نمونه گیری بتن تازه و سخت شده (Concrete Sampling) روشی معمول و در عین حال حیاتی است. که در سطح جهانی برای ارزیابی خواص مخلوط بتن اتخاذ میشود. نمونه گیری عمدتاً آزمایش اسلامپ، دما، مقدار چگالی و محتوای هوا و مقاومت فشاری بتن است، که با نمونه برداری روی بتن انجام میشود.
در حال حاضر این آزمون برای افزایش امنیت ساختمانها، پلها، بزرگراهها و … بسیار ضرورت دارد.
قدم اول در کنترل و آزمایش بتن، نمونهگیری از آن است. در واقع اعتبار آزمایشها و دقت نتایج وابسته به نمونه واقعی از بتن است. نمونه گرفته شده باید مشابه و معرف بتن باشد، تا به طور دقیق ویژگیهای بتن را به صورت کل منعکس کند.
در صورتی که نمونه معرف بتن نباشد، نتایج آزمایشات گوناگون به درستی روی مخلوط بتنی منعکس نمیشود. حتی اگر آزمایش بر اساس استاندارد انجام شود. به طور کلی، استانداردهای گوناگونی وجود دارد که نحوه به دست آوردن نمونه معرف هنگام استفاده از انواع تجهیزات اختلاط و انتقال را مشخص میکند.
لازم به ذکر است، نمونه گیری از بتن در دو حالت تازه و سخت شده انجام میپذیرد. این آزمایشها امکان اجرا به صورت فوری و در محیطهای کارگاهی را هم دارند. در نتیجه انتخاب درستی برای تامین امنیت پروژه برای سرپرست پروژه به شمار میرود.
طبق استانداردها و آیین نامه رسمی تعداد نمونه گیری بتن، محل های مناسب برای نمونه گیری و شکل و حجم نمونهها ذکر میشود. چنانچه نمونه گیری طبق استاندارد نمونه گیری و شرایط تدوین شده در استانداردها انجام شود، میتواند نتیجه درستی از شرایط سازه ارائه دهد.
مهمترین استانداردهایی که در سطح بینالمللی میتوان به آنها اعتماد کرد به ترتیب استاندارد ASTM، استاندارد En، آییننامه آبا و استاندارد ملی ایران است.
نمونه گیری بتن به روش استاندارد ASTM
استاندارد ASTM C172 مختص نمونهبرداری از بتن تازه مخلوط شده است. بین روشهای آزمایش بتن، این روش برای ایجاد نمونههای مقاومت فشاری مناسب است.
زمان نمونه گیری روش ASTM
زمان سپری شده از هنگام جمعآوری اولین و آخرین بخش نمونه مرکب، نباید از ۱۵ دقیقه بیشتر شود. چراکه از دست دادن زمان بیشتر از این تایم ممکن است باعث بروز مشکلاتی مانند موارد زیر شود:
- در صورت بیشتر از این زمان، نمونهای غیرمعرف و نامطلوب به دست میآید. چراکه هرچه بتن تازه بیکار باش، چه در میکسر چه در لوله یا ظرف جمعآوری نمونه، احتمال جداسازی اجزای بتن بیشتر میشود. در نتیجه نمونه غیرهمگن خواهد شد.
- از دیگر موارد زمان بیش از ۱۵ دقیقه، نمونه قابل استفاده نخواهد بود. چراکه از آن برای آزمایش یا ساخت نمونه مقاومت فشاری استفاده کرد.
مقدار نمونه گیری بتن در روش ASTM
روش نمونهبرداری از بتن بستگی دارد به مخلوطکنی که بتن از آن خارج میشود. اما حجم نمونه بتن باید به مقدار حداقل ۱ فوت مکعب باشد. علت آن است که؛
- اندازه نمونه جهت آزمایش بتن، به حداکثر اندازه کل بتن استفاده شدهدر مخلوط بستگی دارد. به این ترتیب با افزایش اندازه کل، حجم نمونه هم افزایش مییابد.
- آزمایش بتن نمونه مکعبی کمتر از یک فوت مکعب، باعث میشود حجم کافی از بتن را برای انجام تمام آزمایشات بتن تازه و ساخت تعداد مورد نیاز سیلندرهای مقاومت فشاری فراهم نکند.
نمونه برداری بتن به روش استاندارد ملی
در این روش هدف، تعیین روشهای نمونهبرداری از بتن تازهبرای تهیه آزمونههای لازم برای کنترل کیفیت بتن است. از نمونههای تهیه شده، برای آزمون ویژگیهای بتن تازه یا برای آزمون تعیین ویژگیهای بتن سختشده استفاده میشود.
در زیر مداراکی عنوان شده که طبق مقررات استاندارد ملی است، که به آن ارجاع داده میشود. و در واقع جزیی از استاندارد ملی ایران است:
- استاندارد ملی ایران شماره ۵۸۱؛ سال ۱۳۸۳، بتن، ساخت و عملآوری آزمونههای بتن در آزمایشگاه، آیینکار
- استاندارد ملی ایران شماره ۳۲۰۶؛ سال ۱۳۷۱، تعیین مقاومت فشاری آزمونههای بتن
- استاندارد ملی ایران شماره ۱۱۲۶۸؛ سال ۱۳۷۸، بتن، تعیین دمای بتن حاوی سیمان هیدرولیکی تازه مخلوط شده، روش آزمون
- ISO 1920-2 Testing of concrete – part 2: properties of fresh concrete
کلیات و وسایل نمونه گیری بتن به روش استاندارد ملی
- تهیه نمونه مرکب؛ نمونههای بتن که از یک جریان در حال حرکت یا از تودهای بتنی توسط یکسری برداشتها برداشته میشود. این برداشتها به طور کامل با هم مخلوط میشوند.
- تهیه نمونه نقطهای؛ نمونههای بتن که از یک جریان در حال حرکت یا از یک توده بتنی در یک نقطه خاص نمونهبرداری میشود. نمونههای نقطهای نماینده بچینگ نیستند و نباید از آنها برای ساخت نمونههای مقاومت استفاده کرد.
وسایل لازم برای نمونه گیری بتن به این روش هم عبارت است از:
- چمچه؛ وسیلهای است با اندازهای متناسب برای برداشتن بتن، که از مواد غیر جاذب ساخته شده است. و معمولاً خمیر سیمان آن را تغییر نمیدهد.
- ظروف؛ ظرفهایی که از مواد غیر جاذب ساخته شدهاند. که علاوه بر اینکه خمیر سیمان به آنها آسیبی نمیزند. از آنها برای دریافت، انتقال و مخلوط کردن نمونههای بتنی استفاده میشود.
- دماسنج؛ این وسیله به دلیل اندازهگیری دمای بتن تازه به کار میرود. و میزان دقت آن ۱± درجه سلسیوس است.
- پارچه نمدار
تهیه و تنظیم: پرفسور حشمدار فوق دکترای سازه گرایش سازه های غیرخطی دینامیکی
سامانه جامع تحلیل و آنالیز سازه های پیشرفته (نظام مهندسی کل کشور)