روش نمونه برداری براي كنترل كيفي بتن سخت شده

تهيه آزمونه هاي بتن و آزمايشبر روي بتن سخت شده اين آزمونه ها با اهداف مختلف و روشهاي متفاوت انجام مي گردد.

علاوه بر اين، آزمايشهايگوناگوني قابل انجام است كه معمولاً تعيين مقاومت فشاري كاربرد بيشتري دارد. هرچند آزمايشهاي ديگري همچون مقاومت هاي كششي، خمشي، ضريب ارتجاعي و ضريب پواسون،نفوذ پذيري و دوام (با دستورهاي متفاوت)، سرعت عبور پالس، وزن مخصوص، جذب آب وتخلخل نيز گهگاه به دلائل گوناگون انجام مي شود.

در ارتباط با تعيين مقاومتفشاري، چهارنوع نمونه يا آزمونه (صرفنظر از شكل هندسي و ابعاد آن) تهيه مي گردد ومورد آزمايش قرار مي گيرد كه اهداف مختلفي براي تهيه آنها وجود دارد كه همگي با يكدستور قالب گيري مي شوند اما نحوه و مدت عمل آوري آنها متفاوت مي باشد و هدف خاصيدر تهيه و آزمايش آنها وجود دارد.

الف: نمونه هاي عملآمده در آزمايشگاه و در شرايط استاندارد (نمونه هاي آزمايشي يا كنترلي) برايانطباق بتن با رده موردنظر از ديدگاه مقاومتي در سن موردنظر

ب: نمونه هاي عمل آمدهدر شرايط واقعي كارگاهي براي كنترل كفايت عمل آوري در سن 28 روز

ج: نمونه هاي عمل آمدهدر شرايط واقعي كارگاهي بعنوان نمونه آگاهي براي اطلاع از كيفيت مقاومتي بتن جهتقالب برداري، حمل و نقل، خاتمه حفاظت يا عمل آوري معمولي يا تسريع شده، اعمال پيشتنيدگي در سن دلخواه يا اعمال بار بهره برداري به آن

د: نمونه هاي عمل آمدهدر شرايط استاندارد آزمايشگاهي براي كنترل يكنواختي اختلاط بتن در سن 7 روزه

در اين دستورالعمل به ساخت بتندر آزمايشگاه براي تهيه طرح مخلوط بتن يا كنترل آن پرداخته نمي شود بنابراين درهمه موارد فوق ساخت بتن در كارگاه يا كارخانه، تحت شرايط اجرائي واقعي مدنظر استاما نحوه نمونه گيري و عمل آوري مي تواند براي منظورهاي مختلف، متفاوت باشد.

4-2-     دستورساخت نمونه استوانه اي در كارگاه (طبق ASTM  C31 و باتوجه به 2-EN12390)

تهيه نمونه بايد طبق ASTMC C172 انجام شود وآزمايشهاي بتن تازه طبق روشهاي استاندارد صورت گيرد (مگر روش ديگري قيد شود).

در اين روش صرفاً تهيه قالباستوانه اي مدنظر است و براي قالب مكعبي قابل كاربرد نيست.

قالب هاي نمونه بايد روي سطحتراز (شيب كمتر از 2 درصد) و صلب و حتي الامكان نزديك به محل نگهداري اوليه قرارداده شود.

بتن بايد بوسيله سرتاس يا بيلچهيا كمچه بصورت پر به نحوي كه بتن هر سرتاس نماينده يا معرف بتن اصلي باشد در قالبريخته شود. اگر بتن ها دچار جداشدگي است بايد به خوبي مجدداً مخلوط شود.

با ميله تراكم يا وسايل لرزشيمي توان بتن درون قالب را متراكم نمود. اگر اسلامپ بتن بيش از 75 ميلي متر باشدروش تراكم با ميله كفايت مي كند. براي اسلامپ 25 تا 75 ميلي متر روش تراكم با ميلهيا لرزش بكار مي رود و براي اسلامپ كمتر از 25 ميلي متر ( به جزء بتن هاي خشك) ازلرزش استفاده مي گردد.

ميله تراكم براي قالب استوانهاي به قطر 15 سانتي متر، داراي قطر 16 ميلي متر  و طول 500 تا 600 ميلي متر است. براي قالب هاياستوانه اي با قطر 10 سانتي متر و كمتر، قطر ميله 10 ميلي متر و طول آن 300 ميليمتر مي باشد.

اگر از تراكم با ميله استفادهشود تعداد لايه هاي بتن براي استوانه استاندارد 3 عدد (هر كدام حدود 10 سانت) وتعداد ضربات 25 ضربه براي قطر 15 سانتي متر يا كمتر مي باشد.

آخرين لايه بايد چنان ريخته شودو در حين كار در صورت لزوم بتن به آن اضافه گردد كه در انتهاي كار كمبود بتن درقالب احساس نگردد و بتن اضافي نيز بسيار كم باشد كه لازم است مقدار اضافي برداشتهشود و سطح بتن با ماله يا كمچه كاملاً صاف گردد. پس از هر بار تراكم يك لايه،لازمست 10 تا 15 ضربه با يك چكش لاستيكي و با ملايمت به بدنه خارجي قالب زده شودتا هواي مجاور و چسبيده به قسمت دروني قالب خارج شود.

با ميز ويبره يا ويبراتورخرطومي نازك (قطر 20 ميلي متر) نيز مي توان بتن را درون قالب نمونه متراكم نمود كهلازم است از دو لايه بتن استفاده شود و بايد به دستور استاندارد مراجعه شود.

آزمونه هاي بتن بايد علامتگذاري شوند به نحوي كه كيفيت سطحي بتن را تغيير ندهد و آسيبي به آن نرساند.

بلافاصله پس از تسطيح و پرداختسطح بتن، آزمونه ها را به محل نگهداري و حفاظت اوليه منتقل كنيد به نحوي كه محل آنتراز باشد و در ساعات اوليه بدون لرزش و دست خوردگي باقي بماند در اين مرحله رويسطح بتن را با نايلون بپوشانيد اما از گوني خيس كه مستقيماً در تماس با بتن تازهباشد پرهيز شود.

4-3-     دستورساخت نمونه مكعبي بتن در كارگاه (طبق استاندارد EN12390-2 و استاندارد ايران)

ضمن رعايت نكاتي كه در بند 4-2براي ساخت نمونه استوانه اي ذكر شد در صورتيكه تهيه نمونه مكعبي مدنظر باشد لازماست نكات زير رعايت گردد.

براي قالب مكعبي از كوبه فولادي25*25 به طول 300 ميلي متر استفاده شود و بتن در حداقل
2 لايه و هر لايه حداكثر100 ميلي متر ريخته و متراكم گردد. تعداد ضربات در روشتراكم با ميله يا كوبه به رواني بتن مربوط مي شود و حداقل 25 ضربه در هر لايه استو ضربات به بدنه براي خروج هوا نيز ضروري است. براي استوانه ميله به قطر 16 ميلي متر و طول 600 ميلي متر لازم است.

بتن حداقل 16 ساعت و حداكثر 3روز در شرايط استاندارد مي تواند داخل قالب باشد و سپس بايد آزمونه از قالب بااحتياط خارج شود و قبل از قرارگيري در آب، در محيطي با دماي C M 5 20
(در هواي گرم C M 5 25 ) قرار داشته باشد.

براي عمل آوري استاندارد آزمايشگاهيپس از خروج آزمونه ها از قالب بايد در اسرع وقت به داخل آب C M 2 20 يا اتاق مرطوب با همين دما و حداقل رطوبت 95 درصد منتقل گردد.(در صورت عمل آوري واقعي كارگاهي به بند 4-5 مراجعه شود).

در حمل و نقل بتن بايد جلويتبخير گرفته شود و محيط انعطاف پذير و نرمي در اطراف آن وجود داشته باشد.(به بند4-5 مراجعه شود).

4-4-     عمل آوريبراي نمونه هاي آزمايشي يا كنترلي جهت مقايسه و انطباق با رده موردنظر (مقاومتمشخصه)

اين نوع عمل آوري را عمل آمدهدر شرايط استاندارد آزمايشگاهي مي نامند.

آزمونه ها پس از قالب گيري بايددر دماي 16 تا 27 درجه سانتي گراد (براي بتن با مقاومت بيش از 40 مگاپاسكال دردماي 20 تا 26 درجه سانتي گراد) در محيط مرطوب و بدون تبخير (زير گوني خيس پس ازگيرش)  تا 48 ساعت نگهداري شود و از تابشمستقيم خورشيد و ساير پرتوهاي تشعشعي وسايل گرمايشي دور نگهداشته شود. اگر پس از48 ساعت، آزمونه ها بداخل مخرن آب منتقل نشود لازم است ظرف مدت 8 24 ساعت از قالب خارج شود و در بيرون قالب تحت شرايط موردنظر تاقرار گيري در محل نهائي عمل آوري نگهداري شود.

پس از خروج بتن از قالب ظرف مدت30 دقيقه بتن ها (آزمونه ها) بايد به داخل تانك (مخزن) آب يا اتاق مرطوب منتقلشوند (مدت بيشتري در هواي آزاد قرار نگيرند). در هنگام خروج بتن از قالب و حمل آننبايد به بتن ضربه اي وارد شود. مخزن آب بايد دماي ^C°223 داشته باشد و مي تواند اتاق مرطوبي با رطوبت بيش از 95 درصد باهمين دما باشد اما نبايد آب به آن پاشيده و از آن سرازير گردد.

در استاندارد امريكا، آب مخزنموردنظر بايد با آهك هيدراته اشباع شده باشد.

در سن موردنظر براي آزمايش،آزمونه ها بايد از مخزن آب يا اتاق مرطوب خارج شود و قبل از آزمايش به مدت حداكثر3 ساعت در محيطي با دماي 20 تا 30 درجه سانتي گراد قرار گيرد و سطح آن در هنگامآزمايش بايد مرطوب باشد اما آبچكان نباشد. در هنگامي كه قرار است سر و ته آزمونه هابا ملات گوگرد مذاب و ماسه كلاهك گذاري شود سر و ته آزمونه ها بايد خشك گردد امادر ساير موارد سطح مرطوب كاربرد دارد.

4-5-     عمل آوريبراي نمونه­هاي آگاهي يا كنترل كفايت عمل­آوري در شرايط واقعي عمل­آوري كارگاهي

 پس از نگهداري اوليه، از همان روز اول آزمونه هابايد در روي قطعه يا كنار آن به نحوي گذاشته شود كه شرايط مشابه عمل آوري آزمونه هاو قطعه يكي باشد تا زمان آزمايش فرا رسد ( از نظر تابش آفتاب، وزش باد، تبخير،آبدهي مستقيم يا غير مستقيم و يا استفاده از مواد عمل­آوري)

مسلماً بتن­ها در اين حالتشرايط يكساني را با قطعه از نظر نوع عمل­آوري دارند اما شرايط ريختن و تراكم بتندر قطعه با نمونه (آزمونه ها) يكسان نمي­باشد.

4-6-     حمل و نقلو خروج آزمونه ها از قالب

در خارج كردن آزمونه ها از قالبنبايد از ضربه استفاده كرد. امروزه از فشار هوا در مورد خروج آزمونه از قالب هايمخصوص استفاده مي كنند. بتن نبايد در طول حمل يخ بزند يا خشك شود. براي عدم ايجادضربه لازم است بتن در محفظه­هائي ترجيحاً چوبي كه از ماسه نرم، گوني يا يونوليت پرشده است و در كنار و زير آزمونه ها مواد نرم وجود دارد، حمل گردد و بين آزمونه هانيز مواد نرمي گذاشته شود تا لب پر نشوند و هم چنين رطوبت و ترجيحاً دماي آنها درطول حمل تغيير چنداني نكند. در مواردي كه امكانات آزمايشگاهي و عمل آوري نهايياستاندارد در كارگاه وجود ندارد حمل بتن يك يا دو روزه و يا حمل آزمونه هاي چندينروزه به محل آزمايشگاه ضرورت دارد. اين مدت حمل نبايد از 4 ساعت تجاوز كند.