آزمایش نفوذپذیری بتن — روش، شرح، مزایا، کاربردها و استانداردها

مقدمه — تعریف
نفوذپذیری بتن شاخصی از میزان عبور سیالات و یون‌ها (آب، کلرید، دی‌اکسیدکربن و غیره) از شبکه متراکم یا متخلخل بتن است. نفوذپذیری رابطه مستقیم با دوام، خوردگی آرماتورها و رفتار بلندمدت سازه دارد و یکی از مهم‌ترین آزمون‌های کیفیت و دوام بتن محسوب می‌شود.

روش‌ها و شرح آزمایش (روش‌های متداول)
آزمون نفوذ یونی / مقاومت نفوذ کلرید (RCPT — ASTM C1202)  
  شرح: قطعه نمونه استوانه‌ای یا مکعبی در دستگاه قرار می‌گیرد، یک سمت با محلول کلرید و سمت دیگر با الکترولیت متصل می‌شود و جریان الکتریکی تحت ولتاژ ثابت اعمال می‌گردد؛ مقدار کل رسانایی عبوری نشان‌دهنده قابلیت نفوذ کلرید است. نتایج معمولاً به‌صورت «عبور بار الکتریکی» (Coulombs) گزارش می‌شود.  
  کاربرد: ارزیابی سرعت نفوذ یون کلرید و پیش‌بینی خطر خوردگی آرماتورها.
آزمون نفوذ مهاجرت کلرید (NT BUILD 492 / ASTM مشابه)  
  شرح: اعمال میدان الکتریکی جهت شتاب‌دهی مهاجرت یون کلرید و تعیین ضریب مهاجرت؛ نتایج برای مدل‌سازی نفوذ کلرید و مقایسه طرح‌ها مفید است.
آزمون ضریب نفوذ (ASTM C1556 / روش نفوذ)  
  شرح: نمونه در معرض محلول کلرید به‌صورت غوطه‌وری یا تماس قرار می‌گیرد و پس از دوره معین، پروفیل عمقی نمونه تراشیده و محتوای کلرید در عمق‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود؛ ضریب نفوذ از حل معادلات دیفیوژن استخراج می‌گردد.
آزمون نفوذپذیری آب تحت فشار (DIN 1048 / روش های نفوذ آب تحت فشار)  
  شرح: نمونه در معرض فشار آب قرار می‌گیرد و عمق نفوذ آب در مدت معین اندازه‌گیری می‌شود؛ برای ارزیابی جریان آب تحت فشار و نشتی کاربرد دارد.
جذب آب و تخلخل (ASTM C642 و سایر روش‌ها)  
  شرح: تعیین تغییر وزن نمونه پس از اشباع و خشک شدن؛ معیاری از ظرفیت آبگیری و تخلخل منافذ.

مزایا و اهمیت انجام آزمون نفوذپذیری
پیش‌بینی دوام و عمر سرویس سازه و تعیین ریسک خوردگی آرماتورها  
امکان مقایسه طرح‌های اختلاط و انتخاب مواد و افزودنی‌های مناسب (پوزولان‌ها، میکروسیلیکا، مواد کاهش‌دهنده نفوذ)  
کمک به طراحی تعمیرات و پوشش‌های حفاظتی مبتنی بر شدت نفوذپذیری  
کنترل کیفیت تولید بتن و پایش عملکرد در فاز اجرا و بعد از بهره‌برداری

کاربردها
سازه‌های دریایی، بندها و اسکله‌ها (مقاومت در برابر کلرید و آب شور)  
تونل‌ها، زیرساخت‌های آبی و کانال‌ها (نفوذ آب تحت فشار)  
پل‌ها و سازه‌های ترافیکی (دوام و خوردگی)  
مخازن و سازه‌های صنعتی نگهدارنده مواد خورنده  
مطالعات مرمت و ارزیابی موجودی سازه‌ها

نمونه‌برداری و شرایط انجام آزمون
تهیه نمونه از بتن تازه (قالب‌گیری) یا نمونه‌گیری هسته‌ای از سازه اجراشده با مشخصات رسیدگی شده (ابعاد، جهت، محل)  
شرایط نگهداری و عمل‌آوری نمونه مطابق استاندارد مربوطه (دما، زمان عمل‌آوری)  
ثبت مشخصات مخلوط: نوع سیمان، نسبت آب به سیمان، سنگدانه، افزودنی‌ها، محتوای هوا و دانسیته

گزارش‌دهی نتایج
ارائه نتایج آزمون به‌صورت عددی (Coulombs، ضریب نفوذ، عمق نفوذ آب، جذب درصدی) همراه با نمودار پروفیل کلرید (در صورت نیاز)  
مقایسه با رنج‌های مرجع برای قضاوت در مورد کیفیت و دوام  
پیشنهادات فنی: اصلاح طرح اختلاط، افزودنی‌های پیشنهادی، روش‌های اجرایی و حفاظت سطحی

استانداردهای بین‌المللی و ملی مرتبط (متداول)
ASTM C1202 — Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration (RCPT)  
NT BUILD 492 — Concrete, Chloride Migration Coefficient from Non-steady-state Migration Experiments  
ASTM C1556 — Standard Test Method for Determining the Apparent Chloride Diffusion Coefficient of Cementitious Mixtures by Bulk Diffusion  
ASTM C642 — Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete  
DIN 1048 / EN مربوط به نفوذپذیری آب و روش‌های دوام بتن  
استانداردهای ملی ایران (استانداردهای مرتبط با بتن و آزمون‌های دوام و عمل‌آوری): اجرا و تفسیر نتایج مطابق استانداردهای ملی و روش‌های مرجع بین‌المللی انجام می‌گردد. (در گزارش‌ها، شماره و مرجع استاندارد ملی مرتبط به‌طور مشخص قید خواهد شد.)

معرفی مرکز آزمایشگاهی پژوهشی بتن و مصالح خواجه نصیرالدین طوسی — خدمات قابل ارائه
ارائه کامل آزمون‌های نفوذپذیری و دوام: RCPT، مهاجرت کلرید، نفوذ آب تحت فشار، تعیین ضریب نفوذ و پروفیل کلرید  
تجهیزات مدرن و کالیبره برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی، فشار آب، آنالیز شیمیایی کلرید و تهیه پروفیل عمقی  
نمونه‌برداری در محل سازه و انجام آزمون‌های آزمایشگاهی و میدان‌ای (on-site)  
تهیه گزارش‌های فنی جامع شامل جداول، نمودارها، تحلیل و پیشنهادات اجرایی و تعمیراتی  
مشاوره در طراحی طرح اختلاط مقاوم در برابر نفوذ، انتخاب افزودنی‌ها (پوزولان‌ها، میکروسیلیکا، فوق‌روان‌کننده‌ها و مواد هیدروفوب) و راهکارهای محافظتی (پوشش‌ها، ایمپرسینگ)  
انطباق با استانداردهای ملی و مرجع بین‌المللی، امکان ارائه گزارش با مهر و امضای آزمایشگاه برای مراجع نظارتی و کارفرما

تماس و هماهنگی
برای استعلام، ارسال مشخصات پروژه، هماهنگی نمونه‌برداری و دریافت پیش‌قیمت یا برنامه زمانی، لطفاً از طریق فرم تماس وب‌سایت یا شماره‌های مرکز با ما در ارتباط باشید. (در صفحه وب می‌توانید لینک فرم، ایمیل و شماره تماس را قرار دهید.)