آزمایش مقاومت فشاری بتن

* به منظور حفظ استحکام و پایداری بتن در مدت عمل آوری به کار برده میشود.
مقاومت فشاری هر ماده را به صورت مقاومت در برابر خرابی تحت بار فشاری تعریف می‌کنند.
* مقاومت فشاری بتن مهم ترین پارامتر مورد استفاده در طراحی سازه های بتنی است.
* آزمایش نمونه های استوانه ای و مکعبی، راحت ترین و رایج ترین روش برای اندازه گیری مقاومت فشاری بتن می باشد.
* معمول ترین دوره زمانی آزمایش برای طراحی سازه های بتنی، سن 28 روز می باشد. ولی در طراحی روسازی های بتنی جهت پروژه های فرودگاهی و راهسازی به جهت بهره برداری در حداقل زمان ممکن، سنین 1، 3، 7 و 14 روز حائز اهمیت می باشند.
استاندارهای مورد استفاده در این آزمایش:
* استانداردهای ASTM C39 و ASTM C109
حوزه کاربردی در صنعت:
* بررسی و کنترل کیفیت بتن سخت شده
* انجام امور تحقیقاتی


آزمایش مقاومت کششی بتن

* از آنجایی‌که سازه‌های بتنی در برابر ترک‌های کششی بسیار آسیب‌ پذیر می‌باشند، مقاومت کششی یک مشخصه مهم بتن به شمار می‌آید.
* مقاومت کششی بتن در مقایسه با مقاومت فشاری بسیار ضعیف می‌باشد.
* به دلیل پیچیدگی اعمال تنش تک محوره به نمونه بتنی، مقاومت کششی بتن به وسیله آزمایشات غیرمستقیم که مشخصا از طریق دو نیم شدن نمونه‌های استوانه‌ای و یا مکعبی صورت می‌گیرد، انجام می‌شود.
* آزمایش توسط یک دستگاه منطبق بر الزامات استاندارد ASTM C 39 با اعمال نیروی پیوسته و با یک سرعت ثابت انجام می گردد.
* نمونه های مکعبی با ابعاد  150× 150 میلیمتر جهت آزمایش مقاومت کششی اروپایی و نمونه های استوانه ای با ابعاد  300× 150 میلیمتر جهت آزمایش مقاومت کششی برزیلی به کار می رود.
* نمونه ها به صورت افقی بین سطوح بارگذاری دستگاه مقاومت فشاری گذاشته شده و نیروی فشاری به صورت محوری و پیوسته تا مرز دو نیم شدن نمونه اعمال می گردد.
استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
* استاندارد ملی ایران شماره 6047
* استاندارد ASTM C 496
* استاندارد     BS 1881-4
حوزه کاربردی در صنعت:
* صنعت ساخت و ساز جاده ها و فرودگاه ها.
* سازه های بتنی غیر مسلح تحت شرایط زلزله مانند: سدها.
* کیفیت و تدوام سازه های بتنی بر مبنای کاهش ترک.

آزمایش مقاومت خمشی بتن

* این آزمایش معمولا بر روی نمونه های منشوری در ابعاد 60×15×15 و یا 45×15×15 سانتی متر مکعب انجام می پذیرد.
* این آزمایش باید با نمونه هایی مرطوب انجام شود زیرا خشک بودن سطح نمونه ها موجب کاهش مدول گسیختگی اندازه گیری شده، می شود.
* نمونه ها را به طور مرکزی روی قطعات تکیه گاهی قرار داده و باری در حدود 3-6 درصد بار نهایی تخمین زده شده بر آن اعمال می کنند.
* نمونه را می بایست بدون شوک و به صورت پیوسته بارگذاری کرد تا نمونه به مرز گسیختگی برسد و در نهایت گسیخته گردد.
استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
• روش بار سه نقطه‌ای (ASTM C78)
• روش بار مرکزی (ASTM C293)
• استاندارد انگلستان به شماره BS1881-83
حوزه کاربردی در صنعت:
* این آزمایش یکی از ضروریات در طرح اختلاط بتن روسازی‌های فرودگاه‌ها و آزاد راه‌ها است.
* ارزیابی کیفیت خواص مکانیکی  بتن در ساخت دال‌ها.

آزمایش آنالیز ترمیک بتن

* آنالیز گرمایی (Thermal analysis) به  روش‌هایی گفته می‌شود که تغییرات مشخصات مواد در اثر حرارت را اندازه‌گیری می‌کنند.
* آنالیز گرمایی واکنش‌های مواد در مقابل جریان انرژی حرارتی در داخل یا خارج مواد جامد را بررسی می‌کند.
* تحولات حرارتی ممکن در یک ماده جامد را می‌توان با افزایش حرارت آن از صفر مطلق (صفر کلوین) مورد بررسی قرار داد.
در این روش‌ها معمولاً ماده تحت تاثیر یک دمای کنترل شده قرار می‌گیرد و سپس تغییرات ایجاد شده در خاصیت فیزیکی مورد نظر ثبت می‌شود.
حوزه کاربردی در صنعت:
*    اندازه گیری آب آزاد ( آب قابل تبخیر) جهت تحلیل نتایج مقاومت فشاری.
*    اندازه گیری آب باندینگ (آب غیر قابل تبخیر) جهت تحلیل نتایج پدیده های انتقال در راستای دوام.


آزمایش جذب آب حجمی

* اندازه گیری جذب آب و حجم حفرات نفوذپذیر از طریق اوزان گیری نمونه های بتنی در سه حالت خشک، اشباع با سطح خشک و غوطه ور در آب صورت می گیرد. این
آزمایش از میانگین اندازه گیری بر روی
سه نمونه استوانه ای به اندازه‌های 100×50 میلی‌متر بدست می‌آید.
* عوامل موثر در آزمایش: شکل و ابعاد نمونه، طرز خشک کردن ( دما و مدت )، نحوه قرارگيری در آب ، دمای آب ( معمولی و جوشان )، مدت قرار گرفتن در آب و نحوه گزارش نتيجه از موارد اختلاف استانداردهای مختلف می باشد.
 استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
* استاندارد ASTM C 642-97
حوزه کاربردی در صنعت:
 * ارزیابی میزان نفوذپذیری بتن جهت آب بند نمودن سازه‌ها
* ارتباط با مقاومت فشاری

آزمایش تخلخل بتن در دسترس آب

* این آزمایش از طریق اندازه گیری وزن ظاهری نمونه بتنی بعد از عملیات اشباع توسط آب در دسیکاتور و خلازایی به مدت 24 ساعت همچنین وزن آن در هوای آزمایشگاه و وزن بعد از رسیدن به شرایط ثابت در آون صورت می گیرد.
استاندارد مورد استفاده در این آزمایش:
دستور العمل توصیه شده توسط گروه تحقیقاتی AFREM, 1997
حوزه کاربردی در صنعت:
* سنجش تأثیر تخلخل بر  خواص مکانیکی و دوام بتن.
* مطالعه و بررسی میزان نفوذ پذیری سازه‌های بتنی مستغرق و مجاور آب.

آزمایش جذب مویینگی در بتن

*در این آزمایش طبق استاندارد ASTM C1585، از سه قرص بتنی به قطر 100 میلی‌متر و ارتفاع 50 میلی‌متر که از استوانه ای به ابعاد 20×10 میلی مترمربع بدست می آید، استفاده میشود. به صورتی که قسمت تحتانی آن به میزان 1 تا 3 میلی‌متر در معرض آب قرار می گیرد و در شرایطی که رطوبت محیط کنترل گردد، آهنگ جذب آب توسط حفره های موئینه بتن در بازه های زمانی مشخص به دست می‌آید.
 استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
* این آزمایش معمولا از طریق استاندارد ASTM C1585 و دستورالعمل RILEM CPC11.2  انجام می‌شود. که استاندارد ASTM- C1585 به‌ روزتر و دقیق تر می باشد.
حوزه کاربردی در صنعت:
 * تعیین ضریب جذب موئینگی و به تبع آن میزان انتشار یون کلر از جمله پارامتر های موثر در ارزیابی دوام بتن در برابر خوردگی بتن می باشد. بنابراین نحوه و انتخاب روش آزمون مناسب جهت ارزیابی آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

آزمایش نفوذپذیری گاز در بتن

* انجام آزمایش با بکارگیری گاز اکسیژن، گاز هلیوم و یا گاز نیتروژن بوسیله ی دو روش اختلاف فشار ثابت (روش پیشنهادی) و اختلاف فشار نزولی (فشار کاهنده).
* انجام متوالی آزمایش بر روی سه نمونه ی قرصی شکل بتن که مشخصات نمونه باید طبق استاندارد باشد.
* قرار دادن نمونه در محفظه ی تحت فشار وتعیین دبی عبوری گاز.
* محاسبه ی ضریب نفوذ پذیری بوسیله روش اصلاح شده ی دارسی با دو روش دائمی و ذاتی.
متد مورد استفاده در این آزمایش:
* متد CEMBUREAU (توصیه لابراتوار
 LCPC فرانسه)
حوزه کاربردی در صنعت:
* غیرقابل نفوذ شدن بتن در رابطه با آب بندی مخازن مایعات و گاز ها و امثالهم.
این آزمایش از مزایای زیر برخوردار است:
* سریع بودن انجام آزمایش و عدم تغییر شرایط آزمونه مزیت آن بوده.
* کاهش ضریب نفوپذیری بعنوان یک ویژگی ریز ساختاری بتن و کلید پایایی بتن.


آزمایش تعیین عمق نفوذ آب در بتن

* امروزه توسعه ساخت و سازهای مناطق ساحلی و مجاور آب به ویژه منطقه مخرب خلیج فارس، رشد روزافزون خسارت های ناشی از نفوذ آب در سازه های بتنی در این مناطق و هزینه های هنگفت بازسازی و ترمیم خسارت های وارده بر سازه های بتنی ایجاب می کند که با انتخاب مصالح اولیه مرغوب و انجام آزمایش های لازم جهت بررسی کیفیت و دوام  بتن و همچنین، حذف و کاهش حتی‌الامکان عوامل مخرب در ساختار بتن ؛ از پرداخت هزینه‌های هنگفت ترمیم و بازسازی جلوگیری نماییم.
* این آزمایش با بکارگیری دستگاه های تنظیم کننده آب، تنظیم کننده فشار و سلول نفوذ آب صورت می گیرد.
* این آزمایش بر روی سه نمونه بتنی با ابعاد  15×15×15 سانتی متر مکعب با اعمال کردن فشار 0/5 مگاپاسکال به مدت 72 ساعت انجام می شود. سپس نمونه ها به دو قطعه از وسط شکسته شده و عمق نفوذ آب به درون بتن اندازه گیری می شود.
استاندارد مورد استفاده در این آزمایش:
* استاندارد انگلیسی BS EN 12390-8   
حوزه کاربردی در صنعت:
* ارزیابی میزان دوام سازه‌ها در معرض محیط‌های دریایی.

آزمایش تهاجم یون کلر تسریع شده در رژیم ناپایدار RCMT

امروزه کنترل پایایی و دوام بتن جهت افزایش طول عمر مفید بتن در مراکز تحقیقاتی و پژوهشی به یکی از شاخصه های مهم و تاثیرگذار در روند تولید بتن تبدیل شده است. از جمله عوامل مخرب در بتن که سبب کاهش عمر مفید بتن و خوردگی آرماتورها در بتن خواهد گردید، نفوذ یون کلر می‌باشد. آزمایش تهاجم یون کلر تسریع شده در رژیم ناپایدار (RCMT) یکی از آزمایش های پر کاربرد جهت ارزیابی میزان مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر می‌باشد.
آزمایش تهاجم یون کلر تسریع شده در رژیم ناپایدار (RCMT) یکی از آزمایش های پر کاربرد جهت ارزیابی میزان مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر می باشد.
استاندارد مورد استفاده در این آزمایش: 
* استاندارد NT BUILD 492
حوزه کاربردی در صنعت:
پروژه های ساخت سازه های زیربنایی بتنی در منطقه مخرب خلیج فارس در دهه های گذشته به شدت افزایش یافته است و این در حالی است که بسیاری از این پروژه ها به دلیل مشکلات اساسی همچون: وجود کلراید اولیه در مصالح سنگی مورد استفاده در ساخت سازه، منابع آبی، طراحی نامناسب که در نهایت منجر به تولید بتن نامرغوب و نفوذ پذیر می گردد، دستخوش خوردگی ناشی از یون کلر می باشند.
بالطبع این ضعف منجر به هزینه های هنگفتی جهت ترمیم و یا بازسازی سازه های بتنی در این مناطق می گردد. لذا کاهش هزینه‌ های مربوط به تعمیر و بازسازی سازه های بتنی و توجه به پیشگیری خرابی ها در بتن در راستای توسعه پایدار، لزوم توجه هرچه بیشتر به پارامترهای دوام بتن به ویژه مقاومت بتن در مقابل نفوذ یون کلراید را ضروری می‌کند.

آزمایش پتانسیل خوردگی بتن (Half Cell)

* روشی غیر مخرب برای تست خوردگی فولاد در بتن.
* با استفاده از الکترود مرجع استاندارد مس - سولفات مس.
* اندازه گیری اختلاف ولتاژ بین فولاد و یک الکترود مرجع در سطح بتن.
* قابلیت شناسایی جریان یون متحرک در بتن بین بخش های کاتدیک و آندیک.
* شناسایی محل های فعال و محتمل برای خوردگی.
* رسم منحنی های پتانسیل و تعیین محل های احتمال خوردگی فعال.
 استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
* استاندارد ASTM C876-91
حوزه کاربردی در صنعت:
* بررسی احتمال خوردگی فولاد در بتن مسلح.
* روشی مناسب برای برنامه ریزی تعمیر و یا پایش حفاظت کاتدیک.
* قابل انجام بر روی بتن های دارای آرماتورهای بدون پوشش.
*  ارزیابی کیفیت بتن در مقایسه با بتن های دیگر.

آزمایش تیتراسیون

این آزمایش جهت تعیین غلظت یک محلول مجهول به کار برده می‌شود و معمولا از طریق سه روش زیر صورت     می گیرد:
* تیتراسیون جیوه سنجی: جهت آب‌هایی که مقدار مواد جامد در آن ناچیز بوده و تقریبا فاقد یون فلزات سنگین هستند.
* تیتراسیون با نیترات نقره: برای آب‌هایی با املاح معدنی بیشتر که از روش قبل کاربردی‌تر است.
* الکترود انتخاب‌گر یون: جهت اندازه‌گیری غلظت های کم یون کلراید در آبهایی که دارای مقادیر کم مواد جامد هستند و برای آب های طبیعی، آب آشامیدنی و پساب کاربرد دارند.
استاندارد مورد استفاده در این آزمایش:
* استاندارد ASTM D 2777
حوزه کاربردی در صنعت:
* اغلب در صنایع، از این آزمایش برای تعیین غلظت یون کلر آزاد موجود در محلول استفاده می‌شود.

آزمایش تعیین غلظت یون کلر آزاد و مقید در بتن

* یون‌های کلراید در داخل بتن به دو شکل اصلی یافت می‌شوند، یون های کلراید آزاد که قابلیت جابجایی در بتن را دارند و همواره باعث ایجاد خوردگی در بتن می گردند، و یون‌های کلراید مقید که قابلیت جابجایی در منافذ مویینه خمیر سیمانی بتن را ندارند.
‌* آزمايش تعیین غلظت یون های کلر آزاد در بتن يکی از مهمترين و مشكل‌ترين آزمايش‌هاي موجود است كه ابتدا از طریق پروفایل گیری نمونه بتنی در معرض انتشار یون کلر و سپس تیتراسیون  از پروفایل گیری صورت می‌گیرد.
* به طور کلی فرایند تعیین میزان یون کلراید از دوقسمت عمده استخراج و سپس اندازه گیری غلظت یون کلراید تشکیل شده است. به منظور استخراج یون های کلراید از آزمونه های بتنی یا سیمانی نیز روش های متفاوتی ارائه شده است، به طوری که نهایتا پس ازاستخراج یون ها از آزمونه ها با استفاده از روش های شیمیایی متفاوتی غلظت آن‌ها اندازه گیری خواهد شد.
* با انجام این آزمایش و مشاهده نتایج آزمایشات به شبیه سازی نفوذ یون کلر
به منظور پیش بینی طول عمر سازه های بتنی در محیط‌های دریایی  و ساحلی، سازه های بتنی تصفیه خانه‌ها، مخازن آب، سیستم های آب بندی بتنی، تاسیسات و سازه‌های کارخانه های تولید کننده یون کلر می توان پرداخت.
روش های اندازه گیری غلظت یون کلر:
* به طور کلی به منظور استخراج یون کلراید آزاد از درون بتن چهار روش مجزا گزارش شده است به طوری که هر چهار روش از ارزش و اطمینان بالایی برخوردار می‌باشند.
1) روش استخراج آب حفره ای تحت فشار جک (Pore Solution Extraction)
2) روش های مبتنی بر استخراج و شستشوی یون کلراید از داخل نمونه بتنی (Leaching)
3) روش مبتنی بر رسیدن نمونه به تعادل غلظتی
4) روش مبتنی بر آنالیز اشعه ایکس (X-Ray Diffraction)
* براساس مطالعات و تحقیقات صورت گرفته مشخص شده است که روش دوم از میان روش های مذکور، ساده تر و دارای کاربرد عملی بیشتری می‌باشد.
استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
* استاندارد   ASTM C1218/C1218M–17
* استاندارد   ASTM C114–15
* استاندارد   ASTM C1152/C1152M–04

آزمایش مقاومت شیمیایی بتن در برابر حملات اسیدی

* قطعات و اعضای سازه های زیر زمینی بتنی توسط حملات اسیدی موجود در آبهای زیرزمینی نظیر فاضلاب های تولید شده از طریق اکسیداسیون گوگردهای موجود در مرغزارها و یا مرداب ها، می توانند دستخوش تخریب گردند.
* شدت تخریب سازه های بتنی در برابر اسیدها به مراتب بیشتر از زمانیست که در معرض حملات سولفاتی قرار می گیرند. زیرا در حملات اسیدی علاوه بر تهاجم یون های سولفات، اثرات تجزیه یون های هیدروژن نیز وجود دارد.
* شدت تخریب عوامل مخرب همواره بستگی به المان های مختلفی نظیر حلالیت نمک های تولید شده ناشی از محصولات واکنش های اسیدی و بازی همچون نمک های منیزیم، آهن، آلومینیوم و کلسیم، نوع اسید و PH محلول مهاجم دارد.
* مکانیزم های تخریب ناشی از گرادیان غلظت بین محلول های مخرب و مایع منفذی در بتن می باشد.
* دبی یون های در حال انتقال از یک طرف موجب تجزیه هیدراتهای از قبل شکل گرفته و از طرف دیگر باعث نشست محصولات جدیدی می گردند که خود روند تخریب بتن را تشدید می‌نمایند.
استاندارد مورد استفاده در این آزمایش:
استاندارد مشخصی برای ارزیابی مقاومت بتن در برابر حملات اسیدی وجود ندارد ولی همواره می توان به استاندارد  ASTM C267, 1997 که مخصوص مقاومت شیمیایی ملات و بتن پلیمری هست رجوع کرد.
حوزه کاربردی در صنعت:
محیط های اسیدی در نتیجه فعالیت‌های صنعتی و باران های اسیدی به وجود می آیند. آزمایش ارزیابی مقاومت شیمیایی سازه های بتنی در برابر حملات اسیدی را می توان در رایج‌ترین محیط‌های اسیدی همچون: فاضلاب (گاز سولفید هیدروژن)، باران اسیدی
( ترکیبی از چند اسید) و صنایع مرتبط با اسید استفاده نمود.

آزمایش ارزیابی دوام بتن در برابر حملات سولفاتی

* یکی از مهم ترین فاکتور هایی که برای سرمایه گذاری در ساخت هر پروژه‌ای مدنظر می‌باشد طول عمر سازه‌ی بنا شده یا به عبارتی عمر مفید آن میباشد که این مفهوم با کارآیی بتن رابطه ی تنگاتنگی دارد.
* حملات سولفاتی یکی از عوامل تاثیر گذار در کاهش دوام بتن می‌باشد و سازه‌هایی که تحت حملات سولفاتی قرار می‌گیرند را می‌بایست با یافتن و اتخاذ تدابیر مناسب عمر مفید آنها را برای بهره برداری با طول عمر بیشتر و بهتر افزایش داد.
* استفاده از پوزولان ها و دیگر افزودنی ها به بتن می‌تواند تاثیر به سزایی در افزایش مقاومت عملکردی بتن در برابر حملات سولفاتی داشته باشد.
حوزه کاربردی در صنعت:
* ارزیابی مقاومت سازه های بتنی در محیط های مخرب دریایی در معرض سولفات منیزیم.
* ارزیابی دوام سازه هایی در معرض حملات سولفات‌های سدیم موجود در خاک .
استانداردهای مورد استفاده در این آزمایش:
* بررسی تاثیرات حمله ی سولفات بر روی کارآیی و خواص مکانیکی و شیمیایی بتن نیازمند زمان بسیار زیادی میباشد، برای حل این مساله استاندارد ASTM C 1012-04 استفاده از یک مخلوط شیمیایی با درصد سولفات بالا در دستور کار خود قرار می‌دهد.
* روش ارائه شده توسط استاندارد ASTM C452 برای بتن های حاوی سیمان پرتلند مناسب است ولی برای سیمان های پرتلند میکس با پوزولان ها و دیگر افزودنی ها توصیه نمی‌شود.