سیمان ایران ، جایگاه هشتم جهان

سیمان ایران ، جایگاه هشتم جهان

ماهنامه بین المللی اینوستمنت در گزارشی مفصل از صنعت سیمان ایران اعلام کرد نخستین کارخانه سیمان ایران در سال 1933 به بهره‌برداری رسید و اکنون این کشور به هشتمین تولیدکننده بزرگ سیمان در جهان تبدیل شده است. این گزارش با اشاره به رشد قابل توجه صنعت سیمان ایران طی 10 سال گذشته افزوده است: صنعت سیمان ایران تا دهه 1960 میلادی نقش مهم و واقعی در صنعت ساختمان‌سازی ایران نداشت. مصرف سرانه سیمان در ایران از 30 کیلوگرم در سال 1961 به 300 کیلوگرم در سال 1984 افزایش یافته است. رشد واقعی تولید و مصرف سیمان در ایران طی دهه گذشته اتفاق افتاده است. تا مارس 2010 ظرفیت اسمی‌تولید سیمان ایران به بیش از 62 میلیون تن رسیده است. هم اکنون 57 واحد تولیدی فعال در حال تولید سیمان در ایران هستند. بر اساس این گزارش، گروه سیمان‌سازی فارس و خوزستان با 24 درصد بیشترین سهم را در بازار سیمان ایران دارند و بزرگترین تولیدکننده سیمان به شمار می‌روند. آبیک تهران و سیمان سپاهان نیز بیش از 8 ، 7 و 6 درصد سهم بازار را در اختیار دارند. هم اکنون 28 شرکت تولید سیمان در فهرست تالار بورس تهران قرار دارند. این گزارش، ایران را هشتمین تولید کننده بزرگ سیمان در جهان دانسته و نوشته است: تا پایان سال88 بیش از 52 میلیون تن سیمان در ایران تولید شد که نسبت به 10 سال قبل 118 درصد رشد داشته است

منبع ایران سمنت

لازم به توضیح است طبق گزارش Cement Review ایران در سال 2008 رتبه دهم جهان را در تولید سیمان داشت.

با این اوصاف میزان تولید سیمان ایران در سال 2010 دو پله صعود کرده است.

روش دانه‌بندي شن

روش دانه‌بندي شن

 

هدف: تعيين اندازه بزرگترين دانه شن و نحوه توزيع دانه‌هاي سنگي در اندازه‌هاي گوناگون جهت مقايسه و تطبيق با منحني استاندارد. دانسته ها:    شن از جدا شدن و خرد شدن سنگها بدست مي‌آيد. شن به ذرات سنگي اطلاق مي‌شود كه كوچكترين بعد آن 7 ميلي‌متر باشد. شن ممكن است طبيعي باشد يا از خرد كردن و آسياب كردن سنگهاي سخت طبيعي بدست آيد». دانه‌بندي و بزرگترين اندازه دانه، روي مقادير نسبي دانه‌ها، همچنين روي مقادير مورد نياز سيمان و آب اثر مي‌گذارد، جداشدگي را كنترل مي‌كند، برروي آب انداختن بتن مؤثر است. برروي دوام و پوكي و نحوه درجا ريختن و پرداخت سطح بتن اثر دارد، همچنين برروي عوامل ديگري مثل كارايي، اقتصادي بودن، تخلخل و همچنين برخواص بتن سخت شده مانند مقاومت، جمع شدگي، دوام، ... اثر دارد و هرگونه تغييراتي در دانه‌بندي مي‌تواند روي يكنواختي بتن در هر بار بتن سازي تأثير گذارد. بند 3-4-4 آئين نامه بتن ايران (آبا) بزرگترين اندازه اسمي سنگدانه‌هاي درشت نبايد از هيچيك از مقادير زير بيشتر باشد. الف ) يك پنجم كوچكترين بعد داخلي قالب بتن. ب ) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بين ميلگردها. پ ) يك سوم ضخامت دال. ت ) سه چهارم پوشش روي ميلگردها. تبصره 1: بكار بردن سنگدانه‌هاي درشت تر از 37 ميلي‌متر در ساخت بتن آرمه توصيه نمي‌شود، ولي در هيچ حالت اندازه سنگدانه‌ها نبايد از 63 ميلي‌متر تجاوز كند. دانه‌هاي كوچكتر نسبت به دانه‌هاي بزرگتر به آب بيشتري نياز دارند. براي نسبت آب به سيمان ثابت، با افزايش اندازه حداكثر سنگدانه‌هاي مجاز، مقدار سيمان مورد نياز كاهش مي‌يابد. عوامل اصلي كنترل كننده دانه‌بندي مطلوب سنگدانه‌ها عبارتند از: مساحت سطح سنگدانه‌ها براي تعيين مقدار آب لازم براي تر نمودن سنگدانه‌ها، حجم نسبي اشغال شده به وسيله سنگدانه‌ها، كارايي مخلوط بتن، تمايل به جداشدگي مواد از يكديگر.    وسايل آزمايش: دقت و خوانائي ترازو براي سنگدانه‌هاي درشت و يامخلوطي از سنگدانه‌هاي ريز و درشت بايد 1/0 درصد بار آزمايش و يا 5/0 گرم، هر كدام كه بزرگتر است، باشد (در هر نقطه از دامنه مورد استفاده). دقت توزين براي مواد الك كردني: توصيه نموده كه جرم بار و جر هر يك از قسمت‌ها با دقتي كه حداقل 1/0± درصد جرم بار باشد تعيين گردد. اندازه الكها از بالا به پايين بايد بترتيب زير مي‌باشند.                                  ـ  ـ  ـ  ـ  ـ 4 و8   نمونه‌برداري: الف) نمونه بايد از ارتفاع متوسط توده شن برداشته شود بطوريكه هنگام برداشت دانه‌ها از ظرف بيرون نريزد و بايد از لحاظ توزيع دانه‌ها، نماينده كل دپوي شن باشد. جابجا نمودن ونباشتن سنگدانه‌هاي درشت (شن) به آساني مي‌تواند به جداشدگي دانه‌ها منتهي گردد. اين عمل بخصوص وقتي كه تخليه و ريختن مواد به نحوي باشد كه سنگدانه‌ها به پايين يك شيب بغلتند، به وجود مي‌آيد. وزن سنگدانه‌ نمونه برداري شده از دپو بايد حداقل 4 برابر مقادير داده شده   1- روش چهار ربع نمودن 2- استفاده از تقسيم كن   روش چهار ربع نمودن: ابتدا نمونه كاملاً مخلوط مي‌شود و براي سنگدانه‌هاي ريز نمونه را مرطوب مي‌نمايند، تا از جدا شدن ذرات ريز آن جلوگيري شود. سپس سنگدانه‌ها را به صورت انباشته مخروطي شكل در مي‌آورند و آن را زير و رو مي‌كنند تا مخروط جديدي ساخته شود. اين عمل دو بار تكرار مي‌گردد و همواره مواد را در راس مخرط مي‌ريزند تا ذرات در اثر سقوط به طور يكنواخت در اطراف قاعده مخروط توزيع شوند. مخروط نهايي را تسطيح نموده و آن را به چهار قسمت تقسيم مي‌كنند. يك زوج از ربع‌هاي متقاطع قطري را كنار مي‌زنند و از دو رقع باقي مانده به عنوان نمونه آزمايش استفاده مي‌كنند. اگر هنوز اندازه اين نمونه بزرگ باشد آنرا با تكرار اين عمل كوچكتر مي‌نمايند. در اين روش بايد دقت نمود كه تمام ريزدانه‌ها در ربع مورد نظر حفظ گردد. در روش دوم مي‌توان با استفاده از قوطي مقسم نمونه را به دو قسمت تقسيم نمود اين قوطي داراي تعدادي شيارهاي عمودي به موازات يكديگر مي‌باشد كه به صورت يك در ميان به ظرفهايي كه در سمت چپو راست قرار گرفته‌اند منتهي مي‌شوند. نمونه را به صورت يكنواخت در سرتاسر عرض قوطي مقسم مي‌ريزند و دو نيمه آن را در ظرفهايي كه در پايين شيارهاي دو طرف قرار گرفته‌اند جمع مي‌شود. يكي از اين نيمه‌هارا كنار مي‌گذارند و تقسيم كردن نمونه ديگر را تا رسيدن به وزن مورد نياز ادامه مي‌دهند. دستگاه‌هاي مقسم در دو نوع براي سنگدانه‌هاي ريز و سنگدانه‌هاي درشت مانند تصوير ساخته شده‌اند.    روش آزمايش: 1 -روش خشك: 2-روش تر:    موادي را كه در اثر الك كردن بار الكتريسيته ساكن به خود مي‌گيرند و يا نمونه‌هايي را كه مرطوب مي‌باشند بهتر است به روش تر الك نمود زيرا در اين روش تفكيك كلوخه‌ها وتبديل آنها به دانه آسان‌تر صورت مي‌گيرد. مايع بكار برده شده نبايد به هيچ وجه اثري روي ماده (سنگدانه‌ها) بگذارد. نمونه آزمايش را تا دماي Co 5±105 خشك كنيد. دور دستگاه را برروي 150 دور در دقيقه تنظيم نماييد و دستگاه را به مدت حداكثر 10 دقيقه بكار اندازيد. مدت زمان الك كردن بستگي به عوامل زير دارد: الف ) ويژگيهاي ماده از قبيل ريز و دروشتي، شكل دانه‌ها، پراكندگي اندازه‌ها وتراكم ب ) حجم بار ابتدائي ج ) شدت الك كردن د ) اندازه اسمي چشمه‌هاي الك آزمايشگاهي هـ ) ويژگيهاي كف الك شامل شكل سوراخ و شكل الك و ) رطوبت هوا هنگامي مي‌توان الك كردن را پايان دادكه مقدار ماده رد شده از الك در يك دقيقه كمتر 1/0 در صد بار باشد. الف ) دستگاه لرزاننده بطور آزاد بطوريكه هيچگونه تماس اضافي بجايي داشته باشد كار كند تا بتواند از عمل لرزش را بطور دقيق انجام دهد. زمان بيش از حد مقرر (10 دقيقه) براي رسيدن به دانه‌بندي مطلوب ممكن است باعث سايش نمونه‌ها گردد. ب ) مقدار دانه‌ها بايد به اندازه‌اي باشد تا تمامي دانه‌ها امكان قرار گرفتن در برابر سوراخهاي الك را تا چندين مرتبه داشته باشند. پ ) برروي هر الك نبايد  به ضخامت بيش از cm 2 دانه جمع شود. ث ) طبق بند 4 استاندارد 1599 ايران «هنگام استفاده از الك‌هائي كه اندازه چشمه‌هاي آنها كمتر از 25 ميلي‌متر است، آزمون الك كردن با دست معمولاً بايد روي تمام نمونه آزمودني صورت گيرد. در مورد الك‌هاي درشت‌تر از 25 ميلي‌متر، مي‌توان دانه‌ها را يك به يك با دست روي چشمه‌هاي الك قرار داد. مقدار باقيمانده روي هر يك از الكها را بطوريكه تمام سنگدانه‌هاي روي چشمه‌هاي الك نيز پاك شده باشد در يك ظرف ريخته و وزن نمائيد. دقت شود كه دانه‌ها از الك بيرون نريزد. «وزن كل مواد بعد از الك كردن بايد با وزن اوليه نمونه كنترل شود و در صورتي كه اختلاف اين دو پيش از 3/0 درصد باشد، نتايج قابل قبول نيست.» « مانده‌هاي روي الك‌ها و رد شده آخري را بايد با تقريب 1/0 درصد نسبت به جرم بار توزين نمود. مجموع اين جمع‌ها با جرم بار نبايد اختلافي بيش از  2 درصد نسبت به جرم بار داشته باشد.   محاسبات: جمع مانده‌ها برحسب درصد الف ) وزن دانه‌ هاي هر يك از الكها mi را در جدول منحني دانه‌بندي شن يادداشت كنيد. ب ) درصد باقيمانده نسبت به كل وزن دانه‌ها را حساب كنيد.                            شماره الك ـ I در جائيكه تعداد الك‌ها ـ n ج) درصد باقيمانده انباشته الك شماره k را محاسبه نماييد.                                 تذكر 4: با افزايش i، اندازه سوراخهاي الك كوچكتر مي‌گردد بطوريكه 1= I مربوط به بزرگترين الك است. د ) درصد رد شده انباشته از الكها محاسبه شود.                            براي رسم نمودار نتايج آزمون دانه‌بندي مي‌توان از دو محور مختصات استفاده نمود: 1- محور افقي كه اندازه اسمي چشمه الك‌ها را روي آن مي‌برند و در ضمن از كوچكترين اندازه شروع مي‌كنند. 2-   محور عمودي كه درصد جمع مانده‌ها را، در جهت صعودي، روي آن قرار مي‌دهند.   مي‌توان نتايج را روي محورهاي خطي و يا روي محورهاي خطي ـ لگاريتمي نشان داد.

ASTM – C131 روش آزمایش استاندارد برای تعیین مقاومت سائیدگی مصالح سنگی درشت دانه بوسیله سایش و ضربه در دستگاه لس آنجلس

این آزمایش روش تعیین مقاوت سائیدگی دانه های سنگی درشت دانه کوچکتر از 37.5 میلیمتر را بوسیله دستگاه لس آنجلس شرح میدهد.

آزمایش لس آنجلس به منظور سنجش مقاومت سنگدانه های معدنی با دانه بندی استاندارد در برابر ضربه و سایش انجام میشود.

آزمایش لس آنجلس به طور وسیعی برای تشخیص کیفیت نسبی و قابلیت مصالح سنگی که دارای ترکیبات معدنی مشابهی بوده و از منابع مختلفی تهیه شده اند ، بکار برد میشود. نتایج این آزمایش را نمیتوان بدون بررسی های لازم به نوان یک معیار معتبر برای مقایسه بین مصالح سنگی که ساختمان ، منبع و ترکیبات متفاوتی دارند، به کاربرد. مشخصاتی که بر اساس این آزمایش حاصل میشود باید با دقت زیاد و با توجه به انواع مصالح سنگی موجود و سابقه عملکرد آنها مورد بررسی قرار گیرند.

وسایل مورد نیاز:

        - دستگاه لس آنجلس :ماشین از استوانه فولادی تو خالی که دو انتهای آن بسته است ، تشکیل میشود . قطر داخلی سیلندر 5±508 میلیمتر و طول داخلی آن 5±508 میلیمتر میباشد . استوانه باید روی انتهای میله هایی که به دور قاعده آن متصل گردیده اند ، سوار شود ( میله ها به داخل استوانه وارد نمیشوند). استوانه باید حول محور خود به طور افقی دوران می نمایدو خطا در شیب محور آن نباید بیش از 1% باشد . بر روی استوانه باید دریچه ای بای ریختن نمونه به داخل آن پیش بینی شده باشد و لازم است یک درپوش مناسب که مانع خروج غبار از استوانه شود برای این دریچه در نظر کرفته شود. درپوش باید طوری ساخته شده باشد که شکل سطح داخلی استوانه به هم نخورد.

پره فولادی داخل استوانه باید قابل برداشتن بوده و در تمام طول استوانه امتداد یافته باشد . پره از طرف داخل به اندازه 2±89 میلیمتر بیرون میزند. ضخامت پره باید مناسب بوده و بوسیله پیچ یا هر وسیله دیگر بور محکم به بدنه متل گردد. پره باید در فاصله حداقل 1.72 متری از سوراخ قرار بگیرد. این فاصله در محیط خارجی استوانه و در جهت حرکت اندازگیری میشود.دستگاه آزمایش باید به نحوی تنظیم شده باشد که سرعت دوران آن یکنواخت باشد. در صورتی که از نبشی به عنوان پره استفاده شده است، جهت حرکت باید به گونه ای باشد که محتوای ماشین روی سطح داخلی نبشی جمع شود.

     - الک

    - ترازو

    - گلوله: گلوله ها باید از فولاد و ب قطر متوسط 46.8 میلیمتر و وزن 390 تا 445 گرم باشند. گلوله ها با توجه به دانه بندی که در جدول (1) داده شده است ، باید طبق جدول (2) انتخاب شوند.

روش آزمایش:

     نمونه آزمایش باید شسته شده و داخل کوره در دمای 110 درجه سانتیگراد تا رسیدن به وزن ثابت، خشک شوند. نمونه باید به قسمت های متعددی با اندازه های متفاوت تفکیک شده و مطابق رده بندی جدول (1)  مقدار مشخصی از هر قسمت با هم مخلوط شود. قبل از آزمایش باید وزن نمونه با دقتی نزدیک به یک گرم ثبت گردد.

  نمونه مورد آزمایش را در ماشین لس آنجلس بریزید و اجازه دهید ماشین با سرعت 30 تا 33 دور در دقیقه ، 500 دور بچرخد. سپس مصالح را از ماشین خارج کرده و ابتدا آن را از الک نمره 12 عبور دهید . سپس دانه های مانده روی الک را شسته و در گرمخانه با دمای 110 درجه سانتیگراد و به مدت 24 ساعت نگهداری کرده تا رسیدن به وزن ثابت ، خشک نمائید. سپس وزن مصالح خشک شده را با دقت یک گرم تعیین کنید.

     در این آزمایش از مصالح نمونهA استفاده شده است. و با توجه به آلودگی صوتی حاصل از این آزمایش، 4 گروه حاضر در آزمایشگاه، هر کدام یک نمونه از نمونه های مورد نیاز در ستون A را آماده کردند و به این ترتیب فقط یک نمونه کلی در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت.

جدول شماره (1):

عبور کرده از الک	مانده روی الک	دانه بندی
		A	B	C	D
1،1/2	1	1250	-	-	-
1	3/4	1250	-	-	-
¾	½	1250	2500±10	-	-
½	3/8	1250	2500±10	-	-
3/8	¼	-	-	-	-
1/4	4#	-	-	2500±10	-
4#	8#	-	-	2500±10	5000±10
		5000±10	5000±10	5000±10	5000±10

 

 

 

 

 

 

جدول شماره (2):

وزن گلوله ها	تعداد گلوله ها	دانه بندی
25±500	12	A
25±4584	11	B
20±3330	8	C
15±2500	6	D

 

منابع خطا:

    می توان برای خطای موجود در این آزمایش ، خطای الک کردن و توزین نمونه هم در مرحله قبل از سایش و هم بعد از سایش را ذکر کرد.

      محاسبات:

     وزن مصالح از دست رفته ( تفاوت بین وزن ابتدایی و وزن نهایی نمونه مورد آزمایش ) را به صورت درصدی از وزن اولیه نمونه محاسبه میشود. این مقدار به عنوان درصد مصالح از دست رفته ذکر میشود.

جدول داده ها:

واحد	مقدار	شرح	ردیف
گرم	5000	وزن اولیه نمونه (W1 خشک)	1
گرم		وزن نمونه خارج شده از ماشین لس آنجلس که الک شده (W2)	2
درصد		درصد مصالح از دست رفته [(W1-W2)/W1]*100	3

 

روش تعيين غلظت خمير نرمال سيمان

 روش تعيين غلظت خمير نرمال سيمان

  هدف: تعيين مقدار آب لازم جهت تهيه خمير سيمان با غلظت نرمال

دانسته ها: چون ميزان آب خمير نمي‌تواند اختياري انتخاب گردد و از طرفي براي آنكه بتوان نتايج آزمايش زمان گيرش يا سلامت انواع سيمانها يانمونه‌هاي ناشناخته سيمان را با يكديگر مقايسه نمود از اين جهت لازم است ميزان رواني خمير مورد آزمايش بوسيله ضابطه مشخصي مورد ارزيابي قرار گيرد كه در صورت عدم جوابگويي با شرايط مطلوب و استاندارد كه در زير آمده، غلظت آن تغيير داده شود تا شرايط مورد نظر حاصل گردد.

چنانچه ميله آب سنج در مدت 30 ثانيه با نفوذ در خمير سيمان در فاصله 1± 6 ميلي‌متري از كف قالب قرارگيرد. در اين صورت غلظت خمير، نرمال است.

لازم است كه ميان ميزان آب نرمال و حداقل آب لازم براي هيدراتاسيون بايد تفاوت قائل شد.

بسياري از خواص مكانيكي سيمان سخت شده و بتن به ساختار فيزيكي محصولات هيدراتاسيون بستگي دارد. حداقل آب لازم براي هيدراتاسيون كامل سيمان كه بنام آب غير قابل تبخير از آن نام برده مي‌شود 23 الي 18 درصد جرم سيمان غيرهيدراته براي انواع مختلف پنج گانه سيمان پرتلند مي‌باشد.

 

3- وسايل آزمايش:

ترازو ـ حداقل ظرفيت 1 كيلوگرم

با دقت 1/0 گرم يا كمتر

استوانه مدرج ـ حداقل ظرفيت 200 ميلي‌متر

دستگاه ويكات

تایمر

قالب 

الف) پايه كه برروي آن ميله تحرك قرارگرفته يك سر آن داراي سوزن متحرك به قطر 5/0 ±13/1 ميلي متر و به طول 50 ميلي متر و سر ديگر اين ميله در طول 50 ميلي‌متري داراي قطر 05/0±10 ميلي‌متر مي‌باشدكه به ميله آب سنج (غوطه ورG) معروف است و جهت آزمايش تعيين غلظت خمير نرمال سيمان بكار مي‌رود. ميله متحرك داراي عقربه‌اي است كه برروي يك صفحه مدرج متصل به پايه بالا و پايين مي‌رود حركت قائم ميله نسبت به پايه و حركت قائم عقربه نسبت به ميله توسط پيچ جداگانه قابل كنترل مي‌باشد، وزن كلي قسمت متحرك دستگاه ويكات در موقع استفاده همراه با سوزن C بايستي 1±300 گرم باشد وزن سون C بايد 5/0±9 گرم باشد.

ب ( قالب ويكات از يك استوانه شكافدار با قطر داخلي 80 ميلي‌متر و ارتفاع 40 ميلي‌متر كه برروي صفحه غير متخلخل قرار مي‌گيرد تشكيل شده است، جدار خارجي استوانه داراي شيب دودرجه مي‌باشد و بوسيله حلقه قيدي شكاف استوانه كاملاً بسته مي‌شود.

 

,

مقدار300 گرم سيمان از نوع سيمان1 مورد نظر نمونه برداري كرده حدود 33-25 درصد وزن سيمان اب مناسب براي اختلاط توزين نماييد.

ميله آب سنج (G) را روي صفحه دستگاه قرار داده و عقربه متحرك روي صفحه مدرج دستگاه را روي عدد صفر پايين تنظيم كرده در اين صورت مي‌توان فاصله سر ميله (G) را از صفحه دستگاه بوسيله عقربه تعيين نمود.

آب توزين شده را همراه با نمونه سيمان در يك ظرف با فضاي كافي، توسط يك قاشق بهم زده و پس از اينكه آب با سيمان مخلوط شد (بطوريكه آب به صورت آزاد ديده نشود) توسط دستكش لاستيكي به خوبي مالش داده و پس از كسب رواني آن را به شكل گلوله‌اي درآورده و در فاصله تقريباً 15 سانتي‌متري، 6 بار از يك دست به دست ديگر پرتاب نماييد. توجه داشته باشد زمان تهيه خمير از زمان افزودن آب به سيمان تا آغاز ريختن خمير در قالب نبايد از 4/1 ±4 دقيقه بيشتر شود.

پس از تهيه خمير سيمان، آنرا به آرامي وارد قالبي كه در دست ديگر قرار دارد نموده بطوريكه هيچگونه فشاري به خمير سيمان وارد نگردد، براي پركردن قالب تنها دست كارگر مربوط و ماله مخصوص تهيه خمير بايد به كار رود و ماله بايد به وزن تقريبي 213 گرم باشد. سپس قالب را از طرف ديگر به آرامي ولي با سرعت عمل به روي صفحه كاملاً صاف قرارداده، بعد از تماس قالب با صفحه صاف قسمت اضافي خمير را بريده و توسط ماله سطح آن را يكسان با سطح قالب نماييد. تمام اين كارها بايد حداكثر در مدت 30 ثانيه انجام شود.

قالب خميردار را كه برروي صفحه صاف قرارداد در زير ميله آب سنج (G) قرار دهيد و سپس به آرامي سرميله آب سنج را در تراز سطح خمير قرار داده و بوسيله پيچ مربوطه آنرا محكم كنيد (در اين حالت عقربه بايستي عدد 40 ميلي‌متر را روي صفحه مدرج نشان دهد)، با باز كردن پيچ به مدت 30 ثانيه ميله (G) در خمير نفوذ مي‌كند كه بايد موقعيت آن را قرائت و يادداشت نماييد. هنگام آزمايش نبايد هيچ لرزشي در دستگاه آزمايش ايجاد شود. اگر ميله پس از آزاد شدن در مدت 30 ثانيه در فاصله 5 تا 7 ميلي‌متري كف قالب قرارگيرد، غلظت خمير، نرمال بوده است.یعنی35تا36میلی فروود

عمل نفوذ ميله در خمير در فاصله زماني كمي پس از وارد كردن خمير در قالب صورت گيرد.

ميله تقريباً در وسط قالب به داخل خمير سيمان نفوذ داده شود.

درجه حرارت سيمان، آب واطاق آزمايش 7/17 تا 3/23 درجه سانتيگراد باشد.

دماي اطاق مخلوط كردن خمير سيمان 1 ±20 درجه سانتيگراد و رطوبت نسبي هوا بايد بيش از 90 درصد باشد.

در اولین باآزمایش cc78آب یعنی 26% وزن سیمان انجام دادیم دستگاه ویکات روی 13میلی استاد نتیجه اینکه مقدار آب سیمان کم بود

در دومین بار cc 99 آب یعنی 33% وزن سیمان انجام دادیم سئزن ویکات به ته قالب بر خورد کرد نتیجه انکه مقدار آب مورد نظر زیاد بوده

ودربار سومcc 87 آب یعنی 29%وزن سیمان انجام دادیم و سوزن دستگاه روی 35 میلی متر ایستاد که این خمیر مد نظر بوده و استاندارد میباشد     

محاسبات: چنانچه با تكرار آزمايش مقدار نفوذ ميله مطابق استاندارد بدست آيد در صورت ميزان آب به كار رفته جهت توليد اين خمير مي‌تواند مبناي محاسبه خمير نرمال قرارگيرد مطابق رابطه 1:

رابطه 1:

در حاليكه:

g_e ـ غلظت خمير نرمال

W_w ـ وزن آب در مخلوط

W_c ـ وزن سيمان در مخلوط

در غير اينصورت بوسيله رسم منحني تغييرات (غلظت خمير) برحسب «فاصله ميله از كف قالب» مقدار نظير فاصله 5 تا 7 ميلي‌متر بدست مي‌آيد كه برابر غلظت نرمال خمير سيمان است توجه شود كه براي رسم منحني، آزمايش بايستي حداقل سه مرتبه تكرار گردد.

منحني روي كاغذ ميلي‌متري رسم شود تا بتوان دقيقاً غلظت نرمالي را بدست آورد.

نگاهی به تاریخچه آجر

نگاهی به تاریخچه آجر

آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی از باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد.در ایران بقایای کوره های سفال پزی و آجر پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش از میلاد می رسد پیدا شده است. همچنین نشانه هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه شش هزار ساله آجر در آن کشور است وازه آجر بابلی و نام خشت هایی بوده که بر روی آنها منشورها  قوانین و نظایر آنها را می نوشتند گمان می رود نخستین بار از پخته شدن خاک دیواره ها و کف اجاق ها به پختن آجر پی  برده اند.

کوره های آجر پزی ابتدایی بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده که در آن لایه های هیزم و خشت متناوبا روی هم چیده می شده است.

فن استفاده از آجر ازآسیای غربی به سوی غرب مصر و سپس به روم و به سمت شرق هندوستان و چین رفته است در سده چهارم اروپایی ها شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی از رونق افتاده و رواج مجدد از سده ۱۲ میلادی بوده که ابتدا از ایتالیا شروع شد.

در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از آنها هنوز پا بر جا هستند.
نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم

آرامگاه شاه اسماعیل سامانی در گنبد کاووس و مسجد اصفهان را که با آجر ساخته اند همچنینی پلها و سد های قدیمی مانند پل دختر  سد کبار در قم از جمله بناهای قدیمی می باشند.

 

آجر در ایران قدیم

در ایران هر جا سنگ کم بوده و خاک خوب هم در دسترس بوده است آجر پزی و مصرف آجر معمول شده است اندازه آجر ایلامی   حدود ۱۰×۳۸×۳۸ سانیتی متر بوده پختن و مصرف آجر در زمان ساسانیان گسترش یافته و در ساختمان های بزرگ مانند آتشکده ها به کار رفته است اندازه  آجر این دوره جدود ۴۴×۴۴×۷تا ۸ بوده است و بعد های آن ۲۰×۲۰×۳ تا۴ سانتی متر کاهش یافت .
در فرش کردن کف ساختمان از آجر بزرگتری به نام ختائی به ابعاد ۵×۲۵×۲۵ سانتی متر و یا بزرگتر از آن به نام نظامی در ابعاد ۴۰×۴×۵ سانتی متر استفاده می شده است از انواع دیگر آجر در گذشته آجر قزاقی می باشد که پیش از جنگ جهانی اول روسها آن را تولید می کردند که ابعاد آن ۵×۱۰×۲۰ بوده است آشنایی با آجر و مواد اولیه آن آجر نوعی سنگ مصنوعی است که از پختن خشت خام و دگرگونی آن بر اثر گرما به دست می آید خاک آجر مخلوطی است از خاک رس ماسه فلدسپات سنگ آهک سولفات ها سولفورها فسفات ها کانی های آهن منگنز منیزیم سدیم پتاسیم مواد آلی و…

 

 

مراحل ساخت آجر عبارتند از :

کندن و ستخراج مواد خام

آماده سازی مواد اولیه

قالب گیری

خشک کردن

تخلیه و انبار کردن محصول

استاندارد آجر در ایران

بنابر آخرین استاندارد ایران به تاریخ ۷ خرداد ۱۳۵۷ در مورد آجرهای رسی آجرها به دو گروه دستی و ماشینی تقسیم بندی می شوند آجر های دستی خود به دو نوع فشاری و قزاقی سفید و آجر ماشینی نیز به توپر و سوزاخ دار گروه بندی شده اندمیزان جذب آب مطابق استاندارد ایران در آجرهای دستی حداکثر ۲۰% در آجر های ماشینی ۱۶% و حدلقل برای هر دو نوع آجر ۸% تعیین شده است .

كليات صنعت آجر در صنعت آجر حدود 7000 كارخانه فعال در ايران موجود است كه ميزان توليد اسمي ساليانه آنها بيش از 50 ميليون تن مي‌باشد. محصولات اكثر ‌اين کارخانجات، شامل آجر سنتي، آجر ماشيني و بلوک تماما با فن‌آوري قديمي ‌توليد مي‌شوند که علاوه بر انرژي‌بري بسيار بالا در توليد (بيش از 2 برابر انرژي‌بري توليد آجر با فن‌آوري جديد)، از بسياري از مزاياي نهفته در استفاده از آجرهاي جديد بي‌بهره مي‌باشند. سهم 45 درصدي هزينه‌هاي انرژي در توليد آجر از ديدگاه اقتصاد ملي، خود بيانگر شدت انرژي مصرفي بسيار بالا در اين صنعت و لزوم توجه به آن مي‌باشد. راهكارهاي بهينه‌سازي مصرف انرژي
راهكارهاي كوتاه مدت و كم هزينه

. راهكارهاي بلندمدت و پرهزينه.اجراي راهکارهاي کوتاه‌مدت و کم‌هزينه در مقايسه با راهکارهاي بلند‌مدت و پر‌هزينه از نظر اجرا، عملي‌تر و براي صاحبان واحدهاي توليدي نيز قابل قبول‌تر مي‌باشد. با توجه به اينکه در کشور نزديك به 7000 كوره آجرپزي وجود دارد, بهترين راهكارهاي كم‌هزينه استفاده از مشعل‌هاي با راندمان بالا در كوره‌هاي هوفمن موجود و بازيافت حرارت از اين كوره‌ها است. ح راهكارهاي كم هزينه و كوتاه مدت

 استفاده از سوخت‌پاش‌هاي راندمان بالا در كوره‌هاي هوفمن با حدود 20 درصد صرفه‌جويي.
بازيافت حرارت در كوره‌ها

آموزش پرسنل.

استفاده از مشعل‌هاي با راندمان بالا

. بازيافت حرارت از كوره‌هاي هوفمن جهت استفاده در قسمت خشك كن. راهكارهاي پرهزينه و بلندمدت
جايگزيني ماشين‌آلات مدرن در خط توليد شامل تجهيزات، سنگ‌شكن، ميكسر، اكسترودر

. نصب خشك‌کن با راندمان بالاتر و كاهش ضايعات و مصرف انرژي كمتر

جايگزيني كوره تونلي بجاي كوره هوفمن كه دو تا سه برابر شدت مصرف انرژي را كاهش مي‌دهد.
استفاده از سيستم بسته‌بندي مدرن بمنظور کاهش ضايعات. تنوع توليد آجر در كشور همانگونه كه در نمودار زير مشاهده مي شود، بيشترين سهم توليد آجر كشور مربوط به آجرهاي فشاري مي باشد كه اين خود گويايي پايين بودن كيفيت آجرهاي توليدي و همچنين بالا بودن ميزان مصرف سوخت در اين صنعت مي باشد.

 

نتیجه :

در معمارى ایرانی، آجر تنها پرکنندهٔ جرزها و پوشانندهٔ احجام وجداکنندهٔ آنها از یکدیگر نیست. بلکه بعنوان یک عنصر کامل در معمارى ایران بکار رفته است.

اولین شیوهٔ تهیه خشت مربوط به سال‌هاى پیش از هزارهٔ ششم ق.م است. از آثار مشهور تپه حسنلو را مى‌توان نام برد که از خشت خام بطور وسیع استفاده شده است. بکارگیرى آجر در شوش و تپه سیلک کاشان نیز نشان‌دهنده استفاده از این عنصر در زمان خود است. در معبد چغازنبیل نیز به آجرهایى برمى‌خوریم که بعنوان کتیبه به دیوار نصب شده‌اند. ساکنان سرزمین ایران نقش تعیین‌کننده‌اى در پیشبرد بکار گرفتن فن آجر داشته‌اند.

 

آجر به تنهایى یک قالب شکل‌دهنده است. و در حدّ یک وسیلهٔ مجرد، هر دانه‌اش به کار گرفته مى‌شود.

آجر بعنوان یک عنصر تزئینی، کارآیى آن را دارد که با تمامى عناصر تشکیل‌دهنده یک معمارى بیامیزد و یا به‌‌شکل یک عنصر مجرد تزئینى جلوه‌گرى کند.

آجر و انواع آجر ها

آجر و انواع آجر ها

آجر یا آجور یا آگور واژه ای است یونانی و به خشت هایی می گفتند كه احكام و فرامین دولتی روی آن نوشته می شد و بوسیله پختن این خشت ها نوشته ها را روی آن پایدار می كردند. به دستی معلوم نیست كه آجر از چه زمانی پیدا شده است ولی می توان آنرا همزمان با پیدایش آتش دانست. بدین طریق كه گل موجود در كنار اجاق های انسان های اولیه پخته شده و سخت تر از كلوخ های همجوار خود میگردیده و با مشاهده آن بشر اولیه قطعه ای از آجر را كشف نمود.

آجر یكی از مصالح ساختمانی است كه با طبع و خوی بشر سازگار بوده و در هر دورانی از تاریخ به نوعی مورد استفاده او واقع شده است. از ابتدا كه بشر زندگی غارنشینی را پشت سر گذاشته است و فكر تهیه سرپناهی در مغز او ایجاد شده تا خود را از گزند عوامل جوی مانند باد و باران و سرما و گرما و هجوم جانوران درنده و گزنده نگاه دارد به تهیه مصالحی افتاد كه اولاً از لحاظ وزنی سبك باشد كه بتواند آن را حمل نماید و درثانی از لحاظ شكل پذیری طوری باشد كه شكل مورد نظر خود را به آن بدهد. ساده ترین تعریفی راكه بخواهیم برای آجر بنماییم آن است كه بگوییم آجر سنگی است مصنوعی كه از پختن خاك رس با استخوان بندی اصلی سنگ بدست می آید و ابعاد و تعداد آن مطابق احتیاچ ما قابل تغییر می باشد. مصرف آجر در ایران سابقه باستانی دارد و از زمان ساسانیان بناهایی بجا مانده كه در آنها آجر مصرف شده است مانند طاق كسری در بیستون و یا كف دالان مسجد جامع اصفهان كه برای فرش آن از آجرهایی استفاده شده است كه در آتشكده های ساخته شده در زمان ساسانیان بكار رفته بود.

 

مراحل پخت آجر :

1 ـ تهبه خاك رس 2 ـ بعمل آوردن خاك 3 ـ ساختن گل 4 ـ قالب گیری یا خشت زنی

آجر پزی :

آجر پزی یعنی گرفتن آب شیمیایی خاك رس بطوریكه هیدرو سیلیكات آلومینیم به سیلیكات آلومینیم تبدیل شود و در نتیجه خشت دارای استقامت شده و نیروی فشاری تا حدود 100 كیلوگرم بر سانتیمتر مربع را تحمل نماید این عمل به وسیله حرارتی در حدود 900 درجه سانتیگراد و انجام شود بدین طریق كه تا 100 درجه سانتیگراد آب فیزیكی خشت خشك می شود و تا این درجه آب شیمیایی خاك رس متصاعد می گردد و تا 900 درجه ذرات خاك رس شروع به خمیری شدن نموده و بدین طریق دانه های شن و ماسه درون خشت را به هم می چسباند و آجر بدست می آید.

 

كوره های آجرپزی :

كوره های آجرپزی به سه دسته تقسیم می شوند :
1 ـ كوره آجرپزی با آجر ثابت و آتش ثابت
2 ـ كوره آجرپزی با آجر ثابت و آتش رونده
3 ـ كوره آجرپزی با آتش ثابت و آجر رونده

انواع آجرها :

1 ـ آجرهای رسی : الف : آجرهای معمولی ب : آجرهای نما ج : آجرهای مهندسی
2 ـ آجرهای نسوز
3 ـ آجر ماسه ـ آهك
4 ـ آجرهای بتنی
5 ـ آجرهای مخصوص

 

آجرها و فراورده های رسی :

آجر رسی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی كه به وسیله بشر تولید شده است، می باشد. سنگ باوجود فراوانی و استقامت به راحتی در دسترس قرار نمی‌گیرد، این مصالح طبیعی فرم دلخواه را به آسانی به خود نمی‌گیرد و با صرف هزینه بسیار قطعات آن یكسان می گردند و در این حالت نیز دورریز زیادی از خود به جا می گذارد. در حالی كه گل حاصل از خاك رس كه منشا تهیه آجر است به راحتی شكل دلخواه را به خود می گیرد و محصولی همگن به دست می‌دهد.

از این رو می توان با قالب زدن گل و حرارت دادن آن مصالحی سخت، دارای مشخصات فیزیكی، مكانیكی و شیمیایی یكسان، متناسب با كاربرد، منطبق با فیزیك بدن انسان، با فرآیند تولید ساده، سریع و حمل ونقل آسان تولید كرد.

مصارف آجر :

به اعتقاد باستان شناسان، اولین بار آجر در سرزمین بین النهرین تهیه شده است. به هر صورت باید آجر پس پیدایش آتش و در نواحی كه معادن سنگ وجود نداشته اند اختراع شده باشد. نمونه های زیبا و باعظمت كاربرد آجر در معماری ایران باستان نماینده پیشرفت درخشان ایرانیان در تولید و مهندسی كاربرد این مصالح است. در این میان می توان از زیگورات چغازنبیل، ایوان مدائن، كاخ های فیروزآباد و لرستان در قبل از اسلا م و همین طور مساجد جامع اصفهان و یزد، گنبد كاووس و ارگ تبریز مربوط به دوران بعد از اسلا م نام برد.

رمز توانایی آجر در خلق شگفت انگیزترین ساختمان های تاریخ در تناسبات آن نهفته است. این ابعاد در طی زمان متحول شده و در حال حاضر با ساختار و توانایی بدن انسان هماهنگ شده است. ابعاد آجر به طریقی است كه به راحتی در یكدیگر قفل و بست می گردند. این خاصیت، كیفیت های مهندسی بی شماری از جمله در محل اتصال دو دیوار به یكدیگر به وجود میآورد. آجرها به كمك ملا ت به یكدیگر متصل می شوند و سطح یكنواختی را به وجود میآورند. این ابعاد متناسب باعث شده است كه این مصالح به منظور اجرای دهانه های وسیع به صورت قوس و طاق و گنبد كه از زمان قبل از ساسانیان در ایران رواج داشته است، كارآیی منحصر به فردی داشته باشد.

خواص آجر باعث شده است كه به عنوان مصالح پركننده دیوار و سقف از جمله پرمصرف ترین مصالح باشد. زیبایی آجر و الگوی حاصل از آجر چینی باعث شده است كه به صورت نما در داخل و خارج بنا مورد استفاده قرار گیرد و هویت خاصی به ساختمان ببخشد. استفاده از آجر به عنوان فرش كف و پلكان، فارغ از مقاومت مطلوب آن ویژگی های اقلیمی این مصالح كویری را بیشتر به نمایش می گذارد.

روش نوین امروزی، وسایل فنی زیاد و امكانات فراوانی را به دست معماران داده است كه با وجود مدرن بودن، وسیله ای برای شكفتن روح حساس و زیباشناس آنها است. البته تنها آجر وسیله شناخت این زیبایی روحی نیست و عناصر بسیاری نیز این عمل را به خوبی انجام می دهند ولی فرق بین آنها در این است كه آجر قابلیت ایفای هر منظوری را دارد و باوجود گذشت قرون متمادی هنوز مدرن است. یك ساختمان آجری جزئی از طبیعت است و همآوایی آن را نه تنها به هم نمی زند بلكه رنگ و فرم بدیعی نیز به آن می بخشد و با این وجود هیچ گاه كهنه نبوده و نیست و همراه با زمان پیش می رود. به هر حال یك ساختمان آجری همانند یك فرش دستباف، تركیب بدیعی از سلیقه های بی انتهای معماران هنرمند است.

بر طبق استاندارد شماره  7  ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:
- معایب ظاهری: آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترك خوردگی، شوره زدگی، آلوئك و نظایر آن باشد.

- لبه های آجر: خط فصل مشترك سطوح آجرها باید مستقیم و زوایای تلا قی آنها قائمه و سطوح شان صاف باشد.

- در آجرهای سوراخ دار: سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و به طور یكنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید بین  25  تا  40  درصد سطح آجرها باشد. بعد سوراخ های مربع و قطر سوراخ های دایره ای باید حداكثر به  26  میلیمتر محدود شود و در ضخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از  15  میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از  10  میلیمتر باشد.

 

- مقاومت در برابر یخبندان: آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهر مانند ورقه ورقه شدن، ترك خوردن و خوردگی نشوند.
- قطعات نازك آجری (آجر دوغایی) مورد مصرف در نماسازی به ابعاد  20* (40  یا  30) * 200  میلیمتر با قطعات موزائیكی نازك آجری نما به ضخامت  20  یا  30  میلیمتر با نقش چند آجر بندكشی شده (آجر موزاییكی) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره  7  ایران باشند.

 

- ترك در سطح آجر: وجود یك ترك عمیق در سطح متوسط آجر حداكثر تا عمق  40  میلیمتر در آجر پشت كار بلا اشكال است ولی به طور كلی درصد آجرهای ترك دار نباید بیشتر از  25  باشد.

 

- پیچیدگی، انحنا و فرورفتگی: پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداكثر  4  میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا  5  میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحنا و فرورفتگی بیش از  5  میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است كه میزان آن از  20  درصد كل آجرها افزایش پیدا نكند.

 

- سایر موارد: آجر باید كاملا ً پخته و یكنواخت و سخت باشد و در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد كند. به علت عدم چسبندگی آجرهای كهنه به ملا ت حتی المقدور از آنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت ساییدن یا برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود.

 

آجرهای ساختمانی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند به طوری كه یك دیوار  22  سانتی متری از آجر در حدود شش ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد.

 

انواع آجر غیر رسی  و اشکال آن

آجر جوش آجر خاص در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویزه ای است از این آجر برای نماسازی ساختمان ها فرش کف پیاده روها پوشش بدنه و کف آبروها و مجراهای فاضلاب و تونل ها و ساختن دودکش ها فرش کف کارخانه ها انبارهای کشاورزی و سالن های دامداری پرورش طیور استخر های صنعتی و جز اینها استفاده می شود

انواع خاص آجر تولیدی در کشور های اروپایی آجر هایی در کشورهای صنعتی اروپاتولید می شوند که هنوز تولید آن در ایران مرسوم نشده است از آن جمله بلوک های تو خالی آتش بند برای نصب دور ستون ها به منظور جلوگیری از نفوذ آتش قطعات ویزه به شکل منحنی های کوز و کاس قطعات درپوش روی دیوار قطعاتی که از اجزا هستند مانند کلوک سرقد گوشه و جزاینها که هنوز در ایران تولید نمی شوند

آجرها گروهی از مصالح هستند که به صورت صنعتی تولید و جایگزین سنگ شده اند و درحقیقت سنگی ساخته دست بشر هستند، سنگی دگرگون که از تغییر وضعیت خشت پدید میآید. این گروه از مصالح که اولین تولید صنعتی و انبوه مصالح ساختمانی به دست بشر به شمار می‌آیند براساس نوع مواداولیه، روند تولید و محل مصرف به انواع متنوعی تقسیم می شوند. آجرهای رسی که اولین و فراوان ترین آنها هستند قدمت چندهزار ساله دارند. با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی انواع بی شماری از آجرها با کیفیت های مختلف، ابعاد و شکل ظاهری متنوع راهی بازار مصرف شده اند.

تعیین درصد رطوبت دانه ها بر پایه حالت اشباع با سطح خشک

تعیین درصد رطوبت دانه ها بر پایه حالت اشباع با سطح خشک

پیش درآمد:

سنگدانه های مورد مصرف در بتون باید از داخل اشباع واز خارج خشک باشندتا آب سطحی روی سنگدانه ها در مخلوط بتون تاثیر نگذارد.آب سطحی را بر حسب درصدی از وزن سنگدانه ها بیان می کنند که به آن مقدار رطوبت گویند و هرچه سنگدانه ها ریزتر باشد ،این مقدار آب بیشتر است .مقدار رطوبت سنگدانه ها را می توان با رطوبت سنج توزین کرد.به طور کلی شرایط رطوبتی دانه ها به صورت زیر مشخص می شود : 

1-خشک شده در اون-کاملا آب جذب می کند.        

2-خشک شده در هوا-سطح دانه ها خشک بوده،اما حاوی رطوبت داخلی است.بنابراین تا حدودی آب جذب می کند .این مقدار را رطوبت موثر گویند.  

3-اشباع با سطح خشک-آبی از مخلوط بتون جذب نمی کند وآبی به آن پس نمی دهد

4-خیس یا تر-شامل مقدار رطوبتی اضافه در سطح است

رطوبت آزاد یعنی مقدار رطوبتی که دانه های سنگی به خود میگیرند تا از حالت 3 به حالت 4 برسند.

الف:درصد رطوبت:

اگر سنگدانه ها دارای رطوبت ظاهری باشند باید وزن آب اضافه شده به مخلوط بتن کم شودو وزن سنگدانه ها به میزان معادل رطوبت ظاهری آنها افزایش یابد.یعنی میتوان گفت که آب ریخته شده به مخلوط کن میتواند تنها منبع آب بتن نباشد.

همچنین درصد بالای رطوبت ماسه موجب ایجاد اثری بنام تورم ماسه میباشد.این مقدار تورم به درصد رطوبت موجود در ماسه و نرمی ذرات آن بستگی دارد.

ب:درصد جذب آب:

جذب آب طبق استاندارد شماره 4983 ایران این چنین تعریف شده است"افزایش وزن سنگدانه ها بر اثر آبی که در منافذ آنها موجود است و به صورت درصدی از از وزن خشک سنگدانه ها بیان میشود.

سنگدانه زمانی خشک نامیده میشود که به مدت کافی در دمای حدود 110 درجه سانتیگراد قرار گیرد تا تمام آب غیر ترکیبی بر اثر تبخیر از آنها خارج شود."

تخلخل ،نفوذ پذیری و جذب آب سنگدانه ها بروی چسبندگی بین آنها و خمیر سیمان،مقاومت بتون در برابر یخ زدگی وآب شدن ،پایداری شیمیایی بتون،مقاومت به سایش و وزن مخصوص ظاهری تاثیر می گذارد.میزان جذب آب سنگدانه ها بر کارایی بتون موثر است زیرا اگر جذب آب زیاد باشد،آب مخلوط بتون را جذب می کند.

شناخت میزان واقعی جذب آب دانه ها در کنترل آب مورد نیاز مخلوط و نسبت آب به سیمان با اهمیت است.

طبق دستور تمامی آیین نامه های بتن برای ساخت بتن باید تمامی سنگدانه ها در حالت SSD باشند.

میزان و نوع خلل و فرج سنگدانه ها در اندازه های متغیری وجود دارد  ولی حتی کوچکترین آنها از اندازه حفرات ژلی داخل خمیر سیمان بزرگتر است.میزان و سرعت نفوذ آب در سنگ دانه های به اندازه حفره ها و پیوستگی حفره ها به یکدیگر و حجم آنها بستگی دارد.

همچنین جذب آب سنگدانه ها باعث کم شدن کارایی بتن به مرور زمان میگردد ولی بعد از حدود 15 دقیقه این افت در کارایی کم خواهد شد.

عموما مقدار جذب آب سنگدانه ها متناسب با اندازه و جنس آنها در حالت SSD بین 0.2 تا 4.5 درصد باشد.

 

وسایل مورد نیاز :

ترازو با حساسیت 0.1 گرم یا کمتر

کوره با قدرت تولید 110 درجه سانتیگراد

ظرف نمونه بطوریکه گنجایش آن بیشتر از حجم نمونه باشد

همزن که میتواند یک قاشق فلزی یا کاردک مناسب باشد

قالب:که باید به شکل مخروط ناقص باشد.

کوبه:میله ای ست فلزی به وزن 340 گرم

روش نمونه برداری:نمونه باید نمایشگر مقدار رطوبت دپوی مورد نظر باشد و از آنچه در جدول زیر است کمتر نباشد:

بزرگترین اندازه اسمی سنگدانه	وزن نمونه (حد اقل)
37.5	6
25.0	4
19.0	3
12.5	2
9.5	1.5
4.75	0.5

 

شرح کار:

 حدود 1 کیلوگرم ماسه با استفاده از روش 4قسمت کردن بر میداریم.

 ظرف مناسبی را با دقت 0.1 گرم وزن کرده (A) و مصالح را درون آن قرار میدهیم و تا رسیدن به وزن ثابت در دمای 110 خشک کرده  و با دقت 0.1 گرم وزن کرده (C) و پس از اینکه نمونه سرد شد آنرا به مدت 24 ساعت در آب میگذاریم.بعد از گذشت 24 ساعت و اشباع شدن سنگدانه ها آب اضافی موجود در ظرف را به آرامی خالی میکنیم.سپس سنگدانه ها را روی یک سطح صاف پهن کرده و با جریان باد گرم آنهارا خشک میکنیم.

این عمل را تا زمانیکه سنگدانه های ریز جاری شوند ادامه میدهیم.

سپس با استفاده از آزمایش مخروط میتوان وجود و یا عدم وجود رطوبت سطحی سنگدانه ها را تعیین میکنیم.

آزمایش مخروط برای تعیین رطوبت سطحی به این ترتیب است که قالب مخروطی را از طرف قطر بزرگتر روی یک سطح صاف غیر جاذب رطوبت قرار میدهیم.سپس قسمتی از سنگدانه های ریز نسبتا خشک را بطور سست در قالب ریخته تا از قالب سرریز گردد و قدری روی آن انباشته شود.با کوبه سنگدانه های ریز را 25 ضربه میزنیم.سپس ماسه سست را از روی کف کنار زده و قالب را بطور عمودی بالا میکشیم.اگر هنوز رطوبت سطحی وجود داشته باشد ماسه نمیریزد.ولی اگر کمی ریزش کند  مشخص میشود که به شرایط اشباع رسیده ایم.

 حال از فرمول روبرو درصد جذب آب را محاسبه میکنیم:

که در آن

C = وزن ظرف  و نمونه خشک شده

A = وزن ظرف

D = وزن ظرف و نمونه در حالت اشباع

E = مقدار درصد جذب آب نمونه بر حسب درصد

 

روش آزمایش درصد جذب آب برای شن:

ظرفی را انتخاب و با دقت  0.5 گرم وزن میکنیم (A) و آزمونه را در ظرف قرار داده و تا رسیدن به وزن ثابت در دمای 110 درجه سانتیگراد خشک میکنیم وسپس با دقت 0.5 گرم  وزن کنید(C).سپس به مدت 1 تا 3 ساعت در دمای محیط سرد میکنیم.سپس آنرا 24 ساعت درون آب قرار داده  و سپس بیرون آورده و سطح آنرا خشک میکنیم.همچنین میتوان با جریان باد گرم نیز آنهارا خشک کرد.نمونه اشباع را وزن کرده (D) و با استفاده از فرمول قبل آنرا محاسبه میکنیم.

 

روش آزمایش درصد رطوبت برای سنگدانه ها بر اساس بند 5 استاندارد شماره 4983 ایران:

ظرف مناسبی را با دقت 0.1 گرم وزن کرده (A) و آزمونه را درون آن قرار میدهیم و مجددا با دقت 0.1 درصد وزن نمایید (B).نمونه را درون ظرف ریخته و کاملا در آون خشک میکنیم.این خشک کردن تا زمانی ادامه می یابد که افزایش گرما نتواند بیش از 0.1 درصد وزن نمونه را کاهش دهد.آنرا سپس سرد و  با دقت 0.1 درصد وزن نمایید.

=مقدار رطوبت کلی نمونه P

=وزن ظرفA

=وزن ظرف و نمونه در حالت مرطوبB

=وزن ظرف و نمونه خشک شدهC

 

روش آزمایش درصد رطوبت برای سنگدانه های ریز بر اساس استاندارد شماره 611 ایران:

هدف از این آزمایش تعیین مقدار رطوبت سطحی در سنگدانه های ریز در کارگاه از طریق جابجایی در آب میباشد.

وسایل مورد نیاز:

یک مخزن ترجیحا شیشه ای انتخاب کرده که میتواند یک پیکومتر باشد.یک نمونه نماینده از سنگدانه های ریز برای آزمون رطوبت سطحی انتخاب کنید.وزن آن باید بیشتر از 200 گرم باشد.

روش آزمون:

مقدار آب سطحی را از طریق وزن اندازه میگیریم.آزمون را در محدودۀ دمایی 18 تا 29 درجه سلسیوس انجام میدهیم.

 

تعیین رطوبت سطحی به روش وزنی:

وزن مخزن را هنگامیکه تا نشانه پر از آب شده است بر حسب گرم تعیین کنید.

ارتفاع آب باید به گونه ای باشد که ارتفاع آب و سنگدانه از نشانه اولیه بالاتر نرود.

سنگدانه های ریز وزن شده را به بداخل مخزن میریزیم و حبابهای تشکیل شده را خارج میکنیم.مخزن را تا نشانه پرو وزن میکنیم.وزن آب ابجا شده را از این طریق بدست می آوریم:

 W(d)=W©+W(s)-w         

وزن آب جایجا شده = W(d)

وزن مخزن پر شده تا نشانه=W©

وزن نمونه=W(S)

وزن مخزن پر شده با آب تا نشانه=W

 

درصد رطوبت سطحی سنگدانه های ریز اشباع شده از آب با سطح خشک:

P=[(W(d)-V(d)/(W(s)-W(d)]

=درصد رطوبت سطحی سنگدانه های ریز اشباع از آب با سطح خشکP

وزن آزمونه تقسیم بر وزن مخصوص کلی سنگدانه های ریز=V(d)

=وزن آب جابجا شدهW(d)

=وزن آزمونه W(s)

 

درصد رطوبت سطحی سنگدانه های خشک:

 

P(d)=p[1+(p(a)/100)]

 

p(d)=رطوبت سطحی سنگدانه های خشک

p(َa)= درصد جذب سنگدانه های ریز

مقدار رطوبت کلی سنگدانه های خشک از مجوع رطوبت سطحی و جذب به دست می آید

روش تعیین درجه نرمی سیمان

روش تعیین درجه نرمی سیمان

هدف:تعیین درجه نرمی سیمان پرتلند

دانسته ها : عامل مؤثر بر ميزان هيدراتاسيون سيمان، ريزي دانه‌هاي سيمان مي‌باشد، هر قدر كه ذرات سيمان ريزتر ميزان و سرعت هيدرتاسيون افزايش مي‌يابد و بنابراين روند كسب مقاومت و گيرش زودتر انجام مي‌گيرد. بطور كلي دانه‌هاي 10 الي 24 ميكرون نقش پررنگ تری در مقاومت سيمان را دارند .براي درجه خميري نياز به دانه‌هاي ريزتر از 10 ميكرون نيز نياز هست زيرا عامل پلاستيكي، نفوذ ناپذيري و اخذ مقاومت زياد و سريع بتن دانه‌هاي كوچكتر از 10 ميكرون مي‌باشد.

همچنين ابعاد دانه‌ها نبايد از 5 ميكرون كوچكتر باشد زيرا سبب گيرش بسيار سريع واحتمالاً گيرش كاذب مي‌شود، و همچنين سبب مي‌شود خمير سيمان جمع شدگي بيشتري از خود نشان دهد و مستعد ترك خوردگي بيشتر گردد، و در معرض هوا سريعتر فاسد مي‌گردند، هرچه درجه نرمي سيمان بالاتر باشد باعث ازدياد مقدار سنگ گچ لازم براي كندگير نمودن مناسب سيمان مي‌گردد. همچنين در سيمانهاي ريزدانه خطر آب انداختن سيمان كمتر از سيمانهاي درشت دانه است.افزايش در نرمي ذرات سيمان باعث كاهش سريعتر كارايي مخلوط بتن مي‌گردد.

افزايش ريزي سيمان باعث افزايش زمان آسياب نمودن كلينكر سيمان مي‌گردد و همچنين مصرف گچ زيادتر و كاهش سريعتر كارايي بتن مي‌گردد. در ابتدا هيدراتاسيون سيمان از سطح دانه‌هاي آن آغاز مي‌شود و سرعت واكنش شيميايي آب و سيمان به ريزي سيمان مربوط بوده

ذرات درشت سيمان هيدراته نشده پس ز چند ماه، هم حاوي C3S و هم حاوي C2S مي‌باشند. عملاً دانه‌هاي بزرگتر از 1/0 ميلي متر (100 ميكرون) در آبگيري شركت نكرده و دانه‌هاي بزرگتر از 20 ميكرون پس از يك هفته مي‌تواند به افزايش مقاومت كمك كنند.

هرچه سيمان نرمتر باشد سطح مخصوص آن بيشتر مي‌شود بدين ترتيب سرعت هيدراتاسيون و سرعت آزاد شدن حرارت و سرعت ازدياد مقاومت آن افزايش مي‌يابد (روند هيدراتاسيون سيمان افزايش مي‌يابد) البته اين سرعت افزايش در بالا بردن مقاومت نهايي تأثيري ندارد.

وقتي سيمان به حد رضايت بخشي آسياب شده است كه در هر كيلوگرم آن حدود 1،100،000،000،000 ذره وجود داشته باشد. ( هر گرم آن 1،100،000،000 ذره)

مقاومت دراز مدت به مقدار زياد تحت تأثير نرمي ذرات سيمان قرار نمي‌گيرد.

هرچه نرمي ذرات سيمان بيشتر باشد در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا سريعتر فاسد مي‌گردد.

نگهداري يا ذخيره سيمان در سيلوهاي مناسب تا مدت سه ماه مجاز است ولي مدت زماني كه در كيسه‌هاي سه لايه كاغذي حتي در شرايط مناسب حفظ مي‌شود پس از 4 تا 6 هفته مقدار قابل ملاحظه‌اي از مقاومت آن كاهش مي‌يابد.

پاكتهاي سيمان بايد در محيطي خشك، فاقد رطوبت، دور از يخ زدگي، و در محلهاي سرپوشيده و كفهاي عاري از رطوبت نگهداري شوند. در صورتي كه كف محل از جنس بتن باشد بايد پاكتها را روي الوارهاي چوبي قرار داد.

لذا بررسي‌هاي پاكتها هنگام استفاده ضرور مي‌باشد.

در صورت تجاوز از مهلت‌هاي ياد شده سيمان بايد قبل از مصرف آزمايش شود و يا در قسمتهاي غير سازه‌اي مصرف مي‌شود.

آزمایش ـ تعيين درجه نرمي سيمان به دوروش انجام میگیرد

 

الف ـ تعيين درجه نرمي سيمان از طريق باقي مانده سيمان برروي الك

  ب ـ تعيين درجه نرمي سيمان از طريق دستگاه هوا تراوي (نفوذپذيري)

 

 

الف ـ تعيين درجه نرمي سيمان از طريق باقي مانده سيمان برروي الك

وسایل آزمایش:

الک 90 میکرون و دستگاه لرزاننده

اون

الک 45 میکرون و ترازو با دقت 0.1 گرم

 

نمونه برداری: برای هر بار آزمایش نیاز به 100 گرم سیمان پرتلند میباشد.

 

روش آزمایش:

 

براي انجام اين آزمايش 0/100 گرم سيمان کاملا خشک را كه به مدت 24 ساعت در اون در دماي 5 ± 105 درجه سانتي‌گراد قرارد داده‌ايم توزين مي‌نمايم سيمان را در محيط خشك و بدور از رطوبت تا درجه حرارت اتاق خنك مي‌كنيم و سپس تمام آنرا در داخل الك 90 ميكروني و سپس آنرا به مدت 25 دقيقه الك مي‌كنيم.

روش الك كردن بدين طريق انجام مي‌گردد كه با يك دست الك را محكم و به صورت كمي مايل نگه مي‌دارند و سپس به وسيله دست ديگر ضربه‌هايي به الك وارد نموده و اين ضربات را به ميزان 125 بار در دقيقه تكرار كنيد و بعد از هر 25 بار يكدفعه آنرا به صورت افقي نگه داريد و با گرداندن 90 درجه چند ضربه ملايم به قيد الك بزنيد بعد از هر 10 تا 20 دقيقه يك بار سطح زيرين الك را با برس براي باز كردن چشمه‌هاي الك پاك كنيد. بعد از 25 دقيقه الك كردن باقيمانده روي الك را با كج كردن و ضربه زدن روي ظرفي جمع‌آوري و توزين كنيد.

پس از خاتمه كارالك كردن باقي مانده را مجدداً الك كنيد تا اينكه مطمئن شويد در عرض 2 دقيقه الك كردن كمتر از 1/0 گرم از آن الك مي‌گذرد.

وزن باقي مانده روي الك برحسب درصد وزني زبري و تا حدود 5/0 تقريب گزارش مي‌شود.

براي كنترل صحت آزمايش يك بار ديگر آزمايش را با 0/100 گرم سيمان تجديد كنيد. نتيجه آزمايش دوم نيابد بيش از 1 درصد با نتيجه آزمايش اول فرق داشته باشد.

در صورتي كه اختلاف بيشتر بود براي سومين بار آزمايش را تكرار كنيد و متوسط نتيجه سه آزمايش راگزارش كنيد.

 

محاسبات : درصد نرمي سيمان به صورت زير محاسبه مي‌گردد.

Z درصد وزني زبري سيمان                     

R وزن باقي مانده سيمان روي الك 90 ميكروني gr                     N=100-z

W وزن كل نمونه اوليه سيمان gr

N درصد وزني نرمي سيمان

 

ب ـ تعيين درجه نرمي سيمان پرتلند از طريق دستگاه هواتراوي (نفوذپذيري) با روش بلن (Blaine)

هدف ـ منظور از اين آزمايش تعيين سطح مخصوص سيمان مي‌باشد.

اهميت و كاربرد: سطح مخصوص از سطح جانبي دانه‌هاي موجود در واحد وزن بنابراين واحد سطح مخصوص سانتي‌متر مربع بر گرم مي‌باشد. مقادير تقريبي سطح مخصوص سيمانها به قرار زير مي‌باشد.

سيمانهاي ريزدانه حدود            cm²/gr 4500

سيمانهاي با دانه متوسط حدود      cm²/gr 3000

سيمانهاي درشت دانه حدود    cm²/gr 2000

سطح مخصوص كليه سيمانها پرتلند شامل نوع 1 و 2 و 3 و4 و5 حداقل برابر cm²/gr 2800

 

وسايل آزمايش:

ترازو با دقت 001/0 گرم

دماسنج ـ زمان سنج

دستگاه بلن

اين روش آزمون به وسيله دستگاه هواتراوي موسوم به دستگاه بلن (Blaine) انجام مي‌گيرد و نرمي سيمان پرتلند را به طريق سطح مخصوص آن يعني مجموع سطح اشغالي بر حسب سانتي‌متر مربع بر يك گرم سيمان تعيين مي‌كند.

 

شرح دستگاه بلن

« دستگاه بلن شامل وسيله كشش يك مقدار معيني هوا است كه از ميان يك بستر سيمان كه با تخلخل معيني تهيه شده باشد عبور نمايد». اندازه حفرها در بستر سيمان با تخلخل معين با اندازه دانه‌هاي سيمان رابطه دارد و مبين ميزان جريان هوا در داخل بستر است اين دستگاه چنانچه در شكل 7 نشان داده شده است داراي قسمتهاي مختلف زير است.

 

 

 

استوانه تراوايي(سلول)

 

اين استوانه معمولاً از شيشه يا فلز سخت و ضد زنگ ساخته مي‌شود و قطر داخلي آن 1/0 ±27/1 سانتي‌متر مي‌باشد. سطح فوقاني محفظه نسبت به محور استوانه بايد يك زاويه قائمه تشكيل دهد ضمناً يك برآمدگي به عرض2/1-1 ميلي‌متر در خود ساختمان محفظه و يا در داخل استوانه دورا دور (5/1± 5 سانتي‌متر سطح فوقاني) براي نگهداري صفحه مشبك منظور مي‌كنند.

 

صفحه مشبك

صفحه بايد از فلز ضد زنگ ساخته شود وداراي ضخامت 1/0± 9/0 ميلي‌متر و تعداد 30 الي 40 سوراخ به قطر حداكثر يك ميلي‌متر باشد. به طوري كه فواصل آنها به طور مساوي روي صفحه مشبك تقسيم گرديده باشد. صفحه بايد به خوبي در داخل محفظه قرار گيرد و به آساني در داخل استوانه جاي گيرد.

 

سمبه (پيستون)

سمبه بايد از لاميناب فنوليك ساخته شده باشد و داخل استوانه را با يك فاصله حداكثر 1/0 ميلي‌متري پركند كف سمبه بايد لبه تيز و نسبت به محور سمبه 90 درجه باشد. خروج هواي اضافي بايد از مركز و يا يكي از طرفين سمبه تأمين شود قسمت بالاي سمبه بايد داراي كلاهك باشد به طوري كه وقتي سمبه كاملاً داخل استوانه مي‌شد و كلاهك سمبه با بالاي استوانه مي‌چسبتد يك فاصله 1/0±5/1 سانتي‌متري كف سمبه و قسمت بالاي صفحه مشبك باقي بماند.

 

كاغذ صافي

كاغذ صافي بايد از نوع متوسط باشد (نوع 1 درجه B ) كاغذ صافي بايد مدور و داراي لبه نرم و قطري برابر قطر داخلي محفظه باشد براي هر آزمايش بايد از كاغذ صافي نو استفاده شود.

 

لوله فشار سنج (لوله مانومتريك): لوله U شكلي برابر مشخصات داده شده در شكل مي‌باشد. قطر خارجي لوله 9 ميلي‌متر و در قسمت بالاي لوله كه استوانه تراوايي (سلول) روي آن قرار مي‌گيرد. بايد كاملاً آبندي شود كه هوا نتواند از آن عبور كند.

 

محلول فشار سنج:

لوله U شكل بايد تا پايين‌ترين خط نشانه با محلول غير فواري پرشود كه رطوبت را جذب نكند و داراي ناروايي و وزن مخصوص كم باشد مانند دي بوتيل فتالات، دي بوتيل 1 بنزن، دي بوتيل2 بنزن، دي كربوكسيلات يا هر نوع روغن معدني سبك

 

زمان سنج:

زمان سنج بايد داراي دكمه قطع ووصل باشد و دقت آن تا نزديك 5/0 ثانيه و يا كمتر باشد.

 

حجم استوانه تراوايي (سلول):

حجم بستر فشرده شده سيمان در داخل استوانه تراوايي (سلول) بايد به وسيله جانشين كردن جيوه انجام شود.

 

تهيه نمونه:

نمونه سيمان مورد آزمايش را در يك شيشه درب‌دار كوچك 100 سانتي‌متر مكعب بريزيد و براي مدت دو دقيقه آنرا به شدت بهم بزنيد تا ذرات بهم چسبيده آن از يكديگر باز شود.

 

وزن نمونه:

مقدار سيمان استاندارد، كه براي ميزان كردن دستگاه به كار مي‌رود، مقداري است كه يك بستر سيمان با تخلخل 005/0 ±500/0 تشكيل دهد. و طبق رابطه 1 محاسبه مي‌گردد.

e=تخلخل نمونه برابر 005/0±5/0                                  رابطه (1)   

=Wوزن نمونه لازم براي آزمايش برحسب گرم

P =تكاشف نسبي (وزن مخصوص نسبي) نمونه آزمونه (براي سيمان پرتلند gr/cm³ 25/3-3)

V= حجم (استوانه تراوايي) بستر سيمان

 

شرح آزمايش:

سطح مخصوص سيمان از روي زمان عبور حجم ثابتي از هوا تحت فشار معين و درجه حرارت معلوم از ميان قشر فشرده شده سيمان در شرايط مشخص محاسبه مي‌گردد.

ابتدا صفحه مشبك را در داخل سلول (استوانه تراوايي) در محل خودش قرار گيرد يك كاغذ صافي در داخل محفظه بگذاريد و آنرا روي صفحه مشبك فشار دهيد مقدار معين سيمان وزن شده طبق رابطه 1 را كه با دقت 001/0 گرم توزين شده است را در محفظه بريزيد آنگاه سطح سيمان را با ضربه‌هاي ملايمي كه به محفظه مي‌زنيد صاف كنيد. يك كاغذ صافي روي سطح سيمان قرار دهيد و سمبه را داخل كنيد تا آنجايي كه كلاهك آن به سطح استوانه برسد بستر سيمان را كاملاً فشار دهيد و سپس سمبه را به آرامي از بستر سيمان خارج كنيد. محفظه تراوايي (سلول) را روي لوله U شكل قرار دهيد و مطمئن گرديد كه محفظه روي لوله به خوبي آبندي شده است (براي اطمينان از اين امر سطح تماس لوله مانومتريك و جداره خارجي سلول را با روغن كمي چرب كنيد دقت كنيد به كاغذ صافي و بستر سيمان اختلالي وارد نشود).

هواي موجود در يك بازوي لوله U شكل را به آهستگي تخليه كنيد به طوري كه محلول به بالاترين نشانه لوله برسد در اين موقع شير را ببنديد و زمان سنج را حاضر كنيد و همين كه مايع به نشانه دوم لوله (از بالا) رسيد آن را به كار اندازيد و زماني كه به نشانه سوم لوله U شكل رسيد آنرا متوقف سازيد و فاصله زماني بين اين دو نشانه را با دقت 5/0 ثانيه يا كمتر بدست آوريد. درجه حرارت محيط آزمايشگاه را با دماسنج برحسب درجه سيلسيوس (سانتي‌گراد) مشخص نمائيد.

تذكر به علت خاصيت موئينگي در داخل لوله مانومتريك در موقع قرائت بين دو نقطه 2 و3 بايد به دقت عمل نمود.

سطح مخصوص سيمان از رابطه 2 بدست مي‌آيد.

 

                      رابطه (2)     

S سطح مخصوص برحسب سانتي‌مترمربع برگرم براي نمونه مورد آزمايش

S_s سطح مخصوص برحسب سانتي‌متر مربع برگرم از نمونه استاندارد براي ميزان كردن دستگاه

T فاصله زماني اندازه‌گيري شده در لوله مانومتريك برحسب ثانيه براي نمونه آزمايشي

T_s فاصله زماني اندازه‌گيري شده در لوله مانومتريك برحسب ثانيه براي نمونه استاندارد براي ميزان كردن دستگاه

e تخلخل بستر نمونه مورد آزمايش كه در اينجا برابر 005/± 500/0 مي‌باشد.

E_s تخلخل بستر نمونه سيمان استاندارد براي ميزان كردن دستگاه

P تكاشف نسبي (وزن مخصوص نسبي )نمونه مورد آزمايش

P_s وزن مخصوص نسبي (تكاشف نسبي) نمونه سيمان استاندارد براي ميزان كردن دستگاه

n ناروايي (لزجت ديناميكي) هوا برحسب پواز poises در دماي آزمايش نمونه استاندارد براي ميزان كردن دستگاه

چنانچه رابطه را ساده نمايم به صورت رابطه 3 خواهد بود.

 

                      رابطه (3)    

 

دماي نمونه سيمان كه بكار مي‌رود بايد برابر حرارت اطاق آزمايش باشد.

مقدار سيماني كه به كار مي‌رود بايد چنان باشد كه بتواند تخلخلي معادل 005/0 ±530/0 ايجاد كند.

 

اين آزمايش را حداقل 2 بار انجام داده و سطح مخصوص عبارت است از حد متوسط نتيجه دو آزمايش و اين دو آزمايش با اختلاف 2 درصد نسبت به يكديگر قابل قبول است

روش تعیین درصد رطوبت کلی سنگدانه ها و درصد جذب آب

روش تعیین درصد رطوبت کلی سنگدانه ها و درصد جذب آب

هدف:

-تعیین میزان آبی که در حالت طبیعی با توجه به شرایط محیطی در سنگدانه ها موجود است

-تعیین درصد رطوبت دانه ها بر پایه حالت اشباع با سطح خشک

پیش درآمد:

سنگدانه های مورد مصرف در بتون باید از داخل اشباع واز خارج خشک باشندتا آب سطحی روی سنگدانه ها در مخلوط بتون تاثیر نگذارد.آب سطحی را بر حسب درصدی از وزن سنگدانه ها بیان می کنند که به آن مقدار رطوبت گویند و هرچه سنگدانه ها ریزتر باشد ،این مقدار آب بیشتر است .مقدار رطوبت سنگدانه ها را می توان با رطوبت سنج توزین کرد.به طور کلی شرایط رطوبتی دانه ها به صورت زیر مشخص می شود :                                                                                                                

       1-خشک شده در اون-کاملا آب جذب می کند.        

       2-خشک شده در هوا-سطح دانه ها خشک بوده،اما حاوی رطوبت داخلی است.بنابراین تا حدودی آب جذب      می کند .این مقدار را رطوبت موثر گویند.  

      3-اشباع با سطح خشک-آبی از مخلوط بتون جذب نمی کند وآبی به آن پس نمی دهد

4-خیس یا تر-شامل مقدار رطوبتی اضافه در سطح است

 

رطوبت آزاد یعنی مقدار رطوبتی که دانه های سنگی به خود میگیرند تا از حالت 3 به حالت 4 برسند.

 

الف:درصد رطوبت:

اگر سنگدانه ها دارای رطوبت ظاهری باشند باید وزن آب اضافه شده به مخلوط بتن کم شودو وزن سنگدانه ها به میزان معادل رطوبت ظاهری آنها افزایش یابد.یعنی میتوان گفت که آب ریخته شده به مخلوط کن میتواند تنها منبع آب بتن نباشد.

همچنین درصد بالای رطوبت ماسه موجب ایجاد اثری بنام تورم ماسه میباشد.این مقدار تورم به درصد رطوبت موجود در ماسه و نرمی ذرات آن بستگی دارد.

ب:درصد جذب آب:

جذب آب طبق استاندارد شماره 4983 ایران این چنین تعریف شده است"افزایش وزن سنگدانه ها بر اثر آبی که در منافذ آنها موجود است و به صورت درصدی از از وزن خشک سنگدانه ها بیان میشود.

سنگدانه زمانی خشک نامیده میشود که به مدت کافی در دمای حدود 110 درجه سانتیگراد قرار گیرد تا تمام آب غیر ترکیبی بر اثر تبخیر از آنها خارج شود."

تخلخل ،نفوذ پذیری و جذب آب سنگدانه ها بروی چسبندگی بین آنها و خمیر سیمان،مقاومت بتون در برابر یخ زدگی وآب شدن ،پایداری شیمیایی بتون،مقاومت به سایش و وزن مخصوص ظاهری تاثیر می گذارد.میزان جذب آب سنگدانه ها بر کارایی بتون موثر است زیرا اگر جذب آب زیاد باشد،آب مخلوط بتون را جذب می کند.

شناخت میزان واقعی جذب آب دانه ها در کنترل آب مورد نیاز مخلوط و نسبت آب به سیمان با اهمیت است.

طبق دستور تمامی آیین نامه های بتن برای ساخت بتن باید تمامی سنگدانه ها در حالت SSD باشند.

میزان و نوع خلل و فرج سنگدانه ها در اندازه های متغیری وجود دارد  ولی حتی کوچکترین آنها از اندازه حفرات ژلی داخل خمیر سیمان بزرگتر است.میزان و سرعت نفوذ آب در سنگ دانه های به اندازه حفره ها و پیوستگی حفره ها به یکدیگر و حجم آنها بستگی دارد.

همچنین جذب آب سنگدانه ها باعث کم شدن کارایی بتن به مرور زمان میگردد ولی بعد از حدود 15 دقیقه این افت در کارایی کم خواهد شد.

عموما مقدار جذب آب سنگدانه ها متناسب با اندازه و جنس آنها در حالت SSD بین 0.2 تا 4.5 درصد باشد.

 

وسایل مورد نیاز :

ترازو با حساسیت 0.1 گرم یا کمتر

کوره با قدرت تولید 110 درجه سانتیگراد

ظرف نمونه بطوریکه گنجایش آن بیشتر از حجم نمونه باشد

همزن که میتواند یک قاشق فلزی یا کاردک مناسب باشد

قالب:که باید به شکل مخروط ناقص باشد.

کوبه:میله ای ست فلزی به وزن 340 گرم

روش نمونه برداری:نمونه باید نمایشگر مقدار رطوبت دپوی مورد نظر باشد و از آنچه در جدول زیر است کمتر نباشد:

بزرگترین اندازه اسمی سنگدانه	وزن نمونه (حد اقل)
37.5	6
25.0	4
19.0	3
12.5	2
9.5	1.5
4.75	0.5

 

شرح کار:

 حدود 1 کیلوگرم ماسه با استفاده از روش 4قسمت کردن بر میداریم.

 ظرف مناسبی را با دقت 0.1 گرم وزن کرده (A) و مصالح را درون آن قرار میدهیم و تا رسیدن به وزن ثابت در دمای 110 خشک کرده  و با دقت 0.1 گرم وزن کرده (C) و پس از اینکه نمونه سرد شد آنرا به مدت 24 ساعت در آب میگذاریم.بعد از گذشت 24 ساعت و اشباع شدن سنگدانه ها آب اضافی موجود در ظرف را به آرامی خالی میکنیم.سپس سنگدانه ها را روی یک سطح صاف پهن کرده و با جریان باد گرم آنهارا خشک میکنیم.

این عمل را تا زمانیکه سنگدانه های ریز جاری شوند ادامه میدهیم.

سپس با استفاده از آزمایش مخروط میتوان وجود و یا عدم وجود رطوبت سطحی سنگدانه ها را تعیین میکنیم.

آزمایش مخروط برای تعیین رطوبت سطحی به این ترتیب است که قالب مخروطی را از طرف قطر بزرگتر روی یک سطح صاف غیر جاذب رطوبت قرار میدهیم.سپس قسمتی از سنگدانه های ریز نسبتا خشک را بطور سست در قالب ریخته تا از قالب سرریز گردد و قدری روی آن انباشته شود.با کوبه سنگدانه های ریز را 25 ضربه میزنیم.سپس ماسه سست را از روی کف کنار زده و قالب را بطور عمودی بالا میکشیم.اگر هنوز رطوبت سطحی وجود داشته باشد ماسه نمیریزد.ولی اگر کمی ریزش کند  مشخص میشود که به شرایط اشباع رسیده ایم.

 حال از فرمول روبرو درصد جذب آب را محاسبه میکنیم:

که در آن

C = وزن ظرف  و نمونه خشک شده

A = وزن ظرف

D = وزن ظرف و نمونه در حالت اشباع

E = مقدار درصد جذب آب نمونه بر حسب درصد

 

روش آزمایش درصد جذب آب برای شن:

ظرفی را انتخاب و با دقت  0.5 گرم وزن میکنیم (A) و آزمونه را در ظرف قرار داده و تا رسیدن به وزن ثابت در دمای 110 درجه سانتیگراد خشک میکنیم وسپس با دقت 0.5 گرم  وزن کنید(C).سپس به مدت 1 تا 3 ساعت در دمای محیط سرد میکنیم.سپس آنرا 24 ساعت درون آب قرار داده  و سپس بیرون آورده و سطح آنرا خشک میکنیم.همچنین میتوان با جریان باد گرم نیز آنهارا خشک کرد.نمونه اشباع را وزن کرده (D) و با استفاده از فرمول قبل آنرا محاسبه میکنیم.

 

روش آزمایش درصد رطوبت برای سنگدانه ها بر اساس بند 5 استاندارد شماره 4983 ایران:

ظرف مناسبی را با دقت 0.1 گرم وزن کرده (A) و آزمونه را درون آن قرار میدهیم و مجددا با دقت 0.1 درصد وزن نمایید (B).نمونه را درون ظرف ریخته و کاملا در آون خشک میکنیم.این خشک کردن تا زمانی ادامه می یابد که افزایش گرما نتواند بیش از 0.1 درصد وزن نمونه را کاهش دهد.آنرا سپس سرد و  با دقت 0.1 درصد وزن نمایید.

=مقدار رطوبت کلی نمونه P

=وزن ظرفA

=وزن ظرف و نمونه در حالت مرطوبB

=وزن ظرف و نمونه خشک شدهC

 

روش آزمایش درصد رطوبت برای سنگدانه های ریز بر اساس استاندارد شماره 611 ایران:

هدف از این آزمایش تعیین مقدار رطوبت سطحی در سنگدانه های ریز در کارگاه از طریق جابجایی در آب میباشد.

وسایل مورد نیاز:

یک مخزن ترجیحا شیشه ای انتخاب کرده که میتواند یک پیکومتر باشد.یک نمونه نماینده از سنگدانه های ریز برای آزمون رطوبت سطحی انتخاب کنید.وزن آن باید بیشتر از 200 گرم باشد.

روش آزمون:

مقدار آب سطحی را از طریق وزن اندازه میگیریم.آزمون را در محدودۀ دمایی 18 تا 29 درجه سلسیوس انجام میدهیم.

 

تعیین رطوبت سطحی به روش وزنی:

وزن مخزن را هنگامیکه تا نشانه پر از آب شده است بر حسب گرم تعیین کنید.

ارتفاع آب باید به گونه ای باشد که ارتفاع آب و سنگدانه از نشانه اولیه بالاتر نرود.

سنگدانه های ریز وزن شده را به بداخل مخزن میریزیم و حبابهای تشکیل شده را خارج میکنیم.مخزن را تا نشانه پرو وزن میکنیم.وزن آب ابجا شده را از این طریق بدست می آوریم:

 W(d)=W©+W(s)-w         

وزن آب جایجا شده = W(d)

وزن مخزن پر شده تا نشانه=W©

وزن نمونه=W(S)

وزن مخزن پر شده با آب تا نشانه=W

 

درصد رطوبت سطحی سنگدانه های ریز اشباع شده از آب با سطح خشک:

P=[(W(d)-V(d)/(W(s)-W(d)]

=درصد رطوبت سطحی سنگدانه های ریز اشباع از آب با سطح خشکP

وزن آزمونه تقسیم بر وزن مخصوص کلی سنگدانه های ریز=V(d)

=وزن آب جابجا شدهW(d)

=وزن آزمونه W(s)

 

درصد رطوبت سطحی سنگدانه های خشک:

 

P(d)=p[1+(p(a)/100)]

 

p(d)=رطوبت سطحی سنگدانه های خشک

p(َa)= درصد جذب سنگدانه های ریز

مقدار رطوبت کلی سنگدانه های خشک از مجوع رطوبت سطحی و جذب به دست می آید

روش تعیین زمان گیرش اولیه و نهایی خمیر سیمان

روش تعیین زمان گیرش اولیه و نهایی خمیر سیمان

هدف: زمان گيرش

دانسته ها: وقتی که پودر سیمان را با مقدار مناسبی آب مخلوط می­کنیم تبدیل به خمیر نرمی می­شود که در اثر مرور زمان حالت خمیری (پلاستیسیته) خود را از  دست داده و بالاخره تبدیل به جسم سختی می­گردد.

 زمان گيرش اوليه مدت زمان سپري شده از لحظه اختلاط آب و سيمان مي‌باشد.

گيرش اوليه سيمان بر اثر تري كلسيم سيليكات (C3S) انجام مي‌شود. با توجه به اين كه غلظت مخلوط (ميزان آب نسبت به سيمان) در سرعت گيرش سيمان و به عبارتي در سرعت كاهش رواني خمير تأثير مي‌گذارد، آزمايش تعيين زمان گيرش اوليه بايستي با مقدار آب مشخص (غلظت نرمال) صورت گيرد.

هرگونه حركت بن در زماني كه بتن در حالت سخت شدن است باعث كاهش پايايي و مقاومت فشاري بتن مي‌گردد.

بايستي قبل از زمان گيرش اوليه بتن در محل نهايي خود قرار گيرد. بر طبق تعریف تغییرات فیزیکی و شیمیایی مخلوط سیمان و آب را که باعث می­شود از حالت سیالی و خمیری به حالت جامد تبدیل گردد و بتواند یک فشار معینی را تحمل نماید خودگیری گویند. البته در خلال این مدت مقاومت فشاری مخلوط نیز زیاد می­گردد ولی مقصود از خود گرفتگی ازدیاد قدرت و سخت شدن که بعداً  مفصلاً بحث خواهد شد نیست. خودگیری و سخت شدن خمیر سیمان پرتلند عادی هر دو یکی می­باشند. در صورتیکه زمان لازم برای این که این دو سیمان به یک مقاومت معین برسند کاملاً متفاوت است.

 

همچنين اين آزمايش جهت بررسي كيفيت سيمانهاي مصرفي در كارگاه قابل استفاده است زيرا سيمانهاي فاسد شده داراي زمان گيرش بيش از حد متعارف مي‌باشند. زمان گيرش نهايي مدت زمان سپري شده از لحظه اختلاط آب و سيمان تا زماني است كه كارايي خمير به كلي از بين مي‌رود. بنابراين زمن گيرش نهايي مي‌تواند به عنوان زمان شروع عمليات نهايي هيدراسيون سيمان و خاتمه عمليات گيرش سيمان تلقي گردد.

زمان گيرش نهايي داراي كاربرد وسيعي نمي‌باشد ولي مي‌تواند جهت تعيين حد زماني عمليات پرداخت و ماله كاري نماي ظاهري بتن قابل استفاده باشد.

سرعت گيرش و سرعت سخت شدن (يعني كسب مقاومت) كاملاً مستقل از يكديگر مي‌باشد.

خودگیری کاذب (False Set) تیز گاهی در خمیر سیمان مشاهده می­شود. در این نوع سیمان بلافاصله بعد از چند دقیقه بعد از اضافه نمودن آب خمیر سیمان خود را می­گیرد و سخت می­شود. در این نوع خودگیری حرارت زیادی تولید نمی­شود و اگر چنانچه دوباره خمیر سخت شده را به هم بزنیم به صورت خمیر در می آید و خودگیری معمولی صورت می­گیرد. علت خودگیری کاذب آن است که در موقع آسیا کردن کلینکر  با سولفات متبلور کلسیم (CaSO4 , 2H2O) حرارت کلیتکر زیاد بوده و باعث از دست رفتن قسمتی یا تمام مولکولهای آب در سولفات متبلور کلسیم می­گردد و به صورت
 (Hemihydrate)  CaSO4, 1/2 H2O و یا (Dehydrate) CaSO4  حرارت کلینکر زیاد بوده و باعث از دست رفتن قسمتی یا تمامی مولکولهای آب در سولفات متبلور می­گردد و به صورت نوع سیمان اضافه می­شود Dehydrate  و یا Hemihydrate  اول جذب آب می­کنند تا به صورت سولفات متبلور کلسیم درآیند و مانند گچ خودگیری صورت می­گیرد. دلایل دیگری مانند وجود قلیائی ها در سیمان و غیره نیز ممکن است باعث خودگیری کاذب گردند. زمان خودگیری سیمان به دو مرحله تقسیم شده است که عبارتند از خودگیری اولیه (Initial) و خودگیری نهائی (Final Set).

 تفاوت گيرش كاذب با گيرش آني در آن است كه در گيرش كاذب مقدار قابل توجهي حرارت ايجاد مي‌گردد ولي در گيرش آني مقدار زيادي حرارت توليد مي‌گردد. از طرف ديگر در گيرش كاذب با بهم زدن سيمان بدون اضافه كردن آب دوباره حالت خميري بدست مي‌آيد در حالي كه در گيرش آني حالت خميري بدون اضافه كردن آب (و يا افزودنيهاي ديگر) ميسر نمي‌باشد. گيرش كاذب مي‌تواند به علت وجود گچ در سيمان يا قليايي‌هاي موجود در سيمان و يا فعال شدن C3S به وسيله وازدگي در رطوبت نسبتاً بالا باشد.     بعد از خود گیری نهایی رژیدیته)   rigidity) مقاومت بتن هنوز زیاد میگردد و این مرحله را سخت شدن( (hardening میگویند .                                                                                                               

در ایین نامه BS12  زمان خود گیری اولیه و نهایی سیمان ذکر شده است ولی در ایین نامه ASTM جدید فقط به زمان اولیه سیمان اکتفا  شده است.

برای اینکه سیمان قابل مصرف باشد لازم است که خمیر ان نه خیلی زود و نه خیلی دیر خود را بگیرد .

در حالت اول ممکن است قبل از اینکه وقت باشد بتن را از بتونیر به قالب انتقال داد بتن خود را بگیرد و سخت گردد و در حالت دوم اگر چنانچه زمان خودگیری بیش از اندازه لازم باشد باعث کند پیش رفتن بتن ریزی  تاخیر در کار خواهد گردید. 

 

مقدار اب موجود در خمیر سیمان بر زمان ان تاثیر زیاد دارد واز این جهت در ازمایشهایی که درباره زمان خود گیری در ایین نامه ها ذکر شده اول باید خمیری از سیمان را که دارای غلظت معین (Standard Consistency   )است ساخت و بعد ازمایش را انجام داد .

برای بدست اوردن مفدار اب لازم برای تولید این خمیر و همچنین برای اندازه  گیری زمان خودگیری از دستگاه دیکت که در شکل(2) نشان داده شده است استفاده میکند این دستگاه تشکیل شده از یک پایه فلزی A که به ان یک میله متحرک فلزی B به وزن 300 گرم متصل شده است و این میله میتواند بطور قایم حرکت نماید . قطر یک انتهای میله  سانتیمتر بوده (C )و به انتهای دیگر میتوان سوزنی (D ) به قطر یک میلیمتر و به طول 5 سانتیمتر متصل نمود . بر روی پایه فلزی و در زیر میله B یک ظرف پلاستیکی به شکل مخروط ناقص قرار دارد که در ان خمیر سیمان را قرار میدهد مقدار فرورفتگی انتهای C و یا D از میله B را در خمیر سیمان میتوان از روی صفحه مدرجی (F ) که به پایه فلزی متصل است بر حسب میلیمتر خواند.

طبق ایین نامه ASTM مقدار اب خمیر استاندارد و سیمان باید طوری باشد که انتهای C میله به اندازه     1+- 10 میلیمتر در مدت 30 ثانیه در خمیر سیمان فرو رود . البته انتهای میله C از سطح ازاد خمیر سیمان که در ظرف مخروط ناقص G قرار دارد بطور ازاد رها میشود . مقدار اب اضافه شده به سیمان را چندین بار تغییر میدهند.

و مقدار فرورفتگی میله B   را اندازه میگیرد و با رسم یک گراف مانند شکل مقابل مقدار درصد اب لازم نقطه ( A  ) را بدست میاورند . فرورفتگی سوزن قطر mm 10 در خمیر سیمان بر حسب میلیمتر برای سیمانهای معمولی این مقدار اب در حدود   20  تا 30  در صد وزن سیمان است.

زمان خودگیری

 

  برای اندازه گیری زمان خودگیری اولیه از انتهای D میله B  که قطر ان یک میلیمتر است استفاده میکنند. ابتدا خمیر استاندارد سیمان ( مقدرا اب ان همانطور که فوق ذکر شد بدست امده ) را در ظرف G  قرار میدهند و بر طبق ایین نامه

ASTM   خودگیری اولیه وقتی حاصل شده است که سوزن به اندازه 25 میلیمتر در مدت 30  ثانیه در خمیر سیمان فرو رود .برای این ازمایش گرافی که محور X های مقدار فرو رفتگی سوزن mm 1 در خمیر سیمان و محور Y های ان زمان لازم برای اینکار است رسم میکنند و از ان زمان خودگیری اولیه را بدست میاورند.

(شروع زمان از وقتی است که اب به سیمان اضافه شده است). طبق ایین نامه ASTM و BS12  زمان خودگیری اولیه نباید کمتر از 45 دقیقه باشد زمان خودگیری نهایی که فقط در ایین نامه BS12  ذکر شده است با استفاده از سوزنی که سطح مقطع ان مطابق  شکل مقابل است بدست میاید .

 

معمولاً مقادير كم شكر در حدود 03/0 الي 15/0 درصد وزني سيمان، گيرش راكند مي‌كند مقادير بالاتر از اين حدود براي سيمان‌هاي گوناگون تغيير مي‌كند، و مقاومت 7 روزه ممكن است كاهش يابد، در حالي كه مقاومت 28 روزه ممكن است بهبود يابد.

زماني كه مقدار شكر تا حدود 20/0 درصد وزني سيمان افزايش يابد، گيرش سيمان معمولاً تندتر خواهد شد.

زماني كه مقدار شكر تاحدود 25/0 درصد وزني سيمان افزايش يابد، گيرش سيمان بسيار سريع خواهد شد و مقاومت 28 روزه به مقدار قابل توجهي كاهش خواهد يافت.

زمان گيرش سيمان با افزايش دما كاهش مي‌يابد اما در دماي بالاتر از 30 درجه سانتي‌گراد اثر معكوسي را مي‌توان مشاهده نمود و همچنين در دماهاي پايين (5 الي 10 درجه) گيرش كند مي‌گردد.

دما و رطوبت: برطبق بند 4 استاندارد شماره 392 «ايران درجه حرارت سيمان، آب و اتاق آزمايش در حين تهيه خمير سيمان و قالب‌گيري بايستي بين 7/17 و 3/23 درجه سانتي‌گراد باشد، آنگاه قالب سيماني كه براي آزمايش تهيه مي‌شود بايستي در تمام مدت آزمايش در حرارت 1/1 ± 9/18 درجه سانتي‌گراد و در فضايي كه داراي حداقل 90 درصد رطوبت نسبي باشد و از جريان هوا دور باشد نگهداري شود» .

وسایل آزمایش:

1- دستگاه ویکات باسوزن به قطر1^mm      2- سینی          3- کاردک          4- ظرف استوانه ای مدرج حداقل ظرفیت 200 میلی لیتر     5-سیمان به مقدار300 گرم        6- آب            7- دستگاه اُون دردمای 110 درجه .  8-ترازو حداقل ظرفیت 1 کیلوگرم با دقت 0.1گرم

 

روش آزمايش

 

بهتر است نمونه سيمان قبل از توزين، از الك 18/1 ميلي‌متر الك شماره 16 در سيستم ASTM عبور داده شود تا از عاري بودن سنگ ويژه يا كلوخه اطمينان حاصل شود.

 

تنظيم دستگاه ويكات: براي اين منظور لازم است سوزن C به ميله B وصل شده، آنگاه در حاليكه سوزن C روي صفحه دستگاه قرار دارد، عقربه متحرك روي عدد صفر پايين تنظيم گردد، در اين صورت مي‌توان فاصله سرسوزن C را از روي دستگاه (كف قالب حاوي نمونه) بوسيله عقربه تعيين نمود.

 

 

تهيه خمير سيمان:  آب توزين شده در يك ظرفي با فضاي كافي، با نمونه سيمان مخلوط مي‌شود، زمان تهيه خمير از لحظه افزودن آب به سيمان خشك تا آغاز ريختن خمير در قالب بايد 4/1 ± 4 دقيقه باشد و عمل تهيه خمير بايد قبل از شروع علائم گيرش پايان يابد. ظرف و ديگر وسائل مورد استفاده بايستي كاملاً تميز و خشك بوده و تمام آب توزين شده با سيمان مخلوط گردد.

 

 

قالب‌گيري خمير سيمان: پس از تهيه خمير سيمان، قالب ويكات در حاليكه روي صفحه غيرمتخلخلي قرار مي‌گيرد بايد بوسيله خمير سيمان پر شود، قالب را بايد يك باره با خمير پركرد و سطح قالب بايد به سرعت از قسمت‌هاي اضافي خمير پاك گردد، براي پركردن قالب تنها دست كارگر و ماله مخصوص تهيه خمير يابد به كار رود و ماله به وزن تقريبي 213 گرم باشد. توسط ماله سطح خمير كاملاً هم سطح قالب شده و صاف مي‌گردد به طوري كه روي سطح خمير حفره‌اي به چشم نخورد. لازم است توجه شود كه طي عمليات بريدن و صاف كردن، خمير سيمان فشرده نشود.

براي تعيين زمان گيرش اوليه قالب خمير را روي صفحه دستگاه زير سوزن قرار دهيد و سپس به‌ارامي سر سوزن را در تراز سطح خمير قرارداده و بوسيله پيچ مربوط آنرا محكم كنيد (دراين حالت عقربه بايستي عدد 40 ميلي‌متر را روي صفحه مدرج نشان دهد)، آنگاه دستگاه همراه با نمونه در داخل اتاق رطوبت قرار داده مي‌شود، پس از 30 دقيقه با بيرون آوردن نمونه از اتاق رطوبت پيچ نگهدارنده ميله را باز كرده تا سوزن در آن نفوذ كند بر طبق استاندارد شماره 392 ايران« چنانچه سوزن در مدت 30 ثانيه در داخل خمير نفوذ كند و فاصله سرسوزن در فاصله 5 ميلي‌متري كف قالب متوقف گردد، مدتي كه از زمان افزودن آب به سيمان تا زمان توقف نفوذ سوزن در سيمان مي‌گذرد زمان گيرش ابتدايي سيمان خواهد بود».

بنابراين در صورت لزوم عمل نفوذ سوزن در خمير بايستي هر 15 دقيقه تكرار گردد، در فاصل زماني نمونه در اتاق رطوبت بايستي نگهداري گردد، در صورتيكه نتوان مستقيماً شرط آزمايش را ارضاء كرد لازم است تكرار نفوذ سوزن در خمير سيمان در زمانهاي متوالي به گونه‌اي باشد كه سوزن در فاصله بيش از 5 ميلي متر و كمتر از 5 ميلي‌متر قرار گيرد و سپس از طريق رسم نمودار زمان لازم براي نفوذ 5 ميلي‌متري را بدست آورد. نكته قابل توجه آن است كه محل نفوذ سوزن در خمير سيمان داراي حداقل فاصله 6 ميلي‌متري با محل‌هاي نفوذ ديگر باشد و همچنين حداقل فاصله 6 ميلي‌متري با لب داخلي قالب داشته باشد.

برطبق بند 4-2 آيين نامه استاندارد شماره 389 ايران

«حداقل زمان گيرش اوليه براي انواع پنجگانه سيمان پرتلند را 45 دقيقه مشخص نموده است».

گيرش اوليه را برحسب زمان سپري شده از هنگام مخلوط كردن آب با سيمان محاسبه مي‌نمايند.

براي تعيين زمان گيرش نهايي بايد به جاي سوزن © از سوزن (E) با ضميمه فلزي توخالي استفاده شود. سوزن (F) سوزني مشابه سوزن © است كه برروي آن كلاهكي تعبيه گرديده كه داراي لبه تيز دايره‌هاي شكل با قطر 5 ميلي‌متر مي‌باشد و اين لبه 5/0 ميلي‌متر عقب‌تر از نوك سوزن قرار دارد.

«سيمان وقتي بطور نهايي خود را مي‌گيرد كه اگر سوزن (F) را در تراز خمير سيمان روي قالب قرار داده و بوسيله بازكردن پيچ آنرا روي خمير فرود آوريم فقط اثر كمي برروي سيمان بگذارد در حالي كه ضميمه فلزي آن هيچ اثري برروي سيمان نگذارد. اگر برروي سطح فوقاني آزمودني كف درست شده باشد بايد سطح زيرين آن را براي تعيين زمان گيرش نهايي به كاربرد».

زمان گيرش اوليه و نهايي اكثر سيمانهاي پرتلند و معمولي و زود سخت شونده تجاري امريكايي، تقريباً با فرمول زير با يكديگر مرتبط‌اند.

(زمان گيرش اوليه به دقيقه )×2/1+90= زمان گيرش نهايي به دقيقه .

زمان گيرش بتن با زمان گيرش سيماني كه بتن با آن ساخته مي‌شود تطابق ندارد. روش آزمايش زمان گيرش اوليه و نهايي بتن توسط استاندارد ASTM C 403-92 (زمان گيرش مخلوطهاي بتن به وسيله مقاومت در برابر نفوذ ميله) ارائه شده است. در اين استاندارد گيرش اوليه بتن نشان دهنده حداكثر زماني است كه بتن تازه مي‌تواند مخلوط گردد و در قالب جاي گيرد و متراكم گردد، گيرش نهايي بتن نيز نشان دهنده تقريباً زمان ياست كه بعد از آن، كسب مقاومت بتن به ميزان چشمگيري توسعه مي‌يابد.

تعيين ضريب تطويل و تورق سنگدانه‌ها

تعيين ضريب تطويل و تورق سنگدانه‌ها

دانه‌هاي سنگي معمولاً 60 الي 80 درصد حجم بتن را اشغال مي‌كنند و روي خواص بتن، نسبت‌هاي اختلاط، اقتصادي بودن بسيار مؤثر هستند. سنگي كه در بتن مصرف مي‌گردد بايد سالم باشد، پوشيده نباشد، پوسيدگي هم نداشته باشد، وزن فضائي‌اش بيش از 3 t/m 5/1 باشد، مقاومت فشاري بالات از lg/cm² 800 داشته باشد، درصد جذب آب كمي داشته باشد ،  در آب  حل نشود ، با آب تركيب فيزيكي و شيمايي نداشته باشد، سختي آن كمتر از 3 نباشد. در ساختن بتن نبايد از سنگ دانه‌هاي پولكي و سوزني استفاده كرد.

اگر در ازاي سنگ نسبت به پهنا و ضخامت آن زياد باشد سنگ سوزني شكل است و چنانچه درازا و پهناي سنگ نسبت به ضخامت آن زياد باشد سنگ پولكي شكل است. مصالح سنگي بايد نسبتاً عاري از سنگ دانه‌هاي پولكي و سوزني شكل باشند. برحسب تعريف، ضريب تورق سنگ دانه‌ها عبارت است از درصد وزني دانه‌هايي كه ضخامت آنها كمتر از 6/0 اندازه متوسط دانه‌ها باشد، ضريب تطويل مصالح عبارت است از درصد وزني دانه‌هايي كه طول آنها بيشتر از 8/1 اندازه متوسط دانه‌ها باشد.

در اين آزمايش روي شكل و بافت سطحي دانه‌هاي مطالعاتي صورت مي‌گيرد، شكل و بافت سطحي يك دانه روي خواص بتن تازه بيشتر از بتن سخت شده اثر دارد. دانه‌هاي زبر، گوشه‌اي، سوزني، در مقايسه با دانه‌هاي صاف، و گرد، و كروي آب بيشتري را براي توليد بتن نياز دارند. بنابراين دانه‌هاي گوشه‌اي و زبر و پولكي و سوزني براي همان مقدار نسبت آب به سيمان، به سيمان بيشتري نياز دارند. چسبندگي بين خمير سيمان و يك دانه داده شده عموماً با تغيير حالت دانه از نرم و گرد و به گوشه‌اي و زبر افزايش مي‌يابد. اين افزايش در چسبندگي در انتخاب دانه‌هاي بتوني كه مقاومت خمشي آنها مهم بوده يا به مقاومت فشاري بالا نياز بوده از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.

در آيين نامه ASTM درصد سنگ دانه‌هاي پولكي و سوزني در شن و ماسه مجموعاً بايد در حد 15 درصد وزني كل دانه‌ها محدود گردد. اين ضابطه براي دانه‌هاي ريز شكسته و براي دانه‌هاي درشت از اهميت يكساني برخوردار است. ماسه شكسته، كه از شكستن سنگ دانه‌هاي درشت از اهميت يكساني برخوردار است. ماسه شكسته، كه از شكستن سنگ دانه‌هاي درشت‌تر بدست مي‌آيند حاوي دانه‌هاي سوزني و پولكي بيشتري است. دانه‌هاي سوزني و پولكي به آب اختلاط بيشتري نياز دارند. بنابراين دانه‌هاي پولكي و سوزني روي مقاومت بتن بويژه در خمش اثر مي‌گذارند.

سنگ‌دانه‌ها بايد داراي چندين خصوصيت باشند كه مهمترين آنها عبارتند از:

2-   نوع جنس و مواد متشكله سنگ دانه‌ها

4-   وزن مخصوص ظاهري

6-   شكل دانه و بافت سطحي

8-   مقاومت در برابر يخ زدن و آب شدن

10-       مقاومت در برابر سايش و ضربه

وسايل آزمايش:

الك‌هاي دانه بندي شن  ـ  ـ  ـ  ـ  ـ 4 و8 در سيتم ASTM

 اصول آزمايش:

منظور از اندازه متوسط دانه‌ها در تعريف بالا ميانگين اندازه سوراخ دو الك متوالي است كه توسط آنها مصالح را دانه‌بندي نموده‌اند به عنوان مثال اندازه متوسط مصالحي كه از الك  اينچ رد شده و روي الك  اينچ باقي مانده است چنين بدست مي‌آيد.

حال چنانچه ضخامت دانه‌هاكمتر از cm 5/9 = in 375/0= 6/0×625/0 باشد دانه‌هاي مورد آزمايش متورق محسوب مي‌گردد.

لازم به ذكر است اين روش آزمايش شامل دانه‌هاي كوچكتر از 4/1 اينچ يا 35/6 ميلي‌متر نمي‌گردد.

 روش آزمايش:

برطبق استاندارد BS وزن 200 دانه بايد بيشتر از 15 درصد وزن نمونه باشد واگر حداقل 100 عدد سنگدانه انتخاب گردد وزن آنها بايد بين 5 الي 15 درصد وزن نمونه باشد. براي اندازه دانه‌هايي كه كمتر از 5 درصد كل نمونه باشد آزمايش تطويل و تورق برروي نمونه انجام نميگيرد.

براي استفاده از دستگاه تطويل همانند دستگاه تورق ابتدا با توجه به نوع دانه‌هاي دانه‌بندي شده فاصله دو ميله را از روي دستگاه انتخا بكرده و سپس هر كدام از سنگ دانه‌ها را به تفكيك و دانه دانه از ميان ميله‌ها عبور داده و دانه‌هايي كه عبور نمي‌كنند به طور جداگانه جمع‌آوري نموده و با دقت گرم وزن مي‌كنيم.

ضريب تورق و ضريب تطويل طبق فرمولهاي زير محاسبه مي‌گردد.

                      وزن دانه‌هاي رد شده از شيارها

100 ×                                                          = ضريب تورق

 

                        وزن دانه‌هاي رد نشده از ميان لوله‌ها

100 ×                                                             = ضريب تطويل

 

 

بهرحال بدليل مشكل تعيين ميزان دانه‌هاي پولكي و سوزني در سنگدانه‌هاي ريز، اين محدوديت صرفاً براي سنگدانه‌هاي درشت مورد آزمايش قرار مي‌گيرد.

تعيين خاك رس لاي و گرد و خاك

تعيين خاك رس لاي و گرد و خاك (ذرات كوچكتر از 075/0 ميكرون)

 

اهميت كاربرد :

بسياري از اين مواد را مي‌توان با شستن خارج كرد شيست يا سنگهاي شيست‌دار، به ويژه بيشتر سنگهاي داراي سيليس فعال، براي بتن‌سازي نامناسب است. اغلب خاك رس بصورت پوششي برروي سطح سنگدانه‌ها موجود مي‌باشد، كه سبب عدم چسبندگي بين خمير سيمان و سنگدانه‌ها مي‌شود، لذا اثري جدي برروي مقاومت و دوام بتن مي‌گذارد.

اين حالتها در سنگدانه‌هايي كه داراي بيش از حد انواع لاي و رس از قبيل رس منبسط شونده و بنتونيت باشد به وجود مي‌آيد. لازم به ذكراست كه پودر سنگ ناشي از شكستن سنگدانه‌ هلا معمولاً اثر زيانبار قابل ملاحظه‌اي را باعث نمي‌گردد.

گروه اول ناخالصي‌هايي كه در فرايند هيدراتاسيون سيمان اخلال به وجود مي‌آورند مانند وجود سنگ گچ وجود نمك و وجود انواع ديگر مواد شيمايي در سنگدانه‌ها.

گروه سوم بعضي از دانه‌ها كه به علت شكل ظاهري و يا بافت آنها جزء دانه‌هاي ضعيف و يا ناسالم مي‌باشند

سنگدانه‌هاي مصرفي در بتن بايد سخت و پايا باشند و مواد زيان آور موجود در آنها نبايد از مقادير حداكثر مجاز ذكر شده در جدولهاي 22 و23 تجاوز كند.

آيين نامه BS 882-92 محدوديتهاي زير را براي حداكثر مقدار مواد كوچكتر از 75 ميكرون (الك نمره 200 در سيستم ASTM و BS ) را اعلام نموده است.

در سنگدانه‌هاي ريز 4 درصد، وقتي ك كل سنگدانه‌هاي آن خرد شده باشند،‌به 16 درصد افزايش مي‌يابد.

آيين نامه ASTM C 33:93 درصد ذرات كوچكتر از 75 ميكرون را براي سنگدانه‌هاي ريز (ماسه)، وقتي بتن در معرض سايش قرار مي‌گيرد3 درصد و براي ساير بتنها 5 درصد و براي سنگدانه‌هاي درشت (شن) 1 درصد در نظر مي‌گيرد.

 

ترازو با دقت 1/0 گرم

ظرف يا پيمانه ـ يك ظرف يا پيمانه با گنجايش كافي براي قرار دادن نمونه در داخل آن به طوري كه آب بتواند روي نمونه را بپوشاند و در موقع تكان دادن محتويات آن خارج نگردد.

 

نمونه بايد طوري انتخاب گرددكه نماينده تمام مواد مورد آزمايش باشد و وزن آن پس از خشك شدن كمتر از وزن مورد نياز در جدول 36 نباشد.

جدول 36: حداقل وزن نمونه آزمايشي

حداقل وزن نمونه به kg

1/0

5/0

0/2

5/2

0/5

تذكر 1: نمونه‌گيري از دپوي مصالح بايد حداقل 4 برابر وزن نمونه آزمايشي كه در بالا عنوان گرديد باشد. نمونه‌گيري در اين آزمايش بسيار حائز اهميت است و چنانچه به روش چهار قسمتي يا به روشهاي ديگر (استفاده از دستگاه تقسيم كن)‌نمونه به طور صحيح تقسيم نگردد نتايج بدست آمده با واقعيت امر تطبيق نمي‌كند بنابراين لازم است كمال دقت هنگام تقسيم نمونه بعمل آيد تا از بين رفتن موادنرمه كه اثر آنها در اين آزمايش بسيار مؤثر است جلوگيري نمود.  روش آزمايش تمام مخلوط را در زير آب به هم بزنيد تا دانه‌هاي درشت (درشت از 19/1 ميلي‌متر الك شماره 16 در سيتسم ASTM ) و دانه‌هاي ريز (دانه‌هاي كوچكتر از 19/1 و بزرگتر از 075/0 ميلي‌متر) و دانه‌هاي كوچكتر از 075/0 ميلي‌متر از يكديگر جدا گردند تا آنجا كه امكان دارد دقت نماييد كه در موقع آزمايش دانه‌هاي درشت ار ظرف خارج نگردد. عمل را تا موقعي كه آب شستشو صاف گردد را تكرار نمائيد. مخلوط دانه‌ها را تا وزن ثابت در حرارت C^o 5 ± 105 درجه سانتي‌گراد خشك كنيد و پس از خشك شدن وزن آنرا با دقت 1/0 گرم وزن كنيد.  محاسبات : A درصد مواد كوچكتر از 075/0 ميلي‌متر B وزن خشك شده اوليه