اختبار الشد غير المباشر للخرسانة

ما هو اختبار الشد غير المباشر؟

تُعَدّ قوة الشد للخرسانة واحدة من الخصائص الأساسية والمهمة التي تُؤثّر بشكل كبير على مدى وحجم التشقق في الهياكل. علاوة على ذلك، فإنَّ الخرسانة ضعيفة للغاية في التوتر بسبب طبيعتها الهشة، وبالتالي لا يتوقع أن تُقاوم التوتر المباشر لذا، فإنَّ الخرسانة تُطوّر الشقوق عندما تتجاوز قوى الشد قوة الشد المحددة، لذلك ومن الضروري تحديد قوة الشد للخرسانة لتحديد الحمل الذي قد تتشقق فيه الخرسانة.

إنَّ اختبار قوة الشد على أسطوانة الخرسانة هو طريقة لِتحديد قوة الشد للخرسانة ويعتمد الإجراء على طريقة الاختبار القياسية لتقسيم مقاومة الشد لعينات الخرسانة الأسطوانية، والتي تشبه الرموز الأخرى مثل تقوية قوة الشد لطريقة الاختبار. يجب إدخال اختبار تقسيم الأسطوانة لقياس قوة الشد للخرسانة كاختبار بريطاني قياسي في المراجعة الحالية للمعيار البريطاني لطرق اختبار الخرسانة ومن المُرجّح أن يحل محل اختبار تكسير المكعبات للخرسانة في رصيف البناء في مراجعة مستقبلية لمواصفات أعمال الطرق والجسور التابعة لوزارة النقل.

لقد تمت دراسة طريقة الاختبار من أجل قياس التأثير على نتائج الاختبار وتغير عوامل الاختبار مثل خصائص آلة الاختبار وشرائط التعبئة ومعدل الضغط وحجم العينة حيث يتم عمل توصيات لتخفيف متطلبات معدل الضغط ولتحديد نطاق أحجام العينات ومواد شريط التعبئة المسموح بها في اختبار المعيار البريطاني وأخيرًا، سيتم مناقشة الجوانب المختلفة لاختبار الاسطوانة المنقسمة لعينة الخرسانة في الأقسام التالية.

جهاز اختبار الشد غير المباشر:

يجب أن تستوفي آلة الاختبار المتطلبات التالية:

  1. يجب أن تتوافق مع متطلبات طريقة الاختبار (طريقة الاختبار القياسية لمقاومة الانضغاط لعينات الخرسانة الاسطوانية).
  2. يجب أن تكون آلة الاختبار قادرة على تطبيق الحمل بشكل مستمر بدون صدمة.
  3. يجب أن يكون قادرًا على تطبيق الأحمال بمعدل ثابت في نطاق 0.7 إلى 1.4 ميجا باسكال لكل دقيقة أو 1.2 إلى 2.4 ميجا باسكال لكل دقيقة، استنادًا إلى اختبار تقوية قوة الشد البريطاني وتقسيم شد الإجهاد حتى تفشل العينة.

شريط التحميل التكميلي:

يتم استخدامه عندما يكون القطر أو البعد الأكبر لوجه المحمل العلوي أو كتلة المحمل السفلي أقل من طول الأسطوانة المراد اختبارها يكون عرض اللوحة 50 مم ويجب أن يتم استخدامها على النحو الذي سيتم تطبيق الحمل على كامل طول العينة.

شرائط التحميل الرئيسية:

يتم استخدام شَريطي تحميل يبلغ حجم كل شريط تحميل 3.2مم وعرضه 25مم ويبلغ طوله أو أطول قليلاً من تلك العينة ويتم وضع شرائط التحميل بين العينة والكتل الحاملة العلوية والسفلية لآلة الاختبار أو بين العينة والأشرطة أو الألواح الإضافية إذا لزم الأمر.

أخذ العينات من الاسطوانات الخرسانية:

قوالب عينات خرسانية تُصنع من الحديد بِسمك 3 مم، يجب أن يكون القالب قابلاً للفتح طولياً لتسهيل إزالة العينة ويتم تزويده بوسيلة لإغلاقه أثناء الاستخدام، حيث يبلغ متوسط ​​قطر القالب الداخلي 15 سم ± 0.2 مم وارتفاعه 30 ± 0.1 سم. يتم توفير القوالب مع قالب لوحة قاعدة معدنية ويجب تغليف القوالب بطبقة رقيقة من زيت القالب قبل الاستخدام وذلك لمنع التصاق الخرسانة بخديد القالب.

قضيب الدمك:

يستخدم للضغط اليدوي لعينة الخرسانة، يجب أن يكون عبارة عن قضيب فولاذي مستدير مع نهاية دكّ على الأقل مستديرة إلى طرف نصف كروي من نفس قطر القضيب. يتم تقريب كلا الطرفين إذا كان ذلك مفضلاً وقطر قضيب الدكّ هو 16 مم وطوله 600 مم.

صب خرسانة الاختبار وضغطها:

  • بعد تحضير الخليط يتم سكبه في القالب بالزيت في طبقات بعمق 5 سم تقريبًا.
  • ثم يتم ضغط كل طبقة إما يدويًا أو عن طريق الاهتزاز.
  • للضغط اليدوي يُستخدم شريط الحشو.
  • شوط الشريط الموزع بشكل موحد من أجل ضغطه بشكل صحيح.
  • الحد الأدنى لخط شريط التدريع لكل طبقة هو 30.
  • تخترق الضربات في الطبقة الأساسية.
  • تطبيق القاعدة على العمق الكامل للطبقة السفلية وضغط طبقة عليا كاملة.
  • وأخيرًا، يجب الانتهاء من سطح الخرسانة عند المستوى العلوي من القالب، باستخدام مجرفة ومغطاة بصفيحة زجاجية أو معدنية لمنع التبخّر.

علاج العينات وتخزينها:

يجب تخزين العينة المصبوبة في مكان عند درجة حرارة 27 درجة ± 2 درجة مئوية لمدة 24 ± 0.5 ساعة من وقت إضافة الماء إلى المكونات الجافة. بعد ذلك، يجب وضع علامة على العينة وإزالتها من القالب وتغمرها على الفور في الماء العذب النظيف أو محلول الجير المشبع وحفظها حتى يتم إخراجها قبل الاختبار مباشرة.

يجب تجديد الماء أو المحلول في الساحرة التي يتم الاحتفاظ بالعينات فيها كل سبعة أيام ويجب الحفاظ عليها عند درجة حرارة 27 درجة ± 2 درجة مئوية. لغرض التصميم، تصل العينة للقوة القصوى في 28 يومًا وأخيراً، لكل قراءة يتم صبّ واختبار ثلاث عينات ثم سيتم أخذ متوسط ​​قوة الشد.

إجراء اختبار الشد غير المباشر للخرسانة:

  • أخذ العينة الرطبة من الماء بعد 7 أو 28 من المعالجة أو أيّ عمر مرغوبة يتم فيه تقدير قوة الشد.
  • ثم امسح الماء من سطح العينة ورسم خطوطًا قطرية على طرفي العينة للتأكد من أنها في نفس المكان المحوري.
  • بعد ذلك، يُسجل وزن وأبعاد العينة.
  • ضبط آلة اختبار الضغط للمدى المطلوب.
  • وضع شريط الخشب الرقائقي على اللوحة السفلية ووضع العينة.
  • محاذاة العينة بحيث تكون الخطوط المحددة على الأطراف عمودية ومتمركزة فوق اللوحة السفلية.
  • وضع شريط الخشب الرقائقي الآخر فوق العينة.
  • إنزال اللوحة العلوية بحيث تلمس شريط الخشب الرقائقي.
  • تطبيق الحمل باستمرار دون صدمة بمعدل يتراوح بين 0.7 إلى 1.4 ميجا باسكال لكل دقيقة.

شاهد أيضاً

حلول تسرب المياه

من أواخر التسعينيات إلى عام 2010، شهدت صناعة البناء تطورات تكنولوجية في مواد العزل المائي، …