التراسونیک بتن و چکش اشمیت

چکش اشمیت متداول ترین روش تعیین سختی سطح از روش های تست مقاوم سازی سازه های بتنی بوده که به صورت غیر مخرب انجام می شود و به منظور اندازه گیری مقاومت فشاری بتن (fc) می باشد. برای تعیین مقاوت بتن، بتن مورد آزمایش با انرژی ضربه ای مشخص با روش استاندارد ضربه زده شده و بزرگی بازگشت این عمل اندازه گیری می شود.

روش های تعیین مقاومت بتن به صورت مناسب، روش هایی هستند که تا حد امکان از تخریب سازه جلوگیری به عمل آورند به دلیل آن که تخریب سازه و المان های سازه ایی خود خطرات جدی را به همراه دارد، به همین منظور مهندسان همیشه در پی روش های مناسب و بدون تخریب و هم چنین مقرون به صرفه هستند تا بتوانند سازه ها را به صورت مناسب ارزیابی کنند.

چكش اشميت روش ساده و سریعي است كه توسط آن با هزینه كمي مي توان یكنواختي سطح بتن سخت شده را نيزكنترل نمود. آزمایش چكش ارتجاعي براي تعيين یكنواختي بتن درجا مي تواند بسيار مناسب باشد زیرا نتایج آزمایش لازم نيست كه به دیگر ویژگي هاي بتن مرتبط شود.

قبل از انجام آزمایش باید از كاركرد صحيح دستگاه اطمينان حاصل كرد و به همين منظور باید آن را توسط صفحه یا قطعه مرجع، مورد آزمایش قرار داد.آزمایش حداقل باید با فاصله ۲۰ ميليمتر از لبه عضو انجام شود.

چکش اشمیت برای اندازه گیری و برآورد ویژگی های فیزیکی و مکانیکی در سنگ ها و بتن است و همان گونه که ذکر شد یک روش غیر مخرب می باشد ، یکی از مزایای استفاده از روش چکش اشمیت این است که آن را می توان در بخش های صحرایی و کارگاهی و هم در آزمایشگاه مورد استفاده قرار گیرد.

 

 

لازم است که در حین انجام آزمایش چکش اشمیت شرایط اعلامی از سوی استاندارد ASTMC805-02 رعایت گردند :

 

• معمولاً در هر ۴ وجه بتن که در خلاف جهت بتن ریزی می باشد ۳ ضربه و مجموعاً ۱۲ ضربه چکش اشمیت زده شود.

• فاصله محل هر یک از ضربات چکش از ۵/۲ سانتیمتربیشتر باشد.

• اعدادی که بیش از ۶ واحد با میانگین فاصله داشته باشند حذف گردند.

• اگر بیش از ۲قرائت حذف گردد کل آزمایش چکش اشمیت باطل می گردد.

• باید فاصله بزرگترین و کوچکترین اعداد قرائت شده بیش از ۱۲ واحد با یکدیگر اختلاف نداشته باشند.

آزمایش چکش اشمیت در واقع یک آزمایش استاندارد جهت آزمایش نمودن مقاومت بتن و پذیرش آن نمی باشد.در کل آزمایش چکش اشمیت بتن برای ارزیابی و بررسی استحکام بتن در ساختار آن می باشد و به راحتی نمی توان این آزمایش را با ارزیابی آزمون مقاومت فشاری جایگزین نمود.

در هنگام تست و انجام دادن آزمایش با چکش اشمیت باید در زاویه مستقیم عمود بر سطح و به طور صاف قرار داده شود.ناگفته نماند که هر کدام از چکش ها برای نوع کاربرد های مخصوصی طراحی شده اند.

همان طور که گفتیم در سرتاسر جهان از چکش اشمیت جهت آزمایش ها و بررسی های غیر مخرب بر روی اجزای بتن و سازه ها استفاده می کنند. جهت تعیین نمودن میزان مقاومتی که در محل بتن موجود است از چکش های بتنی یا چکش اشمیت استفاده می شود.

مقاومت فشاری بتن توسط تمامی چکش های بتنی قابل اندازه گیری و به شکل دقیق صورت می گیرد که همین مورد کاملا نشان دهنده ی دوام و ماندگاری ساختار های بتنی و ظرفیت باربری می باشد. موردی که مستقیما در دوام و ظرفیت باربری تاثیر گذار است استحکام فشاری بتن می باشد که جهت کیفیت بتن مورد قضاوت قرار می گیرد.

• در آزمایش با چکش اشمیت سطح خشک عدد بازگشتی بیشتری نسبت به سطح تر دارد و این افزایش تا ۲۰ % در نمونه های یکروزه می رسد، اما در نمونه های ۲۸ روزه کمتر از ۵ درصد است.

• در نمونه های ۲۸ روزه مقاومت بدست آمده از جکهای بتن شکنت در هر دو حالت سطح خشک و تر بیشتر از مقاومت حاصل از منحنی ارائه شده برای آزمایش چکش اشمیت می باشد.

• اما در نمونه های یک روزه عکس این حالت می باشد. بنابراین برای بتن در سنین مختلف باید منحنی های جداگانه ای برای ارتباط بین عدد بازگشتی و مقاومت فشاری ارائه داد.

• تر بودن سطح بتن در تعیین مقاومت فشاری بتن در سن ۲۸ روزه تقریباً بی تأثیر است. اما در سن یک روزگی سبب کاهش مقاومت فشاری بتن می گردد.

 

این تست به عنوان یکی از روش های غیر مخرب تست بتن شناخته شده است .

روش سرعت امواج التراسونیک شامل پراکندن قسمتی از موج ماورای صوت است که با سرعت متوسط ۳ تا ۵ کیلومتر بر ثانیه از میان بتن عبور می کند.تست التراسونیک بتن | آزمایش تست بتن | تست التراسونیک که به تست سرعت پالس های التراسونیک هم شناخته شده است

در اصل یکی از انواع آزمایش های غیر مخرب برای سنجش مقاومت بتن و همگنی آن محسوب می شود و با توجه به این آزمایش به آسانی علاوه بر ارزیابی کیفی مقاومت بتن می توان به منحنی دانه بندی بتن و همینطور کیفیت دانه بندی بتن در قسمت ها و بخش های مختلف آن دسترسی داشت.

همچنین در آزمایش بتن و تست التراسونیک مشخص می شود که آیا ناپیوستگی هایی مثل ترک خوردگی و دیگر موارد، در بتن وجود دارد یا خیر و به آسانی با همین آزمایش در صورت وجود چنین ناپیوستگی هایی و یا وجود ترک در بتن، می توان عمق ترک های موجود را نیز تخمین زد.

تست التراسونیک بتن با ارائه مقاومت فشاری نسبی، طول و ابعاد ترک های ایجاد شده در بتن، به طراحان و کارشناسان امکان تصمیم گیری در زمینه طرح ها و تقویت و یا صحت سنجی عملیات های انجام شده را می دهد.

این آزمون در حال حاضر عمدتا مبتنی بر اندازه‌گیری سرعت پالس با استفاده از تکنیک‌های فراصوتی است. این روش به طور گسترده در سراسر جهان مورد قبول بوده و ابزار سبک و قدرتمند مناسبی است که راحت در سایت و نیز آزمایشگاه می‌توان از آن بهرمند شد.

تست التراسونیک بتن در موارد زیادی کاربرد دارد مثل : ارزیابی کیفیت بتن و یکنواختی بتن ، ارزیابی مدول الاستیسیته دینامیک بتن ، تخمین عمق ترک بتن ، تشخیص عیوب داخلی بتن ، تشخیص عیوب لانه زنبوری ، تعیین استقامت بتن

 

آزمایش تست التراسونیک یکی از آزمایش های پر اهمیت در صنعت ساختمان سازی محسوب می شود و اهداف مهمی را هم دنبال می کند که در زیر به سه مورد از این اهداف اشاره ای کوتاه خواهیم کرد:

تشخیص عمق ترک های به وجود آمده در سطح بتن

 

• با تست التراسونیک به سادگی می توانید مقاومت بتن، دانه بندی در بخش های متفاوت و مختلف سازه بتنی و همچنین به دست آمدن منحنی دانه بندی بتن را ارزیابی نمایید

 

• پیدا کردن و تشخیص هرگونه ناپیوستگی در سطح بتن مثل ترک، لایه لایه شدن بتن و غیره

• بسیاری از دستگاه های رایج در مراکز آموزشی و تحقیقاتی از این دسته می باشد . این دو گوشی به بدنه اصلی دستگاه متصل خواهد شد که ورود و خروج امواج قابل کنترل و مشاهده است . بعضی از دستگاه ها قابلیت حمل دارند و می توان از آن ها در بسیاری از آزمایشات استفاده کرد.این دستگاه ها دارای باطری داخلی هستند که قابلیت ذخیره برق را دارند و پس اینکه کاملا شارژ شوند به راحتی می توان از آن ها در هر مکانی استفاده کرد.

 

 

• حالات مختلف برای ارسال امواج التراسونیک

 

• تست التراسونیک بتن مزیت های فراوانی دارد مانند : دستگاه التراسونیک بسیار سبک می باشند و به دلیل مجهز بودن آنها به باطری نیازی به جریان برق ندارند ، در روش التراسونیک به دلیل دقت زیاد در پیدا کردن مشکلات صفحه ای از جمله آن ترک و ذوب ناقص دارد بخصوص زمانی که راستای صوت بر آنها عمود باشد ،در این روش امکان بازرسی و تست قطعات ضخیم تا حدود ۲۰۰ اینچ در فولاد میسر می باشد، عیوب را با اندازه سایز و عمق پیدا می کند .

سرعت امواج التراسونیک در بتن تحت تاثیر عوامل مختلفی تغییر می کند. این عوامل به طور خلاصه عبارتند از:

• سن بتن
• شرایط رطوبتی
• نوع و مقدار سنگدانه
• ریز ترک ها
• وجود آرماتور
• سن بتن

با پیشرفت هیدراتاسیون سیمان، تخلخل بتن کاهش یافته و امواج التراسونیک در جسم جامد سریع تر حرکت می کنند.

از این خاصیت می توان در آزمایشگاه برای مطالعه تغییرات در واکنش ها در اثر استفاده از افزودنی های مختلف و نیز در کارگاه و محل برای بررسی روند پیشرفت هیدراتاسیون در اثر شرایط موجود رطوبتی و دمایی استفاده نمود.

. ارزیابی کیفی مقاومت بتن، دانه‌بندی بتن در قسمت‌های مختلف سازه و به دست آمدن منحنی دانه‌بندی.

. پیدا کردن هر گونه ناپیوستگی در مقاطع مانند ترک، لایه لایه شدن بتن و غیره.

. مشخص کردن عمق ترک‌های سطح بتن.

 

تست التراسونیک بر روی بتن با هدف اندازه‌گیری مدت زمان عبور یک پالس التراسونیک با فرکانس ۵۰ تا ۵۴ هرتز می‌باشد که توسط یک فرستنده تولید و به داخل بتن فرستاده می‌شود.

این پالس از سوی دیگر توسط گیرنده‌ای مشابه دریافت می‌شود. بدین ترتیب زمان عبور این پالس به دست می‌آید و با استفاده از میزان طول می‌توان سرعت آن را به دست آورد.

سرعت پالس التراسونیک به چگالی و ویژگی‌های الاستیک ماده‌ای که آزمایش بر روی آن صورت می‌گیرد بستگی دارد. هر چه سرعت پالس بیشتر باشد، به آن معنی است که مدول الاستیسیته‌ی بتن، چگالی و مقاومت آن بیشتر و بالاتر است