دستور العمل ارزیابی ،بررسي و پذیرش بتن كم مقاومت

7-1-1-      در بسياريموارد ممكن است در يك پروژه، مقاومت بتن بر رده مورد نظر منطبق نباشد و غير قابلقبول اعلام شود. در اين حالت بررسي بتن كم مقاومت بايد در دستوركار قرار گيرد.مسلماً در اين حالت پيمانكار كماكان مسئول خواهد بود حتي اگر در پايان مرحله بررسيبتن كم مقاومت، بتن مزبور از نظر سازه اي مورد پذيرش قرار گيرد، زيرا انطباق بارده مورد نظر از ابتدا حاصل نشده است.

7-1-2-     انطباق بتن با رده مورد نظر و پذيرش بتن درمرحله اول و يا پذيرش بتن از نظر سازه اي در مرحله بررسي بتن كم مقاومت به معنايپذيرش بتن از نظر دوام نخواهد بود. پذيرش بتن از نظر دوام وقتي حاصل مي شود كهمطمئن شويم ضوابط مورد نظر موجود در آئين نامه يا مشخصات فني پروژه رعايت شده است.امروزه سعي مي شود ضوابطي از نظر دوام براي بتن ها تعريف شود و مشابه با ضابطهمقاومت، مورد بررسي قرار گيرد. بهر حال در اين دستورالعمل، صرفاً مسئله مقاومت بتنمورد توجه قرار گرفته است.

7-1-3-     بررسي بتن كم مقاومت داراي دو روش كلي مبتني برتحليل و آزمايش مي باشد. همانطور كه در ادامه ديده مي شود در مراحل اوليه سعي ميشود با روش تحليلي بتوان پذيرش بتن از نظر سازه اي را مورد بررسي قرار داد. درصورت عدم پذيرش، ممكن است بتوان با توجه به اطلاعات حاصله و روشهاي تركيبي تحليليو آزمايشي، پذيرش بتن را بررسي نمود.

7-1-4-     در صورت عدم پذيرش بتن از نظر سازه اي ممكن استاقدامات مقتضي ديگري را مانند كاهش بار مرده و يا بار زنده و يا هر دو را بررسيكرد و يا به تقويت سازه يا قطعه مورد نظر اقدام نمود و آنرا به حد قابل قبول نزديكنمود.

در صورتيكه بتن از نظر سازه اي(بويژه در مرحله تحليلي) پذيرفته شود لازم است پيوستگي بتن و ميلگرد كنترل شود وكفايت همپوشاني ميلگردها با اطلاعات جديد كنترل گردد، زيرا پيوستگي بتن و ميلگرد،متناسب با مقاومت فشاري بتن موجود تغيير مي كند و مي تواند پايداري سازه را بهمخاطره اندازد.

7-1-5-     بهرحال اگر پذيرش بتن از نظر سازه اي در ايندستورالعمل امكان پذير نباشد و راه حلهاي تقويت و يا تغيير بارها ميسر نباشد ،تخريب بتن قطعه بعنوان آخرين راه حل خواهد بود.

تخريب يك قطعه يا بخشي از يكسازه مي تواند آثار نامطلوبي بر بخش هاي سالم و قابل قبول                بر جا گذارد.

براي پرهيز از ايجاد اين آثارنامطلوب لازم است به نحوه تخريب و وسايل مصرفي تخريب توجه شود و حتي الامكان ازاعمال ضربه خودداري گردد. عمليات تخريب مانند عمليات ساخت بايد زير نظر دستگاهنظارت و با اخذ مجوز و دستور كار نظارت انجام شود.

7-1-6-    با توجه به مشكلات جدي كه عملتخريب مي تواند بوجود آورد و هم چنين هدر رفتن              سرمايه هاي ملي، بهتر است تا آنجا كه امكان دارد، راه حل تخريب را دنبال نكنيم و به حفظ سازه بپردازيم. بديهي است حفظ سازه بدونتوجه به جميع جهات نيز مي تواند به نوعي موجب هدر رفتن سرمايه هاي ملي گردد.

7-2-    روشهاي تحليلي

دو نوع روش تحليلي وجود دارد كه احتمال پذيرش بتن از نظرسازه اي مسلماً در روش دوم بيشتر است. در مواردي كه امكان مغزه گيري يا بارگذاريوجود ندارد روشهاي تحليلي تنها گزينه ممكن مي باشد.

7-2-1-     روش اول تحليلي

در صورتي كه با استفاده ازتحليل موجود سازه و بازبيني طراحي (صرفاً با دقت در تحليل مقاطع) بتوان ثابت كردكه ظرفيت باربري سازه به ازاي مقاومت موجود بتن (كمتر از مقاومت مشخصه) نيز قابلقبول مي باشد، بتن از نظر تامين مقاومت سازه اي ، قابل قبول تلقي مي شود ( پذيرشبتن از نظر سازه اي ).

مسلماًتيپ سازي مقاطع و بكارگيري ميلگردهائي با سطح مقطع بيشتر از حد نياز به دليل مصرفتعداد صحيحي از ميلگردها و لزوم بكارگيري قطرهاي يكسان ممكن است در پاره اي مواردموجب پذيرش بتن از نقطه نظر سازه اي گردد.

در اين حالت مقاومت موجود بتن ،مقاومتي است كه با توجه به نتايج موجود مي تواند بعنوان مقاومت مشخصه بتن تلقيگردد كه مسلماً كمتر از مقاومت مشخصه طراحي اوليه است.

7-2-2-      روش دوم تحليلي

در صورتيكه مرحلهتحليلي فوق به پذيرش بتن منجر نگردد اما با استفاده از تحليل و طراحي مجدد بتواننشان داد كه ظرفيت باربري سازه با فرض وجود بتن كم مقاومت در بخش هائي كه احتمالمصرف آن قابل قبول مي باشد، بتن از نظر سازه اي قابل پذيرش است.

در تحليل و طراحي مجدد ،بارگذاري موجود (جديد) و ابعاد مقاطع موجود بكار گرفته مي شود. همچنين وضعيتميلگردهاي مصرفي در سازه منظور مي شود. تلاش ها و لنگرهاي جديد در هر عضو مشكوك درتحليل مجدد بدست مي آيد و با توجه به تيپ سازي اعضاء و مقاطع و منظور كردن مقاومتبتن كمتر از حد مورد انتظار فقط در بخش هاي مورد نظر (حاوي بتن كم مقاومت ومشكوك)احتمال پذيرش بتن از نظر سازه اي را بمراتب بيشتر از حالت قبل نشان مي دهد.لازم به ذكر است در حالت قبل بدليل استفاده از تلاش ها و لنگرهاي موجود در بحرانيترين عضو يك مجموعه مشابه و تيپ سازي شده و استفاده از يك مقاومت بتن در تماممقاطع و بخش هاي سازه، احتمال پذيرش بتن بمراتب كمتر از اين حالت        مي باشد.

7-3-    روشهاي مبتني بر آزمايش

در صورتيكه در روشهاي تحليلينتيجه اي در جهت پذيرش بتن حاصل نگردد ، استفاده از روشهائي بر پايه آزمايش بايدبكار گرفته شود. اين آزمايشها بر روي بخش هاي مشكوك انجام مي شود و براي تشخيصمناطق مشكوك استفاده از گزارشهاي روزانه و آزمايشهاي مقاومت بتن و همچنينآزمايشهاي غيرمخرب مانند چكش اشميت، فراصوتي (اولتراسونيك) و ساير آزمايشهاي مشابهتوصيه مي شود.

7-3-1-     روش بررسي نتايج مغزه هاي بتني

از قسمتهائي كه احتمال مي رود بتن كم مقاومت داشته باشيم حداقل سه مغزه بايد تهيه وآزمايش شود و با توجه به نتايج حاصله از آزمايش مقاومت فشاري مغزه ها مي­توان درمورد پذيرش سازه اي بتن اقدام نمود.

7-3-1-1-     محل تهيه مغزه

7-3-1-1-1-        مسئوليت تشخيص محل مغزه گيري:مسئوليت مشخص كردن و انتخاب محل              مغزه گيري بعهده دستگاه نظارت ميباشد.

7-3-1-1-2-        شناسائي كلي: مشخص است كه نتايجضعيف مقاومتي مربوط به چه نمونه هائي بوده است با توجه به گزارشهاي روزانه واطلاعات ثبت شده روشن است كه اين نمونه ها از بتن چه اعضائي اخذ شده است وبنابراين منطقه مشكوك شناسائي مي شود. هم چنين مي توان با استفاده از آزمايشهايغير مخرب مانند چكش اشميت و آزمايش فراصوتي و صوتي و غيره، منطقه محدودتري راشناسايي نمود.

7-3-1-1-3-        بهتر است سعي شود با دستگاهميلگردياب محل دقيق ميلگردها را شناسائي كرد تا بتوان مغزه هاي ترجيحاً فاقدميلگرد را اخذ نمود. مغزه هاي داراي ميلگرد معمولاً نتايجي ضعيف تر را به نمايش ميگذارند و وجود ميلگرد در بررسي مقاومتي اختلال ايجاد مي كند.

7-3-1-1-4-        بهتر است مغزه ها از نقاطي ازعضو مشكوك تهيه شود كه ضعف جدي در آن عضو مشكوك و احتمالاً ضعيف بوجود نياورد.براي مثال اگر مغزه گيري از يك شالوده منفرد مد نظر باشد بهتر است از سطح فوقاني ودر گوشه ها يا لبه ها، مغزه گيري انجام شود كه معمولاً علاوه بر فاقد ميلگرد بودناز نظر برشي يا خمشي ضعف اساسي ايجاد نكند. هم چنين در اين نوع قطعه مي توان ازقسمت مياني ضخامت شالوده بصورت افقي در گوشه ها يا محيط شالوده، مغزه هائي تهيهنمود.

7-3-1-1-5-        در برخي اعضا، اخذ مغزه توصيهنمي شود زيرا محل مناسبي براي تهيه مغزه وجود ندارد يا امكان تهيه مغزه به دليلضخامت محدود عضو وجود ندارد زيرا نسبت ارتفاع مغزه به قطر آن كمتر از 1 مي شود. دراين موارد استفاده از روشهاي تحليلي و يا آزمايش بارگذاري براي اعضاء خمشي توصيهمي شود. براي مثال تهيه مغزه از دال سقفهاي تيرچه بلوك ممكن نيست مگر اينكه مغزهاز شناژهاي سقف يا تيرهاي اطراف اخذ شود.

7-3-1-2-     قطر و ابعاد مغزه

علاوه برمحدوديت نسبت ارتفاع به قطر مغزه، محدوديت در قطر نيز وجود دارد. در شرايط معموليقطر مغزه بايد حداقل سه برابر حداكثر اندازه اسمي سنگدانه بتن باشد. در شرايط خاصبويژه در مواردي كه حداكثر اندازه رسمي سنگدانه ها بسيار بزرگ است (مانند بتن حجيمسدها) اجازه داده مي شود قطر مغزه حداقل دو برابر حداكثر اندازه اسمي سنگدانه هاباشد. چنين در استاندارد 42ASTM Cحداقل قطر مغزه را 90 ميلي متر منظور نموده است در حاليكه در برخي كشورها قطر مغزهكمتر تا حد 70 ميلي متر را نيز پذيرفته اند. بهرحال بايد بتوان نتايج مغزه با قطركم را به مقاومت استوانه اي با قطر استاندارد 150 ميلي متر تبديل نمود. براي اينكار بايد ضريب تبديلي ارائه شده باشد.

در برخي موارد خاص مغزه هائي باقطر 50 ميلي متر يا كمتر نيز اخذ مي شود اما تبديل به نمونه استاندارد وجود نداردبلكه طراح پروژه بايد حداقل مقاومت مغزه هائي با اين ابعاد را ارائه دهد. بديهياست محدوديت نسبت قطر به حداكثر اندازه اسمي سنگدانه بايد رعايت شود. مغزه هائي باقطر كمتر از 90 ميلي متر، مقاومتهائي با نوسان زياد را به نمايش مي گذارند و اثرابعاد در آن چشمگير مي شود بنابراين مغزه هاي با قطر كم توصيه نمي شوند. بتن هايمعمولي در ايران اكثراً از حداكثر اندازه رسمي 25 ميلي متر برخوردارند بنابرايناخذ مغزه هائي با قطر حداقل 90 ميلي متر بدون اشكال بنظر مي رسد در حاليكه مغزههائي با قطر 75 ميلي متر نيز كه از نظر نسبت اندازه قطر به حداكثر اندازه سنگدانهبدون ايراد هستند توصيه نمي شوند. كاهش قطر مغزه اين حسن را دارا مي باشد كه امكانبرخورد به ميلگرد را كاهش مي دهد. ضمناً ارتفاع مغزه نيز مي تواند كمتر شود و آسيبوارده به قطعه نيز كاهش مي يابد و از همه مهم تر موجب كاهش هزينه و زمان مغزه گيريمي شود. بديهي است اخذ مغزه به قطر 150 ميلي متر و ارتفاع 300 ميلي متر براي بتنهائي با حداكثر اندازه تا 50 ميلي متر ارجح است زيرا هيچگونه تبديلي براي تعيينمقاومت نمونه استاندارد نياز ندارد.

7-3-1-3-     تعداد مغزه

 از هر منطقه مشكوك براي بررسي بتن كم مقاومت ازيك نوع، سه مغزه بايد اخذ شود. در صورتيكه نسبت به نتيجه مغزه گيري و يا مقاومتحاصله از آنها مشكوك باشيم و يا صرفاً براي افزايش دقت نتايج مي توان مغزه گيري راتكرار كرد كه در نتيجه تهيه سه مغزه ديگر در دستور كار قرار مي گيرد.

7-3-1-4-     شرايط مغزه ها و آماده سازيآنها

7-3-1-4-1-          سر و ته مغزه هائي كه تهيه ميشود بايد بريده شود. مغزه ها ترجيحاً بايدً كلاهك گذاري شوند مگر اينكه سر و تهمغزه ها پس از بريدن بسيار صاف و گونيا باشد و يا با عمل سائيدن پستي و بلندي سطحرا به كمتر از 05/0 ميلي متر رسانده باشيم و انحراف از گونيا بودن كمتر از 5/0درجه باشد.

گاه احساس مي شود سطح نمايانبتن نيازي به بريدن ندارد و صرفاً بايد سائيده يا كلاهك گذاري شود. توصيه مي شودقسمت فوقاني مغزه (بخش نمايان) به ميزان تقريبي 20 ميلي متر بريده شود زيرا گاهتركهاي جمع شدگي خميري يا تركهاي حاصل از جمع شدگي ناشي از تبخير در بتن سخت شدهباعث مي شود مقاومتهاي بسيار پائيني حاصل گردد.

7-3-1-4-2-          مغزه ها از نظر شرايط رطوبتي ميتواند در دو حالت مورد آزمايش قرار گيرد. در حاليكه مقاومت آزمونه هاي آزمايشي ياكنترلي در شرايط اشباع بدست مي آيد.

طراح پروژه يا دستگاه نظارتبايد شرايط رطوبتي مغزه ها را مشخص نمايد. در صورتيكه شرايط            بهره برداري از ساختمان بصورت مرطوبيا غرقاب باشد مغزه هاي اشباع شده از آب بايد بكار رود. بدين منظور مغزه ها بايدبه مدت حداقل 40 ساعت در آب غوطه ور شوند و سپس از آب خارج شده و طبق دستورهايموجود در صورت نياز كلاهك گذاري شود. اما بهرحال بايد در شرايط اشباع غير آبچكانمورد آزمايش مقاومت فشاري قرار گيرد.

اگر شرايط بهره برداري از سازه،شرايط خشك باشد بايد مغزه ها را به مدت 7 روز در هواي 16 تا 27 درجه سانتي گراد وبا رطوبت نسبي كمتر از 60 درصد خشك نمود و سپس مورد آزمايش قرار داد.

مسلماً مغزه هاي خشك (در هنگامتعيين مقاومت) مقاومت هاي بيشتر از آزمونه هاي اشباع (در هنگام تعيين مقاومت) بهدست مي دهند و اين افزايش ممكن است به بيش از 20 درصد برسد.

در برخي استانداردها لازم استمغزه ها را در آب اشباع شده از آهك غوطه ور نمود.

7-3-1-5-     تعيين مقاومت مغزه ها

7-3-1-5-1-        مغزه ها طبق دستور استانداردمقاومت فشاري آزمونه هاي استوانه اي و با در نظر گرفتن قطر و نسبت ارتفاع به قطرخاص انجام مي شود و نتايج آن پس از محاسبه، تصحيح و گزارش مي گردد. همچنين لازمستشرايط رطوبتي آن و مشخصات هندسي مغزه گزارش شود.

7-3-1-5-2-        تصحيح نتايج مقاومت در بخشتعيين مقاومت فشاري آزمونه هاي استوانه ارائه شده است.

7-3-1-5-3-        در آبا و ACI در صورتيكهدر مغزه ها ميلگرد وجود داشته باشد اصلاح يا تصحيحي را منظور نكرده اند و اصولاًبحثي را در اين زمينه به ميان نياورده اند.

درمنابع كشور انگليس، ضوابطي را براي تصحيح نتيجه مغزه داراي ميلگرد ارائه كرده اندكه در ادامه به آن پرداخته مي شود.

  بهرحال توصيه مي شود مغزههاي اخذ شده تا حد امكان فاقد ميلگرد باشد.

7-3-1-5-4-        تصحيح نتايج مغزه ميلگرددار

        وجود ميلگرد در مغزه ها باعث كاهش درمقاومت مغزه مي شود . مغزه ميلگرد دار ممكنست كاهش قابل توجهي را در مقاومت بوجودآورد در حاليكه ضوابط زير حداكثر تصحيح 10 درصد را به نمايش            مي گذارد كه چندان منطقي نيست . بههمين دليل توصيه مي شود مغزه هاي بدون ميلگرد اخذ گردد.

بهرحال آبا و ACI هيچ تصحيحيرا پيشنهاد نمي كنند.

تصحيح زير مربوط به انگليس ميباشد كه در مقاومت مغزه ضرب خواهد شد و بزرگتر از 1 مي باشد.

اگر يك ميلگرد عمود بر محورطولي مغزه موجود باشد ضريب تصحيح عبارتست از :

(.)5/1+1=ضريب تصحيح مقاومت

dc,dr به ترتيبقطر ميلگرد و قطر مغزه،

h فاصله محورميلگرد تا نزديكترين سطح انتهائي مغزه و L طول مغزه مي باشد .

اگر چند ميلگرد بصورت عمود برمحور طولي وجود داشته باشد ضريب تصحيح عبارتست از :

5/1+1= ضريب تصحيح مقاومت

اگر فاصله دو ميلگرد از قطرميلگرد بزرگتر ، كمتر باشد كافي است ميلگردي منظور شود كه ضريب تصحيح بزرگتري رابدست مي دهد .

در مورد ميلگردهائي كه موازيمحور طولي مغزه مي باشند هيچگونه اطلاعاتي براي تصحيح نتايج ارائه نشده است واطلاعات جامعي در مورد كاهش يا افزايش نتايج مقاومتي براي اين نوع مغزه ها وجود ندارد.

7-3-1-6-     ارزيابي نتايج مغزه ها

مقاومت بتن بخش هائي ازسازه كه به كمك مغزه گيري مورد ارزيابي و پذيرش سازه اي قرار مي گيرند در صورتيپذيرفته مي شود كه ميانگين مقاومت فشاري سه مغزه كمتر از 85% مقاومت مشخصه نباشد وهم چنين مقاومت فشاري هيچيك از مغزه ها كمتر از 75% مقاومت مشخصه نباشد.

در صورتي كه شبهه اي در كارباشد براي كنترل نتايج مي توان مغزه گيري را تكرار نمود. بهر حال مسئوليت انتخابمحل جديد مغزه گيري بعهده دستگاه نظارت مي باشد.

در صورتي كه طبق اين بند نتوانبتن كم مقاومت را از نظر سازه اي پذيرفت لازم است از طريق آزمايش بارگذاري (براياعضاء خمشي) و يا ساير روشهاي شناخته شده اقدام مقتضي را بعمل آورد.

لازم به ذكر است كه مقاومت مغزهها به دليل شرايط حاكم بر بتن ريزي، تراكم و عمل آوري در كارگاه مي تواند كاستيهائي را در مقايسه با آزمونه هاي ساخته شده و عمل آوري شده در شرايط استاندارد(آزمايشگاهي) داشته باشد كه در اينجا 15 درصد كاستي براي ميانگين مقاومت مغزه ها و25 درصد براي يك مغزه مجاز شمرده شده است.

بديهي است در صورتيكه شرايط اينبند برقرار باشد نيازي به انجام محاسبات تحليلي وجود نخواهد داشت و بتن از نظر تأمينمقاومت سازه اي قابل قبول تلقي مي شود و مورد پذيرش قرار مي گيرد. اما معناي عدمانطباق با شرايط اين بند، عدم پذيرش سازه اي بتن در روشهاي ديگر نخواهد بود.

ممكن است منطقي باشد قبل ازبكارگيري آزمايش بارگذاري، به سراغ روشهاي تركيبي پذيرش بتن از نظر سازه اي برويم.

7-3-2-     آزمايش بارگذاري

در صورتي كه در مراحلفوق نتوان بتن كم مقاومت را از نقطه نظر سازه اي پذيرفت و ترديد در مورد  آن كماكان باقي باشد، ظرفيت باربري قطعه ياسازه را مي توان با آزمايش بارگذاري بر روي عضو خمشي مشكوك مورد بررسي قرار داد .

7-3-2-1-          انجام اين آزمايش بر روي اعضاءغير خمشي امكان پذير نمي باشد. حتي ممكن است نتوان برخي اعضاء خمشي را نيز بكمكاين آزمايش مورد ارزيابي قرار داد. لازم به ذكر است آزمايش بارگذاري خمشي زيربارهاي قائم و بصورت استاتيكي انجام مي شود و نبايد انگاشت كه انواع
بارگذاري هاي قائم و جانبي بصورت استاتيكي به قطعه يا سازه وارد مي شود.

7-3-2-2-          آزمايش بارگذاري طبق ضوابط آبادر فصل 2 و 19 انجام مي شود . مشروح اين آزمايش را
مي توان در ACI437 مشاهده نمود . به كمك آزمايش بارگذاري مي توان مشخص نمود كه عضويا اعضاء مشكوك در زير بار قائم استاتيكي اين آزمايش رفتار قابل قبولي را نشان ميدهد يا خير ؟ اين آزمايش نمي تواند نشان دهد كه بتن داراي مقاومت مطلوب يا قابلقبولي بوده است يا نه ؟

ظرفيت باربري سازه در زير بارقائم در آزمايش بارگذاري مورد بررسي قرار مي گيرد . در پايان اين آزمايش و نتيجهگيري از آن نمي توان به سهولت مشخص نمود كه آيا طراحي سازه اي قطعه دچار مشكلاتيبوده است يا كيفيت بتن و اجرا ؟هم چنين نمي توان براحتي در مورد صحت طراحي و قابلقبول بودن كيفيت بتن و ساير موارد مصرفي و نحوه اجرا اظهارنظر صريحي را ارائه داد.

در واقع در اين آزمايش مجموعهموارد فوق بدون تفكيك مورد ارزيابي قرار مي گيرد و عملاً بعنوان مرحله اي از بررسيبتن كم مقاومت مي باشد و در نهايت مي توان بتن كم مقاومت را از نظر تامين مقاومت وباربري قطعه يا سازه پذيرفت يا رد نمود .

7-3-2-3-          لازم است بدانيم ممكن است حتياگر بتن مصرفي منطبق بر رده مورد نظر باشد و مغزه ها نيز حكايت از كيفيت مناسب بتنريخته شده و سخت شده داشته باشند ، آزمايش بارگذاري ممكن است جواب قابل قبولي راندهد . برعكس ممكن است بتن مصرفي منطبق بر رده مورد نظر نباشد، و مغزه ها نيزنمايانگر ضعف كيفي بتن باشد اما قطعه يا سازه مشكوك از آزمايش بارگذاري كاملاًسربلند خارج شود . بنابراين مجدداً خاطر نشان مي شود كه تفكيك صحت طراحي و اجرايصحيح و مصرف مصالح (بتن) منطبق با مشخصات از يكديگر با بهره گيري از آزمايشبارگذاري به سهولت امكان پذير نمي باشد .

ممكن است بدليل استفادهاز قطعاتي با ابعاد بزرگتر يا مصرف ميلگرد بيشتر و يا بكارگيري ميلگردهائي بامقاومت بالاتر از مقاومت مشخصه و يا به دليل تغيير در نحوه قرارگيري ميلگردها وايجاد بازوي لنگر بيشتر در يك قطعه خمشي، عليرغم مصرف بتن كم مقاومت، ظرفيت باربريقابل قبولي را در آزمايش بارگذاري شاهد باشيم.

7-3-2-4-          آزمايش بارگذاري اعضاء خمشي يكسازه بر روي اعضاء خمشي مانند تير و دال به منظور پذيرش بتن و يا ارزيابي ايمنيسازه هاي اجراء شده و ايمني آن و هم چنين ارزيابي سازه هاي آسيب ديده يا ارزيابيعضو با تغيير شرايط بهره برداري انجام مي شود.

7-3-2-5-          آزمايش بارگذاري بايد تحت نظردستگاه نظارت و با هدايت فرد (مهندس) ذيصلاح و با سابقه در اين كار كه مورد قبولدستگاه نظارت باشد انجام گردد.

7-3-2-6-          آزمايش بارگذاري بايد حداقل پساز گذشت 8 هفته از زمان بتن ريزي بر روي قطعه يا سازه مشكوك آغاز شود مگر اينكهكارفرما، طراح (دستگاه نظارت) و پيمانكار همگي با انجام آزمايش در سن كمتر موافقتكنند. مسلماً با گذشت زمان به ويژه با اعمال عمل آوري مناسب، باربري اعضاء سازهبتني افزايش مي يابد و امكان پذيرش سازه اي بتن بيشتر مي شود.

7-3-2-7-          آزمايش بارگذاري بايد به نحويانجام گيرد كه اولاً منجر به خرابي و ريزش سازه يا بخشي از آن نشود ثانياً در صورتبروز خرابي، امنيت جاني افراد تأمين گردد و تجهيزات موجود سالم باقي بماند. بديهياست ملاحظات ايمني (مانند داربست و غيره) نبايد بر نتايج آزمايش و خيزها اثرگذارد.

7-3-2-8-          اگر هدف از آزمايش بارگذاري،مشخص نمودن ظرفيت باربري قسمتي از سازه باشد، بارگذاري بايد به نحوي انجام شود كهعامل ضعف به خوبي بررسي گردد. در تيرها و دالهاي يكسره بارگذاري در دهانه هايمجاور بايد به نحوي باشد كه حداكثر لنگر و تلاشهاي ممكن در عضو تحت آزمايش بوجودآيد. تشخيص اين حالت بعهده مهندس مسئول آزمايش مي باشد كه با توجه به اطلاعاتحاصله از طراحي موجود تصميم نهائي اخذ مي شود.

7-3-2-9-          قبل از اعمال بار اصلي آزمايشبر روي سازه، لازم است بارهاي مرده اي كه هنوز اعمال نشده است بر سازه وارد شود.اين بار (تتمه بار مرده) 48 ساعت قبل از وارد كردن بار اصلي بايد اعمال شود. بدينترتيب بار مرده كامل مي شود و تا اتمام آزمايش بارگذاري در محل باقي مي ماند.

تتمه بار مرده بدوناعمال ضرائب بار، محاسبه و اعمال مي گردد.

7-3-2-10-       براي محاسبه تتمه بار مرده وكامل كردن بار مرده وارده بر سازه، ابتدا لازم است بار مرده موجود مورد ارزيابي ومحاسبه قرار گيرد. بدين منظور بايد بار قسمتهاي اجرا شده مانند تير، دال، ديوارهاو تيغه ها، كف سازي و غيره با دقت تعيين شود. برداشت ضخامت سقف و مشخص نمودن اجزاءآن، برداشت ابعاد تيرها، ديوارها و دالهاي اجرا شده در بخش هائي كه آزمايشبارگذاري، اعمال بار را ضروري مي داند از اقدامات اوليه است. پس از آن با توجه بهوزن واحد مصالح و اجزاء سازه بايد بار مرده را محاسبه نمود.

با استفاده از بارمشخصه مرده در طراحي سازه مي توان باقيمانده بار مرده واحد سطح را تعيين كرد.

7-3-2-11-       بارهائي كه در اين مرحله يامراحل اصلي بارگذاري بايد اعمال گردد و بر روي عضو خمشي قرار گيرد مي تواند بااستفاده از مصالح مختلف ساختماني و يا ساير مصالح وارد گردد.

كيسه هاي توزين شدهمصالح مانند سيمان، گچ، ماسه، خاك و غيره يكي از بهترين گزينه هاست. آجر، بلوك،جدول از جمله مصالح مناسب ديگر تلقي مي شود. بديهي است وزن متوسط واحد مصالح مصرفيدر بارگذاري بايد تعيين گردد. با استفاده از ماسه يا خاك بصورت فله اي و بدون كيسهنيز مي توان بارگذاري را انجام داد اما بهرحال مصالح بارگذاري بايد چنان اعمالگردد كه اثر قوس زدن (طاق زدن) در آن بوجود نيايد و بتواند بار خود را مستقيماً درهمان محل استقرار، وارد نمايد. مسلماً مقدار ماسه يا خاك بايد با توزين مشخص گردد.

7-3-2-12-       با توجه به ابعاد محل بارگذاري(سطح بارگذاري) و مقدار تتمه بار مرده در واحد سطح، بايد مقدار كل تتمه بار مردهرا بدست آورد و بار لازم (مصالح) را براي بارگذاري تأمين نمود.

هم چنين لازم است كلبار لازم براي مراحل اصلي بارگذاري را نيز طبق آنچه در ادامه مي آيد محاسبه كرد وتأمين آنرا در دستور كار قرارداد. گاه اتفاق مي افتد كه در اواسط آزمايش بارگذاري،مصالح بارگذاري تمام مي شود و در انجام آزمايش وقفه ايجاد مي گردد كه مطلوب نيست.

7-3-2-13-       لازم است مبنائي براي قرائت خيز(مبناي اندازه گيري تغيير شكل ها يا تغيير مكانها) قبل از اعمال بار اصلي آزمايشبارگذاري مشخص شود. براي اينكار، يك تير مبنا (مرجع) بايد روي سطح          ستون ها يا ديوارهاي باربر نصب گردد تابتوان وسايل اندازه گيري خيز را روي اين تير نصب نمود. انتخاب محل استقرار تيرمرجع بسيار مهم است. خيز بدست آمده از اين اندازه گيري بايد خيز خالص تير يا دالمورد نظر باشد و تغيير شكل قائم ستون يا ديوار نبايد بر نتيجه حاصله اثر گذارد.تير مرجع نبايد بسيار ضعيف و لرزان باشد اما لازم نيست از اساس مقطع بسيار زياديبرخوردار باشد.

7-3-2-14-       براي اندازه گيري خيز از يكتغيير شكل سنج (ساعت اندازه گيري) و يا LVDT مي توان استفاده نمود. دقت قرائت (درجهبندي) وسيله مورد نظر مي تواند 1/0 ميلي متر باشد. استفاده از وسايلي با دقت 01/0يا 02/0 ميلي متر معمولاً مورد استفاده قرار مي گيرد كه دقت زيادي را بدست مي دهد.

7-3-2-15-       وسيله اندازه گيري تغيير مكان(تغيير شكل ياخيز) در محلي نصب مي شود كه بتوان حداكثر خيز قطعه خمشي بارگذاري شدهرا بدست آورد. بديهي است تير مرجع را بايد به نحوي نصب نمود كه اين امكان بوجودآيد. در اكثر تيرها و دالها، حداكثر خيز در وسط دهانه اتفاق مي افتد. بنابر ايناغلب اوقات اين وسايل اندازه گيري در وسط دهانه نصب و تنظيم مي شود.

7-3-2-16-       براي پرهيز از اغتشاش در قرائتها، بهتر است زير دال يا تير در وسط دهانه (محل نصب وسيله تغيير شكل سنج) ساب زدهو صاف شود. اگر ناصافي ها زياد است بهتر است يك صفحه ترجيحاً فلزي را در زير تيريا دال در محل مورد نظر چسباند تا مشكل اندازه گيري حل شود و نوك ميله وسيلهاندازه گيري در تماس با اين صفحه باشد.

7-3-2-17-       قبل از شروع بارگذاري اصليآزمايش، لازم است تغيير شكل سنج را قرائت نمود و يا ترجيحاً آنرا صفر كرد و از صحتعملكرد آن مطمئن شد و جهت مثبت و منفي قرائت ها را كنترل كرد.

7-3-2-18-       بخشي از سازه كه بايد موردآزمايش بارگذاري قرار گيرد بايد با توجه به بند 3-2-8 و در نظر گرفتن سطح موردنياز جهت بارگذاري، به تدريج در 4 مرحله در زير بار اصلي آزمايش قرار داده شود.افزايش بار در 4 مرحله بايد تقريباً يكسان باشد و ضربه اي به سازه وارد نگردد. درنتيجه بار استاتيكي به تدريج در هر مرحله بايد اعمال گردد اما لازم نيست افزايشبار در هر مرحله دقيقاً يكسان باشد.

7-3-2-19-       بار اصلي آزمايش بصورت زيرمحاسبه مي شود. در واقع اين بار علاوه بر تتمه بار مرده اعمال شده در 48ساعت قبل،وارد مي شود. جمع بارهاي وارده بر عضو بعنوان بار كل آزمايش تلقي          مي شود.

(L 5/1 + D 25/1) 95/0= بار كل آزمايش

D بار مرده و L بار زنده درواحد سطح بر حسب ² m/ kgمي باشد و مقدار ( L 5/1 + D 25/1)
بار طراحي ( با ضرائب بار ) است.

L 425/1 +D 1875/0 =D- (L 5/1+D 25/1) 95/0= بار (اصلي) آزمايش

 اگر D برابر 500 و L برابر 200 باشدبار آزمايش تقريباً  m²/ kg380 مي باشد كهعلاوه بر بار مرده 500 اعمال مي شود و بار كل آزمايش 880 خواهد بود. در حاليكه جمعبار مرده و زنده سرويس برابر 700 مي باشد.

براي مثال اگر از m²/kg500 بار مرده فقط m²/kg350 بصورت ساخته شده باشد لازم است
مقدار m²/kg150 را بصورت تتمه بار مرده، 48 ساعت قبل از اعمال بار اصلي آزمايش، برسازه وارد نمود و سپس 2m /kg 380 را پس از 48 ساعت اعمال كرد (جمع بار وارده توسط مصالحبارگذاري 530         مي باشد. )

تتمه بار مرده در يك مرحله واردمي شود اما بار اصلي آزمايش لازم است در 4 مرحله ( هر مرحله تقريباً 2m /kg 95 ) اعمالگردد. برخي از آزمايشگران مايلند خيز عضو را در زير بار سرويس بررسي نمايند. درمثال فوق بار سرويس 700 مي باشد در حاليكه در مرحله اول بارگذاري اصلي، بار 595،در مرحله دوم 690 و در مرحله سوم 785 را بر روي عضو داريم. اگر قرار باشد زير بارسرويس خيز را اندازه گيري نمائيم لازم است در دو مرحله ابتدائي 2m /kg 100 باراعمال نمائيم و در دو مرحله انتهائي 2m /kg 90 بار وارد كنيم.

اين تغيير در بار مراحل مختلفمشكلي را بوجود نمي آورد و ناقص خواسته آئين نامه نيست.

7-3-2-20-       در مواردي كه آئين نامهبارگذاري اجاره كاهش سربار را مي دهد مي توان آنرا در آزمايش    گذاري نيز كاهش داد(مثل دهانه هاي بزرگ)

توزيع بار بايد بصورت يكنواختدر سطح عضو خمشي دارد گردد و از عملكرد قوسي مصالح بارگذاري بايد جلوگيري به عملآيد.

بهرحال بار اصلي آزمايش، بارواحد سطح ضربدر و سطح بارگذاري خواهد بود كه معمولاً نياز به مصالح زيادي براياعمال بار وجود دارد.

7-3-2-21-       در ACI 318  و ACI 437 مقدار بار آزمايش كمي متفاوت است اما چنداناهميتي ندارد زيرا تفاوت در رقم دوم اعشار ضرائب DوL مي باشد.

7-3-2-22-       در آبا و ACI318 نحوه اعمالمراحل اعمال بار مشخص شده است كه پس از اعمال بار در هر مرحله بايد خيز در فواصلزماني مساوي اندازه گيري شود و پس از اينكه در روند پيشرفت خيزها كند شد (كمتر 10درصد تغيير شكل قبلي) اجازه داده مي شود بار مرحله بعدي به تدريج وارد شود.

3-2-22- پس از گذشت 24 ساعت ازبارگذاري اصلي (4 مرحله) بايد خيز موجود را با استفاده از وسيله اندازه گيري قرائتو مشخص نمود. بدين ترتيب خيز متناظر با بارگذاري اصلي طي 4 مرحله بدست          مي آيد. (قرائت اوليه)

7-3-2-23-       پس از قرائت خيز در اين مرحلهبايد بار آزمايش برداشته شود. اين بار طي 2 مرحله بايد برداشته شود (در آبا مرحلهبندي وجود ندارد). پس از باربرداري در مرحله اول باربرداري بايد اجازه داد تغييرشكلها حالت تقريباً ثابتي را كسب كند و سپس بار مرحله بعدي برداشته شود. در اينباربرداري نبايد تتمه بار مرده برداشته شود و كماكان تا پايان آزمايش حفظ خواهدشد. در مثال فوق kg/m2 380 بار اصلي طي دو مرحله kg/m2 190 برداشته مي شود.

7-3-2-24-       قرائت نهائي تغيير شكل سنج، 24ساعت پس از باربرداري (حذف بار اصلي آزمايش) انجام  مي شود و آزمايش خاتمه مي پذيرد.

7-3-2-25-       در طي آزمايش، عضو خمشي بايد ازسطح زيرين مورد بررسي قرار گيرد. در واقع در ابتداي آزمايش، عضو مورد نظر بايدبازرسي شده باشد و تركها يا نقايص ثبت شود. در طي بازرسي هاي حين آزمايش نبايدآثار گسيختگي مشاهده شود و آزمايش در صورت شروع گسيختگي بايد متوقف شود و نتيجهگيري از آن، عدم تحمل باربري سازه خواهد بود و نبايد بر روي  اين قسمت، آزمايش مجددي انجام شود.

بنابراين بازرسي مستمردر طي آزمايش توسط فرد ذيصلاح ضرورت دارد.

7-3-2-26-       اگر آثار گسيختگي يا شكستمشاهده نشود و خواسته هاي زير برآورده شوند، ظرفيت باربري عضو مورد نظر قابل قبولخواهد بود (براي بتن مسلح)

الف: حداكثر تغيير مكان (خيز)اندازه گيري شده در عضو خمشي (a( از مقدار  كمتر باشد.

ب: در صورت تجاوز خيز از مقدارمجاز، برگشت تغيير مكان (خيز)، پس از حذف بار (باربرداري) از 75 درصد حداكثر خيزاوليه كمتر نباشد (در بتن پيش تنيده حداقل برگشت خيز 80 درصد مي باشد) دهانه محاسباتي (فاصله محور تا محور تكيه گاه ها و يا فاصله آزاد بينتكيه گاه بعلاوه ارتفاع عضو خمشي، هركدام كوچكتر است مي باشد. در تيرها يا دالهايطره اي، طول دهانه محاسباتي دو برابر فاصله تكيه گاه تا انتهاي طره مي باشد) hارتفاع قطعه يا عضو خمشي است.

در زير بار سرويس نبايد از خيزمحاسباتي تجاوز شود و تركي بوجود آيد(اگر ضابطه اي وجود دارد و آزمايش در زير بارسرويس انجام شده باشد)

7-3-2-27-       در اعضاء مسلح (غير پيش تنيده)مي توان پس از گذشت 72 ساعت از پايان بارگذاري، مجدداً آزمايش بارگذاري را انجامداد مشروط بر اينكه ترك حاد و آثار شكست و گسيختگي مشاهده نشده باشد. در اين حالتبايد حداقل برگشت خيز براي بتن مسلح 80 درصد باشد. در صورت مردود شدن قطعه، انجامآزمايش در نوبت هاي بعدي امكان پذير نمي باشد مگر اينكه قطعه تعمير شود و تقويتلازم صورت گرفته و موجب ارتقاء كيفي شده باشد.

7-3-2-28-       در صورتي كه قطعه يا سازه دراين آزمايش مردود شوند مي توان به اقدامات مقتضي ديگري متوسل گرديد كه در ادامهبيان مي شود.

7-3-3-     روشهاي تركيبي و ساير اقداماتمقتضي:

7-3-3-1-         روشهاي تركيبي (تحليلي و آزمايشي)

در مواردي كه از بتنمغزه گيري شده باشد و مقاومت مغزه ها طبق ضوابط موجود در آئين نامه مورد پذيرشسازه اي واقع نشده باشد مي توان مجدداً به سراغ روش تحليلي (ترجيحاً مرحله دوم)رفت. در اين حالت با توجه به وجود اطلاعاتي در مورد مقاومت مغزه ها در ناحيه مشكوكمي توان به تحليل مقطع پرداخت. در اين حالت مي توان در ضريب ايمني مقاومت بتنتجديد نظر نمود زيرا مقاومت مغزه مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين مورد مي توانضريب ايمني جزئي مقاومت بتن را بر 85/0 تقسيم نمود و در روابط موجود بكار گرفت.

7-3-3-2-         ساير اقدامات مقتضي

ممكن است با سايراقدامات زير بتوان بتن را از نظر سازه اي مورد پذيرش قرار داد. بهرحال هزينه اينعمليات در صورت تأييد كارفرما و نظارت بعهده پيمانكار است.

3-3-2-1- در صورتي كهكارفرما (مالك) صلاح بداند و قبول نمايد، مي توان با تغيير بارهاي مرده موجود درسازه (بويژه در منطقه مشكوك) از طريق نقشه، تغيير مصالح مصرفي و يا تغيير جزئياتاجرائي، ممكن است بتوان بتن را از نظر سازه اي مورد پذيرش قرار داد. اين مورد نيازبه بررسي طراح پروژه و يا دستگاه نظارت خواهد داشت.

3-3-2-2- در صورتي كهكارفرما صلاح بداند و قبول نمايد، ممكن است با تغيير شرايط بهره برداري و در پي آنبا تغيير بار زنده، بتن را از نظر سازه اي پذيرفت. بررسي و محاسبات لازم بايد توسططراح پروژه يا دستگاه نظارت به دقت انجام شود تا اين امر ميسر گردد.

3-3-2-3- با تقويت عضومشكوك يا ضعيف ممكن است بتوان بتن را از نظر سازه اي پذيرفت و به حد قابل قبوليرسانيد. تقويت سازه به كمك روشهاي خاص يا مواد و مصالح مناسب و خاص بايد انجام شودو نشان داده شود كه مشكل سازه حل شده است.