آزمایش بتن کارگاهی
آزمایش بتن کارگاهی
- هدف از انجام آزمایش
به دست آوردن مقاومت فشاری یک نمونه مکعبی سانتی متر و مقاومت کششی یک نمونه تیر سانتی متری
- تئوری آزمایش :
در این آزمایش با استفاده از طرح اختلاطی که داده شده ، مواد تشکیل دهنده ی بتن یعنی سیمان و آب و سنگدانه ها که شامل سنگدانه های ریز ( شن ریز و ماسه ) و سنگدانه های درشت ( شن درشت ) را با هم مخلوط کرده و پس از آزمایش اسلامپ در قالب های مذکور ریخته و پس از خودگیری بتن ، آن را برای به دست آوردن مقاومت فشاری نمونه مکعبی و مقاومت کششی نمونه تیر ، درون دستگاه پرس هیدرولیکی قرار می دهیم تا مقاومت ها را به دست آوریم .
به علت در دسترس نبودن دستگاه مناسبی برای اندازه گیری مقاومت کششی نمونه بتنی تیر ، از کشش ناشی از خمش در تیر بتنی ، مقاومت کششی را محاسبه می نماییم .
- شرح عملی آزمایش :
طبق دستور العمل داده شده ، مصالح مورد نیاز را مطابق با مقادیر زیر ، با هم کاملا در تشت مخصوص اختلاط ، مخلوط کردیم .
مقادیر مصالح مخلوط شده به شرح زیر می باشند :
سیمان : ۵.۰۶۸ کیلوگرم
آب : ۲.۴۴۸ کیلوگرم
شن ریز : ۳.۵۷۱ کیلوگرم
شن درشت : ۵.۳۵۲ کیلوگرم
ماسه : در ابتدا مقدار ماسه تعیین نشده بود . در ابتدا مقدار ۲۰ کیلوگرم ماسه تهیه نمودیم . به دلیل اینکه با افزودن ماسه اسلامپ کاهش خواهد یافت ، پس از اختلاط مصالح با یکدیگر و اضافه نمودن تدریجی ماسه ، هنگامی که به اسلامپ مورد نظر رسیدیم ، افزودن ماسه را متوقف می کنیم .
در این جا هنگامی که به اسلامپ ۵.۵ رسیدیم ، افزودن ماسه را متوقف کرده و مقدار ماسه مانده را از مقدار اولیه آن کم می کنیم که مقدار ماسه استفاده شده در مخلوط به شرح زیر محاسبه گردید :
کیلو گرم
بعد از مخلوط کردن کامل مصالح ، درون قالب ها را روغن کاری کرده تا عمل خارج سازی بتن از قالب به سهولت انجام پذیرد . سپس مخلوط را در سه لایه درون قالب ها جای می دهیم و پس از ریختن هر لایه ، برای خارج ساختن حباب های هوا که ضعف بتن را سبب می شود ، نمونه ها را با دستگاه مخصوص لرزش ، می لرزانیم .
لپس از یک روز بتن را از درون قالب خارج کرده و درون حوضچه ی آب قرار می دهیم تا عمل هیدراتاسیون آب به خوبی انجام پذیرد . بعد از مدت یک هفته ، نمونه ها را از حوضچه آب خارج کرده و به منظور انجام آزمایش مقاومت فشاری و کششی وارد دستگاه پرس هیدرولیکی می کنیم که برای نمونه ی مکعبی سانتی متر ، مقدار مقاومت فشاری به دست آمد .
مقدار نیرو نیز طبق رابطه ی ، یا
F = 43.65 (ton) به دست می آید .
برای به دست آوردن مقاوتم کششی تیر بتنی ، تیر را درون دستگاه قرار می دهیم . در این آزمایش طول تیر ۵۰ سانتی متر بود که چون از هر انتهای آن ۱۰ سانتی متر بیرون دستگاه قرار داشت ، ما طول تیر را ۳۰ سانتی متر در نظر می گیریم .
دستگاه چنین وضعیتی خواهد داشت :
| F |
| L/2 |
| L |
| M |
برای به دست آوردن بیشترین نیروی کششی ، باید طبق رابطه ی ، مقدار لنگر بیشترین مقدار را داشته باشد که با رسم دیاگرام برشی تیر ، بیشترین مقدار لنگر در وسط این تیر یعنی قرار دارد . با روش زیر ، مقدار لنگر در وسط تیر بتنی به دست می آید .
| L |
| شکل۱ – نمودار لنگر خمشی در طول تیر بتنی |
| F |
| M |
| V |
| F/2 |
| L/2 |
| شکل۲ – محاسبه لنگر خمشی در وسط تیر |
چون در مقطع تیر ، b=h=10 سانتی متر است داریم :
مقاومت کششی تیر بتنی همانطور که ملاحظه می گردد ۴۳۰۷.۳۱ حاصل شد .
- نتیجه گیری :
با توجه به رابطه ای که برای بدست آوردیم ، نتیجه می گیریم که هرچقدر مقدار نیرو ( F ) و طول تیر ( L ) افزایش پیدا کند ، مقدار نیز افزایش پیدا خواهد کرد .
منبع : آموزش ساخت و ساز
