وسایل آزمایش مقاومت کششی بتن (برزیلین)

خلاصه توضیحات

میز ارشمیدس جهت تعیین وزن مخصوص مصالح سنگی، سنگدانه و نمونه های بتن سخت شده استفاده می شود

توضیحات کامل: آزمایش مقاومت کششی بتن، که به‌عنوان آزمایش برزیلین نیز شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین آزمون‌های مکانیکی برای ارزیابی رفتار بتن تحت کشش غیرمستقیم است. این آزمایش نقش بسزایی در تعیین استحکام کششی بتن دارد، زیرا بتن به دلیل ماهیت شکننده خود، در برابر تنش‌های کششی نسبت به تنش‌های فشاری ضعیف‌تر عمل می‌کند. تجهیزات استاندارد و دقیق برای انجام این آزمایش، تضمین‌کننده صحت نتایج و تحلیل مناسب برای طراحی و ارزیابی سازه‌های بتنی است.

آزمایش برزیلین چیست؟
در این آزمایش، نمونه‌ی بتن به‌صورت یک استوانه استاندارد (معمولاً با قطر 150 میلی‌متر و ارتفاع 300 میلی‌متر) تهیه شده و تحت یک نیروی فشاری در راستای قطر خود قرار می‌گیرد. نیروی فشاری، تنش کششی‌ای را در راستای عمود بر قطر نمونه ایجاد می‌کند که تا زمان گسیختگی ادامه می‌یابد. مقاومت کششی بتن از طریق این روش به‌طور غیرمستقیم محاسبه می‌شود.

تجهیزات مورد نیاز برای آزمایش مقاومت کششی بتن (برزیلین)

1. جک فشاری یا دستگاه آزمون یونیورسال (UTM)
دستگاه آزمون یونیورسال با ظرفیت مناسب (معمولاً تا 200 تن) برای اعمال نیروی فشاری بر نمونه استفاده می‌شود. این دستگاه باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:

دقت بالا در اعمال نیرو: دستگاه باید بتواند نیرو را به‌صورت یکنواخت و بدون نوسان اعمال کند.

سیستم کالیبراسیون دقیق: برای اطمینان از صحت نتایج.

امکان ثبت داده‌ها: دستگاه باید داده‌های مربوط به نیرو و جابجایی را به‌صورت دیجیتال ثبت کند.

2. صفحات فولادی تقویت‌شده
صفحات فولادی که نمونه بین آن‌ها قرار می‌گیرد، باید کاملاً صاف، صلب و مقاوم باشند. این صفحات نقش مهمی در توزیع یکنواخت نیرو در سطح نمونه دارند. معمولاً این صفحات دارای شیار یا سطح ضدلغزش هستند تا از جابه‌جایی نمونه جلوگیری شود.

3. نمونه استوانه‌ای استاندارد بتن
نمونه‌های بتن باید طبق استانداردهای بین‌المللی (مانند ASTM C496) آماده شوند. نمونه‌ها باید دارای ابعاد دقیق، بدون ترک و با سطح یکنواخت باشند.

4. صفحات نازک نئوپرنی یا نوارهای چسبی
برای جلوگیری از ایجاد تنش‌های متمرکز در نقاط تماس، از صفحات نازک نئوپرنی یا نوارهای نرم در دو طرف نمونه استفاده می‌شود.

5. کولیس یا وسایل اندازه‌گیری دقیق
برای اندازه‌گیری قطر و ارتفاع نمونه بتن با دقت بالا، از کولیس یا ابزارهای مشابه استفاده می‌شود.

مراحل اجرای آزمایش مقاومت کششی بتن (برزیلین)

1. آماده‌سازی نمونه
نمونه استوانه‌ای بتن با ابعاد استاندارد تهیه شده و از لحاظ ترک، ناهمواری و نقص‌های سطحی بررسی می‌شود. ابعاد نمونه با استفاده از ابزارهای دقیق اندازه‌گیری و ثبت می‌شود.

2. قرار دادن نمونه در دستگاه
نمونه به‌صورت افقی بین صفحات فولادی دستگاه آزمون قرار می‌گیرد. برای جلوگیری از تمرکز تنش، صفحات نازک نئوپرنی یا نوارهای نرم در نقاط تماس قرار داده می‌شوند.

3. اعمال نیرو
نیروی فشاری با سرعت ثابت و یکنواخت (طبق استانداردها) به نمونه اعمال می‌شود. این نیرو تنش کششی‌ای را در راستای عمود بر قطر نمونه ایجاد می‌کند.

4. گسیختگی نمونه
اعمال نیرو تا زمان گسیختگی نمونه ادامه می‌یابد. در این لحظه، مقدار نیروی نهایی ثبت می‌شود.

5. محاسبه مقاومت کششی
مقاومت کششی بتن با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

T = \frac{2P}{\pi \cdot D \cdot L}

: مقاومت کششی (MPa)

: نیروی نهایی (N)

: قطر نمونه (mm)

: طول نمونه (mm)

مزایای استفاده از تجهیزات استاندارد در آزمایش برزیلین

دقت بالا: تجهیزات استاندارد باعث افزایش دقت و صحت نتایج می‌شوند.

تکرارپذیری نتایج: استفاده از تجهیزات باکیفیت، امکان مقایسه نتایج در دفعات مختلف را فراهم می‌کند.

تحلیل دقیق‌تر: داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش با تجهیزات دقیق، مبنای تصمیم‌گیری مهندسان برای طراحی و ارزیابی سازه‌ها قرار می‌گیرند.

اهمیت نتایج آزمایش مقاومت کششی بتن

بهبود طرح اختلاط بتن: نتایج این آزمایش اطلاعات ارزشمندی درباره کیفیت مواد اولیه و طرح اختلاط ارائه می‌دهد.

ارزیابی دوام سازه: بتن با مقاومت کششی مناسب در برابر ترک‌خوردگی و شکستگی در شرایط بارگذاری کششی، دوام بیشتری خواهد داشت.

کنترل کیفیت سازه: این آزمایش به مهندسان امکان می‌دهد تا کیفیت بتن را در مراحل مختلف پروژه کنترل کنند.

جمع‌بندی
تجهیزات آزمایش مقاومت کششی بتن (برزیلین) شامل جک فشاری، صفحات فولادی و سایر ابزارهای دقیق، بخش جدایی‌ناپذیر از فرآیند ارزیابی خواص مکانیکی بتن هستند. استفاده از این تجهیزات استاندارد، همراه با رعایت دقیق استانداردهای بین‌المللی، تضمین‌کننده‌ی نتایج معتبر و تصمیم‌گیری‌های علمی در طراحی سازه‌های بتنی خواهد بود.

• استانداردها: ASTM C127, AASHTO T85, EN 12390-7, BS 812-2, 1881-14,  ISIRI 4982 
• ابعاد میز: 70× 70 سانتی متر
• جنس میز: آهنی با رنگ کوره ای
• همراه با سبد مخصوص نمونه مکعبی و مخروطی و سطل آب پلاستیکی