• خانه
  • وبلاگ کنترل و بازرسی بتن : تمام قوانینی که باید بدانید!
کنترل و بازرسی بتن

کنترل و بازرسی بتن : تمام قوانینی که باید بدانید!

2022/09/06

بتن از مصالح مهم ساختمانی است که توانسته این صنعت را متحول سازد. پارامتر های مختلفی مانند نسبت اختلاط، میزان رطوبت، نوع سنگ دانه ها، مواد افزودنی و… بر کیفیت بتن مورد استفاده تاثیر گذار خواهند بود.

تصور کنید که اگر این ماده کیفیت کافی را نداشته باشد در حین بارگذاری آسیب خواهد دید و حوادث ناگواری پیش خواهد آمد. به همین علت آیین نامه هایی برای کنترل و بازرسی بتن تعریف شد.

با توجه به خواص مکانیکی، استحکام فشاری و دوامی که دارد بتن دارد، مصرف آن نیز بیش از پیش رواج پیدا کرده است. در حال حاضر دغدغه مهندسان کسب اطمینان از کیفیت بتنی است که استفاده می‌کنند. چرا که به طور مستقیم به امنیت ساکنین یک سازه در ارتباط خواهد بود. به همین خاطر در این مقاله از بتن کاور راه های کنترل و بازرسی بتن و تست کیفیت آن را به شما خواهیم گفت.

روش های رایج برای کنترل و بازرسی بتن

اگر کمی به اهمیت بتن و کاربرد های آن توجه داشته باشید، خواهید دید که کنترل و بازرسی بتن یکی از مسئولیت های سنگینی است که بر عهده مهندسان قرار می‎‌گیرد. بیشتر مواقع بتن را در همان محل کارگاهی عمل می‌آورند، به همین دلیل امکان بروز خطا هایی در هنگام اختلاط، تراکم نامناسب ملات بتنی، انتخاب نوع سیمان و تعیین دانه بندی سنگ‌دانه ها وجود خواهد داشت. برای این که چنین خطا هایی سبب بروز حوادث غیر مترقبه نشود، آیین نامه های بازرسی بتن تعریف شد.

در حال حاضر برای کنترل و بازرسی بتن چندین روش آزمایشگاهی و کارگاهی تدوین شده است. برخی از این روش ها در گروه مخرب و برخی دیگر در گروه روش های بازرسی غیر مخرب قرار می‌گیرند. منظور از مخرب بودن این است که در حین اجرای تست بخشی از بتن آسیب خواهد دید و از شکل استاندارد خود خارج خواهد شد. وابسته به تجهیزات در دسترس و تشخیص تیم بازرسی هر یک از این روش ها را برای سنجش وضعیت بتن می‌توان انتخاب کرد.

آزمون مغزه گیری

مغزه گیری (Core) یکی از معروفتین آزمون های کنترل و بازرسی بتن به صورت مخرب است. از این آزمایش برای بررسی ساختار های ناهمگن در داخل بتن می‌توان استفاده کرد. روش اجرای آزمون مغزه گیری به ترتیب زیر است:

  • انتخاب نقطه برای نمونه برداری
  • عمود قرار دادن دستگاه بر روی سطح
  • انجام عملیات مغزه برداری
  • برش نمونه ها در ابعاد استاندارد
  • انجام آزمایش فشار بر روی نمونه های به دست آمده
  • تفسیر نتایج

با توجه به این که آزمون مغزه گیری از انواع مخرب است، نمی‌توان به راحتی محل نمونه برداری را ترمیم کرد. چرا که احتمال پیدایش و گسترش ترک و به وجود آمدن نقاط تمرکز تنش، بسیار بالا است. بنابراین پیش از حفاری باید در انتخاب محل دقت بالایی داشت.

آزمون چکش اشمیت

آزمون چکش اشمیت یا چکش سوئیسی در گروه آزمون های غیر مخرب جای می‌گیرد. شیوه انجام ان هم به این صورت است که به وسیله ابزاری چکش مانند، ضربه‌ای به سطح بتن وارد می‌شود. سپس موج فشاری از نوع واجهشی را باید بررسی کرد. با در اختیار داشتن طول موج های رفت و برگشتی با استحکام فشاری، استحکام خمشی و مدول یانگ دارای ارتباط منطقی است.

کنترل و بازرسی بتن
کنترل و بازرسی بتن به روش غیر مخرب

توجه! روش چکش اشمیت دقت بالایی ندارد.

آزمون فراصوت

همان طور که از اسم این روش غیر مخرب پیدا است، بر اساس تکنولوژی ultrasonic بنا شده است. برای کنترل و بازرسی بتن در آزمون فراصوت از یک Probe صوتی و یک Probe گیرنده برای به طور هم زمان استفاده می‌شود. شیوه کار به این صورت است که پالسی به فرکانس 50 هرتز  در بتن منتشر خواهد شد و گیرنده با بررسی امواج بازگشتی هر گونه شکستگی، خرابی و ناهمگنی را دریافت خواهد کرد.

مزیت های این روش عبارت‌اند از:

  • امکان شناسایی ترک
  • امکان تشخیص عمق، شکل ترک و محل آن
  • امکان بررسی بخش هایی غیر قابل دسترس در سازه
  • قابلیت تکرار دارد.
  • از نظر اقتصادی به صرفه است.
  • بررسی کیفیت دانه بندی ریزساختار بتنی
  • درصد اطمینان به پاسخ های به دست آمده بالا است.

سرعت پالس به خواص فیزیکی ماده مانند چگالی و خواص الاستیک آن وابسته است. با افزایش سرعت پالس می‌توان نتیجه گرفت که مدول الاستیک، چگالی و استحکام فشاری بتن نیز بیشتر خواهد بود.

البته این آزمون چند محدودیت هم دارد:

  • اپراتوری که کار با دستگاه را انجام می‌دهد باید آموزش دیده باشد و مهارت کافی را داشته باشد.
  • اگر سطح انجام کار خیلی زبر و ناهموار باشد، دقت تست فراصوت کاهش پیدا می‌کند و شرایط انجام آن سخت خواهد شد.
  • اگر ناپیوستگی ها بسیار کوچک باشند، امکان دارد که دستگاه نتواند آن ها را به درستی شناسایی کند.
  • کار با چنین تجهیزاتی نیاز به انجام کالیبراسیون است. برای کالیبره کردن این دستگاه باید دسترسی به استاندارد های مرجع فراهم باشد.
کنترل و بازرسی بتن
کنترل و بازرسی بتن به روش فراصوت

بازرسی چشمی

یکی دیگر از روش های غیر مخرب بازرسی چشمی است. خلاف آن چه که به نظر می‌رسد، بازرسی چشمی یکی از سودمندترین روش هایی است که برای سنجش سطح کیفیت هر سازه‌ و ابزاری حتی بتن به کار گرفته شود. البته به شرطی که اپراتور از دقت و تجربه کافی بهره‌مند باشد.

به این روش می‌توان نواقص سطحی، تغییرات ظاهری، ترک های سطحی، شرایط نقاط اتصال و… را به آسانی بررسی کرد. حتی به این روش می‌توان تغییرات حاصل از خزش و تغییرات دمایی را هم مشاهده کرد. این روش با تمام مزایایی که دارد، همچنین جز روش های سطحی به شمار می‌رود و اطلاعاتی درباره شرایط داخلی بتن در اختیار مهندسان قرار نمی‌دهد.

کنترل و بازرسی در مرحله تولید بتن

یکی از فرایند هایی که به طور مستقیم بر کیفیت و مقاومت بتن حاصل تاثیر می‌گذارد، فرایند ساخت و تولید آن است. کنترل و بازرسی بتن باید از همان مرحله تولید نیز دارای آزمون های مختص خود است. در این بخش دانه بندی سنگ دانه ها و میزان رطوبتشان مورد توجه قرار می‌گیرد. علت را هم در این می‌توان دانست که بیش از 70 درصد از حجم مایه بتنی از سنگ دانه ها ساخته می‌شود.

برای بررسی شرایط سنگ دانه های مورد استفاده در بتن نیز استاندارد هایی تدوین شده است. بر اساس این استاندارد ها در مرکز تهیه بتن، باید امکانات کافی جهت جدا سازی و توزین سنگ دانه ها فراهم باشد. برای این منظور می‌توان از قیف با مقیاس واحد بر اساس وزن تجمعی استفاده نمود. این کار باید با توجه به جدول زیر انجام گیرد.

بازرسان برای کنترل و بازرسی بتن در مراکز تهیه و ساخت بتن چند وظیفه ساده ولی بسیار مهم را بر عهده دارند:

ترکیبات سازندهرواداری دقت  برحسب درصد
سیمان±۱
سنگ دانه±۲
آب±۱
مواد افزودنی±۳
کنترل و بازرسی بتن
  • بررسی شیوه توزین ترکیبات سازنده بتن
  • بررسی شرایط و تجهیزات تعیین دانه بندی سنگ ها از یکدیگر
  • کنترل و دسته بندی انواع سنگ ها در دو گروه شن و ماسه
  • طبقه بندی سنگ ها از نظر هندسی ظاهری (پولکی، کروی و…)
  • بررسی رصد رطوبت سنگ دانه ها
  • تصحیح و بررسی وزن سنگ دانه ها و میزان آب اضافه شده برای جبران رطوبت آزاد در آن ها
کنترل و بازرسی بتن

کنترل و بازرسی سنگ دانه های مصرفی در بتن

در بخش تولید بتن، سنگ دانه ها و رطوبت موجود در آن ها بیشتر از مابقی مواد سازنده بتن، نیاز به پایش دارند. یکی از وظایف بازرسان کنترل و تصحیح مقدار رطوبت در این کانی ها است. از روش هایی که بازرسان در این مرحله برای بررسی رطوبت استفاده می‌کنند؛ شامل:

روش 1) نمونه بتنی را در کوره و یا ورق داغ کاملا خشک می‌کنند. سپس عملیات تصحیح برای جذب جهت محاسبه مقدار رطوبت آزاد را انجام می‌دهند. در این مرحله می‌توان از رابطه تقریبی زیر استفاده کرد:

درصد رطوبت = ۱۰۰ [(وزن خشک – وزن تر) / وزن خشک] – درصد جذب

روش 2) در روش دیگر طبق استاندارد  سازمان آمریکایی ACI برای محاسبه و سنجش میزان رطوبت آزاد و تعدیل آن از جداول استاندارد باید استفاده کرد. همچنین با در اختیار داشتن وزن مخصوص می‌توان از رابطه ریاضی زیر نیز استفاده کرد:

M = 100 × [ 400 – A (1 + X) / A (1 + X) ] %

درصد رطوبت = [ V –  (  500 / S) – 200 ] / [200 + 50 – V]

پارامتر های نوشته شده در بالا عبارت‌اند از:

  • A : وزن خشک شده در کوره
  • X : جذب (به صورت اعشاری)
  • V : قرائت فلاسک
  • S : توده ویژه حجمی بر اساس  SSD

استاندارد های کنترل و بازرسی بتن

در حال حاضر استاندارد های مختلفی برای بازرسی بتن تعریف شده است. در داخل کشور نیز علاوه بر استاندارد های ملس و مرتبط به سازمان های نظام مهندسی، از استاندارد های بین المللی نیز برای تعیین کیفیت بتن استفاده می‌شود. همچنین ضوابطی تعریف شده است که نوع آب مصرفی و سنگ دانه های قابل استفاده در ساخت بتن را هم تحت پوشش قرار می‌دهند. مهندسان با رعایت این قوانین می‌توانند بتنی مقاوم را تولید کنند که بازرسی های کیفی را با موفقیت پشت سر بگذارد.

استاندارد سازمان بتن آمریکا (ACI) 

یکی از این سیستم های تایید شده بین المللی مربوط به سازمان بتن آمریکا (ACI) است. این سازمان به صورت تخصصی برای بررسی و تایید شرایط بتن به کار رفته در صنعت ساخت و ساز تدابیری اندیشیده است. تعدادی از مهمترین بند های این استاندارد در زیر آمده است:

  • مهندس و معمار مسئولیت بازرسی از بتن را باید بر عهده بگیرند.
  • بازرس باید مهارت کافی را برای بررسی بتن داشته باشد و از اصول بازرسی و قوانین مرتبط آگاهی داشته باشد.
  • انواع کنترل هایی که در زیر آمده است برای بازرسی بتن مجاز هستند:
  1. بررسی تجهیزات و ابزار هایی مانند پیمانه کردن و مخلوط کردن که در دسترس گروه است.
  2. بازرسی، آزمایش و تأیید مصالح
  3. بازرسی قالب ‌ها، آرماتور بندی ها، شمع‌ ها، اقلام تعبیه شده، درز ها و…
  4. بازرسی تجهیزات حمل و جای‌دهی بتن
  5. بررسی تجهیزات کارگاهی مانند باکت‌ ها، دمپر ها، قیف ها، قیف ‌ها، متراکم‌کننده ‌ها و پمپ ‌ها
  6. بازرسی حمل، جای دادن، تراکم و پرداخت
  7. بررسی شرایط عمل آوری بتن
  8. بازرسی حفاظت، تعمیر یا لکه ‌گیری بتن
  9. بازرسی قطعات پیش ساخته و بتن های از پیش تنیده شده
  10. بازرس قالب های نواری و برداشتن شمع ها
  11. انتخاب رروش درست برای سنجش کیفیت بتن در آزمایشگاه
  12. تهیه نمونه های بتنی
  13. آماده سازی و آزمایش روانی، هوا محبوس و خواص فیزیکی مانند وزن مخصوص

بازرس باید به گزارش های روزانه کارگاه نیز دسترسی داشته باشد. همچنین در تمامی این مراحل فرد بازرس باید گزارش های کتبی تهیه کند.

استاندارد های مربوط به آب مصرفی در ساخت بتن

آبی که برای تولید بتن مصرف می‌شود باید از استاندارد های رسمی پیروی کند تا خواص شیمیایی و فیزیکی بتن را تحت تاثیر قرار ندهد. در صورتی که بازرسان در حین کنترل و بازرسی بتن از شرایط استاندارد آب اطمینان نداشته باشند باید اقدامی جهت بررسی دقیقتر بتن انجام دهند.

بر اساس استاندارد آبی را می‌توان برای تولید بتن استفاده کرد که شرایط زیر را داشته باشد:

  • آب نباید مزه و بوی خاصی بدهد و همچنین باید سالم، تمی و عاری از هر گونه آلاینده‌ای باشد.
  • در صورتی که علائم آلایندگی در آب وجود دارد باید آن را آزمایش کرد.
  • در صورتی که از آب غیر آشامیدنی برای تولید بتن استفاده می‌کنید باید خواص و  حداکثر مقدار مجاز مواد زیان‌آور آن را با آیین نامه های رسمی تطابق دهید.
  • در صورتی که دو تست از آب غیر آشامیدنی نتایج مشابهی داشته باشند، از آن برای انجام عملیات می‌توان استفاده کرد.
  • مقدار PH آب مورد استفاده نباید کمتر از 5 (بازی) و 8.5 (اسیدیته) باشد.
  • میزان چربی مجازی که در آب می‌تواند در یک حجم معین از بتن وجود داشته باشد، نباید بیشتر از 2.5 درصد وزن سیمان مصرفی باشد.
  • اگر ملات بتن از آب غیر آشامیدنی ساخته شده است، مقاومت های 27 و 28 روزه آزمونه های آن حداقل معادل ۹۰ درصد مقاومت ملات مشابه ساخته شده با آب آشامیدنی و یا آب مقطر باشد.
  • طول مدت گیرش اولیه خمیر سیمانی که از آب غیر آشامیدنی ساخته شده است نباید بیشتر از یک ساعت با خمیر سیمان مشابه ساخته شده با آب آشامیدنی تفاوت داشته باشد.
  • میزان انبساط حجم حاصل از آزمایش سلامت سیمان یاخته شده از آب غیر آشامیدنی نباید بیشتر از میران انبساط سیمان ساخته شده از آب آشامیدنی باشد.
کنترل و بازرسی بتن
کنترل و بازرسی بتن به روش مخرب

برنامه ریزی آزمایش و بازرسی بتن

ملاحظات کنترل و بازرسی بتن برای مهندسان به اندازه روش ساخت بتن مهم است. برای بررسی کیفیت بتن تعداد بسیار زیادی آزمایش وجود دارد. برخی از این آزمایش ها و بررسی ها مربوط به زمان ساخت بتن و برخی دیگر پس از استفاده آن انجام می‌شود. از همین رو برنامه ریزی برای دستیابی هدفمند به یک ترکیب بتنی با کیفیت و تست های درست آن اهمیت می‌یابد.

انجام آزمایش های لازم برای سنجش سطح کیفیت بتن هزینه های مالی در پی دارد. همین مسئله سبب شد که بر اساس استانداردی بین‌المللی که توسط سازمان های انگلیسی پذیرفته شده است، نقشه راهی استاندارد را می‌توان برای بررسی انواع سازه های بتنی در نظر گرفت. بر اساس این استاندارد، در ابتدا باید اهداف و اطلاعات مورد نیاز را تعیین کرد. پس از آن باید مستندات موجود را بررسی نمود.

در اولین مرحله از آزمایش ها، بازرسی چشمی اولین آزمونی است که در کنترل و بازرسی بتن باید انجام شود. پس از آن به تناسب شرایط و دسترسی به تجهیزات، آزمون های دیگری که ترجیحا از نوع غیر مخرب هستند باید اجرا شوند و نتایج ثبت شوند. در نهایت با بررسی مقایسه‌ای و تفسیر داده های به دست آمده می‌توان نتیجه گیری درستی از کیفیت بتن داشت. نکته مهم این است که در طول این مراحل باید بازرسان تمامی گام های اجرایی را به درستی ثبت و ضبط کنند.

دیدگاه‌ها

دیگران را با نوشتن نظرات خود، برای انتخاب این محصول راهنمایی کنید.

لطفا پیش از ارسال نظر، خلاصه قوانین زیر را مطالعه کنید:

فارسی بنویسید و از کیبورد فارسی استفاده کنید. بهتر است از فضای خالی بیش‌از‌حدِ معمول، شکلک یا ایموجی استفاده نکنید و از کشیدن حروف یا کلمات با صفحه‌کلید بپرهیزید.

نظرات خود را براساس تجربه و استفاده‌ی عملی و با دقت به نکات فنی ارسال کنید؛ بدون تعصب به محصول خاص، مزایا و معایب را بازگو کنید و بهتر است از ارسال نظرات چندکلمه‌‌ای خودداری کنید.

بهتر است در نظرات خود از تمرکز روی عناصر متغیر مثل قیمت پرهیز کنید.

با ما در ارتباط باشید