راهنمای مطالعه

تست Pull out بتن

تست Pull out بتن (آزمایش بیرون کشیدگی)، یکی از تست های تخصصی بتن برای تعیین مقاومت استاتیکی بتن در محل است. مونتاژ و عملکرد ابزار مورد استفاده در آزمایش بیرون کشیدگی بتن ساده بوده و نیاز به تخصص خاصی ندارد.
آزمایش Pull out به وسیله روش های LOK و CAPO صورت می پذیرد. تجهیزات این آزمایش به نحوی طراحی گردیده که موجب پدید آمدن نیروهای کششی می شوند. نیروهای بیرون کشیدگی به مقاومت فشاری بتن مرتبط است. این همبستگی به واسطه ارزیابی نیروی مورد نیاز برای کشیدن یک پروب فولادی از صفحه ی مدور به دست می آید. ماهیت آزمایش بیرون کشیدن بر این اصل استوار است که حداکثر نیروی کششی که به قطعه نصب شده در داخل بتن اعمال می گردد، در لحظه گسیختگی بتن به مقاومت فشاری بتن بستگی دارد.

روش انجام تست Pull out (بیرون کشیدگی)

فرایند آزمایش بیرون کشیدگی بتن در ابتدا با ثابت کردن تجهیزات آغاز میشود. تجهیزات آزمایش بیرون کشیدگی بتن، نیروی لازم برای بیرون کشیدن قسمتی از بتن سخت شده به شکل مخروط را تأمین میکنند. مقدار نیروهای بیرون کشیدگی تا حد زیادی به مقاومت فشاری بتن وابسته است. روش آزمایش بیرون کشیدگی بتن، هیچگونه اطلاعات آماری جهت ارزیابی سایر مشخصه های مقاومتی مهیا نمی کند.

مفهوم تست Pull out در واقع بر مبنای اندازه گیری نیروی مورد نیاز برای بیرون کشیدن یک دیسک یا پروب فولادی دایره ای به قطر ۲۵ و ضخامت ۸٫۵ میلی متر قرار گرفته در بتن می باشد. دالی یا پروب فولادی در بتن تازه یا بعد از ساخت درون بتن قرار داده می شود. این آزمایش شامل یک میله فولادی است که به یک دیسک فلزی متصل می باشد. این دیسک در عمق ۲٫۵ سانتی متری سطح بتن قرار داده می شود. در زمان آزمایش، میله از دیسک و بتن خارج می شود و یک پیچ فولادی سخت به جای آن جایگزین می شود. سپس جک هیدرولیکی دستی که دارای یک تکیه گاه حلقوی به قطر داخلی ۵۵ میلی متر می باشد بر روی سطح بتن قرار داده می شود. در آخر مهره زیر جک به پیچ فولادی متصل می شود و نیروی کششی در حدود ۱۰-۶۰ کیلونیوتن را به آن اعمال می کند.

در انجام آزمایش بیرون کشیدگی تنش های سه بعدی پیچیده ای در داخل بتن گسترش می یابد. تحلیل های عددی انجام شده قبل از مرحله ترک نشان می دهد که تنش های اصلی بتن در قسمت بالای قطعه فلزی بیشتر می باشد. معیارهای گسیختگی پیشنهاد شده شامل:

الف) مقاومت فشاری بتن، زیرا شکست در اثر خرد شدن بتن اتفاق می افتد.
ب)طاقت شکست بتن و

ج)قفل و بست سنگ دانه ها در اطراف ترک های محیطی می باشد.

عوامل تأثیرگذار بر تست Pull out بتن:

مقاومت بیرون کشیدگی به مقاومت فشاری مرتبط است. این روابط متأثر از عوامل زیر هستند:
-چیدمان قطعات مدفون
– ابعاد حلقه باربری
– عمق مدفون سازی
– نوع سنگدانه های مورد استفاده در بتن
در صورتی که ابعاد آزمایش بیرون کشیدگی و نمونه های مورد استفاده در آزمایش مقاومت فشاری دارای مشخصه های زیر باشند، رابطه بین مقاومت آزمایش و مقاومت فشاری از مقبولیت بیشتری برخوردار خواهد بود:
-اندازه مشابه و
-دانسیته مشابه و
-عمل آوری تحت شرایط یکسان
قبل از استفاده، باید روابط بین مقاومت ها برای سیستم آزمایش و یک مخلوط بتنی جدید تعیین شود. به طور تجربی ثابت شده است که نیروی بیرون کشیدگی با مقاومت فشاری بتن یک رابطه خطی دارد. مطالعات به عمل آمده نشان می دهد که این رابطه مستقل از نسبت آب به سیمان، نوع سیمان و شرایط عمل آوری می باشد و اثر اندازه سنگدانه نیز خیلی کم است. بانگی در سال ۱۹۸۳ رابطه خطی زیر را برای نیروی بیرون کشیدگی و مقاومت فشاری پیشنهاد کرده است.

l=5+0.64f

که در آن l نیروی بیرون کشیدگی بر حسب کیلو نیوتن و f مقاومت فشاری بتن بر حسب مگاپاسکال می باشد.

اهداف تست Pull out بتن

-اندازه گیری مقاومت فشاری بتن
-تعیین مقاومت بتن برای اجرای عملیات پس کشیدگی
-تعیین زمان برداشتن قالب ها و پایه ها بر مبنای مقاومت بتن

کاربرد تست Pull out بتن

کاربرد آزمایش Pull out بتن:

از آزمایش بیرون کشیدگی بتن برای تخمین مقاومت بتن در محل و در نتیجه تعیین نکات زیر استفاده میشود.

-برای تعیین مقاومت بتن به منظور اجرای عملیات پس کشیدگی
-به منظور ارزیابی زمان باز کردن قالب ها و شمع ها بر مبنای مقاومت واقعی بتن
-اتمام عمل آوری بتن بر مبنای رسیدن به مقاومت مطلوب
-به علاوه از آزمایش بیرون کشیدگی پس از نصب، برای تخمین مقاومت بتن در سازه ی موجود استفاده می شود. آزمایش بیرون کشیدگی بتن به روش های LOK و CAPO صورت می پذیرد. مبنای اصلی آزمایش بیرون کشیدگی در دو روش مذکور، آن است که تجهیزات آزمایش، نیروی کششی تولید می کنند و منجر به نتایجی می شوند که از همبستگی بسیار زیاد با مقاومت فشاری بتن برخوردار هستند.

آزمایش CAPO

اصول انجام آزمایش CAPO مانند آزمایش بیرون کشیدگی است. آزمایش CAPO به آزمایش برش و بیرون کشیدگی معروف است.
در آزمایش برش و بیرون کشیدگی، از یک حلقه فولادی استفاده می شود. در این روش در بتن سخت شده مته زنی می شود و در داخل حفره ایجاد شده، قطعه فلزی تعبیه می گردد.

اصول انجام آزمایش CAPO مانند آزمایش بیرون کشیدگی است. آزمایش CAPO به نام آزمایش برش و بیرون کشیدگی معروف است.
در آزمایش برش و بیرون کشیدگی، از یک حلقه ی فولادی استفاده می شود. در این روش بتن سخت شده مته زنی می شود و در داخل حفره ایجاد شده، قطعه فلزی تعبیه می گردد.

این حلقه مانند آزمایش LOK ،در مقابل یک فشار مخالف قرار می گیرد. حلقه از طریق یک حفره مرکزی به درون یک شکاف ۲۵ میلیمتری با عمق ۲۵ میلیمتر هدایت می شود. دستگاه مته زنی برای ایجاد حفره در بتن استفاده می شود. این دستگاه ها در روش نصب در بتن سخت شده یا Capo کاربرد دارد.
نیروی کششی حاصل از تجهیزات را اندازه گیری کنید و مقاومت فشاری را به کمک نمودار کالیبراسیون متداول نیروی کششی تعیین کنید. روش آزمایش CAPO ،از انعطاف پذیری بیشتری برای اجرای آزمایش بتن در محل بر روی بتن سخت شده ی سازه های موجود برخوردار است. به علت عمق بیشتر، آزمایش مذکور نسبت به آزمایش چکش اشمیت و آزمایش نفوذ، بهتر است.

آزمایش LOK

قاعده انجام آزمایش LOK مشابه آزمایش بیرون کشیدگی بتن است. همبستگی آزمایش نیز به واسطه اندازه گیری نیروی مورد نیاز برای کشیدن یک قالب ۲۵ میلیمتری در صفحه فولادی تعیین می شود.

صفحه فولادی هنگام بتن ریزی در عمق ۲۵ میلیمتری از بتن تازه قرار داده می شود. صفحه فولادی را باید به گونه ای در بتن مدفون نمود که هیچ گونه حباب هوایی در زیر صفحه فولادی ایجاد نشود. پیچ کشش به صفحه فولادی متصل شده و پس از دوره عمل آوری، صفحه فولادی ۲۵ میلیمتری تا لحظه شکست بتن، کشیده می شود. با بیرون کشیدن صفحه فولادی، یک قطعه مخروطی شکل از بتن، استخراج گردیده و میزان نیروی بیرون کشیدگی ارزیابی می شود. از این آزمایش برای ارزیابی مقاومت اولیه و در نتیجه یافتن مقاومت فشاری به کمک منحنی کالیبراسیون استفاده می شود. منحنی مذکور بر مبنای آزمایش های میدانی و آزمایشگاهی روی مکعب های بتنی و قالب های حاصل از نمونه بیرون کشیدگی با گریدهای مختلف بتن، مهیا می گردد. آزمایش LOK ،یکی از معروفترین آزمایش های Pull out بوده که از آن برای ارزیابی مقاومت اولیه سازه استفاده می شود.

سوالات متداول