در روش مقاومت نفوذ پروب ها با نیروی یکنواخت داخل بتن هدایت می شوند. با محاسبه عمق نفوذ پروب، مقاومت فشاری بتن با استفاده از روابط همبستگی بدست می آید. با توجه به تاثیر ناچیز تست مقاومت نفوذ بر پیوستگی سازه ای این تست با وجود تخریب بخشی از بتن جز تست های غیر مخرب شناخته می شود.
متداول ترین تست مقاومت نفوذ سیستم پروب ویندسور است. این سیستم شامل سرنگ با پودر فعال است که پروب فولادی سخت را داخل بتن فرو می برد درحالیکه میزان نفوذ را هم می سنجد. برای اطلاع از استانداردها و دستورالعمل های مربوط به تست مقاومت نفوذ می توانید به منبع زیر مراجعه نمایید:
- ASTM C803-02: استاندارد تست مقاومت نفوذ بتن سخت شده
- BS 1881-207: تست بتن- دستورالعمل های ارزیابی مقاومت بتن با تست های نزدیک سطح
نفوذ پروب ویندسور تنش دینامیکی تولید می کند که باعث شکستگی و خرد شدگی بتن در سطح می شود. یک منطقه مخروطی شکل در حین نفوذ ایجاد می شود که شامل خرد شدگی است و توسط فشار بتن اطراف مقاومت می کند. مقاومت بصورت تجربی به عمق نفوذ وابسته است با این حال، روابط تجربی ارائه شده توسط کارخانه ها عموما نتایج غیر قابل اطمینانی بدست می دهد. بنابراین باید این تست با تست فشاری بتن به منظور دستیابی به نمودارهای همبستگی دقیق باهم انجام شود.
وسیله ای که برای تعیین در نفوذ بتن مورد استفاده قرار می گیرد، با یک ماده پودری فعال شده عمل می کند. دستگاه متداول معروف معروف به میله با شلیک یک میله از آلیاژ سخت به داخل بتن توسط پودر فعال عمل می کند. قسمت بیرون مانده میله از بتن اندازه گیری و به عنوان مقاومت به نفوذ آن بیان می گردد. در تعیین رابطه بین میزان نفوذ و مقاومت در برابر آن با مقاومت فشاری بتن، نوع و مقدار سنگدانه نقش عمده ای داشته و تعیین کننده است. برای یک مقاومت فشاری یکسان، بتن ساخته شده با سنگدانه نرم (با درجه سختی مقیاس مو به میزان کم) نفوذ میله بیش تری نسبت به سنگدانه سخت خواهد داشت.
به علت حجم کمی که مورد آزمایش مقاومت نفوذ قرار می گیرد، تغییرات در نتایج میله نفوذ زیاد بوده (شبیه نتایج در آزمایش سختی) و این تغییرات بیش از تغییرات در آزمایش مقاومت فشاری استاندارد در نمونه های یکسان می باشد. اما این روش بسیار مناسب برای تعیین نسبی روند افزایش مقاومت بتن در سنین اولیه به ویژه در تعیین زمان باز کزدن قالب ها می باشد.
فاکتورهایی که در نتیجه تست مقاومت نفوذ تاثیرگذار هستن شامل: خطای اپراتور، خطای دستگاه، اندازه سنگدانه ها و ماهیت ناهمگن بتن می باشند. تاثیرگذارترین فاکتور روی نتایج تست اندازه سنگدانه هاست. تعداد فاکتورهای تاثیرگذار بر روی تست مقاومت نفوذ از سایر تست های مخرب کمتر است. استفاده از سیستم پروب ویندسور سریع، ارزان و آسان است.
راهکار:
به منظور مقاوم سازی بتن و افزایش مقاومت و قدرت باربری اعضا می توان از سیستم های مقاوم سازی با FRP استفاده کرد.
