کانال گروه مهندسین راه و ساختمان

✅ پاسخ به سه سوال پرکاربرد در زمینه بتن آماده

1⃣ سوال اول :
در صورت مغایرت استاندارد ملی ایران به شماره 6044 (بتن آماده)، با مبحث نهم مقررات ملی یا آئین‌نامه بتن ایران، کدام ملاک است؟

پاسخ :
در هر موضوع تخصصی که مرتبط با آن استاندارد ملی تدوین شده باشد، استاندارد ملی ملاک عمل خواهد بود.


2⃣ سوال دوم :
در دعاوی حقوقی فی‌مابین واحدهای تولیدکننده بتن آماده و مصرف‌کننده بتن، برخی بر این باورند که با ارزیابی مقاومت مغزه تهیه‌شده از بتن سخت‌شده موجود در سازه می‌توان پی به کیفیت بتن فروخته شده برد. آیا این برداشت صحیح است؟

پاسخ :
خیر – کیفیت بتن واحد تولیدی بتن آماده، صرفاً با تهیه نمونه از بتن تازه و قالب‌گیری و نگهداری آن طبق استاندارد و آزمایش آن امکان بررسی دارد. در حالی‌که در کیفیت مغزه‌های اخذ شده از بتن سخت شده در سازه، نحوه بتن‌ریزی، تراکم و عمل‌آوری نهفته و مستتر است و نمی‌تواند کیفیت بتن آماده را به نمایش گذارد.

3⃣ سوال سوم :
بر اساس گزارش‌های ارائه شده از سوی آزمایشگاه‌ها، گاهی اوقات مقاومت بتن در سن 7 روزه بیشتر از سن 28 روزه شده است. این موضوع را چگونه می‌توان تحلیل کرد؟

پاسخ :
مقاومت 28 روزه یک نمونه نمی‌تواند از مقاومت 7 روزه کمتر باشد و گزارش چنین موضوعی می‌تواند حاکی از خطاهای اتفاقی یا سیستماتیک باشد. حتی اگر میزان رشد مقاومت از سن 7 تا 28 روز نیز به دلایلی کم باشد، باز هم نمی‌توان متصور بود که مقاومت در سن بالاتر کمتر از سن پایین‌تر باشد. علت این موضوع را می‌توان در عواملی چون دقت کم اپراتور آزمایشگاه حین نمونه‌گیری، وجود نقص در قالب‌ها (عدم گونیایی و اعوجاج در سطح) و عدم کالیبره بودن دستگاه شکست بتن اشاره کرد.
البته این موضوع، عموماً در هوای گرم (خصوصاً زمانی که دمای بتن کنترل نمی‌شود و دمای آن در حالت تازه به بیش از 30 درجه سانتی‌گراد برسد) رخ می‌دهد. زیرا در این شرایط غالباً میزان رشد مقاومت در بازه‌ی زمانی 7 تا 28 روز به شدت کم می‌شود. علاوه بر این با ریزتر شدن دانه‌های سیمان، یا افزایش عیار سیمان مصرفی، یا افزایش قابل توجه C3S در مقایسه با C2S که هر دو از ترکیبات اصلی سیمان پرتلند هستند، و یا کاهش نسبت آب به سیمان، میزان رشد مقاومت در بازه‌ی زمانی یادشده‌ی فوق کاهش می‌یابد و همین موضوع می‌تواند منجر به نزدیکی مقاومت بتن در سنین 7 و 28 روز گردد.
در خاتمه لازم است یادآوری شود که استفاده از قالب‌های ناگونیا و دارای اعوجاج می‌تواند حتی تا 20 درصد مقاومت بتن را کمتر از مقدار واقعی نمایش دهد. این موضوع غالباً در قالب‌های پلاستیکی و پلیمری ملاحظه می‌شود. لذا در صورت استفاده از این نوع قالب‌ها، باید به صورت مداوم وضعیت فیزیکی آن‌ها کنترل شود.

🔹 تغییرات قابل‌ملاحظه در معیارهای پذیرش وصله‌های مکانیکی

🔻 در پیش‌نویس ACI 318-25 شاهد تغییرات قابل‌ملاحظه در معیارهای پذیرش وصله‌های مکانیکی هستیم. در ACI 318-25 وصله‌های مکانیکی به سه کلاس L، G و S تقسیم‌بندی می‌شوند که کاربرد هر یک برای شرایط مختلف می‌تواند متفاوت باشد.

🔻 مطابق ضوابط، امکان استفاده از وصله Class L برای سیستم‌های ویژه ممنوع است. استفاده از این نوع کلاس وصله حتی برای قاب‌های خمشی متوسط و معمولی با محدودیت‌های شدیدی مواجه شده است. این کلاس وصله همان وصله Type 1 در ACI 318-19 است!

🔻 در سیستم‌های ویژه لازم است وصله‌های مکانیکی ضوابط کلاس‌های G یا S را رعایت کنند. استفاده از وصله Class S در هر موقعیتی در طول اعضا بلامانع است؛ در حالی که وصله Class G باید در محل‌هایی که احتمال تسلیم کمتر است استفاده شود.

🔻 معیار پذیرش و تعیین نوع کلاس وصله‌ها با تغییرات چشم‌گیر و سختگیرانه تر مواجه شده است. برای وصله‌های Class S باید معیارهای زیر کنترل و اقناع گردند:

1- حداقل مقاومت کششی و فشاری باید برابر مقاومت مشخصه کششی fu میلگرد باشد،
2- کرنش کششی حداقل باید به میزان 6% باشد!
3- استقامت چرخه‌ای الاستیک تحت بارگذاری چرخه‌ای حداقل برای 20 سیکل پاسخگو باشد!
4- استقامت چرخه‌ای غیر الاستیک تحت بارگذاری چرخه‌ای حداقل برای 30 سیکل پاسخگو باشد!
5- میزان حداکثر لغزش اتصال مکانیکی باید به 0.5 میلی‌متر محدود گردد!

🔹 معیار کرنش 6 درصد و بارگذاری چرخه‌ای الاستیک و غیر الاستیک در تعیین نوع کلاس وصله در نسخه جدید آیین‌نامه بسیار مهم و تعیین کننده شده است. با توجه به این خصوصیات عملاً فقط میلگردهای ASTM A706 این قابلیت را خواهند داشت و سایر میلگردها نظیر ASTM A605 و ASTM A1035 (با مقاومت بالا) ممکن است قادر به‌ پاس کردن این ضوابط نباشند؛ در این صورت لازم است از وصله Class G استفاده شود که با محدودیت‌هایی همراه هستند با این شرط که معیارهای فوق برای وصله‌های Class G نیز الزامی هستند و فقط کرنش کششی به 2 درصد محدود می‌شود و نیازی به کنترل بارگذاری چرخه‌ای غیر الاستیک نمی‌باشد.

آیا میلگردهای تولید شده در ایران شرایط و معیارهای ASTM A706 را پاس می‌کنند؟

🔻 آزمایش بارگذاری چرخه‌ای برای تعیین نوع کلاس وصله یکی از مهم‌ترین تغییرات در نسخه 2025 است که البته نیازمند تجهیزات مناسب آزمایشگاهی است. اخیراً مقاله‌ای در زمینه خستگی کم چرخه (low-cycle fatigue) بر روی انواع میلگردهای معرفی شده در ASTM با همکارانم در مجله Engineering Structures به چاپ رسیده است که از طریق لینک زیر می‌توانید به آن دسترسی داشته باشید تا با نحوه انجام آزمایش چرخه‌ای بر روی میلگردها و ضوابط و شرایط آزمایشگاهی آن بیشتر آشنا شوید.

10.1016/j.engstruct.2024.119585

@costbook