آزمون مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن یکی از اساسی ترین و مهم ترین ویژگی هایی است که بر میزان ترک خوردگی سازه ها تاثیر بسزایی دارد.

علاوه بر این، بتن به سبب ماهیت شکنندگی اش از لحاظ تنش بسیار ضعیف است. از این رو انتظار نمی رود که در برابر تنش مستقیم مقاومت کند. بنابراین، زمانی که نیروهای کششی از مقاومت کششی بتن فراتر رود، در بتن ترک ایجاد می گردد.

جهت تعیین مقدار نیرویی که احتمال دارد در عضو بتنی ترک ایجاد کند، لازم است مقاومت کششی بتن را مشخص کنیم.

آزمون کشش بتن به روش تقسیم یا دو نیم کردن بر نمونه ی استوانه ای، روشی است برای تعیین مقاومت کششی بتن. رویه آزمون مبتنی بر استاندارد ASTM C496 )روش آزمون استاندارد نمونه بتن استوانه ای( است که مشابه سایر کدهای IS 5816 1999 است.

در ادامه جنبه های مختلف تست نمونه بتنی به روش تقسیم یا دو نیم کردن مورد بحث قرار خواهد گرفت.

دستگاه اندازه گیری مقاومت کششی بتن

دستگاه تست باید موارد زیر را شامل شود:

• اول، باید مطابق با الزامات روش تست C 39/C 39M باشد.
• دوم، باید قادر به بارگذاری پیوسته و بدون شوک باشد.
• سوم، باید بتواند بارهایی با نرخ ثابت در محدوده ی ۷/۰ تا ۴/۱ مگاپاسکال بر دقیقه(۲/۱ تا ۴/۲ مگاپاسکال بر دقیقه بر اساس IS 5816 1999) اعمال کند تا نمونه خراب نشود.

پلیت تکیه گاه کمکی

• زمانی که قطر یا بزرگترین بعد صفحه فشار بالایی یا پایینی کوچکتر از طول نمونه استوانه ای مورد آزمون باشد، از پلیت تکیه گاه کمکی استفاده می شود.
• عرض پلیت ۵۰ میلی متر است.
• پلیت فوق باید به گونه ای استفاده شود که بار بر تمام طول نمونه اعمال شود.

نوارهای تکیه گاهی (از جنس چوب)

• جهت جلوگیری از تنش های فشاری موضعی خیلی بالا در خطوط بارگذاری، ۲ نوار تکیه گاهی مورد استفاده قرار می گیرد.
• نوارهای تکیه گاهی دارای ضخامت ۲/۳ میلی متر، عرض ۲۵ میلی متر و طول برابر یا کمی بزرگتر از طول نمونه هستند.
• نوارهای تکیه گاهی بین نمونه و صفحه فشار و یا پلیت تکیه گاه بالایی و پایینی، قرار می گیرند.

«حتما بخوانید»

«تست خمش بتن»

قالب های نمونه بتنی

• این قالب از جنس فولاد، و به ضخامت ۳ میلی متر است.
• قالب باید قابلیت باز شدن طولی داشته باشد تا بیرون آوردن نمونه از آن به آسانی صورت گیرد. همچنین وسیله ای برای بسته نگه داشتن آن در حین استفاده فراهم باشد.
• متوسط قطر داخلی قالب ۲/۰±۱۵۰ میلی متر و ارتفاع ۱±۳۰۰ میلی متر است.
• قالب دارای صفحه فلزی پایه است.
• قالب ها را باید قبل از استفاده با یک لایه نازک از روغن قالب بتن پوشش داد، تا از چسبیدن بتن به قالب جلوگیری شود.

میله کوبه یا میله فشرده سازی بتن) Tamping rod

• از این وسیله برای فشرده سازی و تراکم دستی نمونه بتنی استفاده می شود.
• این میله فولادی باید صاف، مقطع گرد، و با سر نیمکره ای به قطر مقطع میله باشد.
• در صورت نیاز، هر دو سر میله نیمکره است.
• قطر میله کوبه، ۱۶ میلی متر و طول آن ۶۰۰ میلی متر است.

بتن ریزی و متراکم کردن

• پس از تهیه مخلوط بتن، درون قالب روغن کاری شده در لایه هایی به عمق حدود ۰ سانتی متر ریخته می شود.
• سپس، هر لایه به صورت دستی یا از طریق ویبراسیون متراکم می شود.
• برای فشرده سازی دستی، از میله کوبه استفاده می شود.
• جهت فشرده سازی درست، ضربه های میله به طور یکنواخت پخش شود.
• حداقل ضربه برای هر لایه ۳۰ است.
• ضربه ها را به سمت لایه زیرین وارد نمایید.
• ضربه میله را به تمام عمق لایه زیرین اعمال کنید.
• متراکم نمودن را با لایه بالایی تکمیل کنید.
• در انتها، با استفاده از ماله سطح بتن را با سر قالب هم سطح نموده، و روی قالب را با صفحه فلزی یا شیشه ای بپوشانید تا از تبخیر جلوگیری شود.

عمل آوری نمونه

• نمونه های درون قالب باید از زمان اضافه شدن آب به مواد خشک، به مدت ۵/۰±۲۴ ساعت در مکانی با دمای ۲±۲۷ درجه سانتی گراد نگهداری شوند.
• پس از آن، نمونه ها باید نشان گذاری شده و از قالب بیرون آورده شوند و بلافاصله در آب شیرین تمیز یا محلول آهک اشباع غوطه ور گردند و تا لحظه ی انجام تست در آنجا باقی بمانند.
• آب یا محلولی که نمونه ها در آن نگهداری می شوند باید هر ۷روز عوض شده و در دمای ۲±۲۷ درجه سانتی گراد باقی بماند.
• نمونه ها طی ۲۸ روز به عمل می آیند.
• در آخر، در هر ارزیابی سه نمونه باید ریخته گری و تست شود. سپس مقاومت کششی میانگین بدست آید.

• ابتدا، نمونه ی خیس را بعد از ۷، ۲۸ روز مراقبت، یا هر سن دلخواهی که در آن مقاومت کششی باید برآورد گردد، از آب بیرون آورید.
• سپس، آب را از سطح نمونه پاک کنید.
• پس از آن، خطوط قطری دو سر نمونه را به هم وصل کنید تا مطمئن شوید در یک مکان محوری قرار دارند. خطوط قطری باید طوری رسم شوند که در صفحه ای که از محور نمونه عبور می کند قرار گیرند.
• وزن و ابعاد نمونه را ثبت نمایید. طول نمونه از میانگین حداقل دو طول اندازه گیری شده در صفحه ی قطرهای نشان گذاری شده، و قطر نمونه از میانگین سه قطر اندازه گیری شده در وسط و نزدیکی دو انتهای نمونه در امتداد دو قطر نشان گذاری شده با دقت ۲۵/۰ میلیمتر بدست می آید.
• دستگاه تست را برای محدوده ی مورد نظر تنظیم کنید.
• نوار تخته سه لا را بر صفحه پایینی قرار داده و نمونه را روی آن قرار دهید.
• نمونه را به گونه ای تراز کنید که خطوط مشخص شده در انتهای نمونه به صورت عمود و مرکز صفحه پایینی قرار گیرد.
• نوار تخته سه لای دیگر را روی نمونه قرار دهید.
• صفحه بالایی را پایین آورده تا بر تخته سه لا مماس شود.
• به طور مداوم و بدون شوک نیرویی با نرخ ۷/۰ تا ۴/۱ مگاپاسکال بر دقیقه (۲/۱ تا ۴/۲ مگاپاسکال بر دقیقه مطابق با IS 5816 1999) اعمال کنید.
• در آخر، بار شکست(P) را ملاحظه و ثبت نمایید.

گزارش کار آزمایش مقاومت کششی بتن شامل موارد زیر است:

• مطابق استاندارد ملی ایران به شماره ۱۰۴۷
• شماره شناسایی نمونه
• قطر و طول نمونه به میلی متر
• بیشینه بار اعمال شده به نیوتن
• مقاومت کششی دو نیم شدن با دقت ۰۵/۰ مگاپاسکال
• برآورد نسبت شکست سنگدانه درشت در طول تست
• سن نمونه
• سوابق عمل آوری نمونه
• نواقص موجود در نمونه
• نوع شکست
• و در نهایت، نوع نمونه