کلیدی از جمله کاهش مدول ارتجاعی دینامیکی توجه کامل شده و این فاکتور را پس از تعداد معین سیکل یخبندان و آب شدگی به شکل درصد مدول ارتجاعی بیان می‌کنند.

تست تبلور نمک‌ها

تست کیفی بتن در مقابل با تبلور نمک‌ها در قامت چندین مرحله آزمایش کلی از ساختار بتن اجرا می‌شود. عملاً یک دستورالعمل کلی برای طی شدن این آزمایش‌ها پیش‌بینی نشده است. با این ‌وجود به ‌علت اهمیت تأثیر نمک‌ها در ساختار بتن خصوصاً در مناطق خشک و یا نیمه‌خشک، سری تخصصی از انواع آزمایش بتن و بررسی تأثیر نمک‌ها و یا آب‌های حاوی نمک‌ها تدوین شده ‌است.

آزمایش ماندگاری در تهاجم سولفات‌ها

در سطح استانداردهای شناخته ‌شده و بین‌المللی مانند ASTM و یا EN برای بررسی تأثیر سولفات‌ها در تخریب بافت بتن آزمایش‌های استاندارد شده‌ای تدوین نشده است. با این ‌وجود برخی دستورالعمل‌ها برای بررسی وضعیت تهاجم سولفات‌ها وجود دارد که در آنها به بررسی تهاجم نمک‌های سولفاته در بازه‌های طولانی ‌مدت می‌پردازد. در این تست های کیفی بتن سعی در انجام انواع روش‌های اختلاط سیمان، بررسی محدود نسبت آب به سیمان و یا بررسی شرایط عیار سیمان برای تقابل با پدیده سولفاته شدن دارند. در عین ‌حال به بررسی حضور افزودنی‌ها مانند پوزولان‌ها، سرباره‌ها و یا حباب زاها برای تأثیر مثبت و یا منفی در تخریب تهاجم سولفاته شدن می‌پردازند. در کل آزمایش سولفاته شدن در دسته‌بندی تست های کیفی بتن با رویکرد آزمون‌ و خطا قرار می‌گیرد.

تست کیفی بتن

آزمایش تأثیر کربناسیون

از سری متداولترین انواع تست های کیفی بتن است که در سطح استاندارد RILEM تدوین شده ‌است. البته در این سال‌های اخیر استاندارد بین‌المللی EN نیز دستورالعمل معین مشابه دستورالعمل RILEM برای بررسی شرایط کربناسیون بتن معرفی کرده ‌است.

در این آزمایش به بررسی عمق بتن کربناته شده می‌پردازند و برای بیان نتایج آزمایش نیز از محلول فنل فتالئین استفاده می‌کنند. این آزمایش در سنین بالای بتن پس‌ از سخت شدن نهایی آن‌هم در شرایط محیط واقعی انجام می‌شود تا بتوان تأثیر کربناسیون در شرایط نفوذپذیری CO2 را بررسی کرد. از نگاه عملیاتی هیچکدام از این آزمایش‌ها نمی‌توانند روند دقیق از عمق کربناته شدن بتن را بیان کنند؛ اما به ‌خوبی می‌توانند اطلاعات دقیقی از مقدار نفوذپذیری گاز CO2 در عمق بتن را معین سازند.

آزمایش تأثیر محیط قلیایی در انبساط سنگدانه‌های بتن

این تست کیفی بتن در سطح ملات بتنی قبل ‌از سخت شدن نهایی انجام می‌شود و در آن به بررسی شرایط قلیایی محیط در قوام و پایداری ملات سیمان و تأثیر این محیط قلیایی در انبساط پذیری سنگدانه‌ها پرداخته می‌شود. برای این منظور یک دستورالعمل مدرن از استاندارد ASTM تدوین شده ‌است که جزئیات انبساط سنگدانه‌های بتن در محیط قلیایی را برای بازه‌های شش‌ ماهه، یک ساله و حتی فراتر از چند سال بررسی می‌کند. در این تست کیفی بتن از معیارهایی همچون انبساط پس ‌از گرما در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد و یا انبساط پس از یک‌ سال در دمای دمای ۳۸ درجه سانتی‌گراد استفاده شده‌ است.

از نگاه کلی این تست کیفی بتن برای بررسی قابلیت کربناته شدن سنگدانه‌های بتن است و انواع سنگدانه‌ها را در محیط قلیایی و تأثیر مخرب انبساط آنها در حجم بتن بررسی می‌نماید.

آزمایش‌های سایشی در تست کیفی بتن

مقاومت سایشی در بسیاری از پروژه‌های بتن‌ریزی از اهمیت بالایی برخوردار است و برای این منظور نیز ۴ عدد دستورالعمل تست بتن و بررسی مقدار مقاومت سایشی در استاندارد SATM پیش ‌بینی ‌شده است. تمامی این آزمایش‌ها بر روی بتن مخصوص ساخت پروژه‌های کف سازی و یا تولید قطعات بتنی کارایی دارد. این آزمایش‌ها به قرار زیر هستند:

  • تست ASTMC944 برای بررسی سایش بتن با ملات به روش سمباده چرخان
  • تست ASTMC418 برای بررسی سایش بتن به روش ماسه پاشی
  • تست ASTMC779 برای بررسی مقاومت سایشی بتن در سطوح افقی که به ۳ روش صفحه مدور سایشی، چرخ استوانه‌ای و بلبرینگ چرخان انجام می‌شود.
  • تست ASTMC1138: برای بررسی مقاومت سایشی بتن به روش زیر آب در مواجهه با جریان‌های تند آبی

آزمایش‌های محاسبه نفوذپذیری بتن

نفوذپذیری از چالش‌های جدی در سازه‌های بتنی است و در کل به خلق ساختارهای بتنی با حداقل درصد نفوذپذیری چه در مقابل سیالات مانند رطوبت و یا گازها نیازمند هستیم. اما عملاً خلق بتن با درصد نفوذپذیری صفر غیرممکن است. با این ‌وجود یک محدوده مجاز نفوذپذیری در استانداردهای جامع بتن پیش ‌بینی شده‌ است که با بهره‌مندی از تست کیفی بتن در برابر آب، رطوبت، گازهای مختلف و حتی برخی سیالات خاص قابل‌ محاسبه شدن است.

برای انجام تست نفوذپذیری بتن آزمایش‌های متنوعی براساس استانداردهای آمریکایی و اروپایی تدوین شده ‌است. استاندارد آمریکایی، روش تست دشواری است و عملاً در سطح محافل بین‌المللی، تست ساده‌تر استاندارد اروپایی مربوط به CemBureau (انجمن سیمان اروپا) مورد پذیرش است. در این روش از نمونه قرصی شکل بتن در داخل محفظه‌هایی تحت فشارهای مختلف برای محاسبه‌ی نفوذپذیری بتن استفاده می‌کنند.

تست های کیفی بتن

آزمایش بررسی نفوذپذیری یون کلرید در بتن

این آزمایش با عنوان تست انتشار یون کلرید در حجم متراکم بتنی شناخته می‌شود. برای انجام این تست کیفی بتن نیز استاندارد معینی در سطح ASTM پیش ‌بینی ‌شده است که در آنجا قرار است تا به بررسی تأثیرپذیری بتن سخت شده در محلول نمک طعام با غلظت معین پرداخته شود. به ‌این ‌ترتیب با توجه به سن بتن و عمق شناورسازی قطعات بتن در محلول نمکی به بررسی ضریب انتشار یون کلرید و نفوذ آن در بتن پرداخته می‌شود.

در نظر داشته باشید که درجه نفوذپذیری در مقابل یون کلرید از پروژه‌ای تا پروژه‌ای دیگر برای انواع بتن متفاوت است. در این ‌میان با مؤلفه‌های گوناگون مانند سن بتن، درصد غلظت نمک و عمق شناورسازی برای بررسی درجه نفوذ محلول نمکی کلراید مواجه هستیم.

آزمایش بررسی عمق نفوذ آب

در بخش‌های قبل از سری آزمایش‌های استاندارد نفوذپذیری در شرایط جریان‌های آبی در انواع تست کیفی بتن صحبت کرده‌ایم. اما آن آزمایش‌ها در حالت سازه‌های غوطه‌ور یا تحت تأثیر جریان‌های دائمی آب بی‌نتیجه هستند. از سری آزمایش‌های مکمل دیگری برای بررسی عمق آب نفوذی در بتن تحت فشار دائمی آب تدوین شده ‌است. این آزمایش با عنوان EN12390-8 معرفی می‌شود که یک آزمایش تجربی براساس شناورسازی سه ‌روزه بتن در جریان آب‌های تحت فشار است. در این آزمایش سطح فشار آب ۵ مگا پاسکال است و نتایج مقدار نفوذپذیری بتن پس ‌از ۳ روز متوالی بررسی می‌شود.

آزمایش‌های جذب آب در سطوح بتنی

مقدار جذب آب از سری تست های کیفی بتن است و به معیاری برای بیان مقاومت و ماندگاری بتن تبدیل شده ‌است. این آزمایش کلیدی و بسیار مهم ارزیابی کیفی بتن به ۴ روش اجرا می‌شود:

  • بررسی جذب آب در بازه‌های کوتاه ‌مدت نیم یا یک ساعته
  • بررسی جذب آب در بازه‌های بلند مدت ۲ روزه یا بیشتر و یا مواجه شدن با آب جوشانده
  • بررسی جذب آب سطحی بتن
  • بررسی جذب آب تحت شرایط مویینه بتن

هر کدام از این آزمایش‌ها در بررسی تست کیفی بتن مستقل از یکدیگر هستند و با توجه به شبیه‌سازی شرایط محیطی بتن اجرا می‌شوند. لذا لزوماً نیازی نیست تا برای هر سطح بتنی تمامی این آزمایش‌ها صورت بگیرد.

  • روند آزمایش جذب آب کوتاه‌مدت: در این آزمایش از نمونه‌های مکعبی بتن در اندازه‌ی ۱۰۰ میلی‌متری و به حالت غوطه‌ور در آب به مدت یک ساعت استفاده می‌کنند. سپس درصد وزن آب جذب شده را محاسبه خواهند کرد. این روش آزمایش معمولاً برای قطعات بتنی پیش‌ ساخته استفاده می‌شود.
  • روند آزمایش جذب آب بلندمدت: این تست کیفی بتن برای رسیدن به مقدار جذب نهایی آب توسط بتن است. با فرض ماندگاری طولانی ‌مدت آب در بتن می‌توان حداکثر جذب آب را تخمین زد و به ‌این ‌ترتیب معیاری از چگالی و تخلخل بتن را محاسبه کرد. از این آزمایش چه در سطح طراحی و ساخت قطعات پیش‌ ساخته بتنی و چه برای سازه‌های ماندگار بتن مسلح استفاده می‌کنند.
  • روند آزمایش جذب آب سطحی بتن: این تست کیفی بتن برای بررسی مقدار جذب آب پاشید شده بر روی بتن مسطح افقی است. در این آزمایش مقدار ارتفاع تخلیه آب اهمیت بالایی دارد تا بتوان شرایط مختلف محیطی مانند پاشش باران را شبیه‌سازی کرد. نتایج آزمایش نیز با بررسی مقدار آب جذب شده در اثر پاشش بر روی بتن محاسبه می‌شود.
  • روند آزمایش جذب آب مویینه: در این آزمایش به بررسی خاصیت مویینگی بتن در جذب آب به وسیله حفره‌های بسیار باریک پرداخته می‌شود. به شکلی که بتن با فرض خاصیت مویینگی تا چه مقدار قابلیت جذب آب و مکش آن از طریق حفره‌های باریک را داشته باشد. در این آزمایش از قرص بتنی به قطر 100 میلی‌متر و ارتفاع ۵۰ میلی‌متر استفاده می‌شود، به شکلی که قسمت تحتانی این قرص به مقدار ۱ الی ۳ میلی‌متر در داخل آب قرار گرفته باشد. نتایج آزمایش نیز با بررسی ضریب آهنگ جذب آب توسط حفره‌های مویینه در بازه زمانی‌های گوناگون محاسبه می‌شود.

آزمایش بررسی مقاومت ویژه الکتریکی بتن

تست الکتریکی از جمله کلیدی‌ترین تست های کیفی بتن است که نتایج آن برای بررسی مقدار نفوذپذیری بتن مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که معیاری اساسی برای بررسی مقدار نفوذپذیری بتن در مقابل جریان‌های آبی و یا نفوذپذیری در مواجهه با مهاجرت‌های یونی باشد.

برای انجام تست کیفی بتن و محاسبه مقاومت ویژه الکتریکی از دو صفحه مسی و یا برنجی در دو طرف سطح بتن نمونه که توسط آب اشباع شده ‌است، استفاده می‌کنند. این دو صفحه به یک مدار الکتریکی با اعمال جریان متناوب در فرکانس مشخص متصل هستند. به ‌این ‌ترتیب با در نظر داشتن مساحت سطوح فلزی و فاصله میان آنها که همان عمق بتن است و مقدار نشت جریان تبادل شده بین دو سطوح درجه مقاومت ویژه الکتریکی بتن را محاسبه  می کنند. اما در روند اجرای این تست کیفی بتن لازم است تا برخی ملاحظات فنی را مد نظر داشته باشید. از قبیل:

  • شکل و اندازه نمونه بتن
  • مقدار رطوبت بتن و اطمینان از اشباع شدن آن توسط آب
  • نوع جریان الکتریکی با در نظر گرفتن مقدار فرکانس
  • بررسی افزودنی‌های شیمیایی و نتایج آنها
  • بررسی تأثیر مقاومت سنگدانه‌ها در مقدار مقاومت ویژه الکتریکی بتن

انواع تست های کیفی بتن کدام‌اند؟

آزمایش‌های مخرب بتن

از سری تست‌های عملیاتی بتن است، به شکلی که با تخریب بخش‌هایی از سازه بتنی اصلی برای بررسی رفتارها و مقاومت‌ها و نتایج این تخریب‌ها مطالعاتی صورت می‌گیرد. مقدار آسیب وارد شده به سازه بتنی در حد بسیار جزئی است و در روند اجرای آن نهایت دقت صورت می‌گیرد تا آسیب جدی به ماهیت کلی سازه وارد نشود.

تست کیفی بتن از نوع مخرب تماماً بر روی بتن‌های سخت شده انجام می‌شود و در نتایجی واضح عملکرد بتن و همچنین پارامترهای مقاومت بتن تا ماندگاری و استحکام آن مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.

آزمایش‌های غیر مخرب بتن

در این نوع از تکنیک‌ها انواع آزمایش بتن حضور دارند که حین روند اجرایی آنها هیچ آسیبی و یا تخریبی در بافت بتن صورت نمی‌گیرد. لذا در کل با عنوان تست‌های غیر مخرب بتن شناخته می‌شوند.

آزمایش آلتراسونیک سازه‌های بتنی

یکی دیگر از تست های کیفی بتن است که به بررسی و انتشار امواج آلتراسونیک در داخل بافت متراکم بتن می‌پردازد. این آزمایش به ۳ روش مستقیم، سطحی و یا نیمه مستقیم اجرا می‌شود. در هر صورت از اطلاعات آزمایش آلتراسونیک برای بررسی مقدار تراکم بافت بتن در شرایط مختلف و برای سازه‌های مختلف استفاده می‌کنند.

آزمایش تست اسلامپ

یکی از اساسی‌ترین تست های کیفی بتن است که در مرحله مقدماتی و قبل ‌از تخلیه بتن به داخل قالب‌ها برای بررسی مقدار روان پذیر بودن بتن صورت می‌گیرد. در نتایج این آزمایش مؤلفه‌های گوناگون از جمله مقدار روانی و یا سفتی بتن، نسبت سیمان به آب و همچنین مقدار کارپذیری بتن برای توزیع یکدست و یکنواخت ارزیابی می‌شود. این آزمایش پس ‌از اختلاط مصالح و تولید خمیر بتن قبل ‌از تخلیه در قالب‌ها و به ‌وسیله‌ی قیف اسلامپ محاسبه می‌شود. در انتهای آزمایش پس ‌از برداشتن قیف مقدار افت بتن، اندازه‌گیری شده و با مقایسه در سطح استانداردها مقدار عدد اسلامپ بتن معین می‌شود.

آزمایش مقاومت فشاری بتن

یکی دیگر از انواع تست بتن است که در مراحل پایانی دوره کیورینگ و برای محاسبه مقدار مقاومت فشاری بتن در مواجهه با بارهای استاتیکی و یا دینامیکی انجام می‌شود. در نگاه کلی از این آزمایش برای بررسی آنکه اصطلاحاً بتن رسیده است یا خیر استفاده می‌کنند. برای انجام این آزمایش از قطعات استوانه‌ای و یا مکعبی بتنی در زیر پرس‌های قدرتمند و تحت فشار برای اندازه‌گیری مقاومت شکست بتن استفاده می‌شود.

آزمایش مقاومت کششی بتن

از نگاه عملیاتی مقدار مقاومت کششی بتن در مقایسه با مقدار مقاومت فشاری آن ناچیز است. مهندسین برای بهره‌مندی از حداکثر مقاومت فشاری در مقابل ایجاد مقاومت کششی حساسیتی ندارند. اما به ‌هر حال محاسبه‌ی مقدار این مقاومت خصوصاً در برخی از سازه‌ها تحت بارهای کششی از اهمیت بالایی برخوردار است. برای انجام این تست کیفی بتن نیز از قطعات مکعبی و یا استوانه‌ای بتن تحت بارهای خمشی برای محاسبه مقاومت کششی استفاده می‌کنند.

تست‌های کیفی بتن استاندارترین روش برای تست بتن

تست های کیفی بتن روش‌های استاندارد آزمایش بتن در شرایط عملیاتی است تا از کارکرد آنها تحت بارهای سنگین ترافیکی و یا استاتیکی و حتی تنش‌های محیطی در مدت زمان طولانی اطمینان داشته باشیم. لزوماً برای ساخت هر سازه بتنی به اجرای تمامی انواع تست کیفی بتن نیاز ندارید. اما قطعاً لازم است تا برخی از این تست‌ها برای ساختن سازه‌های خاص صورت بگیرد. این سازه‌ها شامل هر نوع ساختار بتنی در مجاورت آب، تهاجم‌های اسیدی و یا مواجه با محلول‌های نمکی، هر سازه تحت بارهای دینامیکی و یا تحت فشارهای جانبی و... است. برای اجرای انواع تست کیفی بتن دستورالعمل‌های استاندارد در سطح بین‌المللی تدوین شده ‌است که توصیه می‌کنیم تا قبل ‌از آغاز عملیات اجرایی با مطالعه دقیق، مراتب چگونگی پیاده‌سازی هر تست را بررسی نمایید. اگر می‌خواهید درباره نکات اجرایی سیمان کاری بدانید این مقاله را مطالعه کنید.

انواع تست های کیفی بتن کدام‌اند؟

برای تولید سازه‌های مقاوم بتنی بدون تردید به بهره‌مندی از بتن‌های مرغوب در شرایط ایده‌آل فیزیکی و محیطی نیاز داریم. وقتی شرایط محیط و حتی تنوع اقلیمی گوناگون است و سازه بتنی با شرایط کاملا متغیری از تهاجمات محیطی و یا بارهای دینامیکی و استاتیکی سروکار دارد، لذا به ویژگی‌های تخصصی نیز مجهز است که برای ارزیابی این ویژگی‌ها انواع تست های کیفی بتن طراحی ‌شده است.

تست کیفی بتن متنوع است و در مراحل اجرای آن بررسی برخی از ویژگی‌های کلی انواع بتن بررسی می‌شود. هر تست بتن در واقع یک راهکار عینی برای بررسی توانمندی‌ها و یا قابلیت‌های آتی بتن در مواجهه با شرایط پیچیده محیطی و حتی بارگذاری‌های غیرمتعارف است. در این مقاله از گروه مت سل موتور جستجوی تخصصی صنعت ساختمان به بررسی فنی و روش اجرای انواع تست کیفی بتن می‌پردازیم. اگر هم قصد خرید قطعه بتنی دارید می‌توانید از طریق مت سل اقدام کنید.

تست کیفی بتن

تست‌های یخبندان و آب شدگی بتن

آزمایش یخبندان از سری مهمترین تست های کیفی بتن است که به بررسی عکس‌العمل سازه‌های بتنی در مواجهه با عوامل متغیر محیطی در چرخه‌های ذوب و یخبندان می‌پردازد. این تست بتن تحت شرایط دو استاندارد کلی انجام می‌شود:

  • ایجاد چرخه‌های یخبندان و آب شدگی پی‌درپی در شرایط اشباع و آب‌وهوای کنترل‌ شده که به بررسی وزن بتن، مقاومت فشاری بتن، تغییرات حجمی بتن و شرایط مدول ارتجاعی دینامیکی بتن در این چرخه‌های پی‌درپی می‌پردازد.
  • ایجاد چرخه‌های یخبندان و آب شدگی پی‌درپی در مجاورت جریانی از آب حاوی نمک‌ها و یا نمک‌های یخ زدا که در طول این آزمایش به بررسی مقاومت فشاری بتن و یا کنترل پوسته شدن سطحی بتن پرداخته می‌شود.

هر دو استاندارد تست بتن تحت شرایط یخبندان در سنین کم و حد فاصل روزهای 28 الی ۹۰ روزه در محل آزمایشگاه انجام گرفته و بررسی نتایج آن در مدت زمان طولانی انجام می‌پذیرد. در این روش‌های تست کیفی بتن تحت حالت اشباع به پارامترهای کلیدی از جمله کاهش مدول ارتجاعی دینامیکی توجه کامل شده و این فاکتور را پس از تعداد معین سیکل یخبندان و آب شدگی به شکل درصد مدول ارتجاعی بیان می‌کنند.

تست تبلور نمک‌ها

تست کیفی بتن در مقابل با تبلور نمک‌ها در قامت چندین مرحله آزمایش کلی از ساختار بتن اجرا می‌شود. عملاً یک دستورالعمل کلی برای طی شدن این آزمایش‌ها پیش‌بینی نشده است. با این ‌وجود به ‌علت اهمیت تأثیر نمک‌ها در ساختار بتن خصوصاً در مناطق خشک و یا نیمه‌خشک، سری تخصصی از انواع آزمایش بتن و بررسی تأثیر نمک‌ها و یا آب‌های حاوی نمک‌ها تدوین شده ‌است.

آزمایش ماندگاری در تهاجم سولفات‌ها

در سطح استانداردهای شناخته ‌شده و بین‌المللی مانند ASTM و یا EN برای بررسی تأثیر سولفات‌ها در تخریب بافت بتن آزمایش‌های استاندارد شده‌ای تدوین نشده است. با این ‌وجود برخی دستورالعمل‌ها برای بررسی وضعیت تهاجم سولفات‌ها وجود دارد که در آنها به بررسی تهاجم نمک‌های سولفاته در بازه‌های طولانی ‌مدت می‌پردازد. در این تست های کیفی بتن سعی در انجام انواع روش‌های اختلاط سیمان، بررسی محدود نسبت آب به سیمان و یا بررسی شرایط عیار سیمان برای تقابل با پدیده سولفاته شدن دارند. در عین ‌حال به بررسی حضور افزودنی‌ها مانند پوزولان‌ها، سرباره‌ها و یا حباب زاها برای تأثیر مثبت و یا منفی در تخریب تهاجم سولفاته شدن می‌پردازند. در کل آزمایش سولفاته شدن در دسته‌بندی تست های کیفی بتن با رویکرد آزمون‌ و خطا قرار می‌گیرد.

تست کیفی بتن

آزمایش تأثیر کربناسیون

از سری متداولترین انواع تست های کیفی بتن است که در سطح استاندارد RILEM تدوین شده ‌است. البته در این سال‌های اخیر استاندارد بین‌المللی EN نیز دستورالعمل معین مشابه دستورالعمل RILEM برای بررسی شرایط کربناسیون بتن معرفی کرده ‌است.

در این آزمایش به بررسی عمق بتن کربناته شده می‌پردازند و برای بیان نتایج آزمایش نیز از محلول فنل فتالئین استفاده می‌کنند. این آزمایش در سنین بالای بتن پس‌ از سخت شدن نهایی آن‌هم در شرایط محیط واقعی انجام می‌شود تا بتوان تأثیر کربناسیون در شرایط نفوذپذیری CO2 را بررسی کرد. از نگاه عملیاتی هیچکدام از این آزمایش‌ها نمی‌توانند روند دقیق از عمق کربناته شدن بتن را بیان کنند؛ اما به ‌خوبی می‌توانند اطلاعات دقیقی از مقدار نفوذپذیری گاز CO2 در عمق بتن را معین سازند.

آزمایش تأثیر محیط قلیایی در انبساط سنگدانه‌های بتن

این تست کیفی بتن در سطح ملات بتنی قبل ‌از سخت شدن نهایی انجام می‌شود و در آن به بررسی شرایط قلیایی محیط در قوام و پایداری ملات سیمان و تأثیر این محیط قلیایی در انبساط پذیری سنگدانه‌ها پرداخته می‌شود. برای این منظور یک دستورالعمل مدرن از استاندارد ASTM تدوین شده ‌است که جزئیات انبساط سنگدانه‌های بتن در محیط قلیایی را برای بازه‌های شش‌ ماهه، یک ساله و حتی فراتر از چند سال بررسی می‌کند. در این تست کیفی بتن از معیارهایی همچون انبساط پس ‌از گرما در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد و یا انبساط پس از یک‌ سال در دمای دمای ۳۸ درجه سانتی‌گراد استفاده شده‌ است.

از نگاه کلی این تست کیفی بتن برای بررسی قابلیت کربناته شدن سنگدانه‌های بتن است و انواع سنگدانه‌ها را در محیط قلیایی و تأثیر مخرب انبساط آنها در حجم بتن بررسی می‌نماید.

آزمایش‌های سایشی در تست کیفی بتن

مقاومت سایشی در بسیاری از پروژه‌های بتن‌ریزی از اهمیت بالایی برخوردار است و برای این منظور نیز ۴ عدد دستورالعمل تست بتن و بررسی مقدار مقاومت سایشی در استاندارد SATM پیش ‌بینی ‌شده است. تمامی این آزمایش‌ها بر روی بتن مخصوص ساخت پروژه‌های کف سازی و یا تولید قطعات بتنی کارایی دارد. این آزمایش‌ها به قرار زیر هستند:

  • تست ASTMC944 برای بررسی سایش بتن با ملات به روش سمباده چرخان
  • تست ASTMC418 برای بررسی سایش بتن به روش ماسه پاشی
  • تست ASTMC779 برای بررسی مقاومت سایشی بتن در سطوح افقی که به ۳ روش صفحه مدور سایشی، چرخ استوانه‌ای و بلبرینگ چرخان انجام می‌شود.
  • تست ASTMC1138: برای بررسی مقاومت سایشی بتن به روش زیر آب در مواجهه با جریان‌های تند آبی

آزمایش‌های محاسبه نفوذپذیری بتن

نفوذپذیری از چالش‌های جدی در سازه‌های بتنی است و در کل به خلق ساختارهای بتنی با حداقل درصد نفوذپذیری چه در مقابل سیالات مانند رطوبت و یا گازها نیازمند هستیم. اما عملاً خلق بتن با درصد نفوذپذیری صفر غیرممکن است. با این ‌وجود یک محدوده مجاز نفوذپذیری در استانداردهای جامع بتن پیش ‌بینی شده‌ است که با بهره‌مندی از تست کیفی بتن در برابر آب، رطوبت، گازهای مختلف و حتی برخی سیالات خاص قابل‌ محاسبه شدن است.

برای انجام تست نفوذپذیری بتن آزمایش‌های متنوعی براساس استانداردهای آمریکایی و اروپایی تدوین شده ‌است. استاندارد آمریکایی، روش تست دشواری است و عملاً در سطح محافل بین‌المللی، تست ساده‌تر استاندارد اروپایی مربوط به CemBureau (انجمن سیمان اروپا) مورد پذیرش است. در این روش از نمونه قرصی شکل بتن در داخل محفظه‌هایی تحت فشارهای مختلف برای محاسبه‌ی نفوذپذیری بتن استفاده می‌کنند.

تست های کیفی بتن

آزمایش بررسی نفوذپذیری یون کلرید در بتن

این آزمایش با عنوان تست انتشار یون کلرید در حجم متراکم بتنی شناخته می‌شود. برای انجام این تست کیفی بتن نیز استاندارد معینی در سطح ASTM پیش ‌بینی ‌شده است که در آنجا قرار است تا به بررسی تأثیرپذیری بتن سخت شده در محلول نمک طعام با غلظت معین پرداخته شود. به ‌این ‌ترتیب با توجه به سن بتن و عمق شناورسازی قطعات بتن در محلول نمکی به بررسی ضریب انتشار یون کلرید و نفوذ آن در بتن پرداخته می‌شود.

در نظر داشته باشید که درجه نفوذپذیری در مقابل یون کلرید از پروژه‌ای تا پروژه‌ای دیگر برای انواع بتن متفاوت است. در این ‌میان با مؤلفه‌های گوناگون مانند سن بتن، درصد غلظت نمک و عمق شناورسازی برای بررسی درجه نفوذ محلول نمکی کلراید مواجه هستیم.

آزمایش بررسی عمق نفوذ آب

در بخش‌های قبل از سری آزمایش‌های استاندارد نفوذپذیری در شرایط جریان‌های آبی در انواع تست کیفی بتن صحبت کرده‌ایم. اما آن آزمایش‌ها در حالت سازه‌های غوطه‌ور یا تحت تأثیر جریان‌های دائمی آب بی‌نتیجه هستند. از سری آزمایش‌های مکمل دیگری برای بررسی عمق آب نفوذی در بتن تحت فشار دائمی آب تدوین شده ‌است. این آزمایش با عنوان EN12390-8 معرفی می‌شود که یک آزمایش تجربی براساس شناورسازی سه ‌روزه بتن در جریان آب‌های تحت فشار است. در این آزمایش سطح فشار آب ۵ مگا پاسکال است و نتایج مقدار نفوذپذیری بتن پس ‌از ۳ روز متوالی بررسی می‌شود.

آزمایش‌های جذب آب در سطوح بتنی

مقدار جذب آب از سری تست های کیفی بتن است و به معیاری برای بیان مقاومت و ماندگاری بتن تبدیل شده ‌است. این آزمایش کلیدی و بسیار مهم ارزیابی کیفی بتن به ۴ روش اجرا می‌شود:

  • بررسی جذب آب در بازه‌های کوتاه ‌مدت نیم یا یک ساعته
  • بررسی جذب آب در بازه‌های بلند مدت ۲ روزه یا بیشتر و یا مواجه شدن با آب جوشانده
  • بررسی جذب آب سطحی بتن
  • بررسی جذب آب تحت شرایط مویینه بتن

هر کدام از این آزمایش‌ها در بررسی تست کیفی بتن مستقل از یکدیگر هستند و با توجه به شبیه‌سازی شرایط محیطی بتن اجرا می‌شوند. لذا لزوماً نیازی نیست تا برای هر سطح بتنی تمامی این آزمایش‌ها صورت بگیرد.

  • روند آزمایش جذب آب کوتاه‌مدت: در این آزمایش از نمونه‌های مکعبی بتن در اندازه‌ی ۱۰۰ میلی‌متری و به حالت غوطه‌ور در آب به مدت یک ساعت استفاده می‌کنند. سپس درصد وزن آب جذب شده را محاسبه خواهند کرد. این روش آزمایش معمولاً برای قطعات بتنی پیش‌ ساخته استفاده می‌شود.
  • روند آزمایش جذب آب بلندمدت: این تست کیفی بتن برای رسیدن به مقدار جذب نهایی آب توسط بتن است. با فرض ماندگاری طولانی ‌مدت آب در بتن می‌توان حداکثر جذب آب را تخمین زد و به ‌این ‌ترتیب معیاری از چگالی و تخلخل بتن را محاسبه کرد. از این آزمایش چه در سطح طراحی و ساخت قطعات پیش‌ ساخته بتنی و چه برای سازه‌های ماندگار بتن مسلح استفاده می‌کنند.
  • روند آزمایش جذب آب سطحی بتن: این تست کیفی بتن برای بررسی مقدار جذب آب پاشید شده بر روی بتن مسطح افقی است. در این آزمایش مقدار ارتفاع تخلیه آب اهمیت بالایی دارد تا بتوان شرایط مختلف محیطی مانند پاشش باران را شبیه‌سازی کرد. نتایج آزمایش نیز با بررسی مقدار آب جذب شده در اثر پاشش بر روی بتن محاسبه می‌شود.
  • روند آزمایش جذب آب مویینه: در این آزمایش به بررسی خاصیت مویینگی بتن در جذب آب به وسیله حفره‌های بسیار باریک پرداخته می‌شود. به شکلی که بتن با فرض خاصیت مویینگی تا چه مقدار قابلیت جذب آب و مکش آن از طریق حفره‌های باریک را داشته باشد. در این آزمایش از قرص بتنی به قطر 100 میلی‌متر و ارتفاع ۵۰ میلی‌متر استفاده می‌شود، به شکلی که قسمت تحتانی این قرص به مقدار ۱ الی ۳ میلی‌متر در داخل آب قرار گرفته باشد. نتایج آزمایش نیز با بررسی ضریب آهنگ جذب آب توسط حفره‌های مویینه در بازه زمانی‌های گوناگون محاسبه می‌شود.

آزمایش بررسی مقاومت ویژه الکتریکی بتن

تست الکتریکی از جمله کلیدی‌ترین تست های کیفی بتن است که نتایج آن برای بررسی مقدار نفوذپذیری بتن مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که معیاری اساسی برای بررسی مقدار نفوذپذیری بتن در مقابل جریان‌های آبی و یا نفوذپذیری در مواجهه با مهاجرت‌های یونی باشد.

برای انجام تست کیفی بتن و محاسبه مقاومت ویژه الکتریکی از دو صفحه مسی و یا برنجی در دو طرف سطح بتن نمونه که توسط آب اشباع شده ‌است، استفاده می‌کنند. این دو صفحه به یک مدار الکتریکی با اعمال جریان متناوب در فرکانس مشخص متصل هستند. به ‌این ‌ترتیب با در نظر داشتن مساحت سطوح فلزی و فاصله میان آنها که همان عمق بتن است و مقدار نشت جریان تبادل شده بین دو سطوح درجه مقاومت ویژه الکتریکی بتن را محاسبه  می کنند. اما در روند اجرای این تست کیفی بتن لازم است تا برخی ملاحظات فنی را مد نظر داشته باشید. از قبیل:

  • شکل و اندازه نمونه بتن
  • مقدار رطوبت بتن و اطمینان از اشباع شدن آن توسط آب
  • نوع جریان الکتریکی با در نظر گرفتن مقدار فرکانس
  • بررسی افزودنی‌های شیمیایی و نتایج آنها
  • بررسی تأثیر مقاومت سنگدانه‌ها در مقدار مقاومت ویژه الکتریکی بتن

انواع تست های کیفی بتن کدام‌اند؟

آزمایش‌های مخرب بتن

از سری تست‌های عملیاتی بتن است، به شکلی که با تخریب بخش‌هایی از سازه بتنی اصلی برای بررسی رفتارها و مقاومت‌ها و نتایج این تخریب‌ها مطالعاتی صورت می‌گیرد. مقدار آسیب وارد شده به سازه بتنی در حد بسیار جزئی است و در روند اجرای آن نهایت دقت صورت می‌گیرد تا آسیب جدی به ماهیت کلی سازه وارد نشود.

تست کیفی بتن از نوع مخرب تماماً بر روی بتن‌های سخت شده انجام می‌شود و در نتایجی واضح عملکرد بتن و همچنین پارامترهای مقاومت بتن تا ماندگاری و استحکام آن مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.

آزمایش‌های غیر مخرب بتن

در این نوع از تکنیک‌ها انواع آزمایش بتن حضور دارند که حین روند اجرایی آنها هیچ آسیبی و یا تخریبی در بافت بتن صورت نمی‌گیرد. لذا در کل با عنوان تست‌های غیر مخرب بتن شناخته می‌شوند.

آزمایش آلتراسونیک سازه‌های بتنی

یکی دیگر از تست های کیفی بتن است که به بررسی و انتشار امواج آلتراسونیک در داخل بافت متراکم بتن می‌پردازد. این آزمایش به ۳ روش مستقیم، سطحی و یا نیمه مستقیم اجرا می‌شود. در هر صورت از اطلاعات آزمایش آلتراسونیک برای بررسی مقدار تراکم بافت بتن در شرایط مختلف و برای سازه‌های مختلف استفاده می‌کنند.

آزمایش تست اسلامپ

یکی از اساسی‌ترین تست های کیفی بتن است که در مرحله مقدماتی و قبل ‌از تخلیه بتن به داخل قالب‌ها برای بررسی مقدار روان پذیر بودن بتن صورت می‌گیرد. در نتایج این آزمایش مؤلفه‌های گوناگون از جمله مقدار روانی و یا سفتی بتن، نسبت سیمان به آب و همچنین مقدار کارپذیری بتن برای توزیع یکدست و یکنواخت ارزیابی می‌شود. این آزمایش پس ‌از اختلاط مصالح و تولید خمیر بتن قبل ‌از تخلیه در قالب‌ها و به ‌وسیله‌ی قیف اسلامپ محاسبه می‌شود. در انتهای آزمایش پس ‌از برداشتن قیف مقدار افت بتن، اندازه‌گیری شده و با مقایسه در سطح استانداردها مقدار عدد اسلامپ بتن معین می‌شود.

آزمایش مقاومت فشاری بتن

یکی دیگر از انواع تست بتن است که در مراحل پایانی دوره کیورینگ و برای محاسبه مقدار مقاومت فشاری بتن در مواجهه با بارهای استاتیکی و یا دینامیکی انجام می‌شود. در نگاه کلی از این آزمایش برای بررسی آنکه اصطلاحاً بتن رسیده است یا خیر استفاده می‌کنند. برای انجام این آزمایش از قطعات استوانه‌ای و یا مکعبی بتنی در زیر پرس‌های قدرتمند و تحت فشار برای اندازه‌گیری مقاومت شکست بتن استفاده می‌شود.

آزمایش مقاومت کششی بتن

از نگاه عملیاتی مقدار مقاومت کششی بتن در مقایسه با مقدار مقاومت فشاری آن ناچیز است. مهندسین برای بهره‌مندی از حداکثر مقاومت فشاری در مقابل ایجاد مقاومت کششی حساسیتی ندارند. اما به ‌هر حال محاسبه‌ی مقدار این مقاومت خصوصاً در برخی از سازه‌ها تحت بارهای کششی از اهمیت بالایی برخوردار است. برای انجام این تست کیفی بتن نیز از قطعات مکعبی و یا استوانه‌ای بتن تحت بارهای خمشی برای محاسبه مقاومت کششی استفاده می‌کنند.

تست‌های کیفی بتن استاندارترین روش برای تست بتن

تست های کیفی بتن روش‌های استاندارد آزمایش بتن در شرایط عملیاتی است تا از کارکرد آنها تحت بارهای سنگین ترافیکی و یا استاتیکی و حتی تنش‌های محیطی در مدت زمان طولانی اطمینان داشته باشیم. لزوماً برای ساخت هر سازه بتنی به اجرای تمامی انواع تست کیفی بتن نیاز ندارید. اما قطعاً لازم است تا برخی از این تست‌ها برای ساختن سازه‌های خاص صورت بگیرد. این سازه‌ها شامل هر نوع ساختار بتنی در مجاورت آب، تهاجم‌های اسیدی و یا مواجه با محلول‌های نمکی، هر سازه تحت بارهای دینامیکی و یا تحت فشارهای جانبی و... است. برای اجرای انواع تست کیفی بتن دستورالعمل‌های استاندارد در سطح بین‌المللی تدوین شده ‌است که توصیه می‌کنیم تا قبل ‌از آغاز عملیات اجرایی با مطالعه دقیق، مراتب چگونگی پیاده‌سازی هر تست را بررسی نمایید. اگر می‌خواهید درباره نکات اجرایی سیمان کاری بدانید این مقاله را مطالعه کنید.