درباره وبلاگ


باسلام خدمت تمامی بازدید کنندگان گرامی این وبلاگ را جهت ارتقاء دادن علم مهندسی سازه به ویژه سازه های بتنی ساخته ام وامیدوارم ازاین وبلاگ استفاده کافی راببرید.
موضوعات
آخرین مطالب
آرشيو وبلاگ
پیوندهای روزانه
پيوندها
نويسندگان



نام :
وب :
پیام :
2+2=:
(Refresh)

<-PollName->

<-PollItems->

خبرنامه وب سایت:





آمار وب سایت:  

بازدید امروز : 1
بازدید دیروز : 3
بازدید هفته : 5
بازدید ماه : 4
بازدید کل : 34966
تعداد مطالب : 27
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1


مهندسی عمران
وبلاگ شخصی متعلق به مهندس مهدی اشکبوس




" آزمايش تعيين مقاومت خمشي ملات سيمان هيدروليکي

 

" آزمايش تعيين مقاومت خمشي ملات سيمان هيدروليکي "
 
مراجع:
استانداردهاي ASTM شامل
- C 109 / C 109M
- C 305
- C 349
- C 670
- C 778
خلاصه­ي روش آزمايش  :
- ملات مورد استفاده از 1 قسمت ورني سيمان و 2.75 قسمت ورني ماسه ساخته مي­شود. با توجه به استفاده از سيمان پرتلند از نسبت آب به سيمان 0.485 استفاده مي­شود.
- نمونه­هاي آزمايش منشورهايي به ابعاد 40*40*160 ميليمتر مي­باشند که در دو لايه در قالب ريخته و کوبيده مي­شوند. نمونه­ها يک روز در قالب و سپس تا موقع آزمايش خارج از قالب نگهداري مي­شوند.
وسايل مورد نياز  :
- الک ، ترازو ، وزنه ، ظروف شيشه­اي مدرج ( مطابق با استاندارد C109 / C109M )
- مخلوط کن ( مطابق با استاندارد C305 )
- قالب­هاي ساخت نمونه : قالب­ها بايد داراي ابعاد 160*40*40 ميليمتر هستند. هر قالب بايد داراي سه قسمت براي ساخت سه نمونه­ي منشوري بوده و طوري طرح شده باشد که محورهاي طولي نمونه­هاي قالب­گيري شده در حالت افقي قرار بگيرند. قالبها بايد از فلزي سخت ساخته شده باشند که به ملات سيمان نچسبد. عدد سختي راکول فلز نبايد از 55 HRB   کمتر باشد. اجزا قالب بايد به خوبي با يکديگر جفت و محکم شوند و اضلاع آن بايد استحکام کافي داشته باشند تا دچار خميدگي و تابيدگي نگردند. وجوه داخلي بايد صاف و مسطح باشند به طوري که در روي خطي به طول 50 ميليمتر، براي قالب­هاي نو کمتر از 0.03 ميليمتر و براي قالب­هاي مستعمل کمتر از 0.05 ميليمتر تغييرات وجود داشته باشد. صفحه­ي پايه قالب بايد داراي ضخامت تقريبي 10 ميليمتر و ابعاد تقريبي 180*200 ميليمتر باشد. زبري مجاز صفحه­يپايه 0.03 ميليمتر در 50 ميليمتر است.
- تخماق ( Tamper ) : اين وسيله از جنس ماده­اي نفوذناپذير و مقاوم در برابر ساييدگي مانند ترکيبات لاستيک ساخته مي­شود. سر تخماق بايد داراي ابعاد تقريبي 22*85 ميليمتر ياشد.
- هادي تخماق : بايد از فلزي با با سختي 55 HRB که به ملات نمي­چسبد ساخته شودو به صورت تخت روي قالب بخوابد. هادي تخماق نبايد بيش از 0.38 ميليمتر از لبه­هاي خارجي قالب بيرون بزند. ارتفاع هادي 25 ميليمتر است.
- ماله
- دستگاه آزمايش خمش : براي ايجاد خمش روي نمونه­هاي منشوري از روش بارگذاري در وسط نمونه استفاده مي­شود. دستگاه بايد طوري طرح شده باشد که نيروي آن به طور قائم و بدون خروج از مرکزيت به نمونه اعمال شود. دستگاهي که براي اين منظور به کار مي­رود در شکل نشان داده شده است.
دستگاهي که براي آزمايش خمش بکار مي­رود بايد با در نظر گرفتن شرايط زير طراحي شده باشد.
  • در دستگاه بارگذاري بايد فاصله بين تکيه­گاه­ها و نقاط اعمال بار ثابت بماند.
  • بار بايد عمود بر سطح بارگذاري شده­ي نمونه و به نحوي که خروج از مرکزيت پيدا نکند، اعمال شود.
  • جهت عکس­العم­ها بايد در تمام طول آزمايش موازي بار اعمال شده باشد.
  • بار بايد با سرعت يکنواخت و بدون تغيير ناگهاني اعمال شود.
- ماشين آزمايش فشار : ماشين آزمايش فشار که براي آزمايش خمش بکار ميرود بايد از نوع هيدروليکي بوده و فاصله­ي بين فک­هاي آن کافي باشد.(شکل 3 ).
آماده کردن قالبها  :
براي آماده کردن قالبها (که بايد مطابق با استاندارد C109/C109M انجام ­شود) سطوح داخلي قالب که با ملات تماس دارد و سطوحي از قالب که با هم در تماس هستند را با قشر نازکي از روغن معدني يا گيريس پوشش مي­دهيم. بعد از سوار کردن قطعات قالب، روغن يا گيريس اضافي را از روي سطوح داخلي و بالا و پايين آن پاک م­کنيم.
روش آزمايش :
- نسبت­هاي اجزا، غلظت و اختلاط موادو نحوه­ي مخلوط کردن ملات بايد طبق استاندارد C109 انجام شود.
- قالب­گيري نمونه­ها
  • ملات­هايي را که با سيمان پرتلند آماده مي­شوند، ابتدا به مدت 90 ثانيه با سرعت کم و سپس به مدت 15 ثانيه با دور متوسط در مخلوط­کن مخلوط مي­نماييم.
  • بعد از مخلوط کردن ملات، لايه­اي به ضخامت 19 ميليمتر از آن را در هر سه قالب به طور يکنواخت پخش مي­کنيم. در اين حالت هادي تخماق را روي قالب قرار مي­دهيم و سپس به کمک تخماق ملات را با 12 ضربه و طي سه مرحله مطابق شکل مي­کوبيم. اين عمل بايد حدودا در 15 ثانيه انجام شود. براي هر ضربه، سر تخماق را به حالت افقي در فاصله­ي 25 ميليمتري بالاي سطح ملات قرار داده و آن را مستقيما به طرف پايين پرتاب مي­کنيم. نيروي پرتاب بايد به اندازه­اي باشدکه مقدار کمي از ملات از زير تخماق بيرون بزند. بقيه قالب را نيز با يک لايه­ي ديگر مثل لايه­ي اول پرکرده و مي­کوبيم. سپس هادي تخماق را از روي قالب برداشته و با لبه­ي تخت ماله روي قالب­ها را صاف مي­کنيم ( يک مرتبه در جهت طول قالبها ). ملات بالاي قالبها را توسط لبه­ي مستقيم ماله ( ماله تقريبا عمود بر قالبها نگه داشته شود ) با يک حرکت برشي در طول قالبها مي­بريم. براي ترميم بريدگيهايي که در سطح فوقاني ملات ايجاد شده با دو يا سه ضربه­ي سبک ماله بر روي سطح ملات، سطح آن را صاف مي­کنيم.
نگهداري نمونه­ها طبق استاندارد ASTM C109 انجام مي شود.
- تعيين مقاومت خمشي
  • نمونه­هايي را که بايد در سن يک روزه (24 ساعت) آزمايش شوند، به محض خارج کردن از منبع آب، مورد آزمايش قرار مي­دهيم. تغييرات مجاز زمان شکستن نمونه­ها که بايد در سن مشخصي شکسته شوند، بصورت زير مي­باشند.
وقتي که قسمت­هايي از نمونه­هاي منشوري که مورد آزمايش قرار گرفته­اند، به صورت مکعب­هايي مطابق با استاندارد C349 در آورده مي­شوند، بايد منشورها زودتر مورد آزمايش قرار گيرند، تا مکعب­هاي اصلاح شده در محدوده­هاي زمهني فوق شکسته شوند. اگر بيش از يک نمونه براي آزمايش در سن يک روزه از اطاق رطوبت خارج شود، لازم است نمونه­ها تا هنگام آزمايش زير پوشش پلاستيکي نگهداري گردند. در مورد نمونه­هايي که براي آزمايش در سن بيش از 1 روزه از منبع آب خارج مي­شوند، اگر تعداد نمونه­ها بيش از يکي باشد، لازم است آنها را تا هنگام آزمايش در آبي با دماي 23 ± 2 °C کاملا مستغرق نمود.
  • نمونه­هاي منشوري را خشک نموده و دانه­ها و ذرات سست چسبيده به سطوحي از نمونه را که با تکيه­گاه­ها و نقاط اعمال بلر تماس پيدا مي­کنند، پاک مي­کنيم. به وسيله يک تيغه­ي مستقيم صافي سطوح را کنترل مي­کنيم و اگر انحناي قابل توجهي روي سطوح وجود دارد با سمباده ناصافي آن را برطرف نموده يا نمونه را از رده خارج مي­کنيم.
  • پايه ( pedestal )را در مرکزصفحه­ي تکيه­گاهي دستگاه در امتداد محور قسمت کروي فوقاني آن قرار داده و صفحه­ي تکيه­گاهي را مجموعا روي پايه سوار مي­کنيم. سپس دستگاه بارگذاري مرکزي را به قسمت کروي متصل مي­کنيم. نمونه را طوري قرار مي­دهيم که سطوح صافي که مجاور ديواره­هاي قالب بوده­اند با فکهاي دستگاه تماس پيدا کنند. خط مرکزي طولي نمونه بايد مستقيما در بالاي نقطه وسط دو تکيه­گاه قرار بگيرد. دستگاه بارگذاري را طوري تنظيم مي­کنيم که تيغه­ي بارگذار آن عمود بر طول منشور و موازي با سطح فوقاني آن باشد. مرکز تيغه­ي بارگذار دستگاه بايد مستقيما در بالاي خط مرکزي نمونه و در وسط دهانه آن قرار داده شود. بايد اطمينان حاصل کرد که تماس تيغه­ي بارگذار دستگاه و نمونه هنگام اعمال بار پيوسته است. بارگذاري با سرعت 2640 ± 110 نيوتن در دقيقه انجام مي­شود. فاصله بين درجات صفحه­ي نمايشگر دستگاه نبايد بيش از 44 نيوتن باشد. حداکثر باري که نمونه تحمل مي­کند را با دقتي حدود 22 نيوتن تعيين مي­کنيم.
 
  نتایج آزمایش
«                 نمونه های 7 روزه
نمونه هاي مکعب مستطيل
مقاومت خمشی [Mpa]
بار گسيختگي خمشي [N]
بار گسيختگي خمشي [kp]
وزن [gr]
سطح [²cm]
ابعاد [cm]
شماره نمونه
7.1
2540
254
590.6
16
16.1*4.1*4
1
6.3
2240
224
583.06
16
16*4.1*4
2
6.6
2340
234
577.17
16
16*4.1*3.9
3
 
فشار شکست [Mpa]
فشار شکست [²kg/cm]
[ton] نيروي شکست فشاري
 
 
 
23.8
237.5
3.9
3.7
 
 
 
24.1
240.625
3.9
3.8
 
 
 
23.4
234.375
3.8
3.7
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
نمونه هاي مکعب
 
[kg]نيروي شکست فشاري خوانده شده
[kN]نيروي شکست فشاري خوانده شده
وزن [gr]
سطح [²cm]
ابعاد [cm]
شماره نمونه
 
7780
77.8
319.23
25
5.2*5.1*5.2
1
 
6780
67.8
289.11
25
5.1*5*5.1
2
 
6770
67.7
316.67
25
5.2*5.3*5.3
3
 
 
 
فشار شکست [Mpa]
فشار شکست [²kg/cm]
[kg]نيروي شکست فشاري اصلاح شده
 
 
 
 
30.6
306
7654
 
 
 
 
26.7
267
6670
 
 
 
 

برچسب:,
:: ::  نويسنده : مهدی اشکبوس
" آزمايش تعيين مقاومت فشاري ملات سيمان هيدروليکي

 

" آزمايش تعيين مقاومت فشاري ملات سيمان هيدروليکي "
 
خلاصه­ي روش آزمايش  :
ملات مورد استفاده از يک قسمت وزني سيمان و 2.75 قسمت وزني ماسه تشکيل مي شود. براي سيمان پرتلند يا سيمان پرتلند هوازا از نسيتهاي آب به سيمان مشخصي استفاده ميشود.براي سيمان هاي ديگر مصرف آب بايد به اندازه اي باشد که ملات با 25 ضربه ميز سيلان به اندازه 5 + 110سيلان پيدا کند.نمونه هاي مکعبي توسط تخماق در دو لايه کوبيده مي شود. نمونه ها يک روز در قالب باقي مي مانند تا خود را بگيرند و سپس از قالب در آورده شده و تا موقع آزمايش در آب آهک مستغرق مي گردند.
 
وسايل مورد نياز  :
- ترازو و وزنه
- بشر شيشه اي به ظرفيتهاي مناسب(براي اندازه گيري آب مخلوط در يک مرحله)که حجمهاي روي آن در دماي   °C20 معتبر بوده . خطاي آن 2+  ميليمتر باشد.حداقل تقسيمات روي بشر بايد 5 ميليمتر باشد.خطوط تقسيمات اصلي بايد دايره هاي کامل بوده و عدد مربوط به آنها نوشته شده باشد.طول خطوط تقسيمات کوچک بايد يک هفتم محيط بشر و براي تقسيمات داخلي يک پنجم محيط بشر باشد.
- قالب هاي ساخت نمونه ها :قالب ها نبايد بيش از سه قسمت مکعبي داشته باشند.و هر قسمت مکعبي نبايد به بيش از دو قسمت قابل تفکيک باشد.وقتي اجزاء قالب به هم متصل مي گردند، بايد بطور قابل لطميناني محکم گردند.قالب ها بايد از فلز سختي که به سيمان نچسبد ساخته شده باشند. براي قالبهاي نو عدد سختي را کول فلزي که براي ساخت قالب بکار ميرود نبايد کمتر از 55 HRB باشد.وجوه قالب ها بايد به اندازه کافي مقاوم باشد تا دچار انحناء و تابيدگي نشود .وجوه داخلي قالب ها بايد مسطح باشند(تغيير مجاز ضخامت آن 0.025 ميليمتر براي قالب هاي نو و 0.05 ميليمتر براي قالبهاي مستهمل است).فاصله بين وجوه مقابل بايد براي قالب هاي نو ميليمتر و براي قالبهاي مستعمل  ميليمتر باشد.ارتفاع قالبها که براي هر جزء مکعبي بطور مجزا اندازه گيري مي شود،بايد برابر 50 ميليمتر باشد که خطاي مجاز آن 0.25 ميليمتر و - 0.13 ميليمتر براي قالب هاي نو و 0.25 ميليمتر و -0.38 ميليمتر براي قالب هاي کهنه مي باشد.
زاويه بين وجوه داخلي مجاور و بين وجوه داخلي و کف و روي قالب که به فاصله کمي از محل برخورد آنها اندازه گيري مي شود بايد 5 90 + درجه باشد.
- مخلوط کن کاسه اي پره دار
- تخماق : اين وسيله از جنس مادهاي نفوذ نا پذير و شکل پذيرر مانند لاستيکي که سختي آن با دورومتر 1080+ است،ساخته مي شود و مقطع ان 25*13 ميليمتر مي باشد.طول تخماق 120 تا 150 ميليمتر است.سر تخماق بايد تخت بوده و با امتداد ميله آن زاويه قائمه بسازد.
- ماشين آزمايش : بايد از نوع هيدروليکي يا مارپيچي بوده و فاصله فک بالايي و پاييني آن به اندازه اي باشد که بتوان از دستگاه به نحو مناسب استفاده کرد.بار وارده به نمونه بايد با دقت1 + درصد مشخص شود .لازم است فک فوقاني يک تکيه گاه کروي داشته باشد.قطر سطح تکيه گاهي بايد کمي بزرگتر از نمونه مکعبي 50 ميليمتري باشد.سختي سطوحي که با نمونه تماس مي يابند نبايد کمتر از 60 HRC باشد.
دما : دماي هواي مجاور مخلوط­کن، مصالح خشک، قالبها، صفحات پايه و کاسه­ي مخلوط­کن بايد بين 20 تا 27 درجه­ي سانتي­گراد باشد و بيش از 1.7 درجه تغيير نکند.
 رطوبت : رطوبت نسبي نبايد کمتر از 50 درصد باشد. اتاق رطوبت بايد طوري ساخته شود که امکان نگهداري نمونه­ها در رطوبت 95 درصد باشد.
آماده کردن قالبها :
براي آماده کردن قالبها (که بايد مطابق با استاندارد C109/C109M انجام ­شود) سطوح داخلي قالب که با ملات تماس دارد و سطوحي از قالب که با هم در تماس هستند را با قشر نازکي از روغن معدني يا گيريس پوشش مي­دهيم. بعد از سوار کردن قطعات قالب، روغن يا گيريس اضافي را از روي سطوح داخلي و بالا و پايين آن پاک می­کنيم.
 
 
 
 
روش آزمايش  :
-ترکيب ملات
  • ملات مورد استفاده از 1 قسمت ورني سيمان و 2.75 قسمت ورني ماسه ساخته مي­شود. با توجه به استفاده از سيمان پرتلند از نسبت آب به سيمان 0.485 استفاده مي­شود.
  • مقدار مصالحي که در يک مرحله براي ساخت 6 نمونه مورد نياز است به شرح زير است.
 
 
 
 
-         آماده کردن ملات : مطابق استاندارد C305 انجام مي­شود.
 
قالب گيري نمونه هاي آزمايش
در مورد سيمان پرتلند و سيمان هوازا مدت را به مدت 90 ثانيه در جام مخلوط کن به صورت روباز مخلوط نمائيد. در خلال اين مدت هر 15 ثانيه يکبار ملاتي را که در بالاي ظرف جمع شده به داخل آن پاک نمائيد. سپس دوباره مخلوط را به مدت 15 ثانيه با دور متوسط مخلوط کنيد. براي تکميل عمل به هم زدن بايد پره مخلوط کن تکان داده شود تاملات اضافي به داخل جام مخلوط کن بر گردانده شود.
در مورد سيمانهاي ديگر و يا در مواردي که تعيين سيلان خواسته شده باشد به محض تعيين سيلان ملات را از روي ميز سيلان به داخل جام مخلوط کن بريزيد و به سرعت اطراف جام را به داخل آن پاک نمائيد. سپس مدت 15 ثانيه مجدداً به هم زدن مخلوط را با دور متوسط ادامه دهيد. براي تکميل عمل مخلوط کردن، پره مخلوط کن را تکان دهيد تا ملات اضافي به داخل جام مخلوط کن برگردانده شود.
وقتي براي تهيه نمونه هاي بيشتر مجدداً ملات ساخته مي شود. مي‎توان آزمايش سيلان را حذف نمود. در اين حالت ملات را به مدت 90 ثانيه بصورت روباز در جام مخلوط کن مخلوط نمائيد. در خلال اين مدت هر 15 ثانيه يکبار اطراف ظرف را به سرعت به داخل آن پاک کنيد. سپس مخلوط را به مدت 15 ثانيه با دور متوسط مخلوط نمائيد.
قالب گيري نمونه ها بايد حداکثر در مدت 2 دقيقه ونهايتاً 30 ثانيه بعد از ساخت ملات انجام شود. لايه اي از ملات با ضخامت حدود 25 ميليمتر (تقريباً نصف ارتفاع قالب) را در قالب قرار دهيد. ملات ريخته شده در هر بخش مکعبي قالب را 32 مرتبه، در مدت 10 ثانيه وطي 4 دوره مطابق شکل (1) بکوبيد. هر دور کوبيدن از 8 ضربه منظم با نظم نشان داده شده تشکيل مي شود. فشار کوبيدن فقط بايد به حدي باشد که ملات، داخل قالب را پرکند. 4 مرحله کوبيدن بايد در هر مکعب کامل شده و بعد ملات مکعب ديگري کوبيده شود. وقتي کوبيدن اولين لايه در همه قسمتهاي مکعبي کامل شد، با باقيمانده ملات همه قسمت ها را پرکنيد و مانند لايه اول بکوبيد. در خلال کوبيدن لايه دوم ملات از بالاي قالب بيرون مي آيد. در انتهاي هر دور کوبيدن، دستکشي به دست کرده و بوسيله انگشت و تخماق روي ملات را مرتب کنيد و توسط ماله سطح آن را صاف نمائيد. براي اين منظور يکبار ماله را در حالتي که برامتداد طولي قالب عمود باشد در عرض مکعبها بکشيد. سپس براي تزار کردن ملات لبه تخت ماله را در طول قالب کشيده و سرانجام با يک حرکت برشي توسط لبه مستقيم ماله (تيغه ماله تقريباً عمود بر قالب نگه داشته مي شود) سطح ملات را به حالت صاف و هم سطح بالاي قالب برش دهيد.
 
نگهداري نمونه ها
به محض تکميل قالب گيري نمونه ها، آنها را روي صفحه پايه به صورت روباز براي مدت 20 تا 24 ساعت در اتاق رطوبت قرار دهيد. اگر نمونه ها قبل از 24 ساعت از قالب خارج شوند بايد آنها را تا 24 ساعت در قفسه هاي اتاق رطوبت نگهداري کرد بعد از 24 ساعت نمونه ها را در آب آهک مستغرق نمائيد (بجز نمونه هايي که بايد در سن 24 ساعت آزمايش شوند)
تعيين مقاومت فشاري
به محض خارج کردن نمونه ها از اتاق رطوبت (در مورد نمونه هاي 1 روزه) يا از مخزن آب، آنها را تحت آزمايش قرار دهيد. خطاي مجاز براي زمان شکستن نمونه با توجه به سن آن به صورت زير مي باشد.
اگر براي آزمايش در سن يک روزه بيش از يک نمونه از اطاق رطوبت خارج شود، بايد آن را تا موقع آزمايش در داخل پارچه‎اي مرطوب نگه داشت. همچنين در صورتي که در هر مرتبه بيش از يک نمونه براي آزمايش از آب خارج مي شود بايد تا موقع آزمايش آن را در آب  درجه سانتيگراد نگهداري نمود.
سطوح نمونه ها را پاک و خشک کرده و دانه هاي سنگي سست و ذراتي را که روي آنها چسبيده اند، برطرف نمائيد. صافي سطوح را با کشيدن يک تيغه صاف روي آنها کنترل کنيد. اگر انحناي قابل توجهي وجود داشت، با تراشيدن آن را برطرف نمائيد.
بار را بايد روي وجوه صاف نمونه که در تماس با بدنه قالب بوده‎اند، اعمال کنيد. نمونه را با دقت زير ماشين آزمايش و در وسط فکهاي آن قرار دهيد. هيچ ماده واسطي نبايد بعنوان بستر يا بالشتک بين نمونه و فکهاي دستگاه به کار برده شود. سرعت بارگذاري تا رسيدن به نصف حداکثر بار پيش بيني شده (براي حداکثر بار پيش بينش شده بيش از 3/13 کيلونيوتن) به صورت اختياري ودلخواه است. در مواردي که حداکثر بار پيش بيني شده کمتر از 3/13 کيلونيوتن است، بارگذاري اوليه به نمونه اعمال نمي شود. نرخ بارگذاري براي باقيمانده بار (يا کل بار در مواردي که حداکثر بار پيش بيني شده کمتر از 3/13 کيلونيوتن است) بايد طوري تنظيم شود که بارگذاري بدون وقفه تا گسيخته شدن نمونه در مدتي بيش از 20 ثانيه وکمتر از 80 ثانيه از شروع بارگذاري، خاتمه يابد. وقتي نمونه به حد تسليم رسيده است، تا گسيخته شدن نمونه نبايد تنظيم ماشين آزمايش را تغيير داد.


برچسب:,
:: ::  نويسنده : مهدی اشکبوس
آزمايش نرمي سيمان

 

1 – آزمايش نرمي سيمان:
 
اين آزمايش نشان دهنده سطح مخصوص و يا نسبت سطح به وزن سيمان مي باشد. هر چه نرمي سيمان بيشتر باشد يا به عبارتي ذرات ريزتر باشند سطح در دسترس براي ترکيب آب با سيمان بيشتر ودر نتيجه سرعت کسب مقاومت بيشتر است.
با افزايش نرمي سيمان :
1.      افزايش روند کسب مقاومت
2.      کاهش سرعت آب انداختگي در بتن
3.      افزايش مقدار سنگ گچ اضافه شده براي کنترل گيرش
4.      توليد حرارت زياد هيدراتاسيون
5.      افزايش هزينه توليد ،مدت زمان آسياب طولاني تر
6.       فساد سريع سيمان،جذب سريع آب توسط سيمان
 
روش اندازه گيري نرمي:
اين آزمايش به دو صورت انجام مي شود:
1.      روش کدر سنج واگنر:در اين روش سيمان خشک در ظرفي ريخته و نرمي سيمان بر اساس درصد نور عبور کرده از ظرف اندازه گيري ميشود.هر چه نور بيشتري عبور کرده باشد ريزي دانه هاي سيمان کمتر بوده و نرمي نيز کمتر است.
2.      روش افت فشار هوا:در اين روش سيمان خشک را در ظرفي ريخته و هوا را با فشار بر آن وارد مي کنند ببا اندازه گيري افت فشار در پايين نرمي بدست مي آيد .هر چه افت بيشتر باشد نرمي بيشتر است .
 
4 – آزمايش سلامت سيمان:
 
اين آزمايش بر روي خمير نرمال سيمان انجام ميشود.آزمايش سلامت سيمان به سه روش انجام ميگيرد :
 
1. آزمايش        Autoclave
2. آزمايش انبرک لوشاتوليه
 3. آزمايش قرص سيمان
 
1- Autoclave:
آزمايش بر روي نمونه هاي منشوري تهيه شده از خمير نرمال انجام مي شود.براي تسريع در بالفعل کردن پتانسيل واکنش سيمان نمونه ها در درجه حرارت 216 ددرجه سانتيگراد و فشار 2 مگا پاسگال در دستگاه Autoclave به مدت 3 ساعت نگهداري ميشود و سپس تغييرات طول نمونه اندازه گيري مي شود اين تغييرات بايد کمتر از 8 درصد طول اوليه باشد.
علت افزايش طول در سيمان وجود MgO يا آهک آزاد خوب پخته نشده در سيمان مي باشد.که باعث طولاني شدن زمان هيدراتاسيون و افزايش حجم نمونه ميشود.


برچسب:,
:: ::  نويسنده : مهدی اشکبوس
آزمایش تعیین خمیر نرمال سیمان ( درصد رطوبت نرمال برای سیمان هیدرولیکی )

 

ASTM
 
آزمایش تعیین خمیر نرمال سیمان ( درصد رطوبت نرمال برای سیمان هیدرولیکی )
هدف : تعیین درصد رطوبت (روانی) نرمال سیمان هیدرولیکی (آبی) جهت انجام آزمایش­های بعدی روی آن
وسایل آزمایش :
  1. ترازو یا به عبارت دیگر وسایل اندازه­ گیری جرم : در این آزمایش ترازوی دیجیتالی با دقت 0.01 گرم جهت اندازه گیری جرم آب و از ترازوی مکانیکی ( کفه­ای ) با کمک وزنه­های مناسب جهت اندازه گیری جرم سیمان استفاده شده است.
  2. وزنه : باید دارای ویژگی­های استاندارد ASTMC1005 باشد. وزنه­های مورد نظر باید دارای دقت مورد نظر جهت اندازه گیری جرمی تا 1000 گرم باشد.
  3. بشرهای به حجم 250 - 200 میلی­ لیتر
  4. دستگاه سوزن ویکات. همانطور که در شکل مشاهده می­شود دارای اسکلت A ، میله قابل حرکت B به جرم  که یک انتهای آن سوزن آزمایش c با قطر و طول حداقل 50 میلی متر و در انتهای دیگر، سوزن جابجا شونده D به قطر و طول 50 میلی متر قرار دارد. در طول این میله پیچ E جهت جابجایی آن در ارتفاع و ثابت نمودن آن در هر مکان مورد نظر و پیچ F که متصل به یک خط ­کش جهت ثبت میزان این جابجایی می­باشد، متصل شده است      قالب نمونه G که مخروط ناقصی با قطر داخلی  میلی متر در کف ،  در سقف و ارتفاع می­باشد.
  1. صفحه پایه مربعی شیشه­ای H ( Base Plate ) با بعد 100 میلی متر
  2. دستگاه اختلاط ( Mixer ) : شامل اجزای زیر است :
    • Mixer : که میکسری مکانیکی با انرژی تامین شده توسط جریان الکتریسیته می­باشد. این میکسر باید حداقل دارای دو مدل سرعت دوران باشد. یکی دور کند با سرعت زاویه­ای  همزن ( Paddle ) و دیگری دور تند با سرعت زاویه­ای می­باشد. لازم به ذکر است موتور الکتریکی این میکسر باید دارای قدرت حداقل 124 وات (  اسب بخار ) باشد. این میکسر باید دارای اهرم تنظیم مکانیکی ( دستی ) باشد تا بتوان به کمک آن ، فاصله مناسب را (که باید مابین باشد ) بین قسمت تحتانی همزن ( Paddle ) و کف جام ( Bowl ) ایجاد نمود.
    • همزن ( Paddle ) که ابعاد مقطع آن کاملا در شکل مشخص است و به گونه­ای انتخاب شده­اند تا در حین اختلاط فاصله مابین کناره­های همزن ( Paddle ) و کف جام ( Bowl ) بطور تقریبی مابین باشد.
    • جام اختلاط ( Mixing Bowl ) : حجم اسمی آن 4.73 لیتر و از جنس فولاد ضدزنگ    می­باشد که ابعاد مقطع آن در شکل مشخص است.
    • کاردک : شامل یک تیغه نیمه صلب با طول 75 میلی متر ، عرض 50 میلی متر و ضخامت 2 میلی متر می­باشد که به دسته­ای ( معمولا چوبی ) با طول معمولا 150 میلی متر متصل است. این کاردک جهت جدا کردن خمیر سیمان از اجزای میکسر استفاده می­شود.
درجه حرارت و رطوبت :
1.دمای هوا ، سیمان خشک ، صفحات پایه باید مابین درجه سانتی­گراد باشد. لازم به ذکر است دمای آب اختلاط نیز نباید بیش از   درجه سانتی­گراد با 20 درجه     سانتی­گراد اختلاف داشته باشد.
2.رطوبت نسبی آزمایشگاه نباید بیشتر از 50 درصد باشد.
 
تعیین زمان گیرش خمیر سیمان با استفاده از دستگاه سوزن ویکات :
هدف : تعیین زمان گیرش خمیر سیمان می­باشد که آنرا برای خمیر نرمال به کمک دستگاه فوق الذکر انجام می­دهیم. البته از این نکته نباید غافل شویم که اندازه گیری زمان گیرش به کمک دستگاه سوزن­های گیلمور هم قابل انجام است.
وسایل آزمایش :
  1. ترازو یا به عبارت دیگر وسایل اندازه­ گیری جرم : در این آزمایش ترازوی دیجیتالی با دقت 0.01 گرم جهت اندازه گیری جرم آب و از ترازوی مکانیکی ( کفه­ای ) با کمک وزنه­های مناسب جهت اندازه گیری جرم سیمان استفاده شده است.
  2. وزنه : باید دارای ویژگی­های استاندارد ASTMC1005 باشد. وزنه­های مورد نظر باید دارای دقت مورد نظر جهت اندازه گیری جرمی تا 1000 گرم باشد و همچنین اختلاف­های مجاز آنها جهت وزن کردن سیمان در جدول زیر آمده است :
 
 
 
 
 
 
 
 
  1. بشرهای به حجم 250 - 200 میلی­ لیتر
  2. دستگاه سوزن ویکات. همانطور که در شکل مشاهده می­شود دارای اسکلت A ، میله قابل حرکت B به جرم  که یک انتهای آن سوزن D به قطر و طول 50 میلی متر و در انتهای دیگر سوزن آزمایش c با قطر و طول حداقل 50 میلی متر، قرار دارد. در طول این میله پیچ E جهت جابجایی آن در ارتفاع و ثابت نمودن آن در هر مکان مورد نظر و پیچ F که متصل به یک خط ­کش جهت ثبت میزان این جابجایی می­باشد، متصل شده است.
 
  1. قالب نمونه G که مخروط ناقصی با قطر داخلی  میلی متر در کف ،  در سقف و ارتفاع می­باشد.
  2. صفحه پایه مربعی شیشه­ای H ( Base Plate ) با بعد 100 میلی متر
  3. دستگاه میکسر که توضیحات آن در قسمت قبل آورده شده است.
درجه حرارت و رطوبت :
1.      دمای هوا ، سیمان خشک ، صفحات پایه باید مابین درجه سانتی­گراد باشد. لازم به ذکر است درجه حرارت آب اختلاط و اتاق رطوبت ( حمام آب ) هم نباید بیش از  درجه سانتی­گراد با 23 درجه سانتی­گراد اختلاف داشته باشد.
2.رطوبت نسبی آزمایشگاه باید کمتر از 50 درصد بوده و برای حمام آب ( اتاق رطوبت )
 می­بایست حداقل 90 درصد باشد.
 
دقت : بازه­های زمانی انجام تست نفوذ ( دقت تعیین زمان گیرش )
  1. در داخل هر آزمایشگاه : از طرفی بازه­های زمانی تقسیم شده استاندارد جهت انجام تست نفوذ و در انتها محاسبه زمان گیرش اولیه 12 دقیقه می­باشد که از این امر نباید غافل شویم که در این حالت زمان گیرش اولیه معمولا مابین 202- 49 دقیقه برای سیمان پرتلند می­باشد و از طرف دیگر بازه­های زمانی تقسیم شده استاندارد پس از رسیدن به زمان گیرش اولیه تا لحظه گیرش نهایی 20 دقیقه بوده که انتظار آن می­رود زمان گیرش نهایی مابین 312-185 دقیقه اتفاق بیفتد.
تذکر مهم : اگر آزمایش زمان گیرش در این حالت برای چند نمونه انجام می­شود ، زمان گیرش اولیه این نمونه­ها نباید بیش از 34 دقیقه و زمان گیرش نهایی آنها هم نباید بیشتر از 56 دقیقه باشد.
  1. مابین چند آزمایشگاه : از طرفی بازه­های زمانی تقسیم شده استاندارد جهت انجام تست نفوذ و در انتها محاسبه زمان گیرش اولیه 16 دقیقه می­باشد که از این امر نباید غافل شویم که در این حالت زمان گیرش اولیه معمولا مابین 207- 49 دقیقه برای سیمان پرتلند می­باشد و از طرف دیگر بازه­های زمانی تقسیم شده استاندارد پس از رسیدن به زمان گیرش اولیه تا لحظه گیرش نهایی 43 دقیقه بوده که انتظار آن می­رود زمان گیرش نهایی مابین 312-185 دقیقه اتفاق بیفتد.
تذکر مهم : اگر آزمایش زمان گیرش در این حالت برای چند نمونه انجام می­شود ، زمان گیرش اولیه این نمونه­ها نباید بیش از 45 دقیقه و زمان گیرش نهایی آنها هم نباید بیشتر از 122 دقیقه باشد.
 
 


برچسب:,
:: ::  نويسنده : مهدی اشکبوس
کاربرد نانو در بتن

پیشرفت های اخیر در زمینه مواد و فرآیندها، همچنین دست کاری آنها در مقیاس نانو چشم اندازی از تولید مواد در اندازه ماکرو و محصولات جدید را پیش روی ما قرار داده است و فناوری نانو تاکنون به حوزه برخی مواد ساختمانی و معدنی  از جمله بتن،فولاد و... وارد شده است و به همین دلیل صنایع بتنی و فولادی به نوبه خود یکی ازذینفعان فناوری نانو به شمار می رود.

برای نمونه از برخی دستاوردهایی که تا کنون کسب شده اند، می توان به بتن تقویت شده با استفاده از فناوری نانو که قوی تر و بادوام تر از بتن های معمولی بوده و آسان تر هم جایگذاری می شود اشاره نمود. پیش بینی محققان حاکی از این است که در خلال پنج سال آینده پیشرفت های بسیاری در این زمینه پدیدار خواهد شد و فناوری نانو، دستیابی به پیشرفت های فوق العاده ای را فراسوی فناوری معمولی،امکان پذیر خواهد نمود.

  فناوری نانو و بتن

در سطح علوم پایه به منظور درک ساختمان بتن، تجزیه و تحلیل های بسیاری در مقیاس نانو در حال انجام است که برای این منظور از فناوری هائی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی پیمایشی((SEM و پرتو یونی متمرکز ((FIB، که برای مطالعه در مقیاس نانو توسعه یافته اند، استفاده می شود.

  یکی از جنبه های اساسی فناوری نانو طبیعت میان رشته ای آن است که به عنوان نمونه در یک تعامل تحقیقاتی میان شاخه های مهندسی پزشکی و ساخت و ساز، از مدل سازی مکانیکی استخوان به منظور مطالعه نحوه نفوذ و انتشار کلر در بتن (که عامل هواخوردگی میلگردها است) استفاده شده است.

  مروری بر جنبه های فنی کاربرد نانومواد در بتن:

 افزودن نانو ذرات هماتیت (Fe2o3) به بتن علاوه بر افزایش استحکام بتن، پایش سطوح تنش را نیز امکان پذیر می سازد.

 نانو لوله های چند جداره موجب افزایش مقاومت فشاری ( 25 + نیوتن بر متر مربع) و مقاومت خمشی ( 8+ نیوتن بر متر مربع ) بتن می شوند.

   به منظور افزایش استحکام بتن، می توان از باکتری ها استفاده نمود، به طوری که افزودن میکرو ارگانیزم های بی هوازی به مخلوط آب و بتن، موجب افزایش 25 در صدی مقاومت 28 روزه بتن می شوند، همچنین رسوب دهی ملات سیمان ماسه ای منجر به رشد ماده پر کننده (فیلر) در داخل خلل و فرج سیمان(نوعی از بتن خود تعمیر کن self repairing) می شود.

   استفاده از نانو ذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ویژگی های مربوط به خرابی بتن می شود.

  هم اکنون سیلیس((Sio2 جزئی از بتن معمولی است. یکی از نتایج مطالعه بتن در مقیاس نانو این است که با استفاده از نانو ذرات سیلیس می توان میزان تراکم ذرات در بتن را افزایش داد که این به افزایش چگالی میکرو و نانو ساختارهای تشکیل دهنده بتن ودر نتیجه بهبود ویژگی های مکانیکی آن می انجامد.

افزودن نانو ذرات سیلیس به مواد مبتنی بر سیمان هم موجب کنترل تجزیه ناشی از واکنش بنیادی C-S-H (کلسیم- سیلیکات- هیدرات)، که در اثر نشت((leaching کلسیم در آب رخ می دهد، و نیز جلوگیری از نفوذ آب به درون بتن می شود که هر دوی این موارد دوام بتن را افزایش می دهد.

  متناسب با میزان افزایش تراکم ذرات، آسیا کردن کلینکر سیمان پرتلند معمولی(OPC) به همراه ماسه استاندارد، منجر به تولید ذرات ریز تری در مقایسه با ذرات حاصل از آسیا نمودن سیمان پرتلند معمولی به تنهایی می شود، و نکته مهم اینکه با افزایش میزان ریزی و در نتیجه تراکم ذرات، مقاومت فشاری بتن تا حد سه تا شش برابر افزایش می یابد.

  خاکستر فرار یکی دیگر از مواد مورد استفاده در ساخت بتن است؛ استفاده از این ماده علاوه بر افزایش دوام و استحکام بتن، میزان مصرف سیمان را نیز کاهش می دهد؛ ولی افزودن خاکستر فرار به بتن موجب کند شدن فرآیند عمل آوری بتن و کمتر شدن مقاومت کوتاه مدت آن در مقایسه با بتن معمولی می شود. در صورت افزودن نانو ذرات سیلیس به بتن ساخته شده با خاکستر فرار، با وجود اینکه قسمتی از سیمان مصرفی با سیلیس جایگزین می شود، چگالی و استحکام بتن و مخصوصاَ مقاومت کوتاه مدت بتن افزایش چشمگیری می یابد.

  همچنین تحقیق در مورد اضافه نمودن نانو ذرات اکسید آهن یا هماتیت (Fe2o3) به بتن نشان داده است که این ذرات علاوه بر افزایش مقاومت بتن ،پایش سطوح تنش( خستگی) بتن را از طریق اندازه گیری مقاومت الکتریکی برشی ( مقطعی) امکان پذیر می سازد.

  نوعی دیگر از نانو ذرات افزودنی به بتن در جهت بهبود ویژگی های آن، دی اکسید تیتانیوم(Tio2) است؛ Tio2  یک رنگدانه سفید است که می توان آن را به عنوان یک روکش بازتاب کننده مطلوب استفاده نمود.

Tio2 از طریق واکنش های فوتو کاتالیستی قوی قادر به شکستن و تجزیه آلاینده های آلی، ترکیبات آلی فرار ((VOC و غشاهای باکتریایی است و به همین دلیل برای ایجاد خاصیت ضد عفونی کنندگی به رنگ ها، سیمان ها و شیشه ها اضافه می گردد.

چنانچه از Tio2 در سطوح بیرونی سازه ها استفاده شود، قادر است غلظت آلاینده های موجود در هوا را کاهش دهد. Tio2 ماده ای آب دوست است و با اضافه شدن به سطحی، موجب ایجاد خاصیت خود تمیز کنندگی در سطح می گردد.

بتن تولید شده با این ذرات هم اکنون در پروژه هایی در سر تا سر دنیا در حال استفاده است، این بتن دارای رنگ سفید و درخشندگی خاصی است که سفیدی و درخشندگی خود را به طور موثری حفظ می کند، این در حالی است که سازه های ساخته شده با بتن معمولی فاقد چنین ویژگی هستند.

  نانو لوله های کربنی((CNT از جمله نانو ذرات دیگری با ویژگی های قابل توجهی هستند که تحقیقات برای بررسی مزایای حاصل از اضافه نمودن آنها به بتن در حال انجام است. در صورت افزودن مقادیر کوچکی  (در حدود یک در صد وزنی) از نانو لوله های کربنی به نمونه های متشکل از آب و بخش عمده ای سیمان پرتلند، خواص مکانیکی نمونه ها به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

نانو لوله های تک جداره(MWNT) اکسید شده بالاترین میزان افزایش را هم در مقاومت فشاری (25+ نیوتن بر متر مربع) و هم در مقاومت خمشی( 8+ نیوتن بر متر مربع) نمونه ها نشان دادند.به طور تئوری اثبات شده است که وجود مقدار زیادی نقایص ساختاری بر روی سطح نانو لوله های چند جداره اکسید شده می تواند به ایجاد اتصال بهتر میان نانو ساختارها و ملات بینجامد؛ لذا می توان نتیجه گرفت که ازطریق ایجاد نقایصی بر روی سطح میلگردهای تقویت کننده بتن، خواص مکانیکی کامپوزیت بهبود می یابد.

در مورد افزودن نانو لوله ها به هر ماده ای دو مشکل عمده وجود دارد: یکی ایجاد اتصال میان نانو لوله ها با همدیگر و دیگری فقدان چسبندگی مناسب میان نانو لوله و شبکه ماده توده، که از دلایل این مشکل، بر هم کنش های میان صفحات گرافیتی نانو لوله هاست. این خاصیت، آنها را به سمت جمع شدن کنار یکدیگر به صورت دسته ها یا طناب هایی سوق می دهد و گاهی اوقات امکان دارد این طناب ها به یکدیگر گیر کرده باشند.

برای دستیابی به پراکندگی یکنواخت نانو لوله ها درون شبکه ماده توده، باید نانو لوله ها را از یکدیگر جدا نمود، علاوه بر این به دلیل طبیعت گرافیتی نانو لوله ها و وجود خاصیت لغزندگی در آنها،امکان ایجاد چسبندگی مناسب میان نانو لوله و شبکه وجود ندارد.

در صورت استفاده از صمغ عربی به منظور از پیش پراکنده سازی نانو لوله ها، مخصوصاَ در صورت کاربرد نانو لوله های تک جداره ((SWNT، ویژگی های مکانیکی بتن به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. برای تعیین مقادیر بهینه نانو لوله های مورد مصرف و نیز شاخص های مؤثر در پراکنده سازی نانو لوله ها در مخلوط، به تحقیقات بیشتری نیاز است.

  هزینه بالای افزودن نانولوله های کربنی به بتن،توجه به مزایای آن را تحت الشعاع قرار داده است؛ لذا فعالیت هایی در جهت کاهش قیمت نانو لوله ها در حال انجام است که در این صورت مزایای حاصل از افزودن آنها به مواد سیمان بیشتر مورد توجه قرار خواهد گرفت.

  روکش ها، زمینه مطالعاتی دیگری هستند و تحقیق فعالانه ای در مورد روکش های محافظ محتوی نانو ذرات برای حفاظت سطحی از بتن در حال انجام است. کاربرد ویژه این روکش ها در حفاظت در برابر شوره گذاری است. هم اکنون مطالعات به سمت کاربرد برخی از انواع نانو ذرات در چسب های (ملات های binder) مختلف و نحوه تاثیر آنها بر روی ویژگی های کلیدی مرتبط با فرسایش بتن، مانند ممانعت از انتقال یون های کلر، مقاومت در برابر دی اکسید کربن، پخش بخار آب، جذب آب و عمق نفوذ، هدایت می شوند. تا کنون نوعی حلال متشکل از رزین اپوکسی با وزن مولکولی پایین و نانو ذرات رس (nano-clay )، نتایج امید وار کننده ای را نشان داده است.

تحقیقات کنونی نشان داده اند که حسگر های مبتنی بر فناوری نانو می توانند کاربردهای زیادی در سازه های بتنی، به منظور کنترل کیفیت و پایش دوام بتن داشته باشند. به طوری که این حسگرها می توانند برای هدف های مختلفی؛از جمله 1)اندازه گیری چگالی بتن؛

 2) نظارت بر فرآیند عمل آوری بتن و اندازه گیری میزان افت(انقباض) بتن؛

 3) اندازه گیری پارامتر های کلیدی معین و اثر گذار بر دوام بتن مانند دما،رطوبت،غلظت کلر،PH، دی اکسید کربن،میزان خستگی(تنش)، خوردگی میلگردها وارتعاش( ویبراسیون)، طراحی شوند.

با توجه به مزیت های کاربرد نانو مواد دربتن می توان در صنایع مختلف معدنی استفاده نمود که عبارتند از :

لاینینگ دیواره های تونل ها به علت داشتن استحکام بالا و مقاومت فشاری وخمشی و تراکم و...

در تونل های راه به دلیل خاصیت باز تابندگی می توان از این نوع بتن ها در دیواره ها استفاده نمود که فضای روشنی را فراهم می سازدو باعث کاربرد لامپهای کمتر می شود.

بدلیل مقاومت در برابر نفوذ اب دیگر نیاز به نوارهای واتر استاب که از نفوذ اب به بتن جلوگیری می کنددر دیواره ها نیست.

به علاوه این بتن ها به دلیل دارا بودن ترکیبات مناسب چسبندگی مناسب با شبکه های فولادی(مش) ارجحیت استفاده نسبت به بتن های معمولی را دارند.

 همچنین به دلیل تراکم و مقاومت در برابر سطوح تنش استفاده از این نوع بتن ها به عنوان دوغاب و خمیر پر کننده چال هایی که در ان راک بولت (میل مهار)نصب شده است توصیه می شود.

 



برچسب:کاربرد نانو در بتن,
:: ::  نويسنده : مهدی اشکبوس

صفحه قبل 1 2 3 4 5 ... 6 صفحه بعد