القوة الضاغطة للخرسانة ، اختبار المكعب ، الإجراء ، النتائج
القوة الضاغطة للخرسانة ، اختبار المكعب ، الإجراء ، النتائج
توفر القوة الضاغطة للخرسانة فكرة عن جميع خصائص الخرسانة. من خلال هذا الاختبار الفردي ، يستطيع أحدا ان يقرر ما إذا كان تم عمل الخرسانة بطريقة صحيحة أم لا. تتراوح قوة ضغط الخرسانة للبناء العام من 15 ميجا باسكال (2200 رطل / بوصة مربعة) إلى 30 ميجا باسكال (4400 رطل / بوصة مربعة) وما فوق في الهياكل التجارية والصناعية
تعتمد القوة الضاغطة للخرسانة على العديد من العوامل مثل نسبة الماء إلى الإسمنت ، وقوة الأسمنت ، ونوعية المواد الخرسانية ، ومراقبة الجودة أثناء إنتاج الخرسانة ، إلخ.
يتم اختبار قوة الضغط إما على المكعب أو الأسطوانة. توصي الرموز القياسية المختلفة باستخدام أسطوانة خرسانية أو مكعب خرساني كعينة قياسية للاختبار. الجمعية الأمريكية لاختبار المواد توفر ASTM C39 / C39M طريقة اختبار قياسية للقوة الضاغطة لعينات الخرسانة الأسطوانية.
تعريف القوة الضاغطة للخرسانة
القوة الضاغطة هي قدرة المادة أو الهيكل على حمل الأحمال على سطحها دون أي كسر أو انحراف. تميل المادة الموجودة تحت الضغط إلى تقليل الحجم ، بينما في حالة التوتر ، يطيل الحجم.
صيغة القوة الضاغطة للخرسانة
صيغة القوة الضاغطة لأي مادة هي الحمل المطبق في نقطة الفشل على منطقة المقطع العرضي للوجه التي تم تطبيق الحمل عليها.
الإجراء: اختبار القوة الضاغطة لمكعبات الخرسانة
لاختبار المكعب ، يتم استخدام نوعين من العينات إما مكعبات بحجم 15 سم × 15 سم × 15 سم أو 10 سم × 10 سم × 10 سم اعتمادًا على حجم الركام. تستخدم لمعظم الأعمال قوالب مكعبة بحجم 15 سم × 15 سم × 15 سم.
تسكب هذه الخرسانة في القالب ويخفف بشكل صحيح حتى لا يكون هناك أي فراغات. بعد 24 ساعة تتم إزالة هذه القوالب وتوضع عينات الاختبار في الماء للعلاج. يجب أن يكون السطح العلوي لهذه العينة متساوية وناعمة. يتم ذلك عن طريق وضع معجون الأسمنت والانتشار بسلاسة على كامل مساحة العينة.
يتم اختبار هذه العينات بواسطة آلة اختبار الضغط بعد 7 أيام من المعالجة أو 28 يومًا من المعالجة. يجب أن يطبق الحمل تدريجياً بمعدل 140 كجم / سم 2 في الدقيقة حتى تفشل العينات. الحمل عند الفشل مقسوما على مساحة العينة يعطي قوة الضغط للخرسانة.
فيما يلي إجراء اختبار القوة الضاغطة لمكعبات الخرسانة
- جهاز لاختبار مكعب الخرسانة
- آلة اختبار الضغط
- تحضير عينة المكعب الخرساني
- نسب المواد اللازمة لصنع هذه العينات هي من نفس الخرسانة المستخدمة في هذا المجال.
مثال : عينة 6 مكعبات بحجم 15 سم وارتفاع 15 م أو أعلى
- يتم خلط الخرسانة لاختبار المكعب ، خلط الخرسانة إما باليد أو في خلاط دفعة المختبر
خلط اليد: يخلط الأسمنت والركام الناعم على منصة شديدة الامتصاص بدون ماء حتى يمتزج المزيج جيدًا وله لون موحد
يضاف الركام الخشن ويخلط مع الأسمنت والركام الناعم حتى يتم توزيع الركام الخشن بشكل موحد في جميع أنحاء الدفعة
يضاف الماء وخلطه حتى تبدو الخرسانة متجانسة والاتساق المرغوب
- أخذ عينات من مكعبات للاختبار : بملئ الخرسانة في القوالب في طبقات بسمك حوالي 5 سم مضغوط كل طبقة مع ما لا يقل عن 35 حد لكل طبقة باستخدام قضيب تدك (قطر شريط الصلب 16 مم وطول 60 سم ، رصاصة مدببة في الطرف السفلي)
يتم تخزين عينات الاختبار في الهواء الرطب لمدة 24 ساعة وبعد هذه الفترة يتم وضع علامة على العينات وإزالتها من القوالب وتبقى مغمورة في الماء العذب الصافي حتى يتم إخراجها قبل الاختبار.
الاحتياطات عند الاختبار:
يجب اختبار الماء للمعالجة كل 7 أيام ، ويجب أن تكون درجة حرارة الماء عند 27 + -2 درجة مئوية.
إجراءات اختبار مكعب الخرسانة
أخرج العينة من الماء بعد وقت المعالجة المحدد ومسح الماء الزائد من السطح.
- أخذ بُعد العينة إلى أقرب 0.2 متر
- تنظيف السطح الحاملة لآلة الاختبار
- وضع العينة في الماكينة بحيث يتم تطبيق الحمل على الجوانب المعاكسة لمكعب الزهر.
- محاذاة العينة مركزيًا على اللوحة الأساسية للآلة.
- تدوير الجزء المتحرك برفق باليد بحيث يمس السطح العلوي للعينة.
- القيام بتطبيق الحمل تدريجيًا دون حدوث صدمة ، وبشكل مستمر بمعدل 140 كجم / سم 2 / دقيقة حتى تفشل العينة
- سجل الحمل الأقصى ولاحظ أي ميزات غير عادية في نوع الفشل.
ملحوظة: يجب اختبار ثلاث عينات على الأقل في كل عمر محدد. إذا تفاوتت قوة أي عينة بأكثر من 15 بالمائة من متوسط القوة ، فيجب رفض نتائج هذه العينة. متوسط ثلاث عينات يعطي قوة تكسير الخرسانة. و متطلبات القوة الملموسة.
حسابات القوة الضاغطة: يكون بالخطوات التالية :
حجم المكعب = 15 سم × 15 سم × 15 سم
مساحة العينة (محسوبة من متوسط حجم العينة) = 225 سم 2
قوة ضاغطة مميزة (f ck) في 7 أيام =
الحمل الأقصى المتوقع = fck x area x f.s
يجب إجراء حساب مشابه لمدة 28 يومًا من قوة الضغط
تقارير اختبار مكعب
يحتوي التقرير على المعلومات التالية : علامة تعريف – تاريخ الاختبار – عمر العينة – علاج الظروف ، بما في ذلك تاريخ صنع العينة
- ظهور وجوه مكسورة من الخرسانة ونوع الكسر إذا كانت غير عادية
نتائج اختبار مكعب الخرسانة
متوسط قوة الضغط للمكعب الخرساني = ………. ن / مم 2 (في 7 أيام)
متوسط قوة الضغط للمكعب ملموسة = ………. N / mm2 في 28 يومًا
القوة الضاغطة للخرسانة في العصور المختلفة
تزداد قوة الخرسانة مع تقدم العمر. يوضح الجدول قوة الخرسانة في مختلف الأعمار مقارنة بالقوة في 28 يومًا بعد الصب.
| المدة الزمنية ( العمر ) | نسبة القوة |
| يوم | 16% |
| ثلاث أيام | 40% |
| سبعة أيام | 65% |
| 14 يوم | 90% |
| 28 يوم | 99% |
قوة ضاغطة لمختلف درجات الخرسانة في 7 و 28 يوما
| معدل الخرسانة | أقل قوة ضغط في 7 أيام N/mm2 | خصائص قوة الضغط في 28 يوم N/mm2 |
| 15 m | 10 | 15 |
| 20 m | 13.5 | 20 |
| 25 m | 17 | 25 |
| 30 m | 20 | 30 |
| 35 m | 23.5 | 35 |
| 40 m | 27 | 40 |
| 45 m | 30 | 45 |
إقرأ أيضاً: مواد البناء الذكية – تطبيقات في الهندسة المدنية
