آزمایش مقاومت کششی بتن یا همان تست برزیلی چیست؟
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
بتن یکی از پرکاربردترین مصالح مورد نیاز برای ساختمان سازی است، که مقاومت و استحکام سازه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. برای بررسی و تعیین مقاومت کششی بتن، از یک روش آزمایشگاهی به نام تست برزیلی استفاده می کنند.
این آزمایش برای تعیین، مقایسه و ارزیابی مقاومت کششی بتن اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا بتن ماده ای ترد و شکننده است که اگر مورد آزمایش قرار نگیرد قطعا عملکرد خوبی در ساختمان نخواهد داشت. در این مطلب مراحل و عوامل اثرگذار بر این آزمایش را به طور کامل توضیح می دهیم.
فایل صوتی
مقاومت کششی بتن چیست؟
به بیشترین تنش کششی که یک نمونه بتن، قبل از شکسته شدن می تواند تحمل کند، مقاومت کششی می گویند. در واقع برای اینکه بفهمند یک بتن تا چه اندازه نیروی کششی را تحمل می کند، آن را در آزمایش های مختلفی ارزیابی می کنند.
عوامل مختلفی مانند نوع سیمان، مقدار آب، نسبت آب به سیمان، اندازه سنگدانه، درصد هوا و عمل آوری بر مقاومت کششی بتن تاثیر می گذارند.
به عنوان مثال، اگر بخواهند این مقاومت را در بتن افزایش دهند از سیمان مقاوم تر، نسبت آب به سیمان کمتر و عمل آوری صحیح و اصولی استفاده می کنند.
آزمایش مقاومت کششی بتن چیست؟
برای تعیین و ارزیابی کشش بتن، از آزمایش هایی استفاده می کنند که یکی از معروف ترین آنها، تست برزیلی (آزمایش غیرمستقیم) است. این روش جایگزین تست مقاومت کششی مستقیم شده که سالها پیش مورد استفاده قرار می گرفت؛ اما بخاطر اینکه نوع شکست نامعتبر بود، منسوخ شد.
در طی این آزمایش، بتن در امتداد قطر خود به دلیل نیروهای ناشی از تنش کششی و برشی می شکند. بنابراین این نوع شکست قابل اعتماد و معتبرتر است. این آزمایش بر اساس استاندارد ملی ایران (شماره 6047) صورت می گیرد.
مراحل تست برزیلی بتن
برای انجام این آزمایش، لازم است که مراحل آن را به دقت و صحیح انجام دهید. در آزمایش برزیلی نمونه ای از بتن را به شکل استوانه ای تولید می کنند، سپس توسط دستگاه مخصوص به دو قسمت بخش بالا (Upper Half) و پایین (Lower Half) برش داده می شود. در ادامه جزئیات هر مرحله را بیشتر بررسی می کنیم.
آماده کردن نمونه استوانه ای از بتن
نمونه ای که برای انجام آزمایش انتخاب می کنیم، نماینده کل بتن هایی است که باید مقاومت کششی آن ها تعیین شود. بنابراین سعی کنید این نمونه کاملا صیقلی و دو طرف آن کاملا موازی باشد. همچنین به سطح آن دقت کنید که ترک، سوراخ یا مشکلی دیده نشود.
قطر بتن حداقل 54 میلیمتر، ضخامت آن بین 0.2 تا 0.7 اندازه قطر و در بهترین حالت نصف قطر باشد. توجه به این مشخصات هندسی باعث کاهش خطا در محاسبات و واقعی بودن نتایج می شود.
طراحی سلول مخصوص برای نمونه
در این مرحله باید نمونه بتن آماده شده را، درون سلول مخصوصی که از دو قسمت فولادی تشکیل شده، قرار دهید. شکل ظاهری این سلول به گونه ای است که قسمت بالای آن، یک دهانه کروی قرار دارد و درون آن بلبرینگ توپی شکل قرار می گیرد.
همانطور که گفته شده، نمونه را درون این سلول قرار می دهیم و سپس کل سیستم وارد دستگاه فشار می شود. در این دستگاه حداکثر بار مجاز اعمال می شود تا پس 20 ثانیه بتن کاملا بشکند. اعمال نیروی فشاری در این سلول، به صورت دو نیروی مساوی و مخالف جهت یکدیگر است.
حتما دقت کنید که نمونه در امتداد قطر خود شکسته شود، در غیر این صورت آزمایش معتبر نیست و باید دوباره آن را تکرار کنید. در نهایت نیرویی که باعث شکست نمونه شده را ثبت کنید.
عوامل موثر بر نتیجه آزمایش برزیلی
در آزمایشات مختلف، نتیج متفاوتی خواهید داشت زیرا عوامل زیر بر روند تست برزیلی تاثیر می گذارند:
- کیفیت نمونه بتن
- روش عمل آوری بتن
- نوع بتن و مقاومت فشاری آن
نمونه هایی که کیفیت پایین تری دارند، معمولا مقاومت کششی کمتری هم خواهند داشت. همچنین اگر عمل آوری این نمونه به خوبی انجام نشده باشد، مقاومت کششی پایین تری را نشان می دهد. معمولا هر چه مقاومت فشاری در یک نمونه بیشتر باشد، مقاومت کششی نیز بیشتر خواهد بود.
به این نکته توجه کنید که بتن همراه با آرماتور، برای افزایش استحکام یک سازه بتنی استفاده می شود. بنابراین هر چه از مواد و مصالح بهتری استفاده کنید، از خطرات و هزینه های آینده جلوگیری خواهد شد. قیمت میلگرد آجدار روز به طور لحظه ای در نوسان است و توصیه می کنیم از منابع معتبر برای اطلاعات بیشتر استفاده نمایید.
مزایا و معایب آزمایش مقاومت کششی بتن یا تست برزیلی
این آزمایش برخلاف تست مستقیم، ساده و سریع تر است و می توان به نتایج آن اعتماد کرد. همچنین هزینه نسبتا پایینی دارد و در انجام مراحل آن به تجهیزات پیچیده و گران قیمتی نیاز نداریم. همین مزایا باعث شده تا امروزه بیشتر افراد برای ارزیابی مقاومت بتن، این آزمایش را ترجیح دهند.
گاهی مقاومت کششی واقعی بتن، کمتر از مقداری است که در این آزمایش محاسبه شده به همین دلیل باید وجود کمی خطا در آن را انتظار داشته باشیم.
در این مطلب یکی از بهترین روش های ارزیابی مقاومت کششی بتنی، یعنی تست برزیلی را بررسی کردیم. این آزمایش از لحاظ سرعت، آسان و کم هزینه بودن اولویت بیشتری نسبت به سایر آزمایشات دارد. البته این نکته که نتایج آن واقعی تر است را نباید فراموش کنیم.
هدف از انجام آزمایش مقاومت کششی بتن یا تست برزیلی چیست؟
تعیین، مقایسه و تاثیر عوامل مختلف بر مقاومت کششی بتن
مراحل انجام آزمایش تست برزیلی چیست؟
تهیه نمونه، عمل آوری، قرار دادن نمونه در دستگاه، اعمال بار و ثبت نیروی شکست
مزیت های استفاده از تست برزیلی چیست؟
ساده و سریع و کم هزینه انجام می شود، ضمن اینکه به تجهیزات خاصی نیاز ندارد.