سه روش تست و بازرسی بتن کدامند؟
ادامه مطلببررسی بتن کم مقاومت
نویسنده :
کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت :
06 دی ، 1396
جهت بررسی وضعیت بتن سازه از نظر عملکرد عضو یا کل سازه به واسطه وجود بتن کم مقاومت یا غیر قابل قبول در سازه یا عضو بایستی موارد ذیل را در نظر گرفت.
- با وجود عدم انطباق بتن بررده مورد نظر و غیر قابل قبول بودن آن ممکن است بتن از نظر سازه‌ای مورد قبول واقع شود و یا قطعه یا سازه پذیرفته شود. بدیهی است قبول بتن از نظر سازه‌ای، رافع مسئولیت پیمانکار نیست و کارفرما می‌تواند جریمه‌های لازم را در نظر بگیرد.
- تدابیر زیر را برای بررسی بتن کم مقاومت و حصول اطمینان از ظرفیت باربری سازه می‌توان به ترتیب موجود اتخاذ نمود. برخی از آن ها در مراحل اول کاملاً تحلیلی و برخی از آن ها در مرحله دوم توام با آزمایش است.
- در وهله اول، می‌توان همان مقاومت کم را مورد استفاده قرار داد. با استفاده از تحلیل موجود سازه و صرفاً با دقت در تحلیل مقاطع (بدون تحلیل مجدد و طراحی مجدد) اگر بتوان نشان داد به ازای مقاومت بتن کمتر از مقاومت مشخصه نیز ظرفیت باربری سازه تامین می‌شود، نوع بتن از نظر تامین مقاومت سازه‌ای قابل قبول است. بکارگیری ابعاد بزرگتر و مصرف میلگرد بیشتر برای بکارگیری تعداد صحیحی از میلگرد و یکسان بودن قطر آن ها عاملی برای جواب گرفتن در این مرحله می‌باشد.
- در صورتی که در طی انجام مراحل فوق نتیجه‌ای حاصل نشود می‌توان با تحلیل و طراحی مجدد و با فرض وجود بتن کم مقاومت در قسمت هایی از سازه که احتمال می‌رود در این نقاط مصرف شده باشد، کنترل باربری سازه و مقاطع آن را به انجام رسانید. مسلماً در این مرحله، از تلاش ها و لنگرهای هر عضو که در تحلیل مجدد سازه بدست آمده است، استفاده می‌شود. بسیاری از اقدامات انجام شده در طراحی مانند تیپ کردن اعضاء و تقریب‌های مربوط به تحلیل و غیره می‌تواند باعث شود که در این مرحله نتیجه حاصل شود و بتوان بتن را از نظر تامین مقاومت سازه‌ای قابل قبول تلقی نمود . داشتن بایگانی برای بررسی مدارک کارگاهی شرط مهمی برای استفاده از این بند می‌باشد و دقت در این مرحله می‌تواند احتمال قبول بتن را از نظر سازه‌ای بیشتر نماید.
- در صورتی که بررسی‌های تحلیلی فوق به سرانجام نرسد، مغزه‌گیری از قسمت هائی که احتمال وجود بتن با مقاومت کمتر در آن ها داده می‌شود در دستور کار قرار می‌گیرد. حداقل سه مغزه از قسمت هایی از سازه که نمونه بتن آن ها شرایط پذیرش را فراهم نکرده‌اند، تهیه می‌شود و در صورتی بتن از نظر تامین مقاومت پذیرفته می‌شود که شرایط زیر برآورده شود. که در این صورت نیازی به بررسی‌های تحلیلی فوق وجود نخواهد داشت.
مغزه‌ها
در این حالت 15 درصد کاهش در متوسط مقاومت مغزه‌ها و 25 درصد کاهش در مقاومت حداقل مغزه‌ها مجاز شمرده شده است زیرا در عملیات بتن‌ریزی، تراکم و عمل‌آوری در کارگاه کاستی‌هایی نسبت به تهیه نمونه‌های عمل‌آمده در آزمایشگاه وجود دارد.
- اگر به هر دلیل در مورد مغز‌ه‌های اخذ شده (قبول یا رد شده) شکی وجود داشت، می‌توان مغزه‌گیری را تکرار نمود مسلماً در صورتی که عضو مورد نظر یا سازه از اهمیت و حساسیت ویژه ای برخوردار باشد و یا مسئول نظارت در انتخاب نقاط مورد نظر برای مغزه‌گیری شک نماید، تکرار مغزه‌گیری توصیه می‌شود.
- در صورتی که با انجام مراحل فوق باز هم نتوان بتن را از نظر سازه‌ای و تامین مقاومت ، قابل قبول تلقی نمود و تردید در مورد آن کماکان باقی بماند، ظرفیت باربری عضو و سازه با آزمایش بارگذاری برروی عضو خمشی مشکوک مورد بررسی قرار می گیرد. بدیهی است این امر برای اعضاء غیر خمشی و یا حتی برخی اعضاء خمشی میسر نیست . این آزمایش طبق ضوابط آبا در فصل 19 و ACI 437 انجام می‌شود و نتیجه آن نشان می دهد که عضو مشکوک در زیر بار استاتیکی آزمایش رفتار قابل قبولی را ارائه می‌دهد یا نه؟ اما این آزمایش از این که نشان دهد صرفاً بتن دارای مقاومت مطلوب و قابل قبول است عاجز می‌باشد. طراحی محافظه کارانه، اجرای قطعات با ابعاد بزرگتر، مصرف میلگرد بیشتر و با مقاومت بالاتر از مقاومت مشخصه و یا ایجاد بازوی لنگر بیشتر به دلیل نحوه قرارگیری میلگردها از جمله دلایلی است که حتی مصرف بتن کم مقاومت نیز، ظرفیت باربری قابل قبولی را در آزمایش بارگذاری نشان می‌دهد. از طرفی ممکن است حتی در صورتی که بتن قابل قبول و منطبق بررده هر مصرف، شده باشد، بارگذاری جواب قابل قبولی ندهد. بنابراین تفکیک صحت طراحی و اجرای صحیح و مصرف مصالح منطبق با مشخصات از یکدیگر با آزمایش بارگذاری به سهولت امکان پذیر نمی‌باشد.
- در آبا گفته شده است که در کنار آزمایش بارگذاری می‌توان اقدامات مقتضی دیگری را به اجرا درآورد. غالباً این تصور پیش می‌آید که مقصود از اقدامات مقتضی دیگر احتمالاً تخریب بتن و قطعه مردود می‌باشد اما چنین تصوری صحیح نیست. ممکن است با تغییر بارهای مرده قطعه (تغییر نقشه، تغییر مصالح و جزئیات اجرا) بتوان بتن و سازه را از نظر تامین مقاومت و باربری سازه‌ای قابل قبول تلقی نمود. تغییر شرایط بهره‌برداری و هم چنین تغییر بار زنده نیز از جمله اقداماتی است که می‌تواند انجام شود. در هر صورت این اقدامات باید با نظر مساعد کارفرما و زیر نظر دستگاه نظارت و طراح پروژه به دقت و با بررسی جمیع جهات صورت گیرد.
- ممکن است بتوان با تقویت و ترمیم بتن و سازه و اتخاذ روش های مناسب، بتن را از نظر سازه‌ای به حد قابل قبول رساند که از جمله اقدامات مقتضی تلقی می‌شود.
- از جمله اقدامات مقتضی دیگر آن است که اگر مقاومت مغزه‌ها طبق ضوابط فوق مورد پذیرش واقع نشده باشد می‌توان این مقاومت کم و غیر قابل قبول را در محاسبات سازه‌ای و مقطع مانند روش های تحلیلی بکار برد و در مورد قابل قبول بودن بتن از نظر سازه‌ای اظهار نظر کرد. در این حالت باید توجه شود که مقاومت مغزه را نمی‌توان مستقیماً در روابط طراحی و تحلیل مقطع بکار برد و لازم است آن را بر 85/0 تقسیم نمود و سپس از آن استفاده کرد و یا ضرایب ایمنی مربوط به بتن را افزایش داد زیرا در روابط موجود از مقاومت مشخصه (پتانسیل) استفاده شده است در حالی که مقاومت مغزه یک مقاومت موجود (اکتیو) به حساب می‌آید
- ضعف مقاومتی بتن اغلب نشانه افزایش نسبت آب به سیمان است که باعث کم شدن پایایی و افزایش نفوذ پذیری بتن خواهد بود. در این موارد لازم است ضوابط پایایی نیز مورد توجه قرار گیرد. در این حالت می‌توان حدس زد که نسبت آب به سیمان مخلوط بتن تا چه حد افزایش یافته است و سپس به طرح مسئله دوام و پایایی پرداخت.
- نکته دیگری که باید بدان توجه نمود موضوع پیوستگی بتن با میلگردهاست . این پیوستگی متناسب با مقاومت فشاری بتن می‌باشد و ضعف در مقاومت بتن باعث ضعف در پیوستگی است که کنترل آن در محاسبات سازه و طول پوشش میلگردها ضروری می‌باشد.
- اگر در شرایط خصوصی یا مشخصات فنی خصوصی موارد دیگری مطرح شده باشد رعایت آن ها نیز در کنار بررسی بتن کم مقاومت ضروری است که البته در بیشتر موارد موضوع پایایی اهمیت بیشتری دارد.
- تخریب بخش هایی از سازه معمولاً به عنوان آخرین راه حل باید مد نظر قرار گیرد. تخریب بتن و سازه علاوه بر هدر رفتن سرمایه‌های ملی می‌تواند آثار نامطلوبی را بر بخش‌های سالم و قابل قبول برجای گذارد. تخریب باید طبق دستور دستگاه نظارت و زیر نظر ناظر و با دقت تمام انجام گیرد و از اعمال ضربه برای تخریب حتی‌الامکان خودداری شود.
- به هرحال با پذیرش بتن از نظر سازه‌ای مسئله جریمه منتفی نیست و می‌تواند طبق ضوابطی محاسبه گردد و وصول شود.
- با وجود عدم انطباق بتن بررده مورد نظر و غیر قابل قبول بودن آن ممکن است بتن از نظر سازه‌ای مورد قبول واقع شود و یا قطعه یا سازه پذیرفته شود. بدیهی است قبول بتن از نظر سازه‌ای، رافع مسئولیت پیمانکار نیست و کارفرما می‌تواند جریمه‌های لازم را در نظر بگیرد.
- تدابیر زیر را برای بررسی بتن کم مقاومت و حصول اطمینان از ظرفیت باربری سازه می‌توان به ترتیب موجود اتخاذ نمود. برخی از آن ها در مراحل اول کاملاً تحلیلی و برخی از آن ها در مرحله دوم توام با آزمایش است.
- در وهله اول، می‌توان همان مقاومت کم را مورد استفاده قرار داد. با استفاده از تحلیل موجود سازه و صرفاً با دقت در تحلیل مقاطع (بدون تحلیل مجدد و طراحی مجدد) اگر بتوان نشان داد به ازای مقاومت بتن کمتر از مقاومت مشخصه نیز ظرفیت باربری سازه تامین می‌شود، نوع بتن از نظر تامین مقاومت سازه‌ای قابل قبول است. بکارگیری ابعاد بزرگتر و مصرف میلگرد بیشتر برای بکارگیری تعداد صحیحی از میلگرد و یکسان بودن قطر آن ها عاملی برای جواب گرفتن در این مرحله می‌باشد.
- در صورتی که در طی انجام مراحل فوق نتیجه‌ای حاصل نشود می‌توان با تحلیل و طراحی مجدد و با فرض وجود بتن کم مقاومت در قسمت هایی از سازه که احتمال می‌رود در این نقاط مصرف شده باشد، کنترل باربری سازه و مقاطع آن را به انجام رسانید. مسلماً در این مرحله، از تلاش ها و لنگرهای هر عضو که در تحلیل مجدد سازه بدست آمده است، استفاده می‌شود. بسیاری از اقدامات انجام شده در طراحی مانند تیپ کردن اعضاء و تقریب‌های مربوط به تحلیل و غیره می‌تواند باعث شود که در این مرحله نتیجه حاصل شود و بتوان بتن را از نظر تامین مقاومت سازه‌ای قابل قبول تلقی نمود . داشتن بایگانی برای بررسی مدارک کارگاهی شرط مهمی برای استفاده از این بند می‌باشد و دقت در این مرحله می‌تواند احتمال قبول بتن را از نظر سازه‌ای بیشتر نماید.
- در صورتی که بررسی‌های تحلیلی فوق به سرانجام نرسد، مغزه‌گیری از قسمت هائی که احتمال وجود بتن با مقاومت کمتر در آن ها داده می‌شود در دستور کار قرار می‌گیرد. حداقل سه مغزه از قسمت هایی از سازه که نمونه بتن آن ها شرایط پذیرش را فراهم نکرده‌اند، تهیه می‌شود و در صورتی بتن از نظر تامین مقاومت پذیرفته می‌شود که شرایط زیر برآورده شود. که در این صورت نیازی به بررسی‌های تحلیلی فوق وجود نخواهد داشت.
مغزه‌ها
در این حالت 15 درصد کاهش در متوسط مقاومت مغزه‌ها و 25 درصد کاهش در مقاومت حداقل مغزه‌ها مجاز شمرده شده است زیرا در عملیات بتن‌ریزی، تراکم و عمل‌آوری در کارگاه کاستی‌هایی نسبت به تهیه نمونه‌های عمل‌آمده در آزمایشگاه وجود دارد.
- اگر به هر دلیل در مورد مغز‌ه‌های اخذ شده (قبول یا رد شده) شکی وجود داشت، می‌توان مغزه‌گیری را تکرار نمود مسلماً در صورتی که عضو مورد نظر یا سازه از اهمیت و حساسیت ویژه ای برخوردار باشد و یا مسئول نظارت در انتخاب نقاط مورد نظر برای مغزه‌گیری شک نماید، تکرار مغزه‌گیری توصیه می‌شود.
- در صورتی که با انجام مراحل فوق باز هم نتوان بتن را از نظر سازه‌ای و تامین مقاومت ، قابل قبول تلقی نمود و تردید در مورد آن کماکان باقی بماند، ظرفیت باربری عضو و سازه با آزمایش بارگذاری برروی عضو خمشی مشکوک مورد بررسی قرار می گیرد. بدیهی است این امر برای اعضاء غیر خمشی و یا حتی برخی اعضاء خمشی میسر نیست . این آزمایش طبق ضوابط آبا در فصل 19 و ACI 437 انجام می‌شود و نتیجه آن نشان می دهد که عضو مشکوک در زیر بار استاتیکی آزمایش رفتار قابل قبولی را ارائه می‌دهد یا نه؟ اما این آزمایش از این که نشان دهد صرفاً بتن دارای مقاومت مطلوب و قابل قبول است عاجز می‌باشد. طراحی محافظه کارانه، اجرای قطعات با ابعاد بزرگتر، مصرف میلگرد بیشتر و با مقاومت بالاتر از مقاومت مشخصه و یا ایجاد بازوی لنگر بیشتر به دلیل نحوه قرارگیری میلگردها از جمله دلایلی است که حتی مصرف بتن کم مقاومت نیز، ظرفیت باربری قابل قبولی را در آزمایش بارگذاری نشان می‌دهد. از طرفی ممکن است حتی در صورتی که بتن قابل قبول و منطبق بررده هر مصرف، شده باشد، بارگذاری جواب قابل قبولی ندهد. بنابراین تفکیک صحت طراحی و اجرای صحیح و مصرف مصالح منطبق با مشخصات از یکدیگر با آزمایش بارگذاری به سهولت امکان پذیر نمی‌باشد.
- در آبا گفته شده است که در کنار آزمایش بارگذاری می‌توان اقدامات مقتضی دیگری را به اجرا درآورد. غالباً این تصور پیش می‌آید که مقصود از اقدامات مقتضی دیگر احتمالاً تخریب بتن و قطعه مردود می‌باشد اما چنین تصوری صحیح نیست. ممکن است با تغییر بارهای مرده قطعه (تغییر نقشه، تغییر مصالح و جزئیات اجرا) بتوان بتن و سازه را از نظر تامین مقاومت و باربری سازه‌ای قابل قبول تلقی نمود. تغییر شرایط بهره‌برداری و هم چنین تغییر بار زنده نیز از جمله اقداماتی است که می‌تواند انجام شود. در هر صورت این اقدامات باید با نظر مساعد کارفرما و زیر نظر دستگاه نظارت و طراح پروژه به دقت و با بررسی جمیع جهات صورت گیرد.
- ممکن است بتوان با تقویت و ترمیم بتن و سازه و اتخاذ روش های مناسب، بتن را از نظر سازه‌ای به حد قابل قبول رساند که از جمله اقدامات مقتضی تلقی می‌شود.
- از جمله اقدامات مقتضی دیگر آن است که اگر مقاومت مغزه‌ها طبق ضوابط فوق مورد پذیرش واقع نشده باشد می‌توان این مقاومت کم و غیر قابل قبول را در محاسبات سازه‌ای و مقطع مانند روش های تحلیلی بکار برد و در مورد قابل قبول بودن بتن از نظر سازه‌ای اظهار نظر کرد. در این حالت باید توجه شود که مقاومت مغزه را نمی‌توان مستقیماً در روابط طراحی و تحلیل مقطع بکار برد و لازم است آن را بر 85/0 تقسیم نمود و سپس از آن استفاده کرد و یا ضرایب ایمنی مربوط به بتن را افزایش داد زیرا در روابط موجود از مقاومت مشخصه (پتانسیل) استفاده شده است در حالی که مقاومت مغزه یک مقاومت موجود (اکتیو) به حساب می‌آید
- ضعف مقاومتی بتن اغلب نشانه افزایش نسبت آب به سیمان است که باعث کم شدن پایایی و افزایش نفوذ پذیری بتن خواهد بود. در این موارد لازم است ضوابط پایایی نیز مورد توجه قرار گیرد. در این حالت می‌توان حدس زد که نسبت آب به سیمان مخلوط بتن تا چه حد افزایش یافته است و سپس به طرح مسئله دوام و پایایی پرداخت.
- نکته دیگری که باید بدان توجه نمود موضوع پیوستگی بتن با میلگردهاست . این پیوستگی متناسب با مقاومت فشاری بتن می‌باشد و ضعف در مقاومت بتن باعث ضعف در پیوستگی است که کنترل آن در محاسبات سازه و طول پوشش میلگردها ضروری می‌باشد.
- اگر در شرایط خصوصی یا مشخصات فنی خصوصی موارد دیگری مطرح شده باشد رعایت آن ها نیز در کنار بررسی بتن کم مقاومت ضروری است که البته در بیشتر موارد موضوع پایایی اهمیت بیشتری دارد.
- تخریب بخش هایی از سازه معمولاً به عنوان آخرین راه حل باید مد نظر قرار گیرد. تخریب بتن و سازه علاوه بر هدر رفتن سرمایه‌های ملی می‌تواند آثار نامطلوبی را بر بخش‌های سالم و قابل قبول برجای گذارد. تخریب باید طبق دستور دستگاه نظارت و زیر نظر ناظر و با دقت تمام انجام گیرد و از اعمال ضربه برای تخریب حتی‌الامکان خودداری شود.
- به هرحال با پذیرش بتن از نظر سازه‌ای مسئله جریمه منتفی نیست و می‌تواند طبق ضوابطی محاسبه گردد و وصول شود.
