اجرای آزمایش غیر مخرب بتن

اجرای آزمایش غیر مخرب بتن

اجرای آزمایش غیر مخرب بتن

آزمایش پتانسیل خوردگی یا نیم پیل (هافسل) طبق استاندارد 6ASTM  C87

امروزه آزمایشهای غیرمخرب بتن تاثیر و عملکرد مناسب و کابردی در تعمیرات سازه های بتنی دارد. آزمایش های غیرمخرب بتن با در اختیار قرارداد داده های مختلف سازه های موجود ، به کارشناسان و متخصصین این امکان را می دهد تا در خصوص عملکرد ، نیاز ها و روش های تعمیرات و بازسازی سازه های بتنی قضاوت و تصمیم گیری نمایند.

از جمله آزمایش های غیرمخرب بتن، هافسل (نیم پیل) می باشد. این آزمایش با ارائه پتانسل خوردگی، به طراحان و کارشناسان فرآیند طرح و اجرای ترمیم و بازسازی سازه های بتنی امکان تصمیم گری برای عملیات های انجامی را می دهد.

روش غیرمخرب تست خوردگی فولاد در بتن نیازمند استفاده از سیستم نیم پیل و ولت متر با مقاومت ظاهری (امپدانس) بالا است. این سیستم قابلیت شناسایی جریان یون متحرک در بتن بین بخش های کاتدیک و آندیک را با اندازه گیری خطوط هم پتانسیل را دارا می باشد. بتن مانند یک الکترولیت عمل می کند و خطر خوردگی به اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده بستگی دارد. تست پتانسیل خوردگی روشی ست برای شناسایی محل های فعال و محتمل برای خوردگی. توصیه می شود تست کربناتاسیون و یون محلول کلرید برای کسب نتایج دقیق تر انجام گیرد. برای اطلاع از استانداردها و دستورالعمل های مربوط به تست خوردگی فولاد یا نیم پیل می توانید به منبع زیر مراجعه نمایید:

ASTM C876-91: استاندارد تست پتانسیل خوردگی نیم پیل برای آرماتور بدون روکش در بتن

 

در متن زیر به شرح آزمایش هافسل ، محدودیت ها، ضریب اطمینان قرائت ها، روش کار و .. پرداخته می شود. شما می توانید برای کسب اطلاعات تکمیلی در این خصوص و در صورت نیاز همکاری با این مجموعه در زمینه آزمایش هافسل (نیم پل یا پتانسل خوردگی) در انواع سازه های بتنی با بخش فنی و پشتیبانی شرکت بتن لاتکس تماس حاصل فرمایید.

اندازه گیری پتانسیل نیم پیل (هافسل)

این روش در سالهای اخیر توسعه یافته و وقتی خوردگی آرماتور محتمل باشد با موفقیت بطور گسترده بکار می‌رود و معمولاً شامل اندازه‌گیری پتانسیل فولاد آرماتور تعبیه شده نسبت به یک نیم پیل (هافسل) مرجع واقع در سطح بتن است. این روش در ASTM C876 آمده است.

نیم پیل ( هافسل ) مرجع معمولاً یک  پیل ( هافسل ) سولفات مس / مس یا کلرید نقره / نقره است اما ترکیبات دیگری بکار می‌رود. انواع مختلف پیل ( هافسل ) مقادیر مختلفی از پتانسیل سطح تولید کرده و اصلاح نتایج در یک پیل ( هافسل ) استاندارد مناسب ممکن است در هنگام تفسیر ضروری باشد. بتن مانند یک الکترولیت عمل می کند و منطقه آند خوردگی آرماتور فولادی در مجاورت نزدیک نقطه آزمون را می‌توان از نظر تجربی با اختلاف احتمالی اندازه گیری شده با ولت‌سنج دارای امپدانس بالا ارتباط داد.

جدا کردن پوشش بتن برای ایجاد تماس الکتریکی با آرماتور فولادی معمولاً ضروری است. این اتصال بسیار مهم است اما پیوستگی الکتریکی کافی معمولاً در یک تور یا قفس آرماتور وجود دارد تا از نیاز به اتصالات مکرر جلوگیری کند. آماده‌سازی سطح از جمله مرطوب کردن نیز احتمالاً برای تضمین تماس مناسب ضروری خواهد بود.

طیف وسیعی از ابزار که به لحاظ تجاری در دسترس است از جمله دستگاه های تک خوانشی دیجیتالی  و همچنین دستگاه های چندپیلی (هافسل) و چرخشی با ورود خودکار داده ها و امکانات چاپی که برای آزمون سریع و اقتصادی نواحی بزرگ طراحی شده است.

نتایج آزمایش می تواند تحت تاثیر عوامل زیر قرار بگیرد:

درجه رطوبت بتن: این اندازه گیری به میزان رطوبت بتن بسیار حساس است. پتانسیل منفی بیشتر در بتن هایی با درجه اشباع بالاتر بدست می آید. نتایج گمراه کننده ای درخصوص درصد احتمال خوردگی ممکن است در یک سازه و در بخش های یکسان که تحت شرایط خشک و یا مرطوب قرار می گیرد و اندازه گیری می شود حاصل شود.

میزان اکسیژن نزدیک آرماتور: فقدان اکسیژن نزدیک آرماتور منجر به ثبت اندازه گیری پتانسیل منفی بیش تر نسبت به نواحی هوادار می گردد. بایستی توجه داشت که فقدان اکسیژن معمولا به میزان قابل ملاحظه ای نرخ خوردگی را کاهش می دهد هرچند ممکن است پتانسیل منفی بیشتری را باعث گردد. بنابراین بایستی دقت نمود که در هنگام تعیین میزان احتمال خوردگی در سازه های بتن مسلح  درجاییکه فقدان اکسیژن در نزدیکی آرماتور وجود دارد نظیر قسمت های مغروق یا زیر زمین سازه تحلیل دچار اشکال نگردد.

ریزترک ها: ریز ترک ها می توانند خوردگی موضعی ایجاد نمایند و مقاومت الکتریکی بتن را تغییر دهند و در اندازه گیری پتانسیل خوردگی تاثیر بگذارند.

جریانات پراکنده و غیر دائم: وجود جریانات پراکنده و غیر دائم بر اندازه گیری به روش نیم پیل تاثیر می گذارد.

 به دلایل فوق ASTM C876  مشخص می نماید که این استاندارد در شرایط محیطی معینی نظیر زمانی که بتن خیلی خشک، کربناته شده، دارای یک پوشش سطحی و یا هنگامی که آرماتور دارای یک پوشش فلزی ست کاربردی ندارد. اگر چه روش نیم پیل روش مناسب و مورد توجهی است، لیکن نمی تواند بصورت کمی خوردگی را بیان کند.

 

با اینکه تماس مرطوب بین نیم پیل (هافسل) و بتن مورد نیاز است، مرطوب کردن کامل سطح بتن می تواند نتایج بالقوه بسیار منفی تری تا 200 میلی ولت به بار آورد، در حالی که بتن کاملاً اشباع از آب ممکن است قحطی اکسیژن را در پی داشته و به مقادیر احتمالی منفی‌تر از 200- میلی ولت منجر شود.

 

جدول1- راهنمای عمومی تفسیر نتایج آزمون الکتریکی

پتانسل نیم پیل (هافسل) (میلی ولت) متناسب با الکترود مرجع سولفات مس/مس

درصد شانس خوردگی فعال

< -350

-200 تا 350-

> -200

90٪

50٪

10٪

مقاومت ویژه (اهم – سانتیمتر)

احتمال خوردگی معنی‌دار (بتن غیراشباع وقتی فولاد فعال شده است)

<5000

5000-10 000

10 000-20 000

    20 000  >

بسیار بالا

بالا

کم تا متوسط

کم

 

 

مطالعات بر روی بتن کربناته نشان داده است خوردگی معمولاً با خوانش پتانسیل نیم پیل (هافسل) در محدوده 200 میلی ولت تا 500 میلی ولت ارتباط دارد اما با گرادیان احتمالی از گرادیان مشاهده شده با آلودگی خارجی کلریدی بسیار کم عمق‌تر است.

وقتی کلریدها در بتن وجود دارد، به دلیل استفاده از شتاب دهنده کلرید کلسیم در ترکیب اصلی، خوردگی معمولاً با خوانش احتمالی نیم پیل (هافسل) در محدوده 100+ میلی ولت تا 400- میلی ولت ارتباط دارد و طیف پتانسیل هایی که نواحی به سرعت در حال خوردگی و ظاهرا بدون خوردگی را از هم جدا می‌کند اغلب بسیار محدود است. گرادیان‌های احتمالی نیم پیل (هافسل) اغلب به دلیل مجاورت نزدیک میکرو پیل های (هافسل) خوردگی مجاور روی سطح آرماتور فولادی غالباً کم عمق است.

این روش هنگام ارزیابی شرایط نگهداری و تعمیر کاربرد وسیعی دارد و به ویژه در یافتن مقایسه‌ای مناطقی که خوردگی در آن ممکن است سبب مشکلات آتی شود و مناطقی که خوردگی بدون شواهد قابل مشاهده در سطح قبلا در آن روی داده است مفید است. به علاوه، این روش اغلب برای تأیید این مساله کاربرد دارد که پس از ترمیم سازه بتن مسلح آسیب دیده ناشی از خوردگی، انفعال بازگردانده می‌شود.

 

 

 

 

 

 



نظرات شما

    نظری دریافت یا تایید نشده است