آزمایش سلمپ کانکریت

آزمایش سلمپ: (Slump Test)  

از این آزمایش جهت نشان دادن قابلیت کار کانکریت استفاده میشود.

برای سترکچرهای مختلف ساختمانی سلمپ های مختلف در نظر گرفته میشود، به خاطر کنترول سلمپ مورد نظر باید بعد از ساختن مخلوط کانکریت این آزمایش را انجام دهیم.

این آزمایش با موجودیت یک plate، یک قالب نیمه مخروطی شکل، یک راد، یک رولر ویک سکوپ قابل اجرا است.

مشخصات قالب و راد در شکل واضح گردیده است.

 

طرزالعمل:

زمانیکه مخلوط کانکریت ساخته شد بعد از اینکه %10 آن و یا قبل از اینکه %90 فیصد آن به مصرف برسد. به خاطر اجرای سلمپ آزمایش نمونه گرفته میشود. این نمونه اولاً توسط بیل خوب مخلوط میشود. بعداً پلیت را بالای یک جای همواری گذاشته و قالب را بالای آن میگذاریم، سپس در سه مرحله در سه طبقه مساوی قالب را پر مینماییم. در هر سه مرحله توسط راد ذکر شده 25 ضربه وارد میگردد. قالب باید در مدت حد اکثر دو نیم دقیقه پر گردد. و سپس در ظرف 5 ثانیه به آهستگی عموداً بالا گردد. تفاوت ارتفاع قالب و نمونه سلمپ شده عبارت از سلمپ میباشد. سلمپ یعنی ارتفاع لغزش توسط خط کش (ruler) اندازه میگردد.

معمولاً برای سترکچر های ذیل سلمپ های ذیل در نظر گرفته میشود.

Types of construction                                                     slump

min(mm)        max(mm)

Heavy mass construction                                   25                              50

Pavements                                                          25                              50

Un-reinforced footing and substructure walls   25                              75

Reinforced slabs, beams, and walls                   50                             125

Building columns                                               75                             125

آزمایش موجودیت هوا در کانکریت و آزمایش مقاومت فشاری کانکریت

آزمایش موجودیت هوا: (Air Content Test)

هدف از این آزمایش دریافت فیصدی خلا در مخلوط کانکریت میباشد.

نمونهء از کانکریت مورد نظر گرفته شده و درجه حرارت آن چک میگردد، درجه حرارت آن باید بین 10 الی 30 درجه سانتی گرید باشد. نمونه در سه لایه در ظرف مخصوص Air Content که با گیج مجهز است جابجا شده و در هر لایه 25 ضربه توسط راد مخصوص وارد میگردد. بعداً ظرف را توسط سرپوش آن بسته نموده وآ ب در آن علاوه میگردد تا مقدار خلا که در ظرف پیدا شده است از بین برود با استفاده از پمپ کوچک که بالای سرپوش ظرف نصب است داخل ظرف پمپ نموده تا زمانیکه Air meter که در آله نصب است صفر گردد. سپس بالای نمونه که داخل ظرف است توسط وسایل که خود آله به آن مجهز است فشار وارد نموده زمانیکه سوزن گیج فشار سنج متوقف گردید گیج خوانده میشود. بعد از آن وال های ظرف را باز نموده و گیج دوباره خوانده میشود. تفاوت خواندن اولی و دومی گیج عبارت از فیصدی Air Content  مخلوط مربوطه میباشد.

آزمایش مقاومت فشاری کانکریت: (Compression Test of Concrete)

بعد از اینکه یک مخلوط کانکریت دیزاین گردید و یا نظر به تناسب دریافت شده انتخاب گردید جهت اطمینان بیشتر ضرورت می افتد تا عملاً مقاومت کانکریت مربوطه را مشاهده نماییم. بدین منظور نمونه های ساخته میشود که با استفاده از این نمونه ها میتوانیم مقاومت کانکریت را دریابیم. نمونه ها به شکل مکعبی یا سلندر شکل ساخته میشود که نوع دوم آن معمول میباشد. نمونه مکعبی دارای ابعاد 15cm و نمونه سلندری دارای قطر 15cm و ارتفاع 30cm میباشد. معمولاً شش نمونه جهت دریافت مقاومت فشاری کانکریت ساخته میشود. که  سه دانه آن بعد از هفت روز و سه دانه آن بعد از 28 روز آزمایش میگردد.

طرزالعمل ساختن نمونه: (Making of Cylinder Specimen)

اولاً قالب را با مبلائیل و یا کدام مایع چرب کننده چرب نموده با در زمان جدا کردن نمونه از قالب کدام مشکل بوجود نیاید. سپس قالب را در سه مرحله با طبقات مساوی پر نموده بالای هر طبقه توسط راد که مشخصات آن قبلاً ذکر شده است 25 ضربه را وارد مینماییم و بالآخره سطح نمونه را هموار میسازیم. این قالب های پر شده را در هوای آزاد در درجه حرات بین 16 الی 27 درجه سانتی گرید به مدت 48 ساعت نگهداری شده و بعد از مدت مذکور نمونه ها را از قالب ها جدا نموده و بعد از نیم ساعت آنها را در آبیکه دارای درجه حرارت 23±2Ċ باشد نگهداری میشود. بعد از مدت معینه یعنی هفت روز و 28 روز نمونه ها را از آب بیرون مینماییم. قبل از اینکه آزمایش را بالای نمونه انجام دهیم ضرورت می افتد تا سطح نمونه را کاملاً هموار بسازیم. برای این منظور ذیلاً عمل مینماییم.

طرزالعمل هموار سازی سطح سلندر: (Capping of Cylinder)

به خاطر هموار سازی سطح سلندر(نمونه کانکریت) از کلاه سازی (capping) استفاده مینماییم. هرگاه سطح سلندر هموار نگردد قوه وارده ماشین کمپریشن بالای تمام نقاط سطح نمونه یکسان وارد نگردیده که درینصورت مقاومت اصلی کانکریت دریافت شده نمیتواند. پس بدینمنظور برای نمونه کلاه (cap) ساخته میشود این کلاه میتواند از سمنت خالص، از گچ با مقاوم و یا از مخلوط سلفر و گرافیت باشد. معمول ترین آنها مخلوط سلفر و گرافیت میباشد. طوریکه 75%  پودر سلفر همرای %25  فیصد گرافیت یکجا گردیده بدون علاوه نمودن آب شکل مایع را به خود اختیار مینماید. این مایع حرارت داده میشود و در ظرف مخصوص که قطر آن اندکی بزرگتر از قطر سلندر است انداخته میشود و بعداً سلندر با دقت به کمک آبترازو در ظرف گرفته میشود. مایع مذکور به زودترین فرصت جامد گردیده و سطح سلندر را میپوشاند، که به این ترتیب نمونه ساخته شده آماده آزمایش میگردد. بعد از اینکه نمونه آماده آزمایش گردید نمونه تحت ماشین کمپریشن که مقاومت کانکریت را دریافت میکند گذاشته میشود. ماشین را روشن نموده قوه به شکل اتوماتیک بالای نمونه وارد شده وهنگامیکه نمونه شکست میکند قوه که در هنگام شکست ثبت میگردد به همین ترتیب تمام نمونه ها را آزمایش نموده و قوه های مربوطه را یادداشت مینماییم. با استفاده از همین قوه های یادداشت شده میتوانیم مقاومت فشاری هر نمونه و مقاومت کانکریت را که این نمونه ها از آن ساخته شده است دریابیم.

مقاومت فشاری نمونه = قوه وارده بالای نمونه ÷ مساحت سطح نمونه

مقاومت فشاری کانکریت عبارت از اوسط مقاومت فشاری نمونه ها میباشد.

آزمایش ارتجاعیت قیر

آزمایش ارتجاعیت                                       (Ductility Test) : AASHTO T-51

ارتجاعیت قیر عبارت از فاصله میباشد که قیر تحت شرایط خاص کش شده و در هنگام شکستن ثبت گردد.

شرایط خاص عبارت اند از:

درجه حرارت آبیکه قیر در آن کش میگردد                          25±.05Ċ

سرعت کش کردن قیر                                                     5cm/min±5%

ظرفیت ظرف آبیکه قیر در آن کش میگردد                           10 liter

حد اقل عمق نمونه که باید از سطح آب قرار داشته باشد            10 cm

طرزالعمل:

نمونه قیر را که دارای حرارت Ċ150 باشد گرفته و در بین سه قالب مخصوص این آزمایش میریزیم. بعد از اینکه قیر سرد شد سطح آنرا همرای کدام فلز لشم داغ شده هموار مینماییم. قیر در داخل قالب ها به مدت 30 دقیقه در هوای آزاد و بعداً به مدت 90 دقیقه در آبیکه درجه حرارت آن 25 درجه سانتیگرید باشد میگذاریم. بعد از مدت مذکور قالب های حاوی قیر در ماشین مخصوص این آزمایش بسته شده و ماشین را روشن میسازیم. این ماشین قیر مذکور را به سرعت 5 دور فی دقیقه کش مینماید. معمولاً قیر قالب ها در فاصله های متفاوت از هم جدا میشود که فاصله هر کدام باید یادداشت گردد. حد اوسط این فواصل ثبت شده عبارت از ارتجاعیت قیر میباشد.

آزمایش نقطه نرمش قیر

آزمایش نقطه نرمش: (Softening Point Test)  AASHTO T-53                       

نقطه نرمش عبارت از درجه حرارت است که کلوله های فولادی به اندازه های ستندرد تحت شرایط خاص از قیر عبور میکند.

مشخصات کلوله های فولادی:

قطرکلوله                                                      9.5mm

وزن کلوله                                                    3.5±.05mg

طرزالعمل:

قیر را که کمتر از Ċ90   حرارت داشته باشد (کمترین درجه حرارت تا زمانیکه قیر حالت روان را داشته باشد) داخل حلقات برنجی با دقت زیاد انداخته تا که پر گردد قبل از اینکه در حلقات مذکور قیر را می اندازیم باید حلقات مذکور را بالای تخته هموار و سطح غیر قابل جذب بگذاریم. سطح قیر داخل حلقات را با استفاده از آتش و یا کدام فلز لشم و داغ شده هموار میسازیم. این حلقات مملو از قیر را به مدت 30 دقیقه در هوای آزاد گذاشته و سپس آنها را در یخچال که دارای درجه حرارت Ċ5  باشد برای مدت 30 دقیقه میگذاریم. بعد از مدت معینه آنها را در ظرف ماشین Softening Point  که حاوی آب که دارای درجه حرارت Ċ5 است میگذاریم.  قطر ظرف  85mm و ارتفاع 120mm میباشد.

 با استفاده از ball centering-guide کلوله ها را بالای قیر داخل حلقات جای بجای مینماییم.

 سپس ماشین را روشن نموده تا درجه حرارت آب داخل ظرف را بلند ببرد.  زمانیکه کلوله های فولادی قیر را به اندازه یک انچ یا 2.54 سانتیمتر همرای خود پایین انتقال دهد همین درجه حرارت آب را ماشین ثبت مینماید. هرگاه بین افتادن کلوله های حلقه ها تفاوت بوجود آید ماشین مذکور هر درجه حرارت را جدا، جدا ثبت مینماید که نقطه نرمش عبارت از حد اوسط دو درجه حرارت میباشد.

این آزمایش همانند آزمایش penetration میتواند توسط ماشین های دستی انجام بپذیرد.

آزمایش فرورفتگی قیر

آزمایش فرورفتگی: ( Penetration Test) AASHTO T-49                                    

فرورفتگی عبارت از فاصله سوزن ستندرد است که تحت شرایط معلوم قوه وقت و درجه حرارت با دقت دهم ملی متر عموداً نمونه قیر را سوراخ میکند.

ابعاد سوزن ستندرد عبارت اند از:

قطر سوزن                      1 – 1.02 mm

طول سوزن                     50 – 60 mm

شرایط معلوم عبارت اند از:

Temperature                          25 Ċ

Load (weight)                        100 g

Time                                       5 sec

یادداشت: شرایط فوق میتواند برای آزمایش های بخصوص فرق داشته باشد.

طرزالعمل:

بعد از اینکه از قیر مورد نظر نمونه اخذ گردید. نمونه مذکور را حرارت میدهیم این نمونه نباید از 30 دقیقه زیادتر حرارت داده شود برای Tar حرارت اعظمی 60Ċ و برای قیر 90Ċ است. یعنی زمانیکه قیر در قالب ها به خاطر آزمایش انداخته میشود نباید از درجات فوق زیادتر باشد و کمترین درجه حرارت عبارت از درجه است که تار یا قیر حالت مایع را دارا باشد. قالب ها باید با دقت کامل از قیر مملو گردد و به خاطر که سطح قیر در داخل قالب ها کاملاً هموار گردد، یک فلز لشم را داغ نموده و بالای سطح قیر کش مینماییم و یا چوب و یا کدام چیز دیگر را آتش زده و بالای سطح قیر عبور میدهیم. بعد از مملو نمودن قالب ها توسط قیر، قالب ها را در هوای آزاد در درجه حرارت 15 الی 30 درجه سانتی گراد به مدت یک الی یک و نیم ساعت میگذاریم. بعد از مدت فوق الذکر معمولاً سه نمونه قیر (حد اقل دو نمونه قیر) یعنی سه قالب که از قیر مملو شده است در آبیکه دارای حرارت  Ċ25  باشد برای مدت یک الی یک ونیم ساعت میگذاریم. تشت یا ظرف آبیکه قالب های مملو شده قیر در آن گذاشته میشود باید دارای 10 لیتر ظرفیت و آب آن باید دارای درجه حرارت 25±0.1Ċ  باشد.

بعد از مدت فوق الذکر نمونه ها آماده آزمایش میگردد، قالب ها را از آب بیرون نموده و در ظرف ماشین penetration (Transfer dish) که حاوی آب بوده و حداقل 350ml ظرفیت داشته و آب آن دارای حرارت 25±0.1Ċ   میباشد گذاشته و تحت سوزن ماشین مذکور عیار میسازیم. سوزن را بالای سطح قیر فرود میآوریم طوریکه با سطح قیر در تماس شود، سپس دکمه start ماشین را فشار میدهیم. ماشین به صورت اتوماتیک بعد از 5 ثانیه ایستاد شده و فاصله فرورفتگی (penetration) را ثبت مینماید. سپس سوزن را بالا نموده و به خاطر عملیات بعدی سوزن را با مواد بنام toluene یا کدام مایع مناسب دیگر شستشو و خشک مینماییم. حد اقل باید در سه جای یک نمونه (یک قالب) عملیه penetration  صورت بگیرد. قالب را طوری تحت سوزن عیار مینماییم که نقطه که سوزن فرود میآید باید به اندازه 10mm از کناره های ظرف فاصله داشته باشد و همچنان بین هر penetration باید به اندازه 10mm فاصله وجود داشته باشد. در هنگام آزمایش ظرف که نمونه داخل آن است نباید حرکت کند زیرا در اثر آن نتیجه مناسب بدست نخواهد آمد.

هرگاه قیمت های penetration در یک نمونه (یک قالب) از 4 زیادتر گردد عملیه penetration   غلط صورت گرفته و باید عملیه از سر تکرار گردد.

هرگاه penetration  از350  زیاد گردد از سوزن طویل استفاده میگردد.

قیمت بلند penetration نمایانگر موجودیت نرمی قیر میباشد.

آزمایش فوق میتواند توسط ماشین های دستی نیز انجام بپذیرد اما دقت آن کمتر است.