آزمایش دوام بتن 

بتن به عنوان یکی از مصالح پر مصرف در سازه نقش موثری در مقاوم سازی ساختمان دارد. ویژگی ها و مقاومت بتن، سطح کیفیت آن را مشخص می کند. با این وجود به منظور تعیین دقیق مقدار دوام بتن، آزمایش های مختلفی به روی انجام می گیرد. آزمایش دوام بتن یکی از انواع آزمایش های بتن است که بیشتر، میزان نفوذ پذیری و خوردگی میلگرد در بتن را مورد بررسی قرار می دهند.
 

آزمایش ضریب انتشار دوام بتن

آزمایش ضریب انتشار، یکی از آزمون های دوام بتن است. منظور از انتشار، حرکت ماده از نقطه ی پر تراکم به کم تراکم است. به بیان دیگر در فرایند انتشار یک ماده از محلی با غلظت بیشتر به محلی با غلظت کمتر جا به جا می شود. لازم بذکر است تنها در مصالح اشباع شاهد پدیده ی انتشار به این صورت خواهیم بود و این پدیده در مواد همگن رخ نخواهد داد. از طرفی بتن ماده ای متخلخل است و به عنوان ترکیبی از محلول و ماده ی جامد شناخته می شود، از این رو علاوه بر ضریب انتشار، خصوصیات فیزیکی منافذ آن نیز در نرخ انتشار بتن مؤثر خواهند بود. به دلیل وجود پیوندهای فیزیکی و شیمیایی بین تعدادی از یون های کلرید با محصولات هیدراتاسیون، سرعت انتشار در بتن با سرعت کمتری انجام می گیرد. به همین دلیل در آزمایش ضریب انتشار بتن، از مفهوم انتشار مؤثر استفاده می شود. انتشارموثر در واقع همان ضریب انتشار بتن به صورت کلی است. علاوه بر این برای دستیابی به نتایح دقیق تر و بررسی تاثیرات متغییرها می توان از فرمول استفاده کرد. 
 

آزمایش کربناسیون در دوام بتن

یکی از آزمایش های دوام بتن، مربوط به آزمایش کربناسیون بتن است. آزمایش کربناسیون بتن، میزان تراوایی بتن نسبت به دی اکسید کربن را اندازه گیری می کند. دی اکسید کربن در آزمایش کربناسیون بتن با کلسیم هیدروکسید ترکیب شده و کربنات کلسیم را ایجاد می کند. لازم بذکر است نفوذ پذیری بالای بتن نسبت به این ماده سبب رسیدن کربنات کلسیم به سطح آرماتور و زنگ زدگی میلگرد در بتن می شود. بنابراین نفوذ پذیری بالای بتن سبب کاهش دوام بتن خواهد شد. در صورت بروز پدیده ی کربناسیون در بتن، مقاومت سیمان افت چشمگیری خواهد داشت و در نتیجه شاهد کاهش مقاومت ساختمان خواهیم بود. از طرفی دیگر می توان گفت، عدم نفوذپذیری بالای بتن نسبت به کربنات کلسیم نشان دهنده ی دوام بالای این ماده خواهد بود. در نهایت توصیه می شود به دلیل حساسیت زیاد آزمایش کربناسیون، این آزمایش حتما توسط افراد متخصص انجام گیرد. 


 

آزمایش دوام بتن با یخ زدگی و آب شدن

یکی از آزمایش های دقیق دوام بتن، بررسی خاصیت ارتجاعی در این ماده در حالت یخ زدگی و آب شدگی است. در این آزمایش بتن به صورت متداول تحت شرایط یخ زدگی و آب شدگی قرار گرفته و حالت ارتجاعی آن مورد بررسی قرار می گیرد. در صورت مشاهده ۶۰ الی ۸۰ درصد خاصیت ارتجاعی از بتن، می توان دوام مناسبی برای آن در نظر گرفت. برای انجام این آزمایش می توان از مواد یخ زا مثل محلول کلرید سدیم یا ترکیب آب و نمک استفاده کرد. در صورت استفاده از محلول کلرید سدیم، شاهد مقداری تخریب در بتن با درجه تخریب مشخصی خواهیم بود. در صورت استفاده از محلول آب و نمک نیز، وزن بتن کاهش خواهد یافت که بر این اساس می توان کیفیت بتن را ارزیابی کرد. در آزمایش بتن با یخ زدگی و آب شدن، هر چقدر خاصیت ارتجاعی بتن بیشتر باشد انتظار می رود این ماده از دوام بالاتری برخوردار باشد 
 

آزمایش دوام بتن با خوردگی میلگرد 

آزمایش میلگرد با هدف بررسی خوردگی آن‌ها یکی از انواع آزمایش های دوام بتن است که نتایج حاصل از آن نشان دهنده ی دوام بتن خواهد بود. در این آزمایش علاوه بر دوام بتن، تعدادی از خاصیت های دیگر این ماده بررسی می شود. برای انجام آزمایش خوردگی میلگرد روش های مختلفی وجود دارد. یکی از روش های انجام این آزمایش استفاده از تجهیزات به خصوص است که همین مسئله سبب دشواری این آزمایش نسبت به سایر آزمایش های بتن می شود. در این آزمایش، در صورتی که میلگردها از وضعیت مناسبی برخوردار باشند لازم است دوام و مقاومت بتن مورد ارزیابی قرار گیرد. آزمایش دوام بتن با بررسی خوردگی میلگرد به روش زیر انجام می شود: 
۱-آزمایش پتانسیل خوردگی یا پتانسیل نیم پیل
۲-آزمایش مقاومت پلاریسیون خطی
۳-آزمایش گراویمتری
۴-آزمایش خوردگی ماکروپیل
۵-آزمایش مقاومت الکتریکی 
 

آزمایش دوام بتن با بررسی تخلخل بتن

اندازه گیری میزان تخلخل بتن یکی از انواع آزمایش های دوام بتن است که از سطح کارآمدی مناسبی برخوردار است. بطور کلی این آزمایش دوام بتن به منظور اندازه گیری تخلخل بتن و بررسی حفره های این ماده صورت می گیرد. اندازه گیری تخلخل بتن به دو شکل امکان پذیر است. در روش اول که با استفاده از تجهیزات به خصوصی انجام می شود، مقداری جیوه با فشار بالا به منافذ درون بتن تزریق می شود و پس از آن نحوه ی توزیع جیوه در بتن مورد ارزیابی قرار می گیرد. در روش بعدی، نمونه هایی از بتن با قطر ۱۰۰ میلی متر و ضخامت ۵۰ میلی متر به مدت یک روز در گرمخانه قرار می گیرند. پس از خروج نمونه ها از گرمخانه، وزن آن ها اندازه گیری می شود. سپس نمونه ها به مدت ۱ ساعت در شرایط خلأ درون ظرف آب نگهداری می شوند. سپس آنها را از شرایط خلأ خارج کرده و به مدت ۱۲ ساعت در همان ظرف آب نگهداری می کنند تا در نهایت وزن نمونه ها اندازه گیری می شود.
 

آزمایش دوام بتن با جذب آب

یکی از روش های بررسی دوام بتن، اندازه گیری میزان جذب آب است. از مزایای این آزمایش، عدم نیازمندی آن به تجهیزات یا مهارت های به خصوص است. میزان نفوذ پذیری ماده ی بتن نسبت به آب یکی از پارامترهای مؤثر در دوام بتن است. بطور کلی بتن هم همانند سایر مواد قابلیت جذب آب دارد. تفاوت نمونه های مختلف بتن با یکدیگر ناشی از توانایی متفاوت جذب آب آنها با یکدیگر است. به منظور انجام آزمایش بتن از طریق بررسی میزان جذب آب، نمونه های بتن در دمای ۱۰۵ درجه قرار می گیرند و بعد از خشک شدن در مقدار زیادی آب غوطه ور می شوند و در نهایت پس از خروج آنها از آب، درصد جذب آب نمونه ها اندازه گیری می شود. یکی دیگر آزمایش های دوام بتن، بررسی میزان جذب آب ناشی از خاصیت موئینگی است. انجام این آزمایش به صورت استاندارد یک امر مهم برای دستیابی به نتایج مورد نظر است. جذب پایین آب مویینه شده، بیانگر وضعیت مناسب تر و در نتیجه دوام بالاتر بتن است. 


 

آزمایش دوام بتن با آزمایش خوردگی سولفات 

آزمایش خوردگی سولفات یکی از روش های کارآمد و مؤثر به منظور بررسی دوام بتن است. سولفات به عنوان ماده ای مخرب برای بتن شناخته می شود به گونه ای که قرارگیری آن در مجاورت بتن، این ماده را تبدیل به گچ می کند. بنابراین با استفاده از سولفات می توان کیفیت بتن های مختلف را تخمین زد. آزمایش خوردگی سولفات به منظور بررسی دوام بتن به روش های استاندارد و با مقدار مشخصی از مواد انجام می شود. لازم بذکر است این آزمایش نیازمند دقت و کنترل بالایی توسط آزمایشگر است. برای انجام این آزمایش از محلول سولفات ۵ درصد در دمای ۲۳ الی ۲۵ درجه سانتی گراد استفاده می شود.
 

آزمایش تبلور نمک برای تعیین دوام بتن 

تبلور نمک ها به ویژه در محیط های خشک و نیمه خشک عامل مهمی در دوام بتن محسوب می شود. لازم بذکر وجود املاح در بتن، آب و یا خاک این پدیده را تشدید می کند. با این وجود آزمایش خاصی برای بررسی تاثیرات تبلور نمک بر دوام بتن وجود ندارد. 
 

آزمایش سایش جهت تعیین دوام بتن 

طبق استاندارد ASTM، چهار نوع آزمایش سایش بتن ارائه شده است. علاوه بر این برای برخی مقاطع بتنی می توان از آزمایش های دیگری نیز استفاده کرد. در ادامه به این چهار آزمایش جهت تعیین دوام بتن پرداخته شده است. علت تنوع آزمایش های سایش برای تعیین دوام بتن، صرف دقت زیاد برای تطابق نتایج آزمایش با شرایط واقعی است. 
 
۱- آزمایش ASTM C944 برای منظور تعیین سایش بتن یا ملات (روش سمباده چرخان)
۲- آزمایش ASTM C418 جهت سایش بتن (روش ماسه پاشی)
۳- آزمایش ASTM C799 جهت سایش سطوح افقی بتن
۴- آزمایش ASTM C1138 برای سایش بتن (روش زیرآب)
 

آزمایش عمق نفوذ آب برای تعیین دوام بتن 

بطور کلی انجام آزمایش های مربوط به دوام بتن در زیر آب از چالش های مختلفی برخوردار است. بنابراین در برخی از کشورها از آزمایش های دیگری تحت فشار آب استفاده می شود که در زمان معینی، عمق نفوذ آب را اندازه گیری می کنند (DIN 1048-5). این آزمایش در EN 12390-8 به شکل آسان تری ارائه شد بدین شکل که نمونه ی بتنی سه روز تحت فشار ۵/۰ مگاپاسکال قرار می گیرند و پس از آن بیشترین مقدار عمق نفوذ بدست می آید که پارامتر برای ارزیابی نفوذ آب در بتن و تعیین دوام بتن است. بطور کلی از این آزمایش می توان برای تعیین کیفیت و دوام بتن استفاده کرد. 
 

آزمایش مقاومت ویژه الکتریکی بتن برای تعیین دوام بتن

میزان سهولت یا عدم سهولت در گذر جریان الکتریکی از بتن می تواند نشان دهنده ی نفوذ پذیری آن در برابر آب و انتشار یون ها باشد. این روش یکی از راه های متداول برای تعیین دوام بتن است با این حال هیچ استاندارد به خصوصی برای آن تعریف نشده است. 
 

ضرورت انجام آزمایش دوام بتن 

امروزه احداث ساختمان های مقاوم در برابر حوادث طبیعی مثل زلزله و سیل امری مهم است. برپایی سازه های مقاوم علاوه بر بهبود کیفیت زندگی ساکنین و حفظ جان و مال آن‌ها، سبب کاهش هزینه های جانبی مربوط به بهسازی لرزه ای سازه ها خواهد شد. بتن یکی از مصالح مناسب در احداث ساختمان های مقاوم است. این ماده به دلیل برخورداری از ویژگی های مناسب، یکی از مصالح متداول در سازه ها محسوب می شود. وجود خطاهای اجرایی و طراحی هنگام بتن ریزی و بی دقت هنگام استفاده از این محصول می تواند سبب افت کیفیت و دوام بتن شود. بتن ضعیف می تواند منجر به ایجاد اختلال در بهره برداری از سازه شود. بنابراین انجام آزمایش های دوام بتن می تواند نقش مهمی در کیفیت سازه داشته باشد. علاوه این در صورتیکه دوام بتن از حد مورد انتظار آن پایین تر باشد، می توان با انجام تهمیداتی در راستای ترمیم بتن مانع از افت بیشتر در کیفیت آنها شد. 
 

عوامل موثر در آزمایش دوام بتن 

به منظور دستیابی به نتایج صحیح در آزمایش دوام بتن، این آزمایشات باید به صورت اصولی و توسط افراد متخصص انجام گیرند. در برخی از آزمایش های دوام بتن، نیازمند استفاده از تجهیزات و مصالح به خصوص هستند که تأمین آنها باید مد نظر مجریان قرار گیرد. علاوه بر این بتن باید در برابر عوامل مختلفی که در محیط وجود دارند مقاوم باشد، این امر نشان دهنده اهمیت بالای آزمایش های دوام بتن است. آزمایش های دوام بتن را می توان به دو شکل تسریع شده و تشریع نشده انجام داد. آزمایش های تسریع نشده عمدتا کوتاه مدت هستند و طی این آزمایش ها عوامل مخرب به دفعات بیشتر در نزدیکی ماده ی بتن قرار خواهند گرفت.