أخر الاخبار

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة

اختبار الخرسانة المتصلدة

هناك العديد من الاختبارات المستخدمة لتقييم الخرسانة المتصلدة من حيث القوه والجودة. وهناك نوعين من الاختبارات، اختبارات متلفة واختبارات غير متلفة. الاختبارات المتلفة تشمل ، اختبار القلب الخرساني لتحديد اجهاد كسر الخرسانة ومقاومتها للضغط. واختبار عمق الكربنة لتحديد أمكانية حدوث صدأ لحديد التسليح. أما الاختبارات غير المتلفة تشمل اختبار الموجات فوق الصوتية لتحديد مدى تجانس الخرسانة. واختبار مطرقة شمديت ويعطي صوره مبدأيه عن مقاومة الخرسانة.

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة
أختبارات الخرسانة المتصلدة

تعتبر اختبارات الخرسانة المتلفة أمرًا حيويًا لتقييم حالة الخرسانة في المباني والمنشآت المختلفة. تتطلب هذه الاختبارات عادةً استخدام أدوات وتقنيات مختلفة لتحديد الأضرار التي تعرضت لها الخرسانة بسبب العوامل الخارجية مثل التآكل والتأكسد والتشققات والكسور. ويستخدم مهندسو الخرسانة هذه الاختبارات لتحديد حالة الخرسانة وتحديد الإجراءات المناسبة لإصلاح الأضرار. فمن المهم أن تتم هذه الاختبارات بانتظام للمحافظة على سلامة المباني والمنشآت وتجنب الأضرار المتراكمة التي يمكن أن تؤدي إلى خسائر كبيرة وحتى الإصابة بالأذى الجسيم.

تعتبر اختبارات الخرسانة غير المتلفة من الأدوات الهامة التي تستخدم لتقييم صحة وجودة الخرسانة في المنشآت الهندسية والإنشائية. تتضمن هذه الاختبارات عدة تقنيات حديثة تستخدم للكشف عن العيوب والتشوهات في الخرسانة دون التسبب في أي ضرر على الهيكل. ويجب على المهندسين والفنيين العاملين في مجال الإنشاءات والهندسة المدنية الاعتماد على هذه التقنيات الحديثة لتحقيق مستويات عالية من الجودة في الخرسانة وضمان سلامة المنشآت والمباني التي تستخدم هذه المادة في إنشائها.

اختبار قوة الضغط للخرسانة ، هو الاختبار الأكثر استخدامًا لتقييم قوة الخرسانة. وهو ينطوي على تطبيق حمولة ضغط على عينة أسطوانية أو مكعب من الخرسانة المتصلدة حتى الفشل. وأقصى حمولة يمكن أن تتحمل العينة هو قوة ضغط الخرسانة. يتم تحديد قوة ضغط الخرسانة من خلال تقسيم الحد الأقصى للحمل على مساحة سطح العينة المعرضة للحمل. يتم إجراء هذا الاختبار عادة على عينات تبلغ من العمر 28 يوما، وهذا هو العمر الذي تحقق فيه الخرسانة معظم قوتها.

وبصفة عامة فأن اختبارات الخرسانة المتصلدة سواء كانت المتلفة منها أو غير المتلقة ضرورية. لتقييم جودة الخرسانة وقوتها ومتانتها وتجانسها وقدرنها على مقاومة التأكل والصدأ مع الزمن. وتساعد هذه الاختبارات على عمل تقييم أنشائي شامل عن حالة الهيكل الخرساني. وتحديد العيوب ومدى التدهور الحادث في الهيكل الخرساني. وبناء عليها يتم وضع خطط المعالجة والإصلاح في خالة وجود عيوب. مما يضمن أن تكون الهياكل الخرسانية آمنة وقوية وطويلة الأمد.

اختبار القلب الخرساني Core Test 

وهو اختبار متلف (Destructive Testing). نلجأ لإجراء اختبار Core test للعناصر الخرسانية في كثير من الحالات من ضمنها ، تحديد مقاومة ضغط الخرسانة خاصة في حالة فشل اختبارات تكسير المكعبات الخرسانية. وفي حاله عدم أخذ المكعبات الخرسانية أثناء الصب أو في حالة عدم وصول المكعبات للإجهاد المطلوب بعد 28 يوم. واستخدام اختبار core test لمعرفة مكونات خلطة الخرسانة ونسبه التجانس بين مكوناتها أو في حالة فك الشدة الخشبية للعنصر الخرساني قبل موعد الفك، أو في حالة سقوط الامطار أثناء الصب.

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة
اختبار القلب الخرساني.

استخراج العينة (Drilling) يجب أن تستخرج العينة عمودية على السطح الموجود فيه و يدون رقم العينة ومكانها و اتجاه أخذها مباشرة. الجهاز عبارة عن مثقاب به آلة ثقب أسطوانية من الماس (ألماظه) و يعمل بالضغط الهيدروليكي. يعتبر قطر العينة 150مم هو القياسي إذا كانت الخرسانة قوية بحيث لا تتأثر بالكسر أثناء انتزاع العينة ولكن قطر100مم هو الشائع الاستخدام وطول العينة لا يقل عن 95% من قطرها.

فحص العينة (Examination) تفحص العينات لتحديد الآتي : وصف الركام بالعينة (الحجم و النوع وحالة السطح والشكل ). حجم الفراغات و التعشيش و أماكن وجودها واتجاهها و تحديد أسبابها وهل نقص في المونة أو نقص في الدمك أو انفصال حبيبي. درجة دمك الخرسانية. توزيع الحبيبات الخرسانية. تركيز الركام بالنسبة للمونة.

أخذ عينة من العنصر الخرساني يعبر عن حالة العنصر بالموقع ومن خلال معالجة العينة لمدة 48 ساعة ثم تكسيرها يتم تحديد مقاومة ضغط الخرسانة الموجودة في الموقع ومواصفات الخلطة الخرسانية. يتم معالجته العينات بغمرها في أحواض مياه لمدة 48 ساعة ويتم معالجة سطح العينات قبل كسرها بحيث يكون سطحها مستوي من الجانبين. وفي حالة العينة الواحدة حصلت على 65% أو أكثر من مقاومتها تعتبر ناجحة وفي حالة أن الاختبار ككل أو متوسط نتائج العينات أعلى من 75% من المقاومة المطلوبة فـأن العينات بتكون ناجحة.

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة
اختبار القلب الخرساني Core test. 

أخيرا بالنسبة للتقرير الخاص بنتائج القلب الخرساني يجب ان يحتوي على ، تاريخ أخذ العينة كاملاً / القطر المتوسط للعينة المختبرة / أكبر و أصغر طول للعينة المستخرجة / الطول بعد عمل الغطاء / طريقة عمل الغطاء / مقاومة الضغط المقاسة / معامل التصحيح للعينات الاسطوانية / مقاومة الضغط المقدرة للمكعب / شكل الخرسانة و شكل الكسر الناتج / وصف نوع الركام / توزيع المواد بالخلطة الخرسانية / درجة دمك الخرسانة / صورة أو صور للعينات ترفق مع التقرير.

اختبار عمق الكربنة بعينة الخرسانة Carbonation Depth Test 

وهو اختبار متلف (Destructive Testing). ويتم إجراء هذا الاختبار لتحديد عُمق الخرسانة المتأثرة بسبب الهجوم المشترك لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والرطوبة ممّا يؤدي إلى انخفاض مستوى قلوية الخرسانة.

يستخدم رذاذ محلول 0.2% من الفينول فثالين كمؤشر للأُس الهيدروجيني للخرسانة. كما يشير تغيير لون الخرسانة إلى اللون الوردي إلى أن الخرسانة تتمتع بصحة جيدة، حيث أما في حالة حدوث أي تغيير في اللون فهذا يوحي بأن الخرسانة متأثرة بالكربنة وإمكانية حدوث صدأ في حديد التسليح تكون كبيرة.

يتم إجراء الاختبار عن طريق حفر حفرة على سطح الخرسانة على أعماق مختلفة لتغطية سماكة الخرسانة، وإزالة الغبار عن طريق نفخ الهواء، ورش الفينول فثالين مع حقنة الطبيب وإبرة على هذه الخرسانة المكسورة المحفورة حديثًا وملاحظة التغير في اللون.

يتم تقدير عُمق الكربنة بناءً على التغيير في ملف تعريف اللون. كما يمكن تحديد قيمة الأُس الهيدروجيني عن طريق تحليل العينات التي تم جمعها عن طريق الحفر من الموقع، وحلها في الماء المقطّر وبالتالي المعايرة في المختبر.

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة
اختبار عمق الكربنة بعينة الخرسانة Carbonation depth test.

اختبار الموجات فوق الصوتية Ultrasonic Test

وهو اختبار غير متلف Non-Destructive Testing. وفي هذه الاختبار يتم إحداث نبضات عبارة عن موجات فوق صوتية لتسرى خلال الجزء المختبر ويتم تعيين زمن انتقالها حيث وجد أن سرعة النبضات خلال جسم صلب يعتمد على كثافة المادة المختبرة وخواص المرو تستعمل هذه الطريقة في مجال الخرسانة لاستنتاج الآتي.

مدى تجانس الخرسانة / اكتشاف الشروخ و الفجوات بالخرسانة / تحديد درجة تلف الخرسانة / قياس عمق طبقة الخرسانة / قيمة مقاومة الخرسانة للضغط / قياس معاير المرونة للخرسانة / مراقبة تطور قيم مقاومة الخرسانة للضغط. وطريقة إجراء الاختبار كما يلي.
  • يتطلب إجراء هذا الاختبار كفاءة عالية.
  • استخدام أجهزة لإنتاج نبضات مناسبة مع المادة.
  • يتم ضبط الجهاز مع جزء المعايرة المرفق مع الجهاز قبل بدء الاختبار على العينة.
  • يتم قياس المسافة التي تسيرها النبضات بدقة.
  • يوضع المرسل Transmitter و المستقبل Receiver على العينة وأن يكون الاتصال تام بين سطحي المرسل و المستقبل و سطح العينة (يستخدم لهذا الغرض الشحم أو عجينة الجلسرين أو الصابون السائل).
  • عند وضع المرسل و المستقبل على العينة يستمر هذا الوضع حتى تثبت القراءة وإذا تأرجحت النتائج بين قراءتين يؤخذ المتوسط.
  • يكون الرقم معبرا عن الوقت T لسريان النبضات خلال الجزء المختبر.
  • تكون سرعة النبضات V كالآتي. V=L/T km/sec طول المسار المقاس L=Length زمن انتقال الموجةT=Transit Time
  • يستخدم منحنى المعايرة الخاص لإيجاد مقاومة ضغط المكعب المكافئ. وقد وضع هذا المنحنى على أساس اختبار مجموعة كبيرة من العينات ذات المقاومة المختلفة وتم قياس سرعة النبضات في كل حالة . دقة النتائج تتراوح بين %53 من القيمة الفعلية لمقاومة الضغط.

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة
اختبار الموجات فوق الصوتية Ultrasonic Test.

  • توجد ثلاث طرق لوضع المرسل و المستقبل وهى: في اتجاهين متضادين (قياس مباشر Direct Transmission) / في الجوانب المجاورة (قياس نصف مباشر Semi-direct Transmission) / في نفس السطح (قياس غير مباشرIndirect Transmission).
  • تستخدم الطريقة الأولى في حالة إمكانية وضع المرسل و المستقبل بهذا الوضع و يمثل ذلك أفضل وضع . أما في الطريقة الثانية فيتم الانتقال على طول السطح وذلك في حالة إمكانية الوصول إلى سطح واحد فقط من العنصر المختبر . وفى هذه الحالة تكون العملية أقل كفاءة من السابق لأن أكبر طاقة تتجه إلى داخل الخرسانة.
  • والطريقة الغير مباشرة لا تعطى معلومات عن الخرسانة الضعيفة والتي تكون تحت السطح القوى المتصلد كما أن تحديد طول المسار أقل دقة وقد وجد أن السرعة في هذه الحالة أقل من الحالة المباشرة.
  • ومن استخدامات هذا الاختبار اكتشاف الشروخ و الفجوات وتعتمد فكرة استخدام الجهاز في اكتشاف الشروخ و الفجوات على حقيقة أن النبضات لا تسرى في الفراغ فتسلك الموجة مسارا أطول وعليو تختلف السرعة فزمن انتقال النبضات يزيد نتيجة لوجود الشروخ.
  • تستعمل الموجات في التعرف على درجة تلف الخرسانة الناتج من تأثير حريق أو عوامل كيمائية أو ميكانيكية وذلك بتحديد سرعة الموجات بالأجزاء السليمة من العنصر الإنشائي و اعتبار أن سرعة انتقال الموجه خلال الطبقة التالفة مساويا للصفر.
  • يستعمل جهاز الموجات فوق الصوتية أيضا في قياس معاير المرونة للخرسانة.

اختبار مطرقة شمديت Schmidt Hammer 

وهو اختبار غير متلف (Non-Destructive Testing) . وتستخدم مطرقة شميدت لتعيين قيم استرشادية عن قيم مقاومة الضغط للخرسانية. وهو اختبار غير دقيق ولا يعتمد على نتائجه في تحديد مقاومة الضغط للعناصر الخرسانية.

اختبار مطرقة شمديت هو اختبار غير تدميري يستخدم لتقييم صلابة الخرسانة. يتم ذلك من خلال قياس السرعة التي ينتشر بها صوت الصدمة عبر الخرسانة باستخدام جهاز يسمى مطرقة شمديت. ويعتمد الاختبار على فكرة أنه كلما كانت الخرسانة أكثر صلابة ، كانت سرعة انتشار الصوت أسرع. ويتم تحليل البيانات التي تحصل عليها المطرقة شمديت لتحديد قوة الضغط النهائية للخرسانة.

اختبارات جودة الخرسانة - اختبار الخرسانة المتصلدة
اختبار مطرقة شمديت Schmidt Hammer.

يمكن استخدام هذا الاختبار في تقييم صلابة الخرسانة في الموقع وبسرعة. ومع ذلك ، يجب الانتباه إلى أنه يعتمد على عدة عوامل ، بما في ذلك نوع الخلطة ومدى تشبع الخرسانة بالماء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاختبار قد لا يكون دقيقًا دائمًا وقد يتطلب التحقق من النتائج باستخدام اختبارات أخرى.
Hussein Abdeldayem
بواسطة : Hussein Abdeldayem
أكثر من أربعة وعشرون (24) عامًا من الخبرة في مشاريع البناء والتشييد بما يخص تنفيذ واستلام بنود الاعمال المدنية والتشطيبات والتصميم الإنشائي وتقييم الحالة الإنشائية للمباني القائمة ووضع الحلول الإنشائية المناسبة لتحسين حالة المبنى وإعادة تأهيله، ونسعى إلى الاستثمار في اكتساب خبرات تنفيذ الأعمال المدنية والتشطيبات والتميز في مجال العمل والوصول لأكبر مكاسب في أقل وقت.
تعليقات



    حجم الخط
    +
    16
    -
    تباعد السطور
    +
    2
    -