آیین نامهها و استانداردها
ضوابط ارزیابی و پذیرش بتن بر اساس آییننامه آبا
خرداد
ضوابط رد و پذیرش بتن، فرآیندی چندمرحلهای و حیاتی برای تضمین مقاومت، دوام و عملکرد سازه در بلندمدت است که شامل ضوابط محل و تواتر نمونهبرداری، ضوابط پذیرش بتن تازه، ضوابط مقاومت و دوام بتن و ضوابط بتن کم مقاومت میشود و میتواند سرنوشت سازه را به کلی تغییر دهد. برای آشنایی با معیارهای ارزیابی و پذیرش بتن و جلوگیری از بروز خطاهای پرهزینه در پروژههای عمرانی تا انتها همراه ما باشید.
محل و توالی نمونهبرداری
نمونهبرداری صحیح از بتن، نقش اساسی در ارزیابی کیفیت، دوام و عملکرد سازهای آن دارد. انتخاب محل مناسب و رعایت توالی برداشت، باعث میشود نمونهها نماینده واقعی بتن مورد استفاده باشند و بهدرستی ویژگیهایی مانند مقاومت فشاری، یکنواختی، کارایی و دوام بتن را منعکس کنند.
از آنجا که عوامل متعددی، مانند نحوه تخلیه بتن، تغییرات ایجاد شده در ترکیب مخلوط در پای کار و شرایط محیطی میتوانند بر کیفیت بتن تازه تأثیر بگذارند، تعیین ضوابط رد و پذیرش بتن در محل و توالی نمونهبرداری اهمیت زیادی دارد و مبنای قضاوت مهندسی در ارزیابی کیفیت بتن قرار میگیرد. در ادامه به بررسی شرایط و ضوابط محل و تواتر نمونهبرداری برای تعیین مقاومت و دوام در بتن تازه میپردازیم.
ضوابط محل و تواتر نمونهبرداری بتن تازه
- نمونهبرداری برای تعیین کیفیت بتن تازه در هر شرایطی باید پای کار باشد.
- در صورت استفاده از چند نوع بتن (الیافی، خودتراکم و …) در یک سازه، نمونهبرداری از هر بتن باید جداگانه انجام شود.
- نمونهبرداری باید طبق استاندارد ملی 1-3201 انجام شود.
- در صورتی که بتنِ تهیهشده از یک واحد تولید یا در یک بازه زمانی مشخص برای بلوکها و سازههای مختلف و جدا از هم استفاده شود، نمونهبرداری باید برای هر بخش بهصورت جداگانه انجام گیرد.
- در صورت هرگونه شک یا تغییر در ظاهر بتن تازه، دستگاه نظارت مجاز به نمونهبرداریهای بیشتر است. در این موارد، نمونهبرداری را میتوان از کامیونهای مخلوطکن یا سایر وسایل حمل، بهصورت منفرد بعد از تخلیه حدود 300 لیتر بتن انجام داد.
ضوابط محل و تواتر نمونهبرداری برای مقاومت
- در صورت انتقال بتن با تراک، نمونهگیری باید پس از افزودن تمام اجزای بتن (از جمله افزودنیهای شیمیایی و معدنی) و اختلاط کامل بتن در دیگِ تراک و پای کار انجام شود.
- در صورت بهکارگیری دو یا چند بتن با ردههای مقاومتی مختلف در یک سازه، ضوابط نمونهبرداری باید برای هر یک بهصورت جداگانه اعمال شود.
- کلیه شرایط نمونهبرداری برای تعیین مقاومت بتن، مشابه بند 1، 2، 3 و 4 نمونهبرداری بتن تازه است.
- در صورتیکه حجم هر پیمانه بتن پایِ کار 1 مترمکعب باشد، تواتر نمونهبرداري بايد براي يك سازه و هر نوع بتن و رده بتن، حداقل برابر با بيشترين مقادير زیر باشد:
- a. یک نمونهبرداری در هر نوبت کاری روزانه؛
- b. هر 30 مترمکعب یک نمونه؛
- c. هر 15 مترمربع سطح دال و دیوار یک نمونه؛
- d. هر 100 متر طول تیر و کلاف (در مواردی که جدا از سایر قطعات بتنریزی شوند) یک نمونه؛
- e. هر 50 متر طول ستون و تیره طرهای یک نمونه.
- در مواردي که حجم هر پيمانه بتن در پاي كار بيشتر يا كمتر از يك متر مكعب باشد، میتوان مقادیر a تا e را به همان نسبت افزایش یا کاهش داد؛ مشروط بر آنکه این نسبت بیشتر از 2 یا کمتر از نصف نشود. در صورتیکه دستگاه نظارت، بتن را نامناسب تشخیص دهد، تواتر سختگیرانه به کار گرفته میشود و چنانچه انطباق با رده، مجدداً تایید شود، تواتر معمولی به کار گرفته خواهد شد.
- برای هر سازهای، حداقل 6 نوبت نمونهبرداری صرفنظر از حجم یا سطح بتن ضروری است؛ مگر اینکه حجم کل بتن کمتر از 30 مترمکعب بوده و با تشخیص دستگاه نظارت، دلیلی بر رضایتبخش بودن کیفیت مقاومت بتن وجود داشته باشد که در این صورت، نیازی به نمونهبرداری برای مقاومت و آزمایش آن وجود ندارد.
- بندهای مربوط به توالی نمونهبرداری برای سازههای درجا ریخته معتبر است و برای قطعات پیشساخته و منفرد، فقط در صورت تشخیص دستگاه نظارت معتبر است.
ضوابط محل و تواتر نمونهبرداری برای دوام
- نمونهبردای برای تعیین دوام، فقط زمانی انجام میشود که در مشخصات فنی بتن ضوابطی برای آن ارائه شده باشد.
- شرایط نمونهبرداری و نوع نمونهها، توسط مهندس مشاور مشخص میشود.
- نمونهبرداری باید از بتن تازه پس از افزودن تمام اجزا و افزودنیها و مخلوط شدن کامل در تراک میکسر در محل سازه، مطابق با استاندارد ملی 1-3201 انجام شود.
- نمونهبرداری و پذیرش بتن باید برای هر نوع و رده بتن از نظر دوام، بهصورت جداگانه انجام شود؛ حتی اگر بتن از یک واحد تولید و در یک زمان تأمین شده باشد، بلوکهای مختلف سازهای بهدلیل تحلیل و طراحی مجزا، مستقل از یکدیگر تلقی میشوند. همچنین، در صورت استفاده از انواع مختلف بتن (مانند سبک، سنگین، الیافی و غیره) یا بهکارگیری ردههای دوام متفاوت در یک سازه، باید برای هر یک ضوابط نمونهبرداری بهصورت جداگانه اعمال شود.
- در صورتیکه حجم هر پیمانه بتن در پای کار 1 مترمکعب باشد، توالی نمونهبرداری بیشترین مقادیر زیر خواهد بود:
- a. حداقل یک نوبت نمونهبرداری در هر 6 نوبت کاری یا 6 نوبت نمونهبرداری برای مقاومت؛
- b. هر 200 مترمکعب، یک نمونه؛
- c. هر 1000 مترمربع از یک وجه سطح دال و دیوار، یک نمونه؛
- d. هر 500 متر طول تیر و کلاف، در صورتیکه جدا از سایر قطعات بتنریزی شوند، یک نمونه؛
- e. هر 250 متر طول ستون و تیره طرهای، یک نمونه.
- در مواردي كه حجم هر پيمانه بتن در پاي كار بيشتر يا كمتر از يك متر مكعب باشد، مقادير موارد a تا e را ميتوان به همان نسبت افزايش يا كاهش داد؛ مشروط بر آنكه اين نسبت بيشتر از 2 يا كمتر از نصف نشود. اين افزايش را در مواردي كه بتن داراي گواهينامه خاص يا پروانه استاندارد ملي باشد، ميتوان اعمال كرد. در مواردي كه بتن توسط دستگاه نظارت، بهدليل عدم انطباق با رده دوام، نامناسب تشخیص داده شده باشد، تواتر سختگيرانه بهكار گرفته ميشود، و چنانچه انطباق با رده مجدداً تأييد شود، تواتر معمولي بهكار گرفته خواهد شد. برای نمونه، اگر حجم وسیله حمل بیش از 2 مترمکعب باشد، در صورت استاندارد بودن بتن، از هر 400 مترمکعب بتن یا هر 2000 مترمربع سطح دال و دیوار یا هر 1000 متر طول تیر و کلاف و هر 500 متر طول ستون، یک نوبت نمونهبرداری انجام میشود.
- در شرایطی که انجام آزمایش دوام ضرورت دارد، در يك سازه براي هر نوع و هر رده بتن از نظر دوام، حداقل 3 نوبت نمونهبرداری لازم است.
ضوابط پذیرش بتن
حال که با ضوابط محل و توالی نمونهبرداری آشنا شدیم، لازم است به بررسی معیارهایی بپردازیم که بر اساس آن میتوان درباره قابلقبول بودن بتن اجراشده در پروژه تصمیمگیری کرد. ضوابط رد و پذیرش بتن، معمولاً با بررسی ویژگیهای بتن تازه، مقاومت مکانیکی و الزامات دوام انجام میشوند تا اطمینان حاصل شود بتن اجراشده با مشخصات طرح و نیازهای بهرهبرداری سازه مطابقت دارد؛ ضوابطی که تضمینکننده نتایج آزمایشهای دوام و مقاومت بوده و کیفیت واقعی بتن مصرفشده در سازه را نمایش میدهد.
پذیرش کیفیت بتن تازه
در صورتیکه رده اسلامپ بتن بر اساس استاندارد ملی 1-12284 در مشخصات فنی پروژه مشخص شده باشد، اسلامپ بتن در محل تحویل بدون در نظر گرفتن تلورانس، باید در محدوده مشخص شده باشد؛ همچنین اعتبار نتايج آزمايش اسلامپ در محدوده 10 تا 210 ميليمتر است، اما زمانی که در مشخصات فنی پروژه محدوده خاصی برای پذیرش بتن تازه ارائه نشده باشد، ضوابط زیر باید رعایت شود:
- در صورت مشخص بودن «بیشینه مقدار اسلامپ»، مقدار اسلامپ نباید از مقدار بیشینه تجاوز شود و کاهش آن نیز به مقدار حداکثر 30% محدود شود.
- در مواردی که «مقدار اسلامپ» بهصورت متوسط ذکر شود، رواداري آن بايد به 20± درصد محدود شود، به شرطی که حداكثر آن از 210 ميليمتر بيشتر نشود.
- اگر «بیشینه مقدار جریان اسلامپ» برای بتن خودتراکم ذکر شود، نباید از آن تجاوز شود و کاهش آن نیز به مقدار حداکثر 15 درصد محدود شود؛ البته به شرطی که از محدوده جریان اسلامپ بتن خودتراکم خارج نشود.
- اگر «جریان اسلامپ» بهصورت متوسط ذکر شود، رواداری آن باید به 7± درصد محدود شود؛ مشروط بر آنکه از محدوده جریان اسلامپ بتن خودتراکم خارج نشود.
- رعایت حداقل یا حداکثر درصد حباب هوای بتن در صورت مشخص بودن الزامی است، اما چنانچه این مقدار مشخص نشده باشد، تلورانس آن 20%± است؛ البته برای درصد حباب هوای کمتر از 5%، تلورانس مجاز 25%± است.
- رعایت حداقل یا حداکثر دمای بتن در صورت مشخص بودن الزامی است؛ اما چنانچه مقدار دمای هدف اعلام شود، رواداری آن 2± درجه سلسیوس است.
پذیرش مقاومت بتن
از آنجا که مقدار مقاومت در مشخصات فنی پروژه بیان شده، لازم است مقاومت بتن تهیه شده بر اساس طرح مخلوط مشخصه، بر اساس ضوابط زیر بررسی شده و مقدار آن با مقدار تعیین شده در مشخصات فنی مطابقت داده شود.
- تنها زمانی مقاومت بتن مورد پذیرش است که 2 شرط زیر را داشته باشد:
- a. میانگین نتایج هر سه نمونه متوالی مقاومت فشاری بتن (مثال: نمونه 1 و 2 و 3 یا نمونه 2 و 3 و 4 و…)، کمتر از مقاومت مشخصه نباشد.
- b. هیچ یک از نتایج مقاومت فشاری نمونه بتن، کمتر از 90% مقاومت مشخصه نباشد.
از میان دو بند a و b، در صورتی که بتن فقط شرایط بند b را داشته باشد، بتن از نظر سازهای پذیرفته است، اما باید با اصلاح طرح اختلاط یا دقت در ساخت بتن از تکرار آن جلوگیری شود؛ اما چنانچه بتن ضابطه بند b را هم نداشته باشد، باید وارد بخش بررسی «بتن کم مقاومت» که در ادامه به آن میپردازیم شده و در دستور کار آن بخش قرار گیرد.
- منظور از نتیجه مقاومت فشاری هر نمونه، میانگین نتایج حداقل 2 آزمونه استوانهای به قطر اسمی 150 و ارتفاع اسمی 300 میلیمتر، در سن 28 روزگی یا هر سن مقرر شده دیگری برای مقاومت مشخصه است. در صورت استفاده از آزمونههای استوانهای با قطر اسمی 100 و ارتفاع اسمی 200 میلیمتر، حداقل 3 آزمونه باید بهعنوان نتیجه هر نوبتبرداری در نظر گرفته شود.
جهت تبدیل نتایج آزمونههای مکعبی به نتایج آزمونههای استوانهای استاندارد، از جدول زیر استفاده میشود:
| مقاومت فشاری مکعبی 150 میلیمتری، مگاپاسکال | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
| مقاومت فشاری استوانه استاندارد، مگاپاسکال | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 1. برای تبدیل مقاومت مکعبی کمتر از 25 مگاپاسکال به استوانه استاندارد، مقدار آن بر 1.25 تقسیم میشود. | |||||||||||
| 2. در صورت استفاده از مکعب 100 میلیمتری، تبدیل آن به استوانه 100 میلیمتری مشابه جدول فوق خواهد بود. گرچه تبدیل آنها به هم ضرورت ندارد و صرفا از حداقل 3 آزمونه کوچکتر بهجای حداقل 2 آزمونه بزرگتر استفاده میشود. به هرحال حداقل قطر آزمونه استوانهاي بايد از سه برابر حداكثر اندازه اسمي سنگدانه كمتر نباشد و براي آزمونه مكعبي نيز بايد 3.5 برابر حداکثر اندازه اسمی سنگدانه کمتر نباشد. | |||||||||||
| 3. برای بتنهای سبکدانه، نسبت مقاومت فشاری آزمونه مکعبی 150 میلیمتری به استوانهای با همین قطر، برای ردههای مقاومتی تا 40 مگاپاسکال برابر با 1.05 و برای مقاومتهای بیشتر تقریباً یک است. | |||||||||||
| 4. بهدلیل وجود نقصهای احتمالی در آزمونهها، تعداد آنها باید بیشتر از حداقل ذکر شده باشد. | |||||||||||
در جدول بالا استفاده از آزمونههای کوچکتر بهدلیل افزایش سطح مقاومت بتن، سبکی قالب و کاهش حجم اشغال در اتاق مرطوب یا مخزن آب مجاز است.
- برای ارزیابی کیفیت مقاومت بتن، قبل یا بعد از موعد مقرر، میتوان حداقل یک آزمونه دیگر را بهکار گرفت.
- چنانچه اختلاف مقاومت دو آزمونه، کمتر از 15% میانگین آنها باشد، میانگین مزبور گزارش میشود. در غیر اینصورت، نتیجه حذف خواهد شد، مگر آنکه بتوان نشان داد نتیجه اشتباه بهدلیل وجود نقص در نمونهبرداری، قالبگیری، نگهداری و آزمایش آزمونه بوده است. در این حالت نتیجه کمتر حذف و نتیجه بیشتر بهعنوان نتیجه نمونهبرداری گزارش میشود.
بیشتر بخوانید: تعداد نمونه مورد نیاز بتن
پذیرش دوام بتن
ضوابط رد و پذیرش دوام بتن را مشخصات فنی پروژه تعیین میکند. بنابراین لازم است برای بررسی و پذیرش دوام، نتایج نمونهها بر اساس تاریخ نمونهبرداری استفاده شوند و از هیچ آزمونه یا نمونهای بیدلیل صرفنظر نشود.
- زمانی که ضوابط پذیرش دوام برای بتن مشخص نشده باشد، لازم است 2 شرط زیر در هر سازه و برای هر نوع بتن و هر رده دوام برآورده شود:
- a. میانگین نتایج هر سه نمونه متوالی دوام بتن، نباید کمتر از معیار حداقل دوام یا بیشتر از معیار حداکثر دوام مشخصه باشد.
- b. چنانچه معیار دوام بهصورت حداکثر مطرح شود، هیچیک از نتایج نباید بیش از 1.25 برابر باشد و در صورتیکه بهصورت حداقل بیان شود، نتیجه هر نمونه نباید کمتر از 80% معیار حداقل دوام مشخصه باشد.
- در صورتی که بتن فقط شرایط بند b (در بالا) را داشته باشد، بتن از نظر دوام پذیرفته میشود، اما باید با اصلاح طرح اختلاط یا دقت در ساخت بتن از تکرار آن جلوگیری شود؛ اما چنانچه ضابطه بند b هم در بتن برقرار نباشد، باید دوام بتن را در مبحث «بتن کم دوام» بررسی نمود.
- نتیجه آزمایش هر نمونه، معادل میانگین نتایج حداقل سه آزمونه در سن 28 روز یا هر سن مقرر شده دیگری است که در مشخصات فنی دوام آمده است.
- شکل و ابعاد آزمونهها، با روش استاندارد آزمایش مورد نظر مشخص میشود.
- اختلاف مجاز نتایج، بهتر است توسط طراح یا نگارنده مشخصات فنی ذکر شود. در غیر اینصورت چنانچه اختلاف مقاومت دو آزمونه کمتر از 20% میانگین آنها باشد، میانگین مزبور گزارش میشود.
ضوابط بررسی بتن کم مقاومت
همانطور که پیشتر اشاره شد، در صورتی که بتن از نظر سازهای مورد پذیرش قرار نگیرد، لازم است پذیرش آن در دو مرحله و بهصورت تحلیلی بررسی شود. با این حال، اگر نتایج این بررسی تحلیلی قابل قبول نباشد یا به هر دلیل امکان انجام آن وجود نداشته باشد، میتوان از روشهای مبتنی بر آزمایش، مانند مغزهگیری و بارگذاری سازه استفاده کرد که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم.
روشهای تحلیلی
در صورتی که بتن از نظر کیفی نتواند معیارهای اولیه را برآورده کند، دو رویکرد تحلیلی کلی برای ارزیابی پذیرش سازهای آن وجود دارد؛ روشهایی که با بررسی اثرات احتمالی مقاومت کمتر بتن بر عملکرد کلی سازه، به تعیین قابل قبول بودن بتن کمک میکنند.
- روش اول: در مواردي كه با استفاده از تحليل موجود سازه و بازبيني طراحي مقاطع همسانسازي شده، بتوان نشان داد كه ظرفيت باربري سازه بهازاي مقاومت كم بتن در همه اعضا، قابل قبول است، بتن از نظر تامين مقاومت سازه پذيرفته ميشود، مشروط بر اينكه مقاومت موجود بتن، ضوابط حداقل مقاومت مجاز يا حداقل رده مجاز بتن طبق بند 5-2-1-4 آبا و تفسیر آن را برآورده كند. همچنين مقاومت موجود بايد حداقل رده متناظر با دوام را نيز برآورده نمايد. در غير اينصورت روش تحليلي دوم را ميتوان به كار گرفت. نکات مهمی که در روش اول باید به آن توجه داشت:
- مقاومت كم بتن مورد استفاده در روابط طراحي مقاطع، همان كمترين مقاومتي نيست كه منجر به عدم انطباق بر رده يا مقاومت مشخصه شده است، بلكه مقاومتي كمتر از مقاومت مشخصه است كه اگر بهعنوان مقاومت مشخصه بهكار ميرفت، انطباق بر آن با توجه به نتايج موجود نمونههاي بتن حاصل ميشد.براي مثال چنانچه رده C25، براي بتن سازه منظور شده باشد و مقاومت يكي از نمونهها 18 مگاپاسكال شود، مسلم است كه انطباق با رده حاصل نخواهد شد. مقاومت مشخصهاي كه براي بتن سازه در اين حالت بهكار ميرود، برابر با 20 مگاپاسكال خواهد بود، زيرا با اين فرض، ضابطه دوم (90% مقاومت فشاری مشخصه) برآورده خواهد شد.
- در اين روش تحليلي لازم نيست مشخص شود كه بتن كم مقاومت در كدام عضو يا اعضا ريخته شده است.
- در بند 5-2-1-4 آییننامه آبا آمده است که: «مقاومت فشاري مشخصه بتن، بايد با توجه به الزامات زير در نظر گرفته شود: الف) حداقل مقاومت فشاري كه مبناي تحليل و طراحي سازه قرار گرفته و توسط مهندس مشاور تعيين شده است. ب) حداقل مقاومت فشاري لازم براي تامين دوام بتن طبق ضوابط فصل 6.»
- روش دوم: در اين روش، سازه با فرض وجود بتن كم مقاومت در اعضاي مورد نظر، مجدداً تحليل ميشود. چنانچه بتوان نشان داد كه ظرفيت باربري اين اعضا و سازه قابل قبول است، كيفيت بتن از نظر سازهاي مورد پذيرش قرار ميگيرد، مشروط بر آنكه مقاومت كم بتن موجود، ضوابط حداقل مقاومت مجاز يا حداقل رده مجاز بتن طبق بند 5-2-1-4 آبا و تفسير را برآورده كند. همچنين مقاومت موجود بايد حداقل رده متناظر بادوام را نيز برآورده نمايد. در اين روش صرفاً بتن كم مقاومت براي بخشهايي از سازه منظور ميشود كه احتمال ميرود در آن اعضا ريخته شده باشد؛ در حالي كه براي ساير اعضا، مقاومت مشخصه بتن يا مقاومت موجود را بايد در نظر گرفت. در روش دوم معمولاً احتمال پذيرش بتن از نظر سازهاي بيشتر از روش اول خواهد بود.
روش مغزهگیری
بهترین روش برای عملی کردن ضوابط رد و پذیرش بتن و قضاوت درباره کیفیت بتن و بررسی بتن کممقاومت، استفاده از روش مغزهگیری است. بههمین دلیل چنانچه دستگاه نظارت شکی در نحوه اجرا داشته باشد، میتواند از روش مغزهگیری استفاده کند. برای مغزهگیری بتن کم مقاومت، لازم است موارد زیر را در نظر بگیرید:
- مناطق مغزهگیری باید طوری انتخاب شوند که مغزهگیری از آنها باعث ضعف اساسی در ایمنی و بهرهبرداری عضو نشود.
- محل مغزهگیری شده باید در اسرع وقت ترمیم شود.
- محل دقیق مغزهگیری، بهتر است بهصورت مقایسهای توسط دستگاه نظارت و به کمک آزمایشهای غیرمخرب، مانند چکش اشمیت یا دستگاههای فراصوتی انتخاب شود؛ البته درباره کیفیت بتن سازه در حال احداث به هیچوجه نباید از این آزمایشها استفاده کرد، مگر اینکه طراح پروژه در مشخصات فنی قید کرده باشد.
- از هر منطقه مشکوک، حداقل سه مغزه باید تهیه و آزمایش شود.
- مغزهها باید طبق استاندارد ملی 12306 تهیه و آماده شوند.
- مغزههایی که تحت آزمایش مقاومت فشاری قرار میگیرند، باید فاقد میلگرد باشند.
- سر و ته مغزهها باید بریده، ساییده یا طبق استانداردهای ملی 13584 و 19386 کلاهگگذاری شوند.
- ملاحظات آزمایش مقاومت فشاری مغزهها بهصورت ذیل است:
- برشکاری و سایش مرطوب مغزهها باید حداکثر طی 48 ساعت از زمان مغزهگیری انجام شود؛ مگر زمانیکه طراح پروژه در دستور کار ضوابط دیگری تعیین کرده باشد.
- آزمایش مغزهها باید طی 7 روز پس از مغزهگیری انجام شود؛ مگر اینکه در مشخصات فنی، زمان دیگری تعیین شده باشد.
- اگر سازه در زمان بهرهبرداری در شرایط مرطوب قرار نمیگیرد، مغزهها قبل از آزمایش باید حداقل 5 روز پس از آخرین برش یا سایش مرطوب، در رطوبت نسبی کمتر از 60% و دمای 21±6 درجه سلسیوس خشک شوند.
- اگر سازه در زمان بهرهبرداری در شرایط مرطوب یا اشباع قرار میگیرد، مغزهها قبل از آزمایش باید حداقل 40 ساعت در آب غرقاب شوند.
- قطر مغزهها نباید کمتر از سه برابر حداکثر اندازه اسمی سنگدانه بتن باشد؛ مگر اینکه طراح پروژه اجازه دهد این نسبت تا حد 2 کاهش یابد. همچنین قطر مغزهها نباید از 94 میلیمتر کمتر باشد.
- اگر بهدلیل محدودیتهای خاص، مانند نازک بودن عضو یا فاصله کم میلگردها، قطر مغزه کاهش یابد (کمتر از 94 میلیمتر)، در صورت پذیرش دستگاه نظارت، لازم است تا درباره نتایج مقاومت فشاری اظهارنظر شود. در این شرایط بهتر است به جای 3 مغزه، 4 مغزه تهیه کنید.
- طول مغزهها:
- بهترین طول برای مغزهها، محدوده 1.9 تا 2.1 برابر قطر آن است.
- اگر طول مغزه بیشتر از 2.1 برای قطر آن باشد، طول آن کاهش یابد؛ بهگونهای که پس از ساییدن یا کلاهکگذاری در بازه 1.9 تا 2.1 قرار گیرد.
- اگر طول مغزه مساوی یا کمتر از 1.75 برابر قطر آن باشد، مغزه نیاز به تصحیح دارد.
- نسبت ارتفاع به قطر مغزهها برای تعیین مقاومت فشاری، باید بر اساس استاندارد ملی 12306 با ضرایب جدول زیر تصحیح شوند. البته باید توجه داشته باشید این ضرایب در شرایط خشک و مرطوب برای بازه مقاومتی 14 تا 42 مگاپاسکال و بتنهایی با چگالی عادی تا 1600 کیلوگرم بر مترمکعب اعتبار دارد. (مقدار ضرایب در مقاومتهای بیش از 42 مگاپاسگال بیشتر میشود.)
| نسبت ارتفاع به قطر | 1.75 | 1.5 | 1.25 | 1 |
| ضریب تصحیح مقاومت فشاری | 0.98 | 0.96 | 0.93 | 0.87 |
- در مواردی که میانگین مقاومت فشاری مغزهها کمتر از 85% مقاومت فشاری مشخصه و مقاومت فشاری هر مغزه کمتر از 75% مقاومت فشاری مشخصه نباشد، بتن کم مقاومت یا مورد تردید را میتوان از نظر سازهای پذیرفت.
- در صورت تردید دستگاه نظارت درباره نتیجه مغزهها، میتوان عملیات مغزهگیری را تکرار کرد.
- در مواردی که دستگاه نظارت نسبت به نحوه صحیح بتنریزی، تراکم و عملآوری تردید داشته باشد، میتواند درخواست مغزهگیری و انجام آزمایش دهد؛ هرچند نمونههای تهیه و عملآوری شده در شرایط استاندارد با رده مشخص شده منطبق باشند.
آزمایش بارگذاری سازه
در مواردي كه ظرفيت باربري سازه همچنان مورد ترديد باقي بماند و نتوان مقاومت بتن را از نظر سازهاي پذيرفت، ميتوان آزمايش بارگذاري را روي اعضاي خمشي مشكوك انجام داد. آزمايش بارگذاري بايد طبق ضوابط جلد اول آييننامه آبا انجام شود و معيارهاي پذيرش مربوط برآورده شود.
این آزمایش نشان میدهد که آیا اعضای خمشی سازه، با توجه به ابعاد، کیفیت بتن و همچنین قطر، نوع و محل قرارگیری میلگردهای داخل بتن، توان تحمل بارهای مورد نیاز را دارند یا نه. بنابراین، از این آزمایش نمیتوان برای تعیین کیفیت مقاومتی اعضای بتن استفاده کرد.
سایر اقدامات
در صورتیکه با انجام تمام مراحل بالا کیفیت مقاومتی بتن از نظر پذیرش سازهای همچنان در پرده ابهام بود، بهتر است از اقدامات زیر استفاده کنید:
- به کارگیری مقاومت مغزه در محاسبات تحلیلی روش اول و دوم؛
- کاهش بارهای مرده و زنده، با تغییر کاربری سازه یا تغییر در نقشههای تیغهبندی و تغییر مصالح مصرفی؛
- تقویت عضو دارای بتن مشکوک.
بررسی بتن کم دوام
گاهی افزایش نسبت آب به سیمان، دانهبندی نامناسب یا استفاده از سیمان نامناسب، میتواند منجربه بروز مشکلاتی در دوام و نفوذپذیری بتن شود. در چنین مواردی که رده دوام بتن، از نظر سازهای با شرایط استاندارد منطبق نیست، لازم است با کمک اقدامات تحلیلی، مغزهگیری یا اقدامات خاص دیگر، شرایط و ضوابط پذیرش و رد بتن را از نظر دوام فراهم کنید.
روش تحلیلی
در روش تحلیلی برای ارزیابی دوام سازهای بتن، عواملی مانند شرایط محیطی و مواد زیانآور اطراف بتن به دقت بررسی میشوند و در صورتی که ویژگیهای مورد بررسی پاسخگوی نیازهای پروژه باشد، بتن کمدوام مورد پذیرش قرار میگیرد.
براي مثال چنانچه از نظر مقابله با نفوذ يونهاي كلريد، بتن ضعيفي در دست باشد، اما بتوان نشان داد كه بهدليل ضخامت پوشش بتني موجود روي ميلگردها يا شرايط و موقعيت عضو مورد نظر در سازه، عمر پيشبيني شده در حد قابل قبولي است، ميتوان اين بتن را پذيرفت.
روش مغزهگیری
مغزهگیری یکی از بهترین روشها برای بررسی عضو یا اعضای مشکوک و ضعیف است. بنابراین چنانچه تردیدی در بتنریزی، تراکم و عملآوری بتن وجود داشته باشد، میتوان با مغزهگیری و تهیه آزمونههای استاندارد، دوام بتن را بررسی کرد. شرایط بررسی ضوابط مغزهگیری از بتن کم دوام، منوط به شروط زیر است:
- حداقل سه مغزه باید از ناحیه مشکوک تهیه شده و مورد آزمایش قرار گیرد.
- مغزهگیری باید طبق استاندارد ملی 12306 انجام شود، مگر اینکه آزمایش دوام مورد نظر، اعمال ضابطه خاص دیگری را ایجاب کند. در برخی موارد بر اساس نظر مهندس مشاور یا دستگاه نظارت، رعایت حداقل قطر 94 میلیمتر یا توجه به نسبت ارتفاع به قطر مغزه، ممکن است ضرورتی نداشته باشد.
- آمادهسازی مغزهها باید زیر نظر طراح پروژه، متناسب با روش آزمایش و شرایط رویارویی عضو مورد نظر با عوامل آسیبرسان انجام شود. هنگام بررسی عواملی چون میزان نفوذ یونهای کلرید، کربناته شدن، سایش، یخ زدن، آب شدن، نفوذ آب و رطوبت گازها یا سولفاته شدن، کیفیت سطح بتن اهمیت بیشتری نسبت به کیفیت بخشهای درونی آن دارد. بههمین دلیل لازم است هنگام نمونهبرداری (مغزهگیری)، آسیبی به سطح مغزه وارد نشده و سطح آن علامتگذاری شود و سپس مورد بررسی قرار گیرد.
- در صورتی که شرایط مربوط به بتن کمدوام در مشخصات فنی ذکر نشده باشد، پذیرش بتن کمدوام در صورتی امکانپذیر است که دو شرط زیر برآورده شوند:
- میانگین نتایج مغزهها از 0.8 معیار حداقل آزمایش دوام مشخصه کمتر یا از 1.25 برابر معیار حداکثر آزمایش دوام مشخصه بیشتر نباشد.
- نتیجه هر یک از مغزهها از 0.67 معیار حداقل آزمایش دوام مشخصه کمتر یا از 1.5 برابر معیار حداکثر آزمایش دوام مشخصه بیشتر نباشد.
سایر روشها
در صورتیکه هیچیک از روشهای تحلیلی و مغزهگیری نتواند دوام بتن را تأیید کند، لازم است از روشهایی مانند استفاده از پوششهای محافظ سطحی یا اصلاحات و ترمیمهای سطحی، دوام عضو بتنی را به سطح قابل قبولی رساند. البته پس از انجام این امور، لازم است با استفاده از بررسیهای میدانی یا آزمایشگاهی این نتایج مورد بازبینی قرار گیرند.
سخن پایانی
پذیرش بتن مرحلهای اجرایی نیست، بلکه فرآیندی حیاتی است که دوام، ایمنی و طول عمر سازه در گروِ آن است؛ حتی میتوان گفت درک و بهکارگیری صحیح ضوابط رد و پذیرش بتن، سنگ بنای اجرای پروژههای عمرانی موفق است. در این مقاله با تکیه بر آییننامه بتن ایران، چارچوبهای لازم را برای ارزیابی و پذیرش صحیح بتن به شکلی کاربردی بیان کردیم تا مهندسین و دستاندرکاران صنعت بتن، در ساخت سازههای مقاوم با اطمینان بیشتری گام بردارند.
مطابق ضوابط آییننامه آبا 1400، هر نمونه باید شامل حداقل 2 آزمونه استوانهای 30*15 و یا 3 آزمونه مکعبی 15*15 باشد که در سن مشخص، مثلا 28 روزه شکسته میشوند.
آزمایشهای غیرمخرب عمدتاً برای ارزیابی کیفی بتنِ سختشده در سازه و بررسی یکنواختی آن بهکار میروند. این آزمایشها به تنهایی جایگزین آزمایش مقاومت فشاری نیستند و معمولاً برای تاییدِ نتایجِ مشکوک یا تعیین تکلیف بخشهایی از سازه که دسترسی به نمونهبرداری سخت است، استفاده میشوند.
کیفیت بتن در طول یک روزِ کاری ممکن است بهدلیل نوسانات رطوبت مصالح، تغییراتِ کیفیتِ سیمان یا عملکردِ بچینگپلانت تغییر کند. نمونهبرداری منظم باعث میشود تغییرات احتمالی کیفیت بتن شناسایی شود و از مصرف بتن معیوب در کل مقاطع سازهای جلوگیری گردد.
