تست مقاومت کششی بتن

تست مقاومت کششی بتن | تست سیلندر شکاف بتن | روش تست مقاومت کششی

مقاومت کششی بتن چیست؟

مقاومت کششی بتن توانایی بتن برای مقاومت در برابر نیروی کششی یا تنش اعمال شده به آن است. مقاومت کششی بتن با آزمایش استوانه شکافی روش بتن اندازه گیری می شود. استحکام کششی بتن با واحد نیرو در هر سطح مقطع (N/mm مربع یا Mpa) اندازه گیری می شود.
همانطور که می دانیم عملکرد بتن در تراکم خوب است، اما در نیروی کشش ضعیف است. برای تعادل، این وضعیت آرماتور در بتن برای جلوگیری از تشکیل ترک ارائه شده است.

چرا بتن در تنش ضعیف است؟

بتن یک ماده جامد واحد مانند فولاد نیست که هم در کشش و هم در فشار قوی باشد. از اختلاط مواد سیمانی، آب و سنگدانه (و گاهی اوقات مواد افزودنی) تولید می شود.

منطقه انتقال رابط

"منطقه انتقال رابط" ضعیف ترین حلقه در ساختار است. هنگامی که فشار یا نیروی فشاری به ناحیه اعمال می شود، سنگدانه بار را از یکی به دیگری منتقل می کند. بنابراین، بتن در فشار برای مقاومت در برابر تنش های فشاری به مقاومت زیادی نیاز ندارد.
در مورد تنش‌های کششی ایجاد شده در بتن، سنگ‌دانه‌ها سعی می‌کنند از یکدیگر جدا شوند، بنابراین این ناحیه انتقال سطحی باید تنش‌های کششی را تحمل کند تا کل سیستم را در کنار هم نگه دارد. از آنجایی که استحکام این ناحیه رابط ضعیف تر از سنگدانه ها است، بنابراین شکست با تنش های بسیار کمتر شروع می شود.
مطابق با استاندارد IS 456:2000، مقاومت کششی بتن توسط معادله داده می شود.
مقاومت کششی بتن تحت کشش مستقیم تقریباً یک دهم مقاومت بتن تحت فشار در نظر گرفته می شود.

عوامل موثر بر مقاومت کششی بتن

• کیفیت مواد اولیه - سیمان، ماسه و سنگدانه.
• نسبت آب سیمان
• نسبت درشت به دانه ریز
• نسبت سیمان سنگدانه
• سن بتن
• تراکم بتن
• درجه حرارت
• رطوبت نسبی
• عمل آوری 

روش های تست مقاومت کششی بتن

برای مقاومت کششی بتن می توان از روش های آزمایش زیر استفاده کرد.
آزمایش کشش تک محوری: این یک آزمایش کشش مستقیم است که در آن یک نمونه بتنی در انتها نگه داشته و از هم جدا می شود و باعث ایجاد تنش کششی تک محوری در آن می شود. تست کششی تک محوری یکی از آزمایشات دشوار و پیچیده برای خوشبو کردن بتن است اما مقاومت کششی واقعی بتن را نشان می دهد.
آزمایش سیلندر شکاف: در این آزمایش یک استوانه بتنی به صورت افقی بین سطوح بارگذاری قرار می گیرد و در امتداد قطر آن بارگذاری می شود. این بارگذاری منجر به ایجاد تنش کششی جانبی در سیلندر و شکاف کششی آن در امتداد قطر آن می شود. برای روش آزمایش سیلندر شکاف به ASTM C 496 مراجعه کنید.

تست خمشی: در این آزمایش تیر بتنی تحت بارگذاری چهار نقطه ای قرار می گیرد و بارگذاری می شود که دچار گسیختگی شود. نمونه به دلیل تنش های کششی ایجاد شده در الیاف پایین تحت خمش خالص ترک می خورد. این مدول پارگی بتن را می دهد. طبق ASTM C78 انجام می شود. برای تست خمش آزمایش دیگری موجود است که در آن بار توسط بارگذاری نقطه مرکزی طبق ASTM C 293 اعمال می شود. این آزمایش همچنین مقاومت خمشی را ارائه می دهد که کمی بالاتر از آزمایش بار 4 نقطه ای خواهد بود.

تست مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن با آزمایش استوانه شکافی به روش بتن اندازه گیری می شود و یکی از ویژگی های مهم بتن به ویژه در ساخت راه ها و باند فرودگاه ها می باشد.
مقاومت کششی بتن به طور کلی از 10% تا 12% مقاومت فشاری آن متغیر است.
برای تعیین مقاومت فشاری مکعب بتنی از نمونه ها و برای آزمایش مقاومت کششی به طور کلی از نمونه های استوانه ای استفاده می شود.

مشخصات تست مقاومت کششی

نمونه

نمونه بتن استوانه ای با قطر 150 میلی متر و طول 300 میلی متر.

محدوده بار

ماشین بارگیری می تواند محدوده بار ثابتی از 1.2 مگاپاسکال در دقیقه تا 2.4 مگاپاسکال در دقیقه اعمال کند. (به طور کلی، آزمایش بر روی دستگاه تست جهانی انجام می شود)

سن آزمون

این آزمایش باید در سن 7 روز و 28 روزگی انجام شود.

تعداد نمونه

برای مقایسه نتایج بهتر حداقل 3 نمونه باید آزمایش شود.

دستگاه

دستگاه تست (1.2 Mpa/min تا 2.4 Mpa)
میله فشاری (قطر - 16 میلی متر و طول - 600 میلی متر)
قالب بتن (ساخته شده توسط فولاد)
ماله
آماده سازی نمونه
از مخلوط بتن با کیفیت خوب نمونه بگیرید.
قالب استوانه ای را تمیز کنید و مطمئن شوید که قالب عاری از گرد و غبار و زنگ زدگی است.
قالب را در سه لایه مساوی با تراکم مناسب به کمک میله کوبنده با بتن پر کنید.
سطح بالایی بتن را توسط ماله صاف نگه دارید.

عمل اوری

قالب با نمونه های بتنی باید با کیسه های گانی مرطوب پوشانده شود یا به مدت 24 ساعت در آب دست نخورده در دمای 2±27 درجه سانتیگراد نگهداری شود.
در پایان 24 ساعت نمونه را خارج کرده و نمونه های بتن را از قالب خارج کنید و بر اساس آزمایش به مدت 7 یا 28 روز در آب غوطه ور شود.
بعد از 24 ساعت قبل از آزمایش نمونه ای را از آب خارج کنید و باید در شرایط خشک باشد.

روش تست مقاومت کششی

روش تقسیم مقاومت کششی بتن مطابق 456 در زیر آورده شده است:
1- سطوح باربر دستگاه و نوار بارگیری عاری از گرد و غبار.
2- نمونه باید قبل از آزمایش بر حسب نیوتن وزن شود.
3- اکنون، نمونه را در مرکز بین نوارهای بارگیری قرار دهید و مطمئن شوید که صفحه بالایی موازی با صفحه پایینی است.
4- سپس بار را به تدریج اعمال کنید تا نمونه شکسته شود و مقدار آن را یادداشت کنید.
5- همین روش برای نمونه های دیگر نیز تکرار شده است

فرمول مقاومت کششی بتن

فرمول مقاومت کششی بتن در زیر آمده است:
Fct - مقاومت کششی بتن
P - حداکثر بار در N/M²
L - طول نمونه
D– قطر نمونه

گزارش

گزارش تست باید شامل جزئیات زیر باشد
•    سن آزمون
•    تاریخ نمونه گیری
•    وزن نمونه
•    عیار بتن

سوالات متداول: مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن توانایی بتن برای مقاومت در برابر نیروی کششی یا تنش اعمال شده به آن است. مقاومت کششی بتن با آزمایش استوانه شکافی روش بتن اندازه گیری می شود. مقاومت کششی بتن با واحدهای نیرو در هر سطح مقطع (N/Mq.M. یا Mpa) اندازه گیری می شود.
استحکام کششی بتن با اندازه گیری می شود
این یک آزمایش استوانه‌ای اندازه‌گیری شده به روش بتن است و واحد اندازه‌گیری آن نیرو در هر سطح مقطع (N/mm مربع یا Mpa) است.

مقاومت کششی بتن برای طراحی 

مقاومت کششی بتن پارامتر بسیار مهمی است که در طراحی مورد توجه قرار می گیرد. این می تواند تأثیر قابل توجهی بر سایر مقاومت های عنصر سازه ای در خمش بگذارد زیرا حدود 10 درصد مقاومت فشاری بتن است.
در این مقاله به پیشینه و روش های ارزیابی مقاومت کششی بتن می پردازیم.

مقاومت کششی بتن چقدر است؟

عنصر بتنی تحت کشش خالص یا اثر ترکیبی فشار و کشش. ستون بتنی که برای آویزان کردن کف استفاده می شود را می توان نمونه ای از کشش خالص دانست.
یک تیر بتنی که تحت عمل خمشی قرار می گیرد دارای تنش های کششی و فشاری در همان مقطع است. با این حال، در نظر گرفتن مقاومت کششی بتن در طراحی خمشی بسیار کم است، زیرا این بخش ممکن است ترک خورده و سختی خود را که توسط ظرفیت کششی بتن ایجاد می شود، از دست بدهد.
اما در طرح های پیش تنیده، استحکام کششی برای دسینگ در نظر گرفته می شود. این مقدار معینی از ظرفیت کششی بتن را در طرح گنجانده است.

چرا استحکام کششی بتن مهم است؟

همانطور که در بالا توضیح داده شد، ما برای استفاده از بهترین بتن، مقاومت کششی را برای طراحی در نظر می گیریم. اگر بتوانیم آن را در نظر بگیریم، ارزش نسبتاً بزرگی است که می تواند به طراحی کمک کند.
با این حال، در اغلب موارد، ما نمی‌توانیم استحکام کششی را در نظر بگیریم، زیرا وقتی ترک می‌خورد، سفتی ایجاد شده توسط استحکام کششی را از دست می‌دهد.
در طراحی تیرهای پس کششی و پیش کششی، مقاومت کششی را برای بهبود ظرفیت سازه در نظر می گیریم. طبق استاندارد BS 8110، سه کلاس مقاومت برای طراحی های پیش تنیدگی وجود دارد.
جدول زیر تنش کششی مجاز با توجه به ترک خوردگی بتن را نشان می دهد. این هزینه ها با توجه به دوام بتن نیز انجام می شود.

علاوه بر این، استحکام کششی عامل غالب در کنترل ترک است. استحکام کششی یکی از عوامل مهمی است که می تواند به جلوگیری از ترک کمک کند.

چگونه مقاومت کششی بتن را بدست آوریم؟

روش تجربی توسط محققان مختلف برای یافتن استحکام کششی و مقادیری که باید برای طراحی در نظر گرفته شود پیشنهاد شده است.
در این مقاله، ما بر روی مقادیر داده شده در استانداردهای مختلف تمرکز می کنیم.

BS 8110 قسمت 01 1997

کد معیارهای استحکام کششی را برای اعضای پیش کشنده تبلیغاتی پس از کشش مشخص می کند.
یوروکد 2
جدول 3.1 مقاومت کششی بتن را برای هر درجه از بتن نشان می دهد و معادله ای برای محاسبه آن بسته به مقاومت فشاری آن ارائه شده است.