توصیه می شود مقاله کرگیری بتن در کرج و خدمات تست بتن نیز مطالعه شود.
1. مقدمه
در هنگام طراحی سازه های بتن آرمه در استان البرز و شهر کرج، مقاومت مشخصی برای بتن در نظر گرفته می شود. این مقاومت در نقشه های اجرایی با عنوان "مقاومت مشخصه بتن" و یا "رده بتن" معرفی می گردد. برای آنکه ضوابط طراحی در طول اجرا رعایت گردد، مقاومت بتن مورد استفاده در سازه بایستی حداقل مقاومت مشخصه فرض شده در طراحی را داشته باشد. از اینرو پیش از بتن ریزی، کارفرما در استان البرز و شهر کرج طی قراردادی با کارخانه بتن، مقاومت مشخصه بتن در طراحی را به کارخانه اعلام می نماید. از طرف دیگر جهت اطمینان از مقاومت بتن ارسالی از طرف کارخانه، کارفرما موظف به عقد قرارداد با یک آزمایشگاه بتن در استان البرز و یا شهر کرج می باشد.
آزمایشگاه بتن در کرج با انجام آزمایشات کنترلی در طول بتن ریزی و همچنین نمونه گیری از بتن در هر مرحله از فرآیند ساخت، به ارزیابی کیفیت بتن ارسالی از طرف کارخانه بر اساس سه معیار دمای بتن، اسلامپ بتن و مقاومت بتن می پردازد. در تعریف عامه، اسلامپ معرف روانی بتن و مقاومت بتن بیانگر عیار سیمان در بتن و کیفیت طرح اختلاط بتن می باشد. در ادامه به ارائه جزئیاتی به منظور تشریح بیشتر وظایف آزمایشگاه بتن در کرج بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (1399) و الزامات آزمایشات کنترلی پرداخته می شود.
2. شرایط عدم نیاز به عقد قرارداد با آزمایشگاه بتن در کرج
در زمان نگارش این مقاله (بهار 1400)، مطابق با ضوابط اعلامی از سوی نظام مهندسی استان البرز، عقد قرارداد با آزمایشگاه بتن در کرج برای ساختمان های با متراژ کمتر از 500 متر مربع در شهر های اقماری استان البرز الزامی نمی باشد. از طرف دیگر مطابق با مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (1399)، در مواردی که حجم کل هر نوع یا رده بتن در یک سازه کمتر از 30 متر مکعب باشد، می توان از نمونه برداری و آزمایش صرف نظر کرد. با این وجود در هر دو مورد ذکر شده، بنا به تشخیص ناظر، نمونه گیری از بتن و انجام آزمایشات کنترلی ضرورت پیدا می کند.
3. تواتر نمونه برداری (تعداد نمونه ها)
پس از عقد قرارداد، آزمایشگاه بتن در کرج موظف است طبق ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان اقدام به نمونه گیری و انجام آزمایشات مربوطه در هر مرحله از ساخت و بتن ریزی نماید. جهت اطلاع آزمایشگاه از زمان بتن ریزی، کارفرما طبق قرارداد همسان خدمات آزمایشگاه بتن در استان البرز موظف است 48 ساعت قبل از بتن ریزی و یک ساعت قبل از ورود اولین میکسر به کارگاه، زمان بتن ریزی را به نماینده آزمایشگاه بتن طرف قرارداد اطلاع دهد. لازم به ذکر است که شرح و تعرفه خدمات آزمایشگاه خاک و بتن سال 1401 در کرج در بخش مقالات همین سایت ارائه شده است.
کارشناس آزمایشگاه بتن در کرج پس از حضور در محل پروژه مطابق با ضوابط بند 9-22-11-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (1399) اقدام به نمونه گیری از بتن بلافاصله قبل از بتن ریزی در عضو مورد نظر می نماید. بر اساس ضوابط مبحث نهم، تواتر نمونه گیری به شرح زیر می باشد:
1- در مواردی که حجم هر پیمانه اختلاط بتن در پای کار یک متر مکعب باشد، تواتر نمونه برداری باید حداقل برابر با بیشترین مقادیر بندهای 1-1 تا 1-5 باشد:
1-1: یک نمونه در هر نوبت کاری روزانه
2-1: یک نمونه برای هر 30متر مکعب بتن
3-1: یک نمونه برای هر 150 متر مربع سطح دال و دیوار
4-1: یک نمونه برای هر 100 متر طول تیر و کلاف، در مواردی که جدا از سایر قطعات بتن ریزی می شوند.
5-1: یک نمونه برای هر 50 متر طول ستون
چنانچه بتن با استفاده از تراک میکسر به پروژه انتقال یابد و یا حجم پیمانه اختلاط بیش از 2 متر مکعب باشد، می توان مقادیر حدی فوق را تا 2 برابر افزایش داد. به عبارت دیگر می توان به ازای هر 60 متر مکعب حجم، 300 متر مربع سطح، 200 و 100 متر طول یک نمونه گرفت.
توجه به این نکته ضروری است که طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (1399)، منظور از یک نمونه، اخذ دو آزمونه استوانه ای 150 در 300 میلیمتر و یا اخذ سه آزمونه 100 در 200 میلیمتر می باشد که در سن 28 روز بتن شکسته می شود. مطابق با ضوابط نظام مهندسی استان البرز، هر نمونه شامل 5 آزمونه می باشد. آزمایشگاه خاک و بتن در کرج موظف به اخذ دو آزمونه اضافه در هر سری نمونه گیری می باشد. از دو آزمونه اضافه، یکی در سن 7 روز شکسته شده و آزمونه آگاهی نامیده می شود و دیگری که به عنوان نمونه شاهد در نظر گرفته می شود در سن 90 روز شکسته می شود. هدف از نمونه 7 روزه ارزیابی اولیه از مقاومت بتن می باشد و نمونه 90 روزه عموماً زمانی تست می شود که نتایج مقاومت 28 روزه به حد نصاب نرسد.
2- در مواردی که حجم هر پیمانه اختلاط بتن در پای کار بیشتر و یا کمتر از یک متر مکعب باشد، مقادیر بند های 1-1 الی 1-5 را می توان به همان نسبت افزایش یا کاهش داد. مشروط بر آنکه این نسبت ها بیشتر از 2 و یا کمتر از نصف نشوند. افزایش حجم پیمانه سبب عدم قطعیت در فرایند اختلاط بتن شده و لذا به منظور کاهش ریسک، مقدار نمونه برداری بیشتر می شود. بر اساس برداشت مولف از بند 9-22-11-2-3، در صورت تهیه بتن کارخانه ای (دارای گواهینامه)، با نظر مهندس ناظر می توان از افزایش یا کاهش مقدار نمونه ها طبق این بند صرف نظر نمود.
مطابق با استاندارد ملی 1-3201 منظور از پیمانه، مقدار بتنی است که در یک چرخه از عملیات اختلاط تهیه می شود و یا مقدار بتن آماده مخلوط شده در وسیله حمل بتن و یا مقدار بتنی است که در ظرف یک دقیقه از مخلوط کن پیوسته تخلیه می گردد.
4. نکات مهم در نمونه برداری و عمل آوری نمونه ها
بخش مهمی از مقاومت بتن تابع شرایط نمونه گیری، عمل آوری و نگهداری از آزمونه ها توسط آزمایشگاه بتن در کرج می باشد. عدم نگهداری مناسب آزمونه ها پس از نمونه گیری موجب کسر مقاومت چشم گیر نمونه و نهایتاً ایجاد چالش جدی پیش روی کارفرما می گردد. به طور کلی رعایت ضوابط استاندارد های 3205، 6048 و 3-1608 جهت نمونه گیری، عمل آوری و نگهداری از آزمونه ها توسط آزمایشگاه بتن در کرج ضروری می باشد. در ادامه به اختصار چند بند از موارد مهم در این خصوص ارائه شده است.
1. مطابق استاندارد ملی شماره 1-3201 در زمان نمونه برداری از یک میکسر، از ابتدا و انتهای تخلیه شده استفاده نشود. سعی شود نمونه های برداشت شده نماینده سطح و عمق بتن باشند. برای تهیه آزمونه، برداشت ها از حداقل سه ناحیه بتن صورت پذیرد.
2. مطابق استاندارد ملی شماره 2-1608 نمونه ها به درستی متراکم شوند. تراکم می تواند بوسیله لرزاننده درونی (خرطومی)، میز ویبره، میله تراکم با مقطع دایره شکل و یا میله تراکم با مقطع مربع شکل صورت پذیرد. مطابق استاندارد ملی 3205، استفاده از میله تراکم تنها برای اسلامپ های بیش از 25 میلیمتر مجاز دانسته شده است.
3. مطابق استاندارد 2-1608، آزمونه ها دست کم 16 ساعت درون قالب نگه داشته می شوند. این مدت نباید بیشتر از 72 ساعت گردد. بر اساس ضوابط نظام مهندسی استان البرز، نمونه ها بایستی تا 24 ساعت درون قالب باشند. بر اساس قراداد همسان فیمابین کارفرما و آزمایشگاه بتن در کرج، نگهداری از نمونه ها در طول این مدت بر عهده کارفرما می باشد. در 24 ساعت اولیه که زمانی معادل گیرش اولیه بتن می باشد، بایستی آزمونه ها از هر گونه شوک، لرزش و از دست دادن آب محافظت گردد. در طول این مدت دمای بتن بایستی در محدوده 15 الی 25 درجه سلیسیوس قرار گیرد. جهت حفظ رطوبت، قرار دادن قالب ها در کیسه پلاستیکی در 24 ساعت اول توصیه می گردد.
4. مطابق استاندارد 2-1608، عمل آوری نمونه پس از خارج کردن آزمونه از قالب تا قبل از لحظه آزمون، در دمای 18 الی 22 درجه سلیسیوس در حوضچه آب ضروری می باشد. این مورد از وظایف آزمایشگاه خاک و بتن در کرج می باشد.
5. آیا نتیجه تست مقاومت بتن مورد تایید است؟
بر اساس بند 9-22-11-3 از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (1399)، مقاومت فشاری 28 روزه بتن هنگامی قابل قبول است که شرایط 1 و 2 برقرار باشند.
1. میانگین مقاومت هر سه نمونه متوالی برابر یا بیشتر از مقاومت مشخصه باشد. (یادآور می شود که مقاومت هر نمونه میانگین دو آزمونه استوانه ای 150 در 300 میلیمتر و یا سه آزمونه استوانه ای 100 در 200 میلیمتر می باشد.)
2. مقاومت هیچ یک از نمونه ها کمتر از 90 درصد مقاومت مشخصه بتن نباشد.
در مواردی که تنها شرط 2 برقرار باشد، بتن از نظر سازه ای پذیرفته است ولی باید اقداماتی به عمل آیند که میانگین نتایج در آزمایش های بعدی افزایش یابد. در صورتی که بند 2 برقرار نباشد، بتن از نظر سازه ای مورد تایید نیست و مطابق بخش 6 بایستی عمل شود. نتایج مقاومت فشاری توسط آزمایشگاه بتن در کرج به مهندس ناظر، کارفرما، مقام قانونی مسئول و در صورت لزوم برای تولید کننده بتن ارسال می شود.
لازم به ذکر است که مطابق بند 9-3-3-1، مقاومت فشاری مشخصه بتن (که در نقشه های اجرایی ذکر می شود)، باید بر اساس آزمایش های 28 روزه بر روی حداقل دو نمونه استوانه ای به قطر 150 در 300 میلیمتر و یا حداقل سه نمونه استوانه ای به قطر 100 در 200 میلیمتر تعیین شود. از طرف دیگر مطابق بند ث از بخش 3-11-22-9 از مبحث مقررات ملی ساختمان، استفاده از آزمونه مکعبی به ابعاد 150 در 150 میلیمتر و یا 100 در 100 میلیمتر برای تعیین مقاومت فشاری با در نظر گرفتن ضوابط اشاره شده در آیین نامه بتن ایران (آبا)، بلامانع است. از اینرو با توجه به سهولت نمونه گیری مکعبی، آزمایشگاه های خاک و بتن در کرج عمدتاً نمونه گیری از بتن را با استفاده از قالب های مکعبی انجام می دهند. در صورت استفاده از قالب 150 در 150 میلیمتر (که در استان البرز و شهر کرج بسیار متعارف است)، برای تبدیل نتایج مقاومت فشاری نمونه مکعبی به مقاومت مشخصه (نمونه استوانه ای 150 در 300 میلیمتر) بایستی مطابق جدول زیر، مقادیر مقاومت نمونه مکعبی (ردیف اول) با مقادیر مقاومت مشخصه (ردیف دوم) معادل گردد. به عنوان مثال چنانچه بر اساس نتیجه آزمایش، مقاومت نمونه مکعبی 150 در 150 میلیمتر برابر 35 مگاپاسکال ارزیابی گردید، مقاومت معادل جهت مقایسه با مقاومت مشخصه مطابق جدول 30 مگاپاسکال می باشد.
|
55
|
50
|
45
|
40
|
35
|
30
|
کمتر از 25
|
مقاومت فشاری نمونه 150 در 150 میلیمتر(MPa)
|
|
50
|
45
|
40
|
35
|
30
|
25
|
0/8 برابر مقاومت نمونه مکعبی
|
مقاومت فشاری نمونه استوانه ای (MPa)
|
6. اگر بتن جواب نداد، چه اقدامی صورت پذیرد؟
چنانچه شرایط بخش قبل تامین نگردید و به عبارت دیگر بتن از نظر سازه ای پذیرفته نباشد، بایستی مراحل زیر به ترتیب انجام گردد.
1. ابتدا سه مغزه بتن به روش کرگیری از ناحیه ای که مقاومت آن (بر اساس نمونه گیری از بتن تازه) کمتر از مقاومت مشخصه می باشد، اخذ گردد. مغزه ها تا انتقال به آزمایشگاه در شرایط مرطوب و با حفظ رطوبت (داخل کیسه یا ظروف عایق رطوبت) نگهداری می شوند. مغزه ها باید بین 5 روز پس از نگهداری در آب تا 7 روز پس از کرگیری تحت آزمایش مقاومت فشاری قرار گیرند. چنانچه پس از آزمایش، شرایط زیر تامین گردد، ناحیه مورد نظر از لحاظ مقاومت فشاری بتن مورد تایید می باشد:
1-1: میانگین مقاومت سه مغزه حداقل به 85 درصد مقاومت مشخصه برسد.
2-1: مقاومت هیچ یک از مغزه ها از 75 درصد مقاومت مشخصه کمتر نباشد.
لازم به ذکر است که ضوابط مغزه گیری در استاندارد ملی شماره 12306 ارائه شده است و در این سایت نیز بصورت خلاصه در مقاله ای با عنوان کرگیری بتن در کرج و در مقاله دیگر با عنوان کرگیری بتن در کرج - مطالب تکمیلی توضیح داده شده است.
2. در مواردی که شرایط 1-1 و 1-2 بر قرار نباشد، بایستی ضوابط 23-9 از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مورد ارزیابی قرار گیرد.
7. نکته پایانی
در برخی از پروژه ها بواسطه عدم دقت کافی آزمایشگاه در تعیین پارامتر های مقاومتی بتن و یا عدم رعایت ضوابط نمونه گیری و عمل آوری بتن، پارامترهای کیفی بتن (بویژه مقاومت) با خطای چشمگیر همراه بوده و لذا چالش های بسیاری از جمله مقاوم سازی ساختمان و یا حتی تخریب ساختمان پیش روی کارفرما و مهندس ناظر پروژه قرار می گیرد. حال آنکه بتن ساختمان از نظر کیفی مناسب بوده و صرفاً کاهش مقاومت بواسطه خطای آزمایشگاهی بوده است. شرکت و آزمایشگاه خاک و بتن کاوش مهار البرز با بیش از 15 سال تجربه در زمینه خدمات آزمایشگاه خاک و بتن در سطح استان البرز و شهر کرج توانسته است با تعهد و عملکرد مناسب اعتماد کارفرمایان محترم را به خود جلب نماید. شرح مختصری از فعالیت های این شرکت در خصوص خدمات آزمایشگاه خاک و بتن در بخش پروژه های این سایت ارائه شده است.