اقرأ في هذا المقال
- ما هو اختبار معاير المرونة؟
- إجراء اختبار معاير المرونة للخرسانة
- الرسم البياني لانحراف الحمل
- الاحتياطات عند اجراء اختبار معاير مرونة الخرسانة
ما هو اختبار معاير المرونة؟
يتم تعريف معامل مرونة الخرسانة على أنه نسبة الإجهاد المطبّق على الخرسانة إلى السلالة المعنية، كما ويمكن تحديد القيمة الدقيقة لمعامل مرونة الخرسانة عن طريق إجراء اختبار مختبري يُسمّى اختبار الضغط على عينة خرسانية أسطوانية، في الاختبار يتم تحليل تشوّه العينة فيما يتعلق باختلاف الحمل، تُنتِج هذه الملاحظات مخطط الإجهاد والانفعال (الرسم البياني لانحراف الحمل) الذي يتم من خلاله تحديد معامل مرونة الخرسانة.
إنَّ انحدار الخط الذي يتم رسمه في منحنى الإجهاد والانفعال من قيمة الإجهاد صفر إلى قيمة الضغط الانضغاطي يُعطي معامل مرونة الخرسانة، توفر طريقة الاختبار هذه ضغطًا لنسبة الضغط إلى الإجهاد ونسبة من الإجهاد الجانبي إلى الطول الطولي للخرسانة المتصلّدة في أيّ عمر وظروف المعالجة يمكن تحديدها. ويتم استخدام معامل المرونة ونسبة بواسون، التي تنطبق ضمن نطاق ضغوط العمل المعتادة، 40% من قوة الخرسانة النهائية في تحديد حجم الأعضاء الهيكلية المقواة وغير المسلحة وتحديد كمية التعزيز.
عادة ما تكون معامل قيم المرونة التي يتم الحصول عليها أقل من المعادلات المستمدة من تطبيق الحمل السريع (معدلات ديناميكية أو زلزالية) عادة ما تكون أكبر من القيم تحت تطبيق الحمل البطيء أو مدة الحمل الممتدة نظرًا لظروف الاختبار الأخرى نفسه، تُغطّي طريقة الاختبار هذه تحديد معامل الوتر للمرونة ونسبة بواسون من أسطوانات الخرسانة المصبوبة والنوى الخرسانية المثقّبة بالماس عندما تكون تحت ضغط الضغط الطولي.
كما تعتبر القيم المذكورة في الوحدات البريطانية بشكل منفصل كمعيار، وقد لا تكون القيم الواردة في كل نظام معادلات دقيقة، لذلك يجب استخدام كل نظام بشكل مستقل عن الآخر، ممّا قد يؤدي الجمع بين القيم من النظامين إلى عدم التوافق مع المعيار. لا تهدف هذه المواصفة القياسية إلى معالجة جميع مخاوف السلامة، إنَّ وجدت المرتبطة باستخدامها، يتحمل مستخدم هذا المعيار مسؤولية إنشاء ممارسات السلامة والصحة المناسبة وتحديد قابلية تطبيق القيود التنظيمية قبل الاستخدام وسيتم شرح الاختبار هنا لتحديد معامل مرونة الخرسانة.
إجراء اختبار معاير المرونة للخرسانة:
يتضمن إجراء الاختبار مرحلتين، في البداية يتم إعداد مقياس الضغط ويليه تطبيق الحمل والاختبار.
1- إعداد مقياس الضغط:
مقياس الضغط هو جهاز يستخدم في اختبار ضغط الاسطوانة الخرسانية لتحديد خصائصه من التشوّه ويتضمن الإعداد الإجراءات التالية.
- يتكون مقياس الضغط من إطارين (أعلى وأسفل) ويتم تجميع الإطارات في البداية بمساعدة الفواصل ثم وضع الفواصل في مكانها أثناء التجميع.
- يتم حفظ القضيب المحوري على المسامير التي يتم تثبيتها في موضعها، يتم الاحتفاظ بمسامير الربط للإطارات العلوية والسفلية في حالة فضفاضة.
- بمجرد ترتيب مقياس الضغط، يتم وضعه على عينة خرسانية محفوظة على سطح مستوٍ ويتم وضع مقياس الضغط بشكل مركزي على العينة.
- بمجرد تعيين الوضع، يتم شد البراغي ويتم تثبيت مقياس الضغط على العينة.
- بمجرد الانتهاء من الإعداد، يمكن فكّ الفواصل وإزالتها.
2- تطبيق الحمل واختبار العينة:
- يتم وضع العينة مع إعداد مقياس الضغط على منصة آلة اختبار الضغط، ثم توسيط مقياس الضغط بشكل صحيح.
- يتم تنفيذ تطبيق الحمل بشكل مستمر بمعدل 140 كجم لكل سم² لكل دقيقة دون أيّ عائق.
- يستمر تطبيق الحمل حتى يتم الوصول إلى قيمة إجهاد تساوي (c + 5) كجم لكل سم²، هنا c هو ثلث متوسط قوة الضغط للمكعب (قيمة قوة المكعب محسوبة إلى أقرب 5 كجم لكل سم²) وهو حمولة 12.4 طن.
- بمجرد الوصول إلى قيمة الإجهاد هذه، يتم الاحتفاظ بها لمدة 60 ثانية ثم يتم تقليلها إلى إجهاد 1.5 كجم لكل سم² وهي قيمة حمولة تبلغ 0.3 طن.
- مرة أخرى، يزداد الحمل حتى الوصول إلى إجهاد (c + 1.5) كجم لكل سم² وهو حمولة 11.8 طن وعند هذه النقطة، يتم تسجيل قراءة الضغط.
- يتم تقليل الحمل تدريجيًا ويتم تسجيل القراءات على فترات 1 طن أيّ 11.8 طن، 10.8 طن، 9.8 طن، 8.8 طن، 7.8 طن، ………… ، 1.8 طن ، 0.3 طن.
الرسم البياني لانحراف الحمل:
من الملاحظات، يتم رسم الرسم البياني لانحراف الحمل لظروف التحميل، يتم رسم المماس في الجزء الأولي من الرسم البياني وعند نقطة القيمة التي تساوي ضغط العمل لخليط الخرسانة. كما يتم رسم خط يصل بين النقطتين.
الاحتياطات عند اجراء اختبار معاير مرونة الخرسانة:
يجب أن تؤخذ القراءة باستمرار دون أيّ تأخير، إذا اختلفت قراءات الإجهاد بأكثر من 5% في التجارب المختلفة، فيجب إعادة الاختبار.
