الغرض من الاختبار :

1- تحديد مقاومه الخرسانة للضغط بدقة .

2- قياس كثافة الخرسانة density ، وقياس خواص الانكماش والامتصاص لها .

3- معرفة توزيع المواد داخل الخرسانة .

4- الحكم علي جودة الخرسانة الداخلية - الفجوات الداخلية - التعشيش ...........الخ .

5- قياس الغطاء الخرساني بدقة ، ومعرفة نوع وقطر أسياخ التسليح المستخدمة - اذا كان القلب المقطوع يمر بأسياخ التسليح .

ويعتبر هذا الاختبار هو الوسيلة الوحيدة التي يمكن أن تعطي نتائج دقيقة لمقاومة المنشآت الخرسانية للضغط - بشرط اتخاذ جميع الاحتياطات الازمة من جودة ماكينة الاختبار وكفاءة القائم بالاختبار واعمال اعداد عينة الاختبار - لأنها تجري علي اسطوانات خرسانية تؤخذ من داخل العضو الخرساني ، الا أن المشاكل التي تعوق التوسع في استخدام هذه الطريقة في الحكم علي خرسانة المنشآ تشمل :

أ‌- صعوبة استخراج هذه القلوب من الأعضاء الخرسانية معقدة الأشكال أو التي تقع علي ارتفاعات كبيرة أو يمكن الوصول اليها .

ب‌- خطورة استخراج عدد كبير منها علي سلامة المنشأ - قد يحتاج الأمر الي تدعيم المنشا .

ت‌- صعوبة الحصول علي عينات خالية من صلب التسليح في حالة الأعضاء الخرسانية كثيفة التسليح .

ث‌- التكلفة العالية لهذه الاختبارات بالمقارنة مع الاختبارات غير المتلفة .

طريقة اجراء الاختبار :

يتم قطع اسطوانة بقطر 10 سم أو 15 سم - المقاسات النمطية - من العضو الخرساني عن طريق أجهزة ثقب - كالمبينة في شكل ( 3-36 ) - والمزودة برأس قاطعة من الالماس ، وتعمل بالضغط الهيدروليكي أو بالضغط اليدوي ، ويكون القطع بعمق 15 سم علي الأقل ، ثم يتم عمل تغطية لسطح القلب الخرساني بالكبريت او بمونة الكبريت حتي يصير مستويا وعموديا علي محورها ، ويجب ألا يكون سمك طبقة التسوية كبيرا ، ثم يختبر القلب الخرساني في ماكينة الضغط مثل اختبار الاسطوانات والمكعبات التي تؤخذ من الخرسانة الطازجة .

وفي الحالات التي يصعب فيها اخذ عينات القلب الخرساني بالمقاسات النمطية - مثل الكمرات الصغيرة - فيمكن اخذ عينات بمقاسات أصغر من 10 سم ، ولكن النتائج التي يتم الحصول عليها من اختبار هذه العينات لابد أن يجري تصحيحها بمعرفة خبير ، لأن علاقة مقاومة القلب الخرساني في هذه الحالة بمقاومة المكعب القياسي ستختلف عن العلاقة المعروفة للقلب النمطي .

عوامل تؤثر في اختبار القلب الخرساني :

1. العلاقة بين قطر القلب والمقاس الاعتباري الأكبر للركام :

تتأثر مقاومة الضغط كثيرا بنسبة البعد الأصغر - القطر - الي المقاس الاعتباري الأكبر للركام اذا قلت هذه النسبة عن اثنين ، ويقل هذا التأثير كلما زادت عن اثنين ، ويكاد ينعدم عندما تقترب من ثلاثة ، ولهذا تؤكد المواصفات البريطانية والأمريكية علي ألا تقل النسبة بين قطر القلب والمقاس الاعتباري الأكبر للركام عن ثلاثة ، ولذا كان المقاس النمطي للقلب الخرساني لايقل عن 10 سم لأن المقاس الاعتباري الأكبر للزلط يكون بين 2 – 4 سم .

2- أثر اختلاف قطر القلب علي مقاومة الضغط :

في حالة ثبات ارتفاع العينة / قطرها عند الواحد الصحيح ، فان مقاومة القلب الخرساني بقطر 10 سم لا تزيد عن مقاومة القلب بقطر 15 سم الا في حدود 10 % ، أما الأقطار اقل من 10 سم فتزيد مقاومتها للضغط عن مقاومة القلب القلب القياسي ويلزم تصحيح النتائج .

3- أثر اختلاف نسبة الارتفاع / القطر :

تتأثر مقاومة الضغط للخرسانة بتغير هذه النسبة بشكل واضح عند ثبات القطر ، وسبب ذلك التأثر يرجع الي اعاقة التمدد العرضي للعينة عند فكي ماكينة الاختبار ، وتكون المقاومة في المنطقة القريبة من فكي الماكينة أكبر نسبيا من المقاومة في المنطقة التي تتمدد فيها العينة عرضيا دون اعاقة ، ولذا فكلما انخفضت نسبة الارتفاع / القطر كلما زادت المقاومة .

واذا كانت هذه النسبة ثلاثة أوأكثر كان من الممكن للعينة أن تتمدد عرضيا دون اعاقة ، وبالتالي تكون مقاومة الضغط لها ممثلة للواقع ، ولكن هذه النسبة تكون عادة اثنين فقط - زيادة المقاومة في هذه الحاله لا تتعدي 5 % - أما اذا قلت النسبة عن اثنين فيجب تصحيح النتائج كالتالي:

النسبة	0.5	0.75	1.00	1.5
زيادة مقاومة العينة بالنسبة للعينة ذات النسبة اثنين	1.4 -3.6	1.3- 1.5	1.06 – 1.4	1.5 – 1.11

وتنصح المواصفات الأمريكية أن تكون النسبة بين الارتفاع / القطر = 2 ، بينما تقبل المواصفات البريطانية النسب بين 1 -2 وتقترح المواصفات الألمانية أن تكون هذه النسبة = 1 ، لأن مقاومة الاسطوانات ذات النسبة واحد تساوي تقريبا مقاومة المكعب القياسي 15 × 15 × 15 سم ، وتمنع المواصفات كلها أن تقل هذه النسبة عن الواحد الصحيح .وقد يكون من المفيد من الناحية العملية أن تكون النسبة = 1 ، حتي تسهل مقارنة نتائج القلب الخرساني بالمكعب القياسي دون حاجة الي تحويل القيم .

شكل(3 /36) جهاز استخراج القلب الخرساني

4- أثر وجود أسياخ تسليح في العينة :

أ‌- وجود أسياخ ذات نتوءات ارتباطها جيد بالخرسانة يؤدي الي اعاقة التمدد العرضي فتزيد مقاومة الضغط للعينة وخاصة اذا كان اتجاه التسليح عموديا علي محور ماكينة الاختبار .

ب‌- نظرا لكبر معامل المرونة للصلب بالنسبة للخرسانة ، فان ذلك يؤدي مع زيادة حمل اختبار الضغط الي تشققات علي طول أسياخ التسليح تؤدي الي خفض المقاومة وخاصة في الخرسانات الضعيفة .

ومن أجل خفض الآثار المترتبة علي وجود أسياخ في العينة نصت المواصفات الألمانية علي أنه لايجوز استعمال القلوب في الحالات الآتية :

1- عندما تزيد نسبة حجم التسليح / حجم العينة عن 5% .

2- عندما تزيد نسبة حجم التسليح في الثلث الأوسط من ارتفاع العينة / حجم العينة عن 1% .

3- عندما تكون أسياخ التسليح في نفس اتجاه الضغط .

بينما أعطت المواصفات البريطانية علاقة لتخفيض مقاومة القلوب التي بها أسياخ تسليح ، هذه العلاقة ترتبط بمقاس القلب الخرساني وأقطار أسياخ التسليح وأصغر مسافة بين التسليح وحافة العينة .

اما المواصفات الأمريكية فقد أشارت الي تجنب استخدام القلوب التي تحتوي علي تسليح قدر المستطاع ، وهذا ممكن في البلاطات والكمرات – يؤخذ من جانب الكمرة - والأعمدة والحوائط ذات التسليح الخفيف ، أما ما عدا ذلك فيصعب تجنب اسياخ التسليح عند أخذ القلب الخرساني .

2- أثر تجهيز العينة :

عدم استواء السطح قد يخفض المقاومة الي الثلث ، واستخدام مونة لتسوية السطح يؤدي الي خفض مقاومة الضغط في حالة الخرسانة عالية المقاومة اذا كان سمك المونة كبيرا ، ولذا ينصح بتسوية سطح الخرسانات عالية المقاومة بآله تسوية مناسبة حتي تصبح أفقية تماما ، أما الخرسانات الأضعف فيمكن تسوية سطحها بالمونة الأسمنتية أو الكبريتية .

6-أثر رطوبه القلب :

القلوب الرطبة تعطي مقاومة أقل من القلوب الجافة وخاصة في حالة الخرسانة التي نسبة الماء الأسمنت فيها عالية ، وتوصي المواصفات الأمريكية والبريطانية بحفظ العينات تحت الماء حوالي 48 ساعه قبل الاختبار ، بينما تفضل المواصفات الألمانية اختبار العينات بعد تركها في الهواء تتساوي الرطوبة بها مع رطوبة الهواء .

7-أثر المكان الذي يؤخذ منه القلب :

حيث ان مقاومة الخرسانة تتأثر بعدد من العوامل مثل اختلاف الدمك ودرجة الحرارة والرطوبة ونزف الماء وسمك العضو الخرساني ...........الخ ، فان المكان الذي يؤخذ منه القلب الخرساني سيكون له تأثير علي النتائج - قواعد مدفونة أم خرسانة معرضة للشمس ، أعضاء سميكة أم أعضاء رفيعة - كما أن المقاومة تختلف باختلاف الارتفاع الذي يؤخذ منه القلب في كمرة أو عامود - لاختلاف الدمك والرطوبة ونزف الماء مع الارتفاع .

8-أثر التحول الكربوني علي المقاومة :

التحول الكربوني هو تحول هيدروكسيد الكالسيوم ( Ca ( OH )2 )ذي المقاومة المنخفضة الي كربونات الكالسيوم Ca Co3 ذات المقاومة العالية في وجود الرطوبة وثاني أكسيد الكربون - انظر 2-2-6 من الباب الرابع – وكلما كان سمك الطبقة السطحية التي حدث لها تحول كربوني عميقا كلما أدي ذلك الي زيادة مقاومة القلب الخرساني للضغط ، ولذا فقد تعطي النتائج في هذه الحالة صورة غير صحيحة عن مقاومة الخرسانة اذا لم يؤخذ أثر التحول الكربوني في الاعتبار .

التصنيف : هندسي