آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن
خلاصه مطالب:
استاندارد: ASTM C49 1- هدف آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن این روش آزمایش برای تعیین مقاومت کششی نمونه های استوانه ای بتن به روش دو نیم شدن استفاده می شود. 2. استانداردهای ASTM ASTM-C31 – دستورالعمل ساخت و عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن در محل ATSM-C39 – روش آزمایش مقاومت […]
استاندارد: ASTM C49
1- هدف آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن
این روش آزمایش برای تعیین مقاومت کششی نمونه های استوانه ای بتن به روش دو نیم شدن استفاده می شود.
2. استانداردهای ASTM
ASTM-C31 – دستورالعمل ساخت و عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن در محل
ATSM-C39 – روش آزمایش مقاومت فشاری نمونه های استوانه ای بتن
ATSM-C42– روش تهیه و آزمایش نمونه های مغزه گیری شده و تیرهای اره شده بتنی
ASTM-C192 – دستورالعمل تهیه عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن در آزمایشگاه
3. اهمیت و موارد کاربرد
آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن با اعمال یک نیروی قطری فشاری روی نمونه های استوانه ای بتن که به صورت افقی بین دو صفحه دستگاه آزمایش قرار گرفته، مقاومت کششی دو نیم شدن بتن را اندازه می گیرد. تعیین مقاومت کششی دو نیم شدن ساده تر از مقاومت کششی مستقیم می باشد. مقاومت کششی دو نیم شدن برای ارزیابی مقاومت برشی بتن در اعضای بتنی با مصالح سنگی سبک به کار می رود.
4. وسایل آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن
1-4- دستگاه آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن (تست برزیلی) – دستگاه آزمایش باید مشخصات قید شده، در روش آزمایش C 39 را دارا باشد و ممکن است از نوعی باشد که ظرفیت کافی برای سرعت بارگیری مورد لزوم در بند 6-5 را دارا باشد.
2-4- صفحه یا میله تکیه گاهی مکمل – اگر قطر یا بزرگترین بعد از سطح تکیه گاهی بالایی یا بلوک تکیه گاه پایینی کمتر از طول استوانه مورد آزمایش باشد، لازم است صفحه یا میله تکیه گاهی مکملی از جنس فولاد مورد استفاده قرار گیرد. سطوح صفحه یا میله در امتداد هر یک از خطوط تماس باید دارای صافی 0.001 ± اینچ (0.025 میلیمتر) باشد. عرض آنها باید حداقل 2 اینچ (51 میلیمتر) بوده و ضخامت آنها کمتر از فاصله بین لبه بلوک های تکیه گاهی مستطیلی یا کروی تا انتهای استوانه نباشد. صفحه یا میله باید به گونه ای مورد استفاده قرار گیرند که بار در تمام طول نمونه اعمال گردد.
3-4- نوار تکیه گاهی – دو نوار تکیه گاهی از جنس تخته چندلا با ضخامت اسمی 
اینچ (3.2 میلیمتر)، بدون پستی و بلندی، با عرض تقریبی 1 اینچ (25 میلیمتر) و با طولی برابر یا کمی بیشتر از طول نمونه، باید برای هر نمونه آماده گردد. نوارهای تکیه گاهی باید بین نمونه و بلوک های تکیه گاهی بالا و پایین دستگاه آزمایش یا بین نمونه و صفحه یا میله های تکیه گاهی مکمل، در صورت استفاده (بند 2-4 ملاحظه گردد.) قرار گیرند. نوارهای تکیه گاهی نباید بیش از یکبار استفاده گردد.
5. نمونه های آزمایش
1-5- نمونه های آزمایشی باید از نظر اندازه، قالبگیری و عمل آوری، مشخصات تعیین شده در دستورالعمل C31(نمونه های در محل) یا دستورالعمل C 192 (نمونه های آزمایشگاهی) را دارا باشند. نمونه های مغزه گیری شده نیز باید از نظر اندازه و عمل آوری دارای مشخصات قید شده در روش C 42 باشند نمونه های عمل آورده در رطوبت می بایست در فاصله زمانی انتقال از محیط عمل آوری تا انجام آزمایش توسط یک پوشش خیس، مرطوب نگه داشته شوند و حتی الامکان در شرایط مرطوب آزمایش شوند.
2-5- روش عمل آوری زیر برای ارزیابی بتن های سبک که نمونه های 28 روز آنها مورد آزمایش قرار می گیرند، ابتدا باید نمونه ها 7 روزه در محیط مرطوب عمل آورده شوند و سپس به مدت 21 روز در دمای 3±73 درجه فارانهایت (1.7 ±23 درجه سانتیگراد) و رطوبت نسبی 5 ±50 درصد خشک شوند.
6. روش آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن
1-6- علامت گذاری – با استفاده از یک وسیله مناسب در هر انتهای نمونه خطوط قطری رسم نمایید طوری که خطوط در صفحه ای که از محور نمونه عبور میکند قرار بگیرند. (شکل های 1 و 2) یا به طریق دیگر از گیره نگهدارنده مطابق شکل 3 استفاده نمایید.
اشکال 1 و 2 وسیله مناسبی برای ترسیم خطوط قطری در دو انتهای نمونه را نشان می دهند. وسیله شامل سه قسمت می باشد:
1-یک ناودانی فولادی 4 اینچی (100 میلیمتری) که بالهای آن مسطح می باشند.
2-مقطعی از یک تیر T شکل،B،که شیارهائی که در آن ایجاد شده تا کاملأ روی بال های ناودانی قرار بگیرند
3-یک میله قائم، C ، که شام یک روزنه طولی ،A، برای هدایت قلم می باشد.
میله T شکل به ناودانی بسته نمی شود و در دو انتهای ناودانی بدون جابجایی موقعیت نمونه وقتی که خطوط قطری علامت گذاری می شوند، قرار می گیرد.
شکل 4 جزئیات قرارگیری گیره نشان داده شده در شکل 2 را برای رسیدن به همان هدف علامت گذاری خطوط قطری علامتگذاری را نشان می دهد. وسیله شامل:
1- یک صفحه برای نگهداری نوارهای تکیه گاهی پایینی و استوانه می باشد،
2- میله تکیه گاهی مکمل که شرایط بخش 3 را به عنوان ابعاد بحرانی و هموار بودن را شامل می شود، و
3- دو نوار عمودی جهت قراردادن استوانه آزمایش، نوارهای تکیه گاهی و میله تکیه گاهی مکمل.
2-6- اندازه گیری ها – قطر نمونه آزمایش را با دقت 0.01 اینچ (0.25 میلیمتر) با متوسط گیری سه قطر که در نزدیکی دو انتها و وسط نمونه، در امتداد صفحه ای که دو قطر در دو انتهای آن علامت گذاری شده، اندازه گیری شده اند، تعیین نمایید. طول نمونه را با دقت 0.01 اینچ (2.5 میلیمتر) با متوسط گیری حداقل دو طول اندازه گیری شده در صفحه ای که خطوط قطری در دو انتهای آن علامت گذاری شده است، تعیین نمایید.
3-6 – قراردادن نمونه آزمایش با استفاده از خطوط قطری علامت گذاری شده – مرکز یکی از نوارهای چند لایه چوبی را بر مرکز بلوک تکیه گاهی پایین منطبق نمایید. نمونه را روی نوار چند لایه قراردهید طوری که خطوط قطری دو انتهای نمونه در در امتداد عمود بر محور نوار چند لایه چوبی باشد. نوار چند لایه چوبی دیگر را از درازا با توجه به خطوط قطری دو انتهای نمونه روی آن قراردهید. از موقعیت تجهیزات با توجه به شرایط زیر اطمینان حاصل نمایید:
1-3-6- پیش آمدگی صفحه ای که خطوط قطری در دو انتهای آن علامت گذاری شده مرکز صفحه تکیه گاهی بالایی را قطع می کند
2-3-6- صفحه یا میله تکیه گاهی مکمل، وقتی که استفاده می شود، و مرکز نمونه مستقیما زیر مرکز تماس بلوک تکیه گاهی کروی قرار می گیرد (شکل 5 را ملاحظه کنید).
4-6- قراردادن نمونه با استفاده از گیره نگهدارنده – مطابق شکل 3 با استفاده از گیره نگهدارنده، نوارهای تکیه گاهی، استوانه آزمایش و میله تکیه گاهی مکمل را طوری در جای خود قرار دهید که میله تکیه گاهی مکمل و مرکز نمونه مستقیما زیر مرکز تماس بلوک تکیه گاهی کروی قرار گیرند.
5-6- سرعت بارگذاری- بار را بطور پیوسته و بدون تغییرات ناگهانی با سرعت ثابت در محدوده 100 تا 200 پوند بر اینچ مربع در دقیقه (689 تا 138 کیلوپاسگال در دقیقه) تا گسیختگی نمونه تحت تنش کششی دو نیم شدن اعمال نمایید.. حداکثر بار اعمال شده در زمان گسیختگی که توسط دستگاه آزمایش نشان داده می شود را ثبت کنید. به نوع گسیختگی و ظاهر بتن توجه نمایید. رابطه بین تنش کششی دو نیم شدن و بار اعمالی در بخش 7 نشان داده شده است. محدوده بارگذاری لازم در تنش کششی دو نیم شدن به بار کل اعمالی در محدوده 1300 تا 22600 پوند (50 تا 100 کیلو نیوتن) در دقیقه برای استوانه های 6 در 12 اینچ (152 در 305 میلیمتر) بستگی دارد.
7- محاسبات آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن
1-7- مقاومت کششی دو نیم شدن نمونه را به شرح زیر محاسبه کنید :
که در آن :
T= مقاومت کششی دو نیم شدن، بر حسب پوند بر اینچ مربع (کیلوپاسگال)
P= حداکثر بار اعمالی که توسط ماشین آزمایش نشان داده می شود، بر حسب پوند (کیلونیوتن)
l= طول برحسب اینچ (متر)
d= قطر، برحسب اینچ (متر)
8- گزارش آزمایش مقاومت کششی بتن به روش دو نیم شدن
اطلاعات زیر را گزارش نمایید:
1- شماره نمونه
2- قطر و طول نمونه، بر حسب اینچ (متر)
3- حداکثر بار، پوند (کیلو نیوتن)
4- مقاومت کششی دو نیم شدن محاسبه شده با دقت 5 پوند بر اینچ مربع (35 کیلو پاسکال)
5- نسبت تخمینی مصالح سنگی درشت دانه شکسته شده در ضمن آزمایش
6- سن نمونه
7- تاریخچه عمل آوری
8- نقایص نمونه
9- نوع گسیختگی
10- نوع نمونه
