مقاومة ضغط الاسطوانات الخرسانية

ما هي مقاومة ضغط الاسطوانات الخرسانية؟

تُعَدّ قوة ضغط الأسطوانة الخرسانية واحدة من أكثر مقاييس الأداء شيوعًا التي يقوم بها المهندسون في التصميم الهيكلي، هنا يتم تحديد قوة ضغط الاسطوانات الخرسانية عن طريق تطبيق الحمل المستمر على الاسطوانة حتى يحدث الفشل، يتم إجراء الاختبار على آلة اختبار الضغط.

تُحدد قوة الانضغاط للخرسانة ما إذا كان يمكن للخرسانة الموضوعة في الهيكل أن تتحمل وزن ما هو فوقها أو إذا كانت ستنقسم إلى مليون قطعة وتتسبب في انهيار الهيكل، من المهم للغاية بالنسبة للمهندسين معرفة مدى قوة الخرسانة وبالتالي ترسل شركات اختبار مواد البناء الفنيين الميدانيين إلى مواقع البناء المختلفة لعمل عينات أسطوانية من نفس الخرسانة التي يتم سكبها.

جهاز اختبار الاسطوانات الخرسانية:

يمكن أن تكون أسطوانة العينة المحضّرة أي من البعدين كما هو مذكور أدناه، يجب أن يكون قُطر قالب الأسطوانة 3 مرات على الأقل من الحجم الأقصى الاسمي للركام الخشن المستخدم في تصنيع الخرسانة، إنّ آلة اختبار الضغط يجب أن تكون متوازنة، يكون قالب الاسطوانة بقطر 150 مم وارتفاع 300 مم أو 100 × 200 مم.

إجراء الاختبار على الاسطوانات الخرسانية:

1- إعداد عينات الاسطوانات الخرسانية:

يتم صب عينات الأسطوانة من الفولاذ أو الحديد الزهر أو أي قالب مصنوع من مواد غير ماصة، حتى في الظروف القاسية، يجب أن تحتفظ القوالب المستخدمة بشكلها وأبعادها الأصلية، يجب أن يُحمل القالب الخرسانة دون أيّ تسرّب، قبل وضع الخليط الخرساني داخل القالب، يجب تشحيم الجزء الداخلي من القالب بشكل صحيح لتسهيل إزالة الأسطوانة الصلبة.

يتم وضع الخرسانة المختلطة في القوالب في طبقات لا يقل عمقها عن 5 سم، يجب ألا يقل عدد الخطوط في كل طبقة أثناء الضغط عن 30، يجب أن يصل الضغط إلى الطبقات الأساسية ممّا يسمح لِمعظم الفراغات الهوائية بالهروب، يتم تخزين العينات دون عائق في مكان مع نسبة رطوبة نسبية تصل إلى 90% على الأقل عند درجة حرارة 27 درجة ± 2 درجة مئوية لمدة 24 ساعة، بعد هذه الفترة يتم أخذ العينات وغمرها في ماء نظيف ونقي حتى بلوغ سن الاختبار.

2- خطوات إجراء الاختبار على الاسطوانات الخرسانية:

1. يتم صب الأسطوانة الخرسانية لِلحجم القياسي ويسمح لها بالشفاء لمدة 28 يومًا، يتم صب ثلاث عينات من نفس البعد للاختبار.
   
2. أخذ العينة من خزان المعالجة.
   
3. مسح الماء الزائد من سطح العينة.
   
4. ضع العينة عموديا على منصة آلة اختبار الضغط، يتم تسهيل تطبيق الحمل الموحّد وتوزيعه من خلال وجود أغطية وسادة في نهايات الأسطوانات.
   
5. قبل البدء في تطبيق الحمل يجب التأكد من أن منصات التحميل تلمس الجزء العلوي من الأسطوانة.
   
6. يُطبّق الحمل باستمرار وبشكل موحد بدون صدمة بمعدل 315 كيلو نيوتن لكل دقيقة مع استمرار في التحميل حتى تفشل العينة.
   
7. تسجيل الحمولة القصوى المأخوذة.
   
8. يتم تكرار الاختبار للعينتين المتبقيتين.
   

ملاحظات عند اختبار الاسطوانات الخرسانية:

1. يجب اختبار 3 عينات على الأقل.
   
2. يجب قياس قُطر الاسطوانة المصبوبة في موقعين متعامدين مع بعضهما البعض عند منتصف ارتفاعها، يتم أخذ متوسط ​​هذه القيم لحساب مساحة المقطع العرضي.
   
3. إذا كان القُطر المقاس يختلف أكثر من 2%، فيجب عدم اختبار الأسطوانة.
   

تقرير اختبار الاسطوانات الخرسانية:

يجب على الفني المسؤول عن الاختبار الذي تم إجراؤه تسجيل الملاحظات التالية قبل وبعد اختبار ضغط الاسطوانة.

1- قبل اختبار الاسطوانات الخرسانية:

1. تاريخ الصب.
   
2. تاريخ الاختبار.
   
3. عمر العينة.
   
4. علاج الحالة.
   
5. قطر عينات الاسطوانة.
   
6. عمر الاختبار.
   

2- بعد اختبار الاسطوانات الخرسانية:

1. إتمام تطبيق الحد الأقصى للحمل.
   
2. قوة الضغط.
   
3. نوع الكسر.
   
4. عيوب إن وجدت للأسطوانات أو الأغطية.
   
5. حسابات القوة الانضغاطية للأسطوانة الخرسانية.
   
6. حساب قوة الضغط.
   

نتيجة اختبار الاسطوانة الخرسانية:

تكون قوة ضغط الاسطوانات الخرسانية بعد 28 يوم، حيث يتم معرفة نتيجة اختبار الاسطوانة من خلال حساب قوة الضغط وذلك عن طريق تقسيم الحمل الأقصى على منطقة المقطع العرضي، معرفة وحدة القياس مهم جداً وهي نيوتن لكل متر مربع.

قوة ضغط خرسانة الاسطوانات مع الوقت:

تزداد قوة الخرسانة مع تقدم العمر، يوضح الجدول 1 قوة الخرسانة في مختلف الأعمار مقارنة بالقوة عند 28 يومًا بعد الصب.

تكون مقاومة الانضغاط لدرجات الخرسانة المختلفة في 7 و 28 يوم في الجدول رقم 2 الذي يوضّح قوة الانضغاط لدرجات الخرسانة المختلفة في 7 و 28 يوما.

الاحتياطات اللازمة لاختبار الضغط على اسطوانة خرسانية:

قبل اختبار الضغط، يجب عدم السماح للأسطوانة بالجفاف تمامًا، يجب ارتداء القفازات والنظارات الواقية للحماية من الضرر الناتج عن كسر العينة.