مقاله تحلیلی: چالش‌ های اصلی در مغزه گیری از بتن

برای ارزیابی  دوام و عملکرد سازه  مغزه گیری یکی از اقدامات مورد نیاز است. تست فشار روی  نمونه‌ها  مطمئن‌ترین روش برای ارزیابی مقاومت فشاری است و یک سیستم کنترل کیفیت شناخته شده محسوب می شود. با وجود تمام مزایا، معایب خاصی نیز دارد. علاوه بر این، انتخاب محل مغزه در سازه می‌تواند یک کار چالش برانگیز باشد. در این مقاله، مزایا و معایب آن بررسی می‌شود. 

 مغزه گیری بتن – چالش‌ها

مغزه گیری در سازه‌های بتنی با چالش‌های خاصی روبرو است. برای کارآمدی بیشتر، نیاز به مقابله با چالش‌های زیر است:

چه تعداد مغزه مورد نیاز است؟ و از کجا؟

تعداد و محل مغزه‌ها باید طوری انتخاب شود که نشان دهنده توزیع مقاومت در عضو باشد. مغزه نیز باید نشان دهنده کیفیت واقعی بتن باشد. افزایش تعداد مغزه‌ها ها سبب توزیع واقعی‌تر مقاومت شده، اما در عین حال هم نقاط ضعف موجود در بتن نادیده گرفته می‌شود.

نوع ارزیابی شرایط نیز نقش کلیدی در انتخاب محل مغزه‌ایفا می‌کند.

1. حداکثر مقاومت/ تنش: هنگامی که هدف از ارزیابی، بررسی سازه تحت بارهای سرویس باشد، مغزه باید از مناطقی که در آن حداقل مقاومت، هم‌زمان با حداکثر تنش وجود دارد، گرفته شود.
2. اعضای بسیار تقویت شده و یا بلند و باریک: هنگامی که عضو به شد تقویت شده باشد، می‌تواند روی عملکرد سازه تأثیر گذارد، بنابراین مغزه باید در نزدیک‌ترین بخش غیر حساس در نظر گرفته شود.
3. فرضیات مربوط به زیبایی: بتن می‌تواند نمای غیر جذابی در سازه ایجاد کند. محل مغزه را می‌توان برای کاهش تأثیر روی ویژگی‌های زیبایی شناختی سازه تنظیم کرد.
4. نگرانی در خصوص دوام و پایداری: برای حفظ دوام بتن (به عنوان مثال نفوذپذیری، حفاظت در برابر اشعه)، لازم است که تعداد مغزه‌ها بسیار محدود باشد.

 مغزه گیری بتن | مزایا

با توجه به نمونه‌های مغزه، اطلاعات ارزشمندی در مورد سازه فراهم می‌شود. مغزه گیری می‌تواند به عنوان وسیله‌ای برای کنترل کیفیت، زمانی که همه چیز درباره کیفیت مواد بتن و یا روند ریختن اشتباه در نظر گرفته شده است، استفاده شود. اطلاعات زیر را می‌توان با ارزیابی بیشتر از مغزه به دست آورد:

1. مقاومت فشاری: شاید، اندازه‌گیری مقاومت فشاری هدف اصلی در بسیاری از موارد باشد. مغزه بتن می‌تواند اطلاعات دقیقی در مورد مقاومت بتن فراهم کند.
2. چگالی: از مغزه می‌توان برای تعیین چگالی بتن استفاده کرد.
3. جذب آب: مغزه‌های بتن می‌توانند برای ارزیابی جذب آب بتن تست شوند. جذب آب می‌تواند اطلاعات اولیه در مورد تخلخل و اتصال درون منافذ را فراهم کند.
4. مقدار مقاومت الکتریکی: مقدار مقاومت الکتریکی بتن را می‌توان با آزمایش نمونه‌های مغزه بتن تعیین کرد. ER اطلاعات ارزشمندی در مورد مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلرید به بتن فراهم می‌کند.
5. ارزیابی ظاهری مغزه: مغزه‌ها و سوراخ حفر شده را می‌توان برای ارزیابی نواقص ظاهری بتن، مانند ترک و حفره استفاده کرد.

 مغزه گیری بتن | معایب

مغزه گرفتن از اعضای بتنی معایب خاصی از جمله موارد زیر دارد:

1. نقاط قرمز رنگ (نقاطی که پس از مغزه گیری در بتن باقی می‌مانند): استفاده از مغزه برای در نظر گرفتن نقاط ضعف درون اعضا استفاده می‌شود. محل مغزه‌ها به طور معمول با مصالح با مقاومت بالا و استاندارد تعمیر می‌شود. در حالی که مصالح تعمیر شده، اغلب مقاومت کافی دارند، نقاط ضعف می‌تواند روی پیوستگی سازه و دوام عملکرد تأثیر می‌گذارد.
2.  مداخله: استفاده از مغزه می‌تواند سبب آسیب به عملکرد سازه شود، به خصوص اگر نخاله معدنی در میلگرد موجود باشد. برش خوردن میلگرد در سازه آخرین نگرانی است که یک مهندس در این زمینه دارد.
3.  وابسته بودن محل انتخاب به فرد: انتخاب مکان مغزه می‌تواند بستگی به طرز فکر هر فرد داشته باشد. پس ممکن است مهندس یا تکنسین در صورت نیاز مجبور به تعادل بین عواملی همچون تعداد مغزه، ایمنی سازه و مداخله در سازه داشته باشد.

مغزه بتن | ابعاد

اندازه

هنگامی که هدف از نمونه‌گیری ارزیابی مقاومت فشاری بتن باشد، حداقل قطر مغزه بتن باید سه (3) برابر حداکثر اندازه سنگ‌دانه باشد. آیین‌نامه‌ها و استانداردها مختلف مقادیر مختلفی برای حداقل قطر مغزه بتن اعم از 75 میلی‌متر (در استرالیا) و ایده آل 150 میلی‌متر (بریتانیا) ارائه داده‌اند. با این حال، بیشتر، مغزه 100 میلی‌متری در بازرسی سازه در نظر گرفته می‌شود. دقت مغزه‌ها برای محاسبه مقاومت با کاهش حداکثر قطر نسبی سنگ‌دانه، کاهش می‌یابد.

نسبت ارتفاع به قطر (H / D)

اغلب استانداردها نسبت H / D را برابر با 2.0 می‌دانند. با این حال، به دست آوردن مغزه با این خصوصیات همیشه عملی نیست. برای مثال، در دال نازک (6 "= 150 میلی‌متر)، به دست آوردن مغزه‌ای با این نسبت ایده آل بسیار دشوار است. ضریب اصلاح باید برای اصلاح مقادیر مقاومت مغزه‌هایی که H / D برابر 2.0 نبوده، استفاده شود. دقت ضریب اصلاح با کاهش H / D کاهش می‌یابد.

 تست‌های غیر مخرب | نمونه جدید

تحولات اخیر در روش NDT می‌تواند سبب بهبود نمونه‌گیری از بتن، مانند مکان مغزه، تعداد مغزه و تفسیر نتایج می‌شود.

رادار نافذ زمین (GPR): در این روش می‌توان برای تعیین لایه ساخته شده از میلگرد فولادی در بتن استفاده شود. همچنین می‌تواند در طول دوره نمونه‌گیری مغزه‌ها به منظور جلوگیری از برش میلگرد فولادی استفاده شود.

 روش‌های ترکیبی (UPV + RN): روش NDT می‌تواند برای بهینه سازی تعداد مغزه‌ها و موقعیت مغزه بکار رود. برای این کار، از ترکیب روش NDT مانند پالس سرعت التراسونیک (UPV) و چکش اشمیت استفاده می‌شود. نتایج به دست آمده از روش NDT می‌تواند برای ارزیابی مقاومت فشاری بتن استفاده شود. بر اساس این روش، طرح‌های مقاومت فشاری می‌تواند برای مطالعه تغییرات مقاومت اعضای بتنی توسعه یابد. این طرح را می‌توان برای تعیین تعداد و محل مغزه‌ها استفاده کرد. ترکیبی از این دو روش می‌تواند کمبود هر یک از آزمون‌های تکی را پوشش داده و سبب بهبود دقت در پیش بینی مقاومت شود.

منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.