مقاله تحلیلی: بررسی کیفیت بتن در سازه‌های بتنی

ازآنجاکه بتن یکی از اجزای مهم هر ساخت‌وساز است، کیفیت آن نقش بسزایی در سازه‌های بتنی دارد. پارامترهای مقاومت مثل دوام، مقاومت باربری و مقاومت در برابر عوامل محیطی همچون باد، برف و آب بستگی به کیفیت بتن دارند.

بنابراین کیفیت بتن عامل مهمی در ساخت هر ساختمان یا سازه محسوب می‌شود. به‌طورکلی کیفیت بتن در مراحل مختلف بتن‌ریزی بررسی می‌شود.

بررسی کیفیت بتن

• بررسی کیفیت قبل از بتن‌ریزی
• بررسی کیفیت حین بتن‌ریزی
• بررسی کیفیت پس از بتن‌ریزی

بررسی کیفیت قبل از بتن‌ریزی

این بررسی شامل دو مرحله می‌شود:

1. بررسی مشخصات موردنیاز با توجه به حفاری، اَشکال، آرماتورها و ...
2. کنترل مواد تشکیل‌دهنده بتن (سیمان، سنگ‌دانه و آب)

سیمان

کیفیت سیمان با انجام آزمایش‌های مقاومت فشاری نمونه‌های بتنی حاصل می‌شود. بااین‌حال برای کنترل مؤثر سیمان باید اقدامات زیر انجام شود:

• هر منبع در ابتدا باید یک‌بار و بعد از آن هر دو ماه مورد آزمایش قرار می‌گیرد.
• باید دور از رطوبت باشد.
• درصورتی‌که انبار کردن غیرقابل‌اجتناب باشد، باید پس از سه ماه انبار کردن دوباره موردبررسی قرار گیرد.
• هر کیسه‌ای که دارای کلوخه‌های بزرگی باشد باید از چرخه استفاده خارج شود.

سنگ‌دانه

مقدار سنگ‌دانه‌های بتن باید مطابق با مشخصات استاندارد باشد.

کیفیت بتن تحت تأثیر خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ‌دانه‌ها، شکل، دانه‌بندی، دوام، وزن مخصوص و جذب آب قرار دارد. این ویژگی‌های سنگ‌دانه باید قبل از تولید بتن مورد آزمایش قرار گیرد.

مقدار مواد زیان‌آور و ناخالصی‌های آلی باید آزمایش شود.

تورم ماسه نیز به جهات مختلفی یکی از مشخصه‌های مهم است. تورم ماسه باعث خطا در حجم بچینگ، افزایش نسبت سیمان به آب و کاهش مقاومت می‌شود.

برای کنترل مؤثر سنگ‌دانه‌ها:

• منابع باید برای تائید مورد آزمایش قرار گیرند.
• یک یا دو بار در روز باید سنگ‌دانه‌ها به لحاظ وجود رطوبت موردبررسی قرار گیرند.

آب

کیفیت آب باید طبق شرایط مندرج در استاندارد مربوطه بررسی شود. برای تائید منبع آب حتماً باید آنالیز شیمیایی انجام شود. در مواردی که ناخالصی‌های معلق در آب وجود دارد، لازم است که آب مدتی راکد بماند تا این آلاینده‌ها ته‌نشین شوند. اگر شبهه‌ای در این مورد وجود داشت باید این آب را به‌واسطه نمونه‌های مکعبی بتن مورد آزمایش قرار داد.

مقاومت فشاری حداقل سه نمونه مکعبی یا استوانه‌ای نباید کمتر از 90 درصد مقاومت متوسط نمونه‌های مشابه تهیه‌شده با آب مقطر باشد.

بررسی حین بتن‌ریزی

نظارت دقیق بر فرآیند ساخت بتن در کارخانه در طی همه مراحل اعم از بچینگ، مخلوط کردن، انتقال، بتن‌ریزی، متراکم سازی و عمل‌آوری بسیار ضروری است.

اقدامات زیر باید حین تهیه بتن مدنظر قرار گیرند:

1. طرح اختلاط بتن باید در آزمایشگاه با استفاده از موادی که در کارگاه ساختمانی استفاده می‌شود، تست شود.
2. تا جای ممکن باید اختلاط بتن بر اساس نسبت‌های وزنی صورت گیرد. اگر این امکان نبود می‌توان با نظارت دقیق مهندس مسئول از نسبت‌های حجمی استفاده کرد.
3. در حین مخلوط باید از تمام ظرفیت میکسر استفاده شود. مواد تشکیل‌دهنده بتن باید به ترتیبی که مناسب است، به مخلوط اضافه شوند. سرعت میکسر باید بین 15 تا 20 دور در دقیقه باشد. در هر شرایطی زمان مخلوط کردن نباید کمتر از 2 دقیقه باشد. از جداشدگی باید حین بتن‌ریزی جلوگیری شود.
4. کارایی یکی از فاکتورهای مهم برای بتن تازه است. از این رو باید آزمایش اسلامپ یا آزمایش ضریب تراکم برای بررسی کارایی بتن انجام شود. به ازای هر 25 مترمکعب بتن باید سه بار این آزمایش‌ها تکرار شوند.
5. از جداشدگی بتن در حین انتقال به محل موردنظر باید جلوگیری شود.
6. ارتفاع بتن‌ریزی نباید بیشتر از 1 متر باشد. درصورتی‌که شرایط ارتفاع بتن‌ریزی بیش از 1 متر را ایجاب کنند، باید از شوت استفاده کرد.
7. بتن باید به‌منظور جلوگیری از هرگونه جابجایی در محل نهایی ریخته شود.
8. برای متراکم سازی بتن باید آن را ویبره کرد. فاصله واردکردن ویبراتور نباید بیش از 0.6 متر باشد. ویبره کردن باید به‌آرامی انجام شود تا حبابی در بتن باقی نماند. فرکانس ویبراتور نباید کمتر از 7000 سیکل در دقیقه باشد.
9. عمل‌آوری باید طی مدت‌زمان مشخصی انجام شود تا بتن به مقاومت موردنظر برسد. بتن باید تا زمانی که سخت شود پوشانده شود.
10. قالب‌بندی باید مطابق با شکل نهایی سازه باشد. قبل از بتن‌ریزی این موضوع باید بررسی شود. داخل قالب باید تمیز و سپس روغن‌کاری شود. قالب‌ها را می‌توان پس از مدت‌زمان مشخصی برداشت.
11.  از بتن باید در مقابل آب‌وهوای بسیار گرم و بسیار سرد محافظت نمود. بتن‌ریزی نباید در دمای کمتر از 4.5 درجه سانتی گرد و بالاتر از 40 درجه سانتی‌گراد انجام شود. در آب‌وهوای بسیار گرم باید آب و سنگ‌دانه‌ها را قبل از استفاده در فرآیند ساخت بتن خنک کرد.
12. در آب‌وهوای بسیار سرد باید آب و سنگ‌دانه‌ها را قبل از استفاده در فرآیند ساخت بتن گرم کرد. همچنین می‌توان از افزودنی‌های زودگیر استفاده کرد.

بررسی بعد از بتن‌ریزی

پس از بتن‌ریزی و متراکم سازی بتن، نوبت به انجام آزمایش فشاری نمونه‌های بتن می‌رسد. برای بتن معمولی نمونه‌های مکعبی از بتن موجود در کارگاه ساختمانی تهیه می‌شود.

بتن سخت شده هم باید به لحاظ درست بودن ابعاد، شکل و اندازه طبق مشخصات طراحی تحت بررسی قرار گیرد. ظاهر سطح بتن هم باید چک شود.

ابعاد به‌واسطه اندازه‌گیری‌های مختلف مشخص می‌شوند. آرماتورها باید کاور بتنی مناسبی داشته باشند و اگر آرماتورها در قسمتی از سازه نمایان باشند باید اقدامات ضروری به‌سرعت انجام شوند.

معمولاً مقاومت بتن به‌واسطه آزمایش نمونه‌های مکعبی یا استوانه‌ای 28 روزه مشخص می‌شود. درصورتی‌که مقاومت به دست آمده کمتر از حداقل میزان مشخص‌شده باشد، یک یا چند مورد از مراحل زیر باید انجام شود:

آزمایش بار و اندازه‌گیری میزان خیز یا کرنش (کیفیت سازه پس از محاسبه مقامت بتن مشخص می‌شود)

• مغزه گیری از سازه و آزمایش مقاومت آن
• آزمایش‌های غیر مخرب مشابه چکش اسمیت یا تست سرعت پالس التراسونیک. این تست‌ها اغلب برای تشخیص یکنواختی ساخت‌وساز استفاده می‌شوند.
• آنالیز شیمیایی بتن سخت شده

آزمایش‌های مهم بررسی کیفیت بتن

انواع مختلفی از آزمایش‌ها برای ارزیابی کیفیت بتن وجود دارد.

1. آزمایش اسلامپ یک‌بار قبل از اینکه ماشین جمل بتن کارخانه را ترک کند و یک‌بار بعدازاینکه به کارگاه ساختمانی رسید.
2. آزمایش مقاومت فشاری
3. آزمایش نفوذ یون کلرید
4. آزمایش جذب آب
5. آزمایش جذب آب سطحی اولیه

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 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.