درود بر دنبال کنندگان سایت آسفالت ایران، ما اومدیم با یک مقاله بسیار جذاب و کاربردی دیگه در حوزه آموزش بتن 😎🖐🏻. پس از اتمام آزمایش های بتن در محل در محل و کسب نتایج مهمترین مرحله تجزیه و تحلیل و تفسیر نتایج روش تخمین مقاومت بتن است. محاسبه متوسط نتایج را نمیتوان به عنوان تخمین مقاومت بتن در سازه محسوب کرد. بلکه با استفاده از روشهای آماری برای دقیق بودن نتیجه گیری ضروری است. در این مطلب اهمیت ترکیب کردن چندین روش آزمایش چگونگی انتخاب محل آزمایش و روشهای آماری تفسیر مورد بررسی قرار گرفته است.
مراحل برنامه ریزی آزمایش ها و تفسیر نتایج
برای آن که از مطالب قبلی وبسایت راجب بتن ارائه شد. در این مقاله روش تخمین مقاومت بتن به نحو مطلوب استفاده شود و جایگاه هر بخش در برنامه ریزی و تفسیر نتایج مشخص گردد. ابتدا مراحل به ضرورت نمودار در شکل زیر نشان داده شده است.
ترکیب روش ها
منظور از ترکیب روشها در روش تخمین مقاومت بتن، استفاده از دو یا تعداد بیشتر روشها برای تخمین مقاومت است. با ترکیب نتایج ارتباط بین متغیرها برقرار میگردد. ترکیب روش ها قابلیت اعتماد تخمین مقاومت را افزایش می دهد. تئوری پشتوانه در ترکیب روشها این است که اگر دو روش به طرق مختلف تحت تأثیر یک عامل قرار داشته باشند، ترکیب آنها سبب حذف دو اثر میشود و دقت در تخمین مقاومت بهبود می یابد. برای مثال افزایش مقدار رطوبت بتن باعث افزایش سرعت پالس میشود اما اعداد بازگشت کاهش می یابند.
ترکیب روش آزمایش چکش اشمیت (عدد بازگشت) و روشهای دیگر مانند آزمایش التراسونیک بتن سبب رابطه مقاومت با ضرایب ارتباط بیشتری میشود تا آن که هر یک از روش ها به تنهایی استفاده شوند. از طرف دیگر ترکیب روشها برای مقرون به صرفه کردن برنامه ارزیابی بسیار مفید است و باعث کاهش هزینه آزمایش ها می شود.
خصوصيات آماری نتایج روش های تخمین مقاومت بتن
اهمیت آنالیز آماری روش تخمین مقاومت بتن:
در طراحی سازه برای ایمنی در مقابل بارهای وارده، معمولاً از مقاومت فشاری مشخصه fc استفاده می شود. مقاومت بتن در سازه متغیر است و مقاومت فشاری مشخصه تقريباً مقاومتی است که انتظار میرود با احتمال ۹۵ درصد افزایش یابد. به عبارت دیگر انتظار می رود که ۵ درصد آزمایشها کمتر از مقاومت مشخصه باشد. برای حصول اطمینان از این که شرط یاد شده محقق میشود، بتن مصرفی در سازه باید از مقاومت متوسط بیشتر از مقدار fc برخوردار باشد (این مفاهیم در بخش ۵-۸ به طور کامل تشریح شده است). به طور کلی برای تخمین با قابلیت اعتماد مقاومت فشاری بتن در سازه، بر اساس آزمایش ها در محل، باید منابع عدم قطعیت به شرح زیر در محاسبات منظور شود:
- عدم قطعیت مقدار متوسط نتایج آزمایشها در محل (تکرار پذیری).
- رابط بین مقاومت فشاری و منابع آزمایشها در محل.
- تغییرات پنهان در مقاومت فشاری بتن در سازه.
قابلیت تکرار (تکرار پذیری) نتایج آزمایشها
در روش تخمین مقاومت بتن عدم قطعیت مقدار میانگین نتایج آزمایشها تابع انحراف استاندارد نتایج و تعداد آزمایشها است. انحراف استاندارد خود تابع تکرار پذیری آزمایش و تغییرات در بتن در سازه می باشد. در این دستورالعمل منظور از تکرار پذیری، انحراف استاندارد یا ضریب تغییرات تکرار آزمایشهایی است که توسط یک اپراتور برروی یک بتن معین انجام می شود. معمولاً به این ترتیب، تکرار پذیری با تغییرات در محدوده آزمایش نامیده می شود و نشانه پراکندگی پنهان در یک روش آزمایش میباشد. مقادیر تکرار پذیری آزمایشها در منابع اختلاف دارند زیرا نوع مخلوط ها، در برنامه آزمایشگاهی با تجزیه و تحلیل داده ها با یکدیگر فرق دارند.
در این بخش تکرار پذیری آزمایشها بر مبنای منابع متفاوت ارائه شده است.
_________________________________________________________________
شاید دوست داشته باشید بخوانید✔️
_________________________________________________________________
روش اعداد بازگشت
انحراف معیار تکرار پذیری آزمایش اعداد بازگشت ۲/۵ عدد است. اما از آنجایی که ضریب تغییرات پارامتر بهتری برای اندازه گیری تکرار پذیری است بنابراین اگر ضریب تغییرات چکش اشمیت در نظر گرفته شود، مقدار میانگین ضریب تغییرات ۱۵ درصد است.
روش مافوق صوت
برخلاف روشهای دیگر که نسبتاً لایه نازکی از بتن در سازه را مورد بررسی قرار می دهند، روش مافوق صوت تمام ضخامت بتن بین مولدها را تحت آزمایش قرار می دهد. بنابراین اختلاف موضعی در ترکیب بتن، تأثیر قابل ملاحظه ای در مدت انتقال صوت ندارد. بنابراین انتظار میرود که تکرار پذیری این روش بهتر از روش های دیگر باشد. به طور کلی ضریب تغییرات روش مافوق صوت ۲ درصد برای ضخامت بتن بین ۰/۳ تا 6m می باشد.
روش بیرون کشیدن
ضریب تغییرات آزمایش بیرون کشیدن تحت تأثیر نسبت مقاومت ملات به مقاومت سنگدانه درشت و اندازه حداکثر سنگدانه است. هر چه مقدار مقاومت ملات به مقاومت سنگدانه نزدیکتر باشد تکرار پذیری بهبود می یابد. از طرف دیگر هر چه اندازه حداکثر سنگدانه کمتر از عمق نفوذ قطعه فلزی آزمایش بیرون کشیده باشد تغییرات کمتر میشود و تکرار پذیری بهتر میشود به طور کلی ضریب تغییرات آزمایش بیرون کشیدن ۸ درصد است.
نمونه های مغزه
برای مغزه ها میتوان ضریب تغییرات را ۵ درصد و ضریب تغییرات و نمونه های استوانه ای استاندارد را ۳ درصد فرض نمود.
بر اساس ضرایب تغییرات یاد شده میتوان تعداد آزمایشها برای هر روشی را محاسبه نمود. به عنوان یک قاعده، تعداد آزمایشهای متناظر در هر سطحی از مقاومت (در هر محل) باید به نحوی انتخاب شود که متوسط آزمایشها در محل و مقاومت های فشار دارای عدم قطعیت مشابه باشند. برای اینکه این شرط تحقق یابد، نسبت تعداد آزمایشها باید مساوی با مربع نسبت ضرایب تغییرات آزمایشها باشد. اگر دو عدد آزمایش مقاومت فشاری برای هر سطح از مقاومت در نظر گرفته شود، تعداد مورد نیاز آزمایشها از رابطه ۵-۱محاسبه میشود.
که در آن:
ni = تعداد آزمایش در محل
Vi = ضریب تغییرات آزمایش در محل
Vs = ضریب تغییرات آزمایش استاندارد (نمونه های استوانه ای استاندارد)
فرمول 4-1 را نیز میتوان به عنوان یک رابطه کلی نیز در نظر گرفت و در مواقعی که از دو نوع آزمایش در محل استفاده می شود، برای محاسبه تعداد آزمایش یکی از دو نوع استفاده نمود.
فرض می شود که دو روش آزمایش با مقادیر تکرار پذیری که با ضریب تغییرات بیان می شود، مساوی با V1 و V2 باشند. اگر قرار باشد که آزمایش بتن با درجه یکسان قطعیت انجام شود. تعداد آزمایشهای مورد نیاز n1 و n2 برای هر یک از روشها از رابطه ۵-۲ به دست می آید.
برای مثال فرض شود که روش اول دارای ضریب تغییرات 4 و روش دوم از ضریب تغییرات برابر با ۲ برخوردار است. بنابراین تعداد آزمایشهای مورد نیاز برای روش اول بازای هر یک آزمایش روش دوم برابر است با:
بنابراین برای درجه مساوی از قطعیت اگر آزمایش با روش اول انجام می شود برای روش دوم باید 4 آزمایش انجام گردد. باید توجه داشت که تعداد آزمایشهای ذکر شده در جدول ۵-۱ فقط به اساس ضرایب تغییرات محاسبه نشده است بلکه هزینه نسبی آزمایشها نیز منظور شده است. بنابراین تعداد آزمایشهای ذکر شده تا حدی با فرمول متفاوت است.
ایجاد رابطه مقاومت
یکی از مهمترین مراحل روش تخمین مقاومت بتن در سازه، تهیه رابطه مقاومت از سازه مورد نظر است. برای تهیه منحنی یا رابطه مقاومت بتن، ابتدا بر اساس بررسی مقدماتی و تخمین یکنواختی بتن در سازه، ۶ تا ۹ محل جهت مغزه گیری انتخاب می گردد. از هر محل دو مغزه استخراج میشود. اما قبل از مغزه گیری آزمایشهای دیگر مانند مافوق صوت در محل مغزه گیری انجام میگردد. تعداد مورد نیاز آزمایشها در بند ۵-۷-۲ تشریح شده است. سپس رابطه مقاومت فشاری مغزه ها و نتایج متناظر آزمایشهای دیگر از همان محل مغزه ها، به صورت منحنی ترسیم می شود. این رابطه یا منحنی که به عنوان منحنی کالیبره خاص نامیده میشود به عنوان تحمین مقاومت بقیه نقاط از سازه مورد استفاده قرار می گیرد.
قبل از آن که از نتایج مغزه ها و آزمایشهای دیگر برای تهیه منحنی رابطه مقاومت استفاده شود، باید میانگین و انحراف معیار آزمایشها محاسبه گردد. اگر نتایج هر یک آزمایشها به اندازه دو انحراف معیار از مقدار میانگین بیشتر باشد باید آن نتایج را با دقت مورد بررسی قرار داد. اگر دلیل اختلاف نتایج مورد نظر، شرایط غیر معمول محلی آزمایش باشد و یا آزمایش کردن نمونه با اشکال روبه رو بوده است، باید آن نتایج حذف گردد.
آسفالت ایران
همانطور که ممکن است انتظار داشته باشید، آسفالت ایران منبع مهمی برای اطلاعات مفید در مورد آزمایشات بتن است. پیش از این هم مطالبی در مورد آزمایش های حوزه بتن با تجهیزات آزمایشگاه بتن ارائه دادیم. امیدواریم این مقاله به شما در روش تخمین مقاومت بتن و درک روش ها و نحوه انتخاب تجهیزات آزمایش کمک کند. همچنین این مقاله از کتاب آزمایش های مخرب، غیر مخرب بتن بر گرفته شده است.
ممنون که تا انتهای این مقاله همراه ما بودید…