الاختبارات المختلفة لفحص جودة الخرسانة

ما هي الاختبارات المختلفة لفحص جودة الخرسانة؟

إنّ الإسمنت عباره عن حجر اصطناعي يتم طحنهُ ويستخدم على نطاق واسع في عالم البناء. مكونات الخرسانة الهوائية الأسمنت الخشن المجمع الدقيق والمياه المجمعة.تصنف الخرسانة اعتمادًا على حالتها، بحيث يتم تصنيف الخرسانة إلى نوعين.
1- الخرسانة المتصلّدة وهي قوية في مقاومة الضغط ولكنها تفتقر إلى قوة الشد.
2- الخرسانة الطازجة التي يمكن وضعها في أشكال لإنتاج مجموعة كبيرة ومتنوعة من العناصر الإنشائية.

إنّ خصائص الخرسانة للخرسانة الطازجة تلعب دورًا حيويًا في صناعة الخرسانة ذات الجودة العالية، من حيث قابلية التشغيل ومقاومة الانفصال والنزيف. أمّا الخرسانة المصتلّدة من حيث القوة وعدم النفاذية والمتانة واختلافات الأبعاد. يتم إجراء اختبارات الجودة على الأسمنت للتحقق من قوة وجودة الأسمنت المستخدم في البناء. بحيث تساعد هذه الاختبارات على تحديد استخدام الأسمنت لأغراض مختلفة بناءً على متانته وأدائه.

يتم إجراء اختبارات الجودة على الخرسانة كجزء من مراقبة جودة الهياكل الخرسانية. كما تُستخدم اختبارات الجودة المختلفة على الخرسانة مثل اختبارات مقاومة الانضغاط واختبارات الركود واختبارات النفاذية وما إلى ذلك لضمان جودة الخرسانة التي يتم توفيرها لمواصفات معينة. تعطي اختبارات الجودة على الخرسانة فكرة عن خصائص الخرسانة مثل القوة والمتانة ومحتوى الهواء والنفاذية وما إلى ذلك.

يمكن تقييم جودة الخرسانة من نفاذية الخرسانة وكثافتها وخصائصها المرنة ومعاملتها. حيث أن سرعة النبض بالموجات فوق الصوتية قادرة على إعطاء معلومات عن خصائص الكثافة والمرونة للمادة التي يمكن ترجمتها إلى جودة المادة. يحدد كل اختبار جودة يتم إجراؤه على الخرسانة نتيجة جودة الخرسانة الخاصة بها. وبالتالي، لا يمكن إجراء جميع الاختبارات لتحديد جودة الخرسانة.

يجب علينا أن نختار أفضل الاختبارات التي يمكن أن تُعطي حُكمًا جيدًا على جودة الخرسانة. يحدد اختبار الجودة الأساسي تباين مواصفات الخرسانة من مواصفات الخرسانة المطلوبة والمعيارية. تضمن اختبارات الجودة وضع أفضل نوعية من الخرسانة في الموقع بحيث يتم الحصول على أعضاء هيكلية خرسانية بالقوة المطلوبة. فيما يلي اختبارات الجودة التي أجريت على الخرسانة الطازجة والمتصلّبة.

الأسباب الرئيسية لاختبارات فحص جودة الخرسانة:

تعتبر الخرسانة منتجًا فريدًا ورئيسيًا في مجال البناء، لذا فإنّ الحفاظ على جودتها أمر ضروري لإكمال المشروع المعني بنجاح. تعتبر اختبارات الجودة على الخرسانة أكثر أهمية لأن عملية تصنيع الخرسانة تتضمّن مكونات متعددة مثل الأسمنت والرمل والمعادن أو الركام والماء والمضافات والمكونات ذات الخصائص المختلفة. على الرغم من أن أولويات ومتطلذبات فريق المشروع ضرورية، إلّا أن الخرسانة يجب أن تفي بمعيار الاختبار. الأسباب الرئيسية المحتملة لاختبار جودة الخرسانة هي كما يلي:

• من أجل التحقق من اختلاف جودة الخرسانة بين المواصفات المحددة لمعيار الخليط الموفر.
  
• لتحديد ما إذا كانت الخرسانة قد استوفت قوتها المطلوبة للغرض المخطط.
  
• تحديد ما إذا كان الهيكل الخرساني جاهزًا للاستخدام أم لا.
  

اختبارات الجودة على الخرسانة الطازجة:

اختبارات الجودة الأكثر شيوعًا على الخرسانة الطازجة هي:

1- اختبارات قابلية التشغيل:

يتم قياس قابلية تشغيل خليط الخرسانة عن طريق اختبار في بي (Vee-bee)، واختبار عامل الدمك واختبار الركود.

2- قياس محتوى الهواء في الخرسانة:

يقيس محتوى الهواء إجمالي محتوى الهواء في عينة من الخرسانة الطازجة، لكنه لا يشير إلى محتوى الهواء النهائي في المكان، لأن قدرًا معينًا من الهواء يُفقد في عمليات النقل والدمج والتركيب والتشطيب.

3- وقت الإعداد الأولي والنهائي:

وقت الشك الابتدائي أو الإعداد الأولي للخرسانة هو الوقت الذي يبدأ فيه معجون الأسمنت في التصلّب بينما يكون وقت الإعداد النهائي هو الوقت الذي تصل فيه عجينة الأسمنت بشكل كاف بحيث تترك الإبرة 1 مم انطباعًا على العجينة في القالب ولكن الإبرة 5 مم لا تصنع أي انطباع.

الاختبارات الأخرى التي أجريت على الخرسانة الطازجة:

1. اختبار مقاومة الفصل.
   
2. اختبار وحدة الوزن.
   
3. اختبار التحليل الرطب.
   
4. اختبار درجة الحرارة.
   
5. اختبار توليد حراري.
   
6. اختبار النزيف.
   

اختبارات الجودة على الخرسانة الصلبة:

أكثر اختبارات الجودة شيوعًا على الخرسانة المتصلّدة هي:

1- اختبارات قوة الانضغاط:

توفر قوة الضغط لاختبار المكعب الخرساني فكرة عن جميع خصائص الخرسانة. كما أن هنالك العديد من اختبارات قوة الانضغاط للخرسانة الصلبة وهم:

1. اختبار قوة الضغط على النوى الخرسانية (اختبار الكور النصف متلف).
   
2. اختبار قوة الضغط لأسطوانات الخرسانة.
   
3. اختبار قوة الضغط للمكعبات الخرسانية.
   

2- اختبار قوة الشد:

تعتبر مقاومة الشد للخرسانة من الخصائص الأساسية والمهمة التي تؤثر بشكل كبير على مدى وحجم التشقق في الهياكل. علاوة على ذلك، فإنّ الخرسانة ضعيفة جدًا في التوتر بسبب طبيعتها الهشة. بالتالي. لا يتوقع أن يقاوم التوتر المباشر. لذلك، تتسبب الخرسانة في حدوث تشققات عندما تتجاوز قوى الشد قوة شدها. لذلك، من الضروري تحديد قوة الشد للخرسانة لتحديد الحمولة التي قد تتكسر عندها الأعضاء الخرسانية.

3- اختبار تحديد معامل المرونة:

اختبار تحديد معامل مرونة الخرسانة هو اختبار نسبة الإجهاد إلى إجهاد الخرسانة تحت تأثير الأحمال.

4- اختبارات النفاذية على الخرسانة:

عندما تكون الخرسانة قابلة للنفاذ، يمكن أن تسبب تآكلًا في التعزيز في وجود الأكسجين والرطوبة وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والكلوريد. يصبح تكوين الصدأ الناتج عن التآكل حوالي 6 أضعاف حجم طبقة أكسيد الحديد، ممّا يؤدي إلى حدوث التكسير في الخرسانة المسلحة وتشظية بدايات الخرسانة.

5- اختبار في الموقع على الخرسانة:

هناك العديد من الاختبارات في الموقع التي يتم إجراؤها على الخرسانة المتصلّدة، سواء كانت مدمرة أو غير مدمرة. بعضها عبارة عن اختبارات سحب الخرسانة واختبارات القطع واختبار مطرقة شميدت واختبار الأقماع.

ما الحاجة لإجراء اختبارات الجودة على الخرسانة:

1. تحديد معامل التمزق للخرسانة.
   
2. تحديد كثافة الخرسانة.
   
3. تحديد انكماش الخرسانة.
   
4. معرفة مقدار الزحف في الخرسانة.
   
5. معرفة مقاومة التجمد والذوبان للخرسانة.
   
6. تحديد مقاومة المواد الكيميائية العدوانية على الخرسانة.
   
7. تحديد مقاومة التآكل للخرسانة.
   
8. معرفة الارتباط بالتعزيز داخل الخرسانة.
   
9. معرفة امتصاص الخرسانة.
   

اختبار الضغط واختبار الركود لاختبارات الجودة:

من بين الاختبارات المذكورة أعلاه، يعتبر الاختِباران الرئيسيان اللذان يعتبران بشكل أساسي من اختبارات الجودة هما اختبارات الضغط واختبارات الركود. إذا لزم الأمر، فمن المرغوب فيه إجراء اختبارات تحديد درجة حرارة الخرسانة الطازجة واختبارات تحديد كثافة الخرسانة الصلبة. أسباب اختيار اختبار قوة الانضغاط واختبار الركود في الممارسة العملية لاختبار مراقبة جودة الخرسانة هي:

1. ترتبط معظم خصائص الخرسانة بمقاومة الضغط التي يتم الحصول عليها عن طريق اختبار مقاومة الانضغاط.
   
2. اختبار قوة الانضغاط هو الاختبار الأسهل والأكثر اقتصادا أو الأكثر دقة في التحديد.
   
3. من الأفضل دراسة تنوع الخرسانة عن طريق اختبارات مقاومة الانضغاط.
   
4. يتم الحكّم على جودة الخليط من خلال اختبار الركود. يدرس هذا تنوع مواد البناء في المزيج. تركز هذه الاختبارات على نسبة الماء إلى الأسمنت في الخلطة الخرسانية.
   
5. من السهل إجراء اختبار الركود. يحدد جودة الخرسانة بسرعة كبيرة قبل وضعها. معايير التنسيب على النحو الموصى به من قبل قوانين الممارسة الملموسة ذات الصلة.
   
6. يتم إجراء اختبار الركود في الموقع الذي لا يتطلّب أي ترتيبات معملية أو آلات اختبار باهظة الثمن. ومن ثم فإنّ هذا الاختبار اقتصادي.
   
7. يتم إجراء اختبار الركود قبل صب القوالب، ومن ثم إذا كانت هناك مشكلة في جودة الخرسانة، فيمكن رفض الدُفعة المختبرة. سيساعد ذلك في إحضار عضو هيكلي معيب وتجنب تفكيكه وإصلاحه في المستقبل.