الاختبارات المشتركة على الخرسانة الطازجة

ما هي الاختبارات المشتركة على الخرسانة الطازجة؟

بالنسبة لمقاول الخرسانة السكنية الأصغر، قد لا يكون اختبار الخرسانة ممارسة روتينية بل يبدو وكأنه مصدر إزعاج، ولكن التكلفة الصغيرة نسبيًا المرتبطة بالاختبار تؤتي ثمارها بسرعة كبيرة عند ظهور مشاكل أو أسئلة في المشروعات. إنّ تقييم خصائص الخرسانة الطازجة أثناء التنسيب يترك المقاول في وضع أفضل للاستجابة لأي مشاكل قد تنشأ، مثل القوة المنخفضة أو التصدع.

يمكن أن تساعد بيانات اختبار الخرسانة الجديدة، مثل محتوى الركود والهواء، في تحديد الأسباب المحتملة وتوجيه التحقيق في استكشاف الأخطاء وإصلاحها. كما يجب أن تأخذ اختبارات الخرسانة على محمل الجد وأن تبدأ بالقدم اليمنى من خلال تأمين خدمات مختبر اختبار معتمد باستخدام فنيين ميدانيين ومختبرات معتمدين. سوف يمنح هذا أكبر ضمان بإجراء أخذ العينات وإجراء الاختبارات الميدانية والمعملية المناسبة.

يتم اختبار الخرسانة للتأكد من أن المادة التي تم تحديدها وشرائها هي نفس المادة التي تم تسليمها إلى موقع العمل. حيث أنه هناك عشرات من طرق الاختبار المختلفة للخرسانة المخلوطة حديثًا وعشرات الاختبارات الأخرى على الأقل للخرسانة المتصلدة، اختبارات الركود ومحتوى الهواء ووزن الوحدة وقوة الضغط هي الاختبارات الأكثر شيوعًا.

1- اختبار ركود الخرسانة:

اختبارات الركود قابلة للتطبيق على الخرسانة ذات المنحدرات الأكبر من 1/2 بوصة وأقل من 9 بوصات. بمجرد إعادة خلط العينة الملموسة، يتم البدء في إجراء اختبارات الركود في غضون 5 دقائق. ومن ثم، ملء قالب بارتفاع 12 بوصة على شكل فجوة مخروط يبلغ قطره 8 بوصات في الأسفل وقطره 4 بوصات في الأعلى. وملء القالب بثلاث طبقات متساوية من حيث الحجم وليس الارتفاع.

بعد ذلك، يتم القيام بدمك العينة بقضيب، كل طبقة 25 مرة بقضيب قُطره 5/8 بوصة. بعد الملء ودمك العينة بالقضيب، يتم رفع المخروط للسماح للخرسانة بالهدوء. بحيث تعتمد المسافة التي تنحسر بها الخرسانة أو هبوطها على اتساقها. كما أن القيام بقياس مقدار الانحدار أو الاستقرار الخرساني من الارتفاع الأصلي البالغ 12 بوصة إلى أقرب 1/4 بوصة وتسجيله على أنه الركود بالبوصة.

يتم القياس بين الارتفاع الأصلي البالغ 12 بوصة والمركز النازح للكتلة المستقرة للخرسانة المفكوكة. وإذا كان الاختبار خارج النطاق المحدد، فعادة ما يتم إجراء اختبار فحص لتأكيد نتائج الاختبار. نظرًا لأن إعداد الخرسانة يعتمد على الوقت ودرجة الحرارة، يجب أن يبدأ هذا الاختبار في غضون 5 دقائق بعد الحصول على العينة المركبة ويكتمل في غضون دقيقتين ونصف بعد بدء عملية الملء.

الركود هو مقياس للتماسك أو القدرة النسبية للخرسانة على التدفق. بحيث إذا لم تتمكن الخرسانة من التدفق لأن الاتساق أو الركود منخفض جدًا، فهناك مشاكل محتملة في الدمج المناسب. وإذا لم تتوقف الخرسانة عن التدفق لأن الركود مرتفع للغاية، فهناك مشاكل محتملة بفقد الملاط من خلال القوالب والضغط المفرط للقوالب والتأخيرات النهائية والفصل.

2- اختبار قياس محتوى الهواء في الخرسانة:

عادة ما يتم تحديد الخرسانة الممتلئة بالجيوب الهوائية في مناطق من الخرسانة حيث يمكن أن تحدث أضرار متعلقة بالصقيع. وعادة ما يتم قياس محتوى الهواء في الخرسانة الطازجة ذات الكثافة العادية باستخدام طريقة الضغط. كما يوجد اختبار مفيد آخر هو الطريقة الحجمية لقياس محتوى الهواء في الخرسانة. ومع ذلك، غالبًا ما يتم تفضيل طريقة الضغط لأنها سريعة نسبيًا.

يجب أن يبدأ الاختبار في غضون 15 دقيقة بعد الحصول على العينة المركبة. ويتم البدأ بملء قاعدة 0.25 قدم مكعب لجهاز اختبار محتوى الهواء في ثلاث طبقات متساوية، ودمك كل طبقة 25 مرة بقضيب. بعد الضرب بالقضيب، يجب ضرب الجزء الخارجي من القاعدة بمطرقة من 12 إلى 15 مرة لإغلاق أي فراغات هوائية. ومن ثم، بعد الانتهاء من الطبقات الثلاث المتساوية، يتم شطف الوعاء المتدفق من الأعلى لملء حجم 0.25 قدم مكعب تمامًا.

في هذه المرحلة، يمكن حساب وزن الخرسانة كجزء من الحساب لتحديد وزن وحدة الخرسانة الطازجة. وبعد ذلك، غلق الجزء العلوي من جهاز اختبار محتوى الهواء فوق القاعدة وملء فجوة الهواء بين الجزء العلوي من الخرسانة المقطوعة والجانب السفلي من الجزء العلوي من عداد الهواء بالماء. ثم يتم ضغط الجزء العلوي من العداد بالمضخة اليدوية المدمجة حتى يتم التخلص منه (أو يتم معايرته).

بعد فترة استقرار، يتم تحرير الضغط في الجزء العلوي وقراءة محتوى فراغ الهواء الموجود على القرص الموجود أعلى العداد. كما يتم طرح عامل التصحيح الكلي من قراءة الاتصال الهاتفي والابلاغ عن القيمة النهائية. محتوى الهواء النموذجي للخرسانة ذات الحجم الأقصى للركام ¾ بوصة هو حوالي 6%، والنطاقات المحددة في محتوى الهواء عادة ما تكون ناقص 1% و 1% من القيمة المستهدفة.

3- اختبار قياس الكثافة ووزن الوحدة للخرسانة:

يتم قياس كثافة (وزن الوحدة) للخرسانة باستخدام مقياس ضغط للتحقق من الاتفاق مع تصميم مزيج المشروع المعتمد. كما يمكن أيضًا استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها من خلال هذا الاختبار لتحديد العائد والعائد النسبي، ممّا يساعد على التحقق من الحصول على حجم الخرسانة التي تم طلبها والدفع مقابلها. بحيث يمكن أيضًا استخدام هذه البيانات لحساب محتوى الهواء في المزيج.

يتم تحديد وزن الوحدة من خلال طرح وزن قاعدة القياس من الوزن المجمع لقاعدة القياس والخرسانة التي تحتوي عليها. بعد ذلك، تقسيم هذا الوزن على حجم قاعدة القياس للحصول على الكثافة المعبر عنها. كما يتم قياس إجمالي محتوى الهواء في عينة من الخرسانة الطازجة، لكنه لا يشير إلى محتوى الهواء النهائي في المكان، لأن قدرًا معينًا من الهواء يتم فقده في عمليات النقل والدمج والتركيب والتشطيب.

تم تحديد ثلاثة اختبارات ميدانية على نطاق واسع:

1. مقياس الضغط .
   
2. الطريقة الحجمية وهي معايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد .
   
3. ومؤشر تشيس وهو إجراء الجمعية الأمريكية لموظفي الطرق السريعة والنقل.
   

4- اختبار الاسطوانات الخرسانية:

يتم صب أسطوانات الاختبار للتحقق من قوة الضغط المحددة للخليط. بحيث يتم استخدام قوالب بلاستيكية بقطر 6 بوصات وطول 12 بوصة. كما تستخدم بعض المشاريع أسطوانات قطرها 4 بوصات و 8 بوصات. يتم ملء القوالب التي يبلغ قُطرها 6 بوصات في ثلاث طبقات متساوية، والقيام بدمك كل طبقة 25 مرة. ومن ثم، ملء قوالب بقطر 4 بوصات في رافعتين متساويتين، بعد أن يتم دمك كل طبقة، يجب الضغط على الجزء الخارجي من القالب لإزالة أي فراغات هوائية متبقية.

بمجرد ملء القالب، يجب التخلص من الطبقة العليا من الخرسانة بأعلى القالب والقيام بتخزين القوالب في درجات حرارة 60-80 درجة فهرنهايت، وتركها دون إهتزاز. تتمثل الممارسة الميدانية الجيدة في وضع مجموعة أسطوانات الاختبار في صندوق علاج حتى يتم التقاطها وإحضارها إلى المختبر للمعالجة حتى تاريخ الاختبار. عادةً ما يتم صب مجموعة من أربع أسطوانات، مع اختبار اثنتين في 7 أيام واختبار اثنتين في 28 يومًا. كما يمكن للمواصفات بالطبع أن تتطلب مواعيد اختبار أخرى حسب الحاجة.

يتم اختبار قوة الانضغاط عن طريق صب مكعبات من الخرسانة الطازجة وقياس القوة اللازمة لكسر مكعبات الخرسانة في فترة زمنية محددة أثناء تصلبها. وفقًا لمتطلبات قانون البناء للخرسانة المسلحة، طالما أنه لا يوجد اختبار واحد يزيد عن 500 رطل لكل بوصة مربعة أقل من قوة التصميم ومتوسط ​​ثلاثة اختبارات متتالية يساوي أو يتجاوز قوة التصميم، فإنّ الخرسانة مقبولة. وإذا كانت اختبارات القوة لا تفي بهذه المعايير، فيجب اتخاذ خطوات لرفع المتوسط.

الهدف من الاختبارات المشتركة على الخرسانة الطازجة:

الخرسانة هي واحدة من أكثر مواد البناء شيوعًا المستخدمة اليوم. قبل أن تتمكن من صب الخرسانة الخاصة وبناء الهيكل الخاص، تحتاج إلى تحديد ما إذا كان خليط الخرسانة مناسبًا لتطبيق معين. بحيث تتكون الخرسانة من مرحلتين، مرحلة الملاط المكونة من الأسمنت والماء والهواء، ومرحلة التجميع المكونة من الركام الخشن والناعم.

عند تصميم خليط الخرسانة، نحتاج إلى التأكد من أن الخرسانة الطازجة لها انسيابية مناسبة حتى تكون قابلة للتطبيق بسهولة. بحيث يتم استخدام طريقة الدُفعة التجريبية لتحديد خصائص الخرسانة الطازجة. كما تهدف هذه الاختبارات المشتركة على الخرسانة الطازجة في الموقع إلى التأكد من أن خليط الخرسانة في مصنع الخلط له نفس اللزوجة عندما يصل إلى موقع البناء ويُصب في أشكال.

تكرار الاختبارات المشتركة على الخرسانة الطازجة:

يجب إجراء الاختبارات على الخرسانة بشكل متكرر بما يكفي لإجراء تعديلات على المزيج في الوقت المناسب، خاصة بالنسبة لمحتوى الهواء، ولكن ليس كثيرًا بحيث يتم تعليق العمل دون داع. كما أن اختبارات الركود مطلوبة في كل مرة يتم فيها تشكيل أسطوانات اختبار القوة. وقد تتطلب المواصفات اختبارات قوة لكل 100 أو 150 ياردة مكعبة من الخرسانة الموضوعة في أي يوم.

عند القيام بذلك، يكون الفحص البصري لاتساق الخرسانة بين الاختبارات الروتينية هو كل ما هو ضروري لاكتشاف التغييرات الرئيسية التي تظهر الحاجة إلى التصحيح، مع استخدام اختبار الركود للتحقق من التغيير في الاتساق. كما يصعب اكتشاف اختلافات محتوى الهواء بصريًا، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات المتكررة لمنحدرات وقوف السيارات والأرصفة وغيرها من الخرسانة الخارجية المعرضة لظروف الطقس القاسية.

قد تكون هناك حاجة لاختبارات وزن الوحدة لِلخرسانة ذات الوزن الطبيعي مرة أو مرتين فقط خلال مهمة كاملة للتحقق من صحة المحصول. بحيث يتم الحصول على قراءات درجة الحرارة بسهولة بحيث لا يمثل الاختبار المتكرر مشكلة.