تواتر نمونه‌برداری بتن در کارگاه؛ تعداد نمونه و ضوابط پذیرش مقاومت
تواتر نمونه‌برداری بتن در کارگاه طبق مبحث نهم و آبا: هر ۳۰ مترمکعب، هر ۱۵۰ مترمربع دال، هر ۵۰ متر ستون، حداقل ۶ نوبت و ضوابط پذیرش مقاومت.
یکی از پرتکرارترین اختلاف‌های پای کار این است که «برای این بتن‌ریزی چند نمونه باید گرفته شود؟» یک طرف حجم بتن را ملاک می‌گیرد و طرف دیگر تعداد نوبت‌های کاری را؛ نتیجه‌اش کسری آزمونه در پرونده نظارت یا هزینه‌ی اضافی آزمایشگاه است. تواتر نمونه‌برداری بتن در کارگاه یک عدد ثابت نیست؛ پنج معیار موازی دارد و ملاک، سختگیرانه‌ترین آن‌هاست.
پاسخ کوتاه. طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش پنجم، ۱۳۹۹) و آیین‌نامه بتن ایران (آبا، ویرایش ۱۴۰۰)، در هر سازه و برای هر نوع و رده بتن، تواتر نمونه‌برداری باید برابر بیشترین مقدار از این پنج معیار باشد: یک نوبت در هر نوبت کاری روزانه، هر ۳۰ مترمکعب بتن، هر ۱۵۰ مترمربع دال و دیوار، هر ۱۰۰ متر طول تیر و کلاف، و هر ۵۰ متر طول ستون.
مبنای مرجع؛ مبحث نهم یا آبا؟
هر دو مرجع عدد یکسانی می‌دهند. ضوابط نمونه‌برداری در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (بند ۹-۲۲-۱۱) آمده و آیین‌نامه بتن ایران در ویرایش ۱۴۰۰ همان مقادیر را با شرح تفصیلی‌تر تکرار کرده است. بنابراین در دعوای کارگاهی، استناد به هر کدام نتیجه‌ی عددی یکسانی دارد.
روش نمونه‌برداری استاندارد جداگانه دارد. خودِ عملیات نمونه‌گیری از بتن تازه باید مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱-۳۲۰۱ انجام شود و عمل‌آوری آزمونه‌ها در محیط کارگاه تابع استاندارد ملی ۳۲۰۵ است. یعنی صرف «گرفتن نمونه» کافی نیست؛ اگر روش برداشت یا نگهداری آزمونه استاندارد نباشد، نتیجه‌ی آزمایشگاه قابل استناد نخواهد بود.
پنج معیار تواتر؛ کدام ملاک قرار می‌گیرد؟
ملاک، بیشترین تعداد است، نه کمترین. این نکته‌ای است که در کارگاه بیشترین اشتباه را می‌سازد. اگر معیار حجمی به شما دو نوبت بدهد و معیار سطح دال چهار نوبت، ملاک چهار نوبت است. جدول زیر مقادیر مبنا را برای حالتی خلاصه می‌کند که حجم هر پیمانه‌ی بتن در پای کار یک مترمکعب باشد.
| معیار | مقدار مبنا برای یک نوبت نمونه‌برداری | توضیح کارگاهی |
|---|---|---|
| نوبت کاری | هر نوبت کاری روزانه | هر نوبت کاری بخشی از شبانه‌روز است و ممکن است ۸ ساعت یا بیشتر باشد |
| حجم بتن | هر ۳۰ مترمکعب | شامل شالوده و سایر اعضا |
| سطح دال و دیوار | هر ۱۵۰ مترمربع | فقط سطح یک وجه؛ مجموع دو وجه محاسبه نمی‌شود |
| طول تیر و کلاف | هر ۱۰۰ متر طول | فقط وقتی جدا از سایر قطعات بتن‌ریزی شوند |
| طول ستون و تیر طره‌ای | هر ۵۰ متر طول | طول ستون یعنی ارتفاع از کف طبقه تا زیر تیر یا دال |
تیر و کلافی که با دال ریخته می‌شود حساب جدا ندارد. اگر تیر و کلاف همراه با دال یا شالوده بتن‌ریزی شوند، ضوابط آن قطعات هم اعمال می‌شود و هر کدام تعداد نوبت بیشتری به دست داد، ملاک خواهد بود.
حداقل مطلق: شش نوبت در هر سازه
صرف‌نظر از حجم و سطح، حداقل ۶ نوبت نمونه‌برداری الزامی است. این حداقل برای هر سازه و به ازای هر نوع و هر رده‌ی بتن به‌صورت جداگانه اعمال می‌شود. یعنی اگر در یک ساختمان هم بتن C25 و هم C30 مصرف شود، هر رده جداگانه حداقل شش نوبت می‌خواهد.
یک استثنای مشروط وجود دارد. اگر کل حجم یک نوع یا یک رده بتن در سازه کمتر از ۳۰ مترمکعب باشد و دستگاه نظارت به تشخیص خود دلیلی بر رضایت‌بخش بودن کیفیت مقاومت داشته باشد، می‌توان از نمونه‌برداری برای مقاومت صرف‌نظر کرد. استفاده از بتن آماده‌ی دارای پروانه‌ی استاندارد یا طرح مخلوط با سابقه‌ی مناسب می‌تواند چنین دلیلی تلقی شود. توجه کنید این یک اختیار برای ناظر است، نه حق پیمانکار.
وقتی بتن با تراک‌میکسر می‌آید، اعداد عوض می‌شوند
مقادیر جدول بالا برای پیمانه‌ی یک مترمکعبی است. اگر حجم هر پیمانه در پای کار بیشتر یا کمتر از یک مترمکعب باشد، مقادیر حجمی و طولی را می‌توان به همان نسبت افزایش یا کاهش داد، مشروط بر آنکه این نسبت از ۲ بیشتر و از نصف کمتر نشود.
در حمل با کامیون مخلوط‌کن، حجم پیمانه همان ظرفیت تراک است. برای تراک‌میکسر ۶ مترمکعبی، ضریب تصحیح روی سقف ۲ می‌ایستد؛ یعنی معیار حجمی عملاً از ۳۰ به ۶۰ مترمکعب و معیار دال از ۱۵۰ به ۳۰۰ مترمربع می‌رسد. در مقابل، اگر بتن در پیمانه‌های نیم‌مترمکعبی ساخته و حمل شود، دستگاه نظارت می‌تواند مقادیر را در ۰٫۵ ضرب کند و تواتر را سخت‌گیرانه‌تر بگیرد. همین یک بند، تفاوت میان یک برنامه‌ی نمونه‌گیری واقع‌بینانه و یک برآورد اشتباه در چک‌لیست کنترل کیفیت بتن‌ریزی در کارگاه است.
هر نوبت نمونه‌برداری چند آزمونه دارد؟
«نمونه» و «آزمونه» یکی نیستند. نتیجه‌ی مقاومت فشاری هر نوبت نمونه‌برداری، میانگین نتیجه‌ی حداقل دو آزمونه‌ی استوانه‌ای به قطر اسمی ۱۵۰ و ارتفاع اسمی ۳۰۰ میلی‌متر در سن ۲۸ روز است. اگر از آزمونه‌ی استوانه‌ای ۱۰۰×۲۰۰ میلی‌متر استفاده شود، میانگین حداقل سه آزمونه ملاک قرار می‌گیرد.
اگر دو آزمونه با هم نخوانند، نتیجه حذف می‌شود. وقتی اختلاف نتایج دو آزمونه کمتر از ۱۵ درصد میانگین آن‌ها باشد، همان میانگین گزارش می‌شود. اگر اختلاف بیشتر شود، نتیجه‌ی آن نوبت از فهرست حذف می‌شود، مگر آنکه بتوان مستند کرد که نتیجه‌ی کمتر ناشی از نقص در نمونه‌برداری، قالب‌گیری یا عمل‌آوری همان آزمونه بوده است. به همین دلیل تهیه‌ی آزمونه‌ی سوم به‌عنوان ذخیره، یک اقدام کم‌هزینه با بازده بالاست.
ضوابط پذیرش مقاومت؛ دو شرطی که باید همزمان برقرار باشد
پذیرش، بر پایه‌ی روند نتایج است نه یک عدد. بتن زمانی منطبق بر رده تلقی می‌شود که هر دو شرط زیر همزمان برقرار باشند. برقرار نبودن شرط اول به‌تنهایی به معنای تخریب نیست، اما برقرار نبودن شرط دوم پرونده‌ی «بتن کم‌مقاومت» را باز می‌کند.
| شرط | ضابطه | در صورت عدم برقراری |
|---|---|---|
| الف | میانگین نتایج هر سه نمونه‌ی متوالی کمتر از مقاومت مشخصه نباشد | عدم انطباق با رده؛ اصلاح طرح مخلوط لازم است |
| ب | هیچ نتیجه‌ای کمتر از ۹۰ درصد مقاومت مشخصه نباشد | ورود به بررسی بتن کم‌مقاومت (تحلیل، مغزه‌گیری، بارگذاری) |
نتایج باید به ترتیب زمانی مرتب شوند. «سه نمونه‌ی متوالی» یعنی سه نتیجه‌ی پشت‌سرهم بر اساس تاریخ و ساعت نمونه‌برداری. حذف دلبخواهی یک نتیجه‌ی ضعیف از فهرست مجاز نیست مگر با مستندات فنی. اگر ناظر یا دفتر فنی این ترتیب‌بندی را رعایت نکند، تحلیل آماری نتایج بی‌اعتبار می‌شود؛ موضوعی که در تهیه‌ی گزارش‌های نظارت و مستندسازی پروژه در خدمات دفتر فنی آرنوکس جزو نخستین موارد کنترلی است.
خطاهایی که در پای کار تکرار می‌شوند
نمونه‌گیری از محل اشتباه. نمونه باید در آخرین محل مصرف برداشته شود؛ یعنی خروجی لوله‌ی پمپ، نه ابتدای تخلیه‌ی تراک. برداشت از ابتدا یا انتهای پیمانه هم غیرقابل قبول است.
یکی‌کردن رده‌های مختلف. اگر در یک سازه دو رده مقاومتی یا دو نوع بتن (مثلاً معمولی و خودتراکم) مصرف شود، ضوابط تواتر برای هر کدام جداگانه اعمال می‌شود، حتی اگر هر دو از یک کارخانه و در یک روز تأمین شده باشند.
بی‌توجهی به رواداری بتن تازه. نتیجه‌ی آزمایش اسلامپ تنها در محدوده‌ی ۱۰ تا ۲۱۰ میلی‌متر معتبر است. اگر اسلامپ به‌صورت متوسط در مشخصات فنی ذکر شده باشد، رواداری آن ±۲۰ درصد است و اگر بیشینه ذکر شده باشد، تجاوز از آن مجاز نیست و کاهش هم حداکثر تا ۳۰ درصد پذیرفته می‌شود. رواداری دمای بتن، در حالتی که فقط دمای هدف اعلام شده باشد، ±۲ درجه سلسیوس است — نکته‌ای که در بتن‌ریزی در هوای گرم اهمیت مضاعف پیدا می‌کند.
پرسش‌های متداول
برای یک فونداسیون کوچک هم باید نمونه بتن گرفت؟ اگر کل حجم آن رده بتن در سازه کمتر از ۳۰ مترمکعب باشد، دستگاه نظارت می‌تواند با مسئولیت خود و در صورت وجود دلیل بر رضایت‌بخش بودن کیفیت، از نمونه‌برداری صرف‌نظر کند. در غیر این‌صورت نمونه‌برداری الزامی است.
حداقل تعداد نمونه در یک ساختمان معمولی چند تاست؟ صرف‌نظر از حجم بتن، برای هر سازه و به ازای هر رده‌ی بتن حداقل شش نوبت نمونه‌برداری لازم است. تعداد واقعی معمولاً بیشتر می‌شود، چون معیارهای حجمی و سطحی هم باید کنترل شوند.
نمونه مکعبی گرفته‌ایم؛ آیا مورد قبول است؟ بله، اما نتایج آزمونه‌ی مکعبی ۱۵۰ میلی‌متری باید طبق جدول تبدیل آیین‌نامه به مقاومت استوانه‌ای استاندارد تبدیل شود. برای آزمونه‌ی مکعبی ۱۰۰ میلی‌متری، حداقل سه آزمونه لازم است.
اگر یک نمونه زیر مقاومت مشخصه اما بالای ۹۰ درصد آن باشد چه؟ بتن به این دلیل غیرمنطبق تلقی نمی‌شود. باید شرط میانگین سه نمونه‌ی متوالی بررسی شود و تنها در صورت مردود شدن آن ضابطه، عدم انطباق ثبت می‌گردد.
در جمع‌بندی، تواتر نمونه‌برداری بتن خروجی مقایسه‌ی پنج معیار موازی است که سخت‌گیرانه‌ترینشان ملاک قرار می‌گیرد؛ روی آن هم یک کف مطلق شش‌نوبتی و یک استثنای مشروط زیر ۳۰ مترمکعب نشسته است. اگر پیش از هر بتن‌ریزی حجم، سطح دال، طول ستون و ظرفیت وسیله‌ی حمل را کنار هم بگذارید و بیشترین عدد را ملاک قرار دهید، هم از کسری آزمونه در پرونده‌ی نظارت در امان می‌مانید و هم هزینه‌ی آزمایشگاه را بدون ریسک فنی بهینه کرده‌اید.