بتن

روش آزمایش مغزه گیری [ کرگیری ] بتن مطابق استاندارد ISIRI

مغزه گیری (کرگیری) بتن

آزمایش و روش تهیه نمونه های مغزه گیری [کرگیری] و تیر های اره شده بتنی

اهداف تهیه نمونه های مغزه گیری یا کرگیری بتن مطابق استاندارد ایران (ISIRI) به شرح زیر می باشد.

کاربرد آزمایش مغزه گیری بتن

به عنوان کاربرد معمولا آزمونه ها معزه گیری در این روش زمانی تهیه می شوند که تردیدی در کیفیت بتن در محل به دلیل مقاومت کم نمونه های آزمایش شده در هنگام اجرا یا این که نشانه های خرابی در سازه وجود داشته باشد. از دیگر کاربرد های این روش استفاده از آن جهت جمع آوری اطلاعات مقاومتی برای سازه قدیمی می باشد.

کاربرد کرگیری - سوراخ کردن یا برش بتن

کاربرد کرگیری – سوراخ کردن یا برش بتن

شرایط موثر در آزمایش کرگیری

از آنجا که مقاومت نمونه های بتنی متاثر از موقعیت مکانی آن نمونه در المان سازه ای و جهت مغزه گیری می باشد، این روش را می توان برای مقایسه نتایج آزمون مقاومتی در نظر گرفت.

جهت گیری خاص در کرگیری بتن

اما منظور از مقاومت متاثر از موقعیت مکانی و جهت مغزه گیری، آن است که در یک المان سازه ای معمولا مقاومت نمونه هایی که از بخش های پایینی المان گرفته می شوند و نمونه هایی که در جهت عمود بر لایه های بتن ریزی کرگیری می شوند، به صورت نسبی از حالت های دیگر مقاومت بیشتری دارند.

همچنین می دانیم که مقدار و توزیع رطوبت نمونه در نتایج آزمایش مغزه گیری شده تاثیر گذار است و از طرفی روش استانداردی که بتواند شرایط نمونه را دقیقا برابر با حالتی که بتن در سازه است را شبیه سازی کند عملا وجود ندارد. و می بایست با اقداماتی صرفا اختلافات نتایج آزمایش را به حداقل برسانیم.

رابطه بین مقاومت نمونه مغزه گیری با مقاومت نمونه استوانه ای

بین مقاومت نمونه مغزه گیری (کرگیری) شده بتنی و مقاومت نمونه استوانه ای بتنی رابطه مشخصی وجود ندارد.

اما مطابق استاندارد ایران این فرض از دیرباز وجود داشته است که مقاومت مغزه ها معمولا 85 درصد مقاومت نمونه استوانه ای متناظر با آن می باشد که البته برای همه موقعیت های مکانی کاربرد ندارد.

مطابق متن صریح استاندارد ایران، معیار پذیرش برای مقاومت مغزه توسط شخصی که تعیین کننده تمام مشخصات آزمون ها می باشد، ارائه می شود. که استاندارد زیر معیار پذیرش مقاومت مغزه ها برای سازه های جدید را فراهم کرده است.

ACI 318-05, Building Code Requirements for Structural Concrete.

وسایل آزمایش کرگیری بتن (مغزه گیری بتن)

دستگاه کرگیری مناسب آزمایش مغزه گیری

(قیمت دستگاه کرگیری از فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی آزمان)

مته کرگیری برای مغزه گیری و تهیه نمونه استوانه ای مغزه گیری شده بتنی با سرمته الماسی که متصل به غلاف مغزه گیر است، استفاده می شود.

مته کرگیری در آزمایش کرگیری بتن

(قیمت مته کرگیری در فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی آزمان)

دستگاه برش مقاطع بتن در آزمایش کرگیری و برش منشور بتنی

(قیمت دستگاه برش بتن و سنگ در فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی آزمان)

اره برای بریدن تیر های بتنی جهت تهیه آزمونه با اندازه مشخص برای آزمون مقاومت خمشی و تراشیدن انتهای مغزه ها به کار می رود. اره باید دارای لبه برش از جنس الماس یا کاربید سیلیکون باشد و توانایی بریدن آزمونه ها را با ابعاد تعیین شده بدون حرارت زیاد یا ضربه داشته باشد.

زمان مناسب کرگیری و نمونه مناسب آزمایش مغزه گیری

زمان استفاده از بتن سخت شده برای آماده سازی نمونه های آزمون مقاومتی زمانی است که بتن به اندازه کافی مقاوم شده، اتصال بین ملات و سنگدانه های درشت به هم نخورد.

سطح مغزه کرگیری شده بتنی

اگر آزمونه ها هنگام جدا شدن آسیب ببینند نباید از آن ها در آزمایش استفاده شود. مگر اینکه قسمت آسیب دیده جدا شده و نمونه حاصل شده (باقی مانده) دارای طول مناسبی باشد. دلیل استفاده نشدن آزمونه های معیوب لازم است در گزارش آزمایش ذکر شود.

آزمونه ها را نباید قبل از 14 روز از بتن سخت شده تهیه (کرگیری) کرد. اما در صورت نیاز به مغزه قبل از 14 روز جدا کردن بتن باید به گونه ای انجام شود که در سطوح برش خورده ، فرسایش ملات نمایان نشود و ذرات دانه درشت نمایان به صورت محکم در ملات جای گرفته باشند.

روش های آزمون برجا نیز برای تخمین رشد مقاومتی بتن قبل از جدا کردن نمونه ها ممکن است استفاده شود.

راهنمایی های بیشتر در مورد نمونه گیری از بتن سازه در استاندارد زیر آمده است.

ASTM C823/823M-07, Standard Practice for Examination and Sampling of Hardened Concrete in construction.

باید ها و نباید های مغزه گیری (کرگیری)

  • آزمونه های دارای میلگرد نباید برای آزمایش مقاومت فشاری، خمشی و کششی استفاده شوند.
  • کرگیری باید عمود بر سطح دور از محل اتصال و درزها یا لبه های نمایان عضو بتنی انجام شود. زاویه تقریبی بین محور طولی مغزه و سطح افقی که بتن روی آن قرار گرفته را لازم است، یادداشت و گزارش کنیم.
  • در صورت امکان مغزه ها عمود به سطح قائم یا عمود به سطح با خمیدگی باید از نزدیک میانه عضو بتنی گرفته شوند.

کرگیری بتن استاندارد

همچنین برای تهیه منشور های مغزه گیری شده بتنی (Slab) با شرایط مطلوب، منشور های بریده شده را به اندازه کافی بزرگ بردارید که فاقد هرگونه ترک، خردشدگی، ضعف یا آسیب دیدگی باشد.

تصویر زیر نمونه ای از برش بتن به صورت منشوری است.

برش منشوری بتن

قطر و ابعاد استاندارد مغزه های کرگیری

مغزه هایی که برای تعیین ضخامت رویه های بتنی، دال ها و دیوار ها و المان های سازه ای دیگر استفاده می شوند باید دارای حداقل قطر 95 میلی متر بوده، طول آن ها مطابق استاندارد زیر باید بررسی شود.

ASTM C174/C174M-06, Standard Test Method for Measuring Length of Drilled Concrete Cores.

برای مغزه هایی که ملزم به تعیین ابعاد ساختمانی نباشند، می توان طولانی ترین و کوتاه ترین طول نمونه را از سطح برش یافته در راستای محور موازی با محور طولی مغزه اندازه گیری کرد. میانگین طول را تا نزدیک 5 میلی متر یادداشت کنید.

قطر مغزه برای تعیین مقاومت فشاری

قطر نمونه های مغزه گیری برای تعیین مقاومت فشاری در عناصر سازه ای باربر باید حداقل 94 میلی متر باشد. و برای اعضای بتنی غیر باربر یا هنگامی که امکان گرفتن مغزه با نسبت طول به قطر، برزگتر یا مساوی یک میسر نیست، نمونه گیری مغزه با قطر کمتر از 94 میلی متر می باشد.

ابعاد مغزه بتنی در کرگیری بتن

برای بتن با حداکثر اندازه اسمی سنگدانه بزرگتر یا مساوی 38 میلی متر، قطر مغزه ها باید با نظر شخصی که تعیین کننده تمام مشخصات آزمون ها است، مشخص شود.

نکته: مقاومت فشاری مغزه هایی با قطر اسمی 50 میلی متر تا حدی کمتر و متغیرتر از مغزه هایی با قطر اسمی 100 میلی متر است.هم چنین به نظر می رسد، مغزه هایی با قطر کوچک تر به تاثیر نسبت طول به قطر جساس تر می باشند.

حداقل قطر مغزه سه برابر حداکثر اندازه ی اسمی سنگدانه های درشت است، اما باید حداقل دو برابر حداکثر اندازه اسمی سنگدانه های درشت باشد.

طول مغزه برای تعیین مقاومت فشاری

طول آزمونه کلاهک گذاری شده یا مغزه ای که سر و ته آن بریده شده، بهتر است بین 1.9 و 2.1 برابر قطرش باشد. اگر نسبت طول به قطر مغزه بیشتر از 2.1 باشد طول مغزه ها را کاهش دهید تا نسبت طول به قطر آزمونه کلاهک گذاری شده یا مغزه سر و ته بریده شده بین 1.9 و 2.1 قرار گیرد.

نتایج مقاومت فشاری آزمونه های مغزه گیری شده با نسبت های طول به قطر مساوی یا کمتر از 1.75 نیاز به ضریب تصحیح دارند.  ولی آزمونه های مغزه گیری شده با نسبت های طول به قطر مساوی بزرگتر از 1.75 نیاز به ضریب تصحیح ندارند. مغزه ای که قبل از کلاهک گذاری حداکثر طولش کمتر از 95 درصد قطرش باشد یا مغزه ای که بعد از کلاهک گذاری یا سر و ته بریدن طولش کمتر از قطرش باشد نباید آزمون شود.

شرایط رطوبتی مغزه و روش کنترل آن

پس از مغزه گیری آب روی سطح مغزه را پاک کرده و لازم است اجازه دهیم تا رطوبت روی سطح مغزه تبخیر شود اما نباید این زمان بیش از یک ساعت زمان ببرد.

پس از خشک شدن مغزه ها را باید در پلاستیک جداگانه و یا محفظه های غیر جاذب قرار داده تا رطوبت مغزه ها از دست نرود.

کنترل رطوبت مغزه بتن

مغزه ها را باید در دمای محیط و دور از نور آفتاب قرار داده و سریعا به آزمایشگاه منتقل نمود. در این مدت یعنی تا قبل از انجام آزمایش نباید آزمونه ها از پلاستیک خود و یا محفظه هایشان خارج شوند. که مطابق استاندارد مدت زمان خارج شدن آزمونه ها تا زمان انجام ازمایش حداکثر 2 ساعت مجاز می باشد.

هنگام اره کردن نمونه یا بریدن سر و ته نمونه های مغزه گیری شده به دلیل اینکه معمولا از آب نیز استفاده می شود باید حداکثر تا 2 روز بعد از مغزه گیری برش ها انجام شود و سپس نمونه ها مطابق آنچه شرح داده شد ابتدا در دمای هوا خشک شده و سپس در کیسه های پلاستیکی یا محفظه غیرحاذب قرار گیرد.

به طور کلی باید تا زمان آماده سازی نمونه ها، زمانی که نمونه در معرض آب قرار می گیرد کاهش داده شود.

مطابق متن صریح استاندارد ایران، باید اجازه دهیم تا نمونه ها حداقل 5 روز بعد از آخرین مرطوب شدن در کیسه های پلاستیکی مهرموم شده یا محفظه های غیرجاذب تا قبل از انجام آزمون باقی بمانند. مگر این که شخصی که تعیین کننده ی تمام مشخصات آزمون ها است، روش دستور کار دیگری را داده باشد.

اره کردن انتهای مغزه در کرگیری بتن

اره کردن انتهای مغزه هایی که برای تعیین آزمون مقاومت فشاری استفاده می شوند باید صاف و عمود بر محور طولی مغزه باشد. که لازم است این کار مطابق استاندارد زیر انجام شود.

استاندارد ملی ایران شماره 6047 – تعیین مقاومت کششی به روش دو نیم شدن.

اگر لازم است قبل از کلاهک گذاری انتهای مغزه ها را اره کنیم لازم است مطابق بند های زیر عمل کنیم:

نمونه مغزه بتنی اره شده

  • اگر برآمدگی هایی وجود دارند نباید بیشتر از 5 میلی متر بالاتر از انتهای سطح باشند.
  • انتهای سطوح مغزه نباید از عمود بودن بر محور طولی مغزه با شیب بیشتر از 1 تقسیم بر 0.3d انحراف داشته باشد. که در آن d برابر با میانگین قطر مغزه بر حسب میلی متر است.

در صورت تشخیص کارشناس چگالی آزمونه را با توزین جرم مغزه قبل از کلاهک گذاری و تقسیم آن به حجم محاسبه شده با میانگین قطر و طول مغزه لازم است تعیین شود. هم چنین می توان چگالی را با توزین جرم مغزه در هوا و جرم غوطه وری تعیین کرد.

روش اندازه گیری نمونه های مغزه

قبل از انجام آزمون طول نمونه های کلاهک گذاری شده (کپینگ) یا ساییده شده را تا 2 میلی متر اندازه گیری کنید، و از این طول برای محاسبه ی نسبت طول به قطر (L/d) آزمونه ها استفاده کنید.

میانگین قطر مغزه ها را با میانگین گیری دو اندازه گیری که در زوایای قائم با یکدیگر در نیمه ی ارتفاع مغزه ها انجام شده است، تعیین کنید. وقتی که تفاوت قطر مغزه ها بیشتر از 2 درصد میانگین آن ها نیست، قطر مغزه ها را تا نزدیک 0.2 میلی متر اندازه گیری کرده و در غیر این صورت تا نزدیک 2 میلی متر اندازه گیری کنید.

اگر تفاوت بین بزرگترین و کوچک ترین قطر بیش تر از 5 درصد میانگین آن ها باشد، مغزه را نباید مورد آزمون قرار داد.

همانطور که در ابتدای این مقاله اشاره شد، آزمون مغزه گیری جهت آزمایش و تست مقاومتی بتن استفاده می شود و باید بدانیم که مغزه ها نهایتا باید تا 7 روز بعد از مغزه گیری مورد آزمایش قرار گیرند.(مطابق استاندارد ایران ISIRI)

منابع

استاندارد های معتبر آزمایش مغزه های مته شده و تیر های اره شده بتنی

ASTM C42

AASHTO T24

ISIRI 12306

EN 12504-1

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.