آزمايش شماره 5                                                              ASTM C109-90

روش آزمايش استاندارد براي تعيين مقاومت فشاري ملات سيمان هيدروليكي

1-   دامنه كاربرد

1-1-        در اين آزمايش روش تعيين مقاومت فشاري نمونه هاي مكعبي ملات ماسه سيمان به ابعاد 50 ميليمترارائه ميگردد.

2-       خلاصه روش آزمايش

2-1-        ملات مورد استفاده از يك قسمت وزني سيمان و 75/2 قسمت وزني ماسه ساخته مي شود . براي سيمان پرتلند يا سيمان پرتلند هوازا نسبت هاي آب به سيمان مشخصي استفاده مي شود.براي سيمان هاي ديگر مصرف آب بايد به اندازه اي باشد كه با 25 ضربه ميزان سيلان ، ملات به اندازه 5±110 سيلان پيدا كند. نمونه هاي مكعبي توسط تخماق در دولايه كوبيده مي شوند. نمونه ها يكروز در قالب باقي مي مانند تا خود را بگيرند وسپس از قالب در آورده شده و تا موقع آزمايش  در آب آهك مستغرق مي گردند.

3-       اهميت و كاربرد

3-1-        اين روش براي تعيين مقاومت فشاري ملات سيمان و ملات هاي ديگر كاربرد دارد. در مورد استفاده از نتايج اين آزمايش براي پيش بيني مقاومت بتن بايد دقت كافي مبذول شود.

4-       وسايل مورد نياز

4-1-        ترازو و وزنه

4-2-        بشر شيشه اي به ظرفيت هاي مناسب كه حجم هاي روي آن در دماي C 20 معتبر بوده و خطاي آن 2 ± ميلي متر باشد.

4-3-        قالب هاي ساخت نمونه ها – قالب ها نبايد بيش از سه قسمت مكعبي داشته باشند و هر قسمت مكعبي نبايد به بيش از دو قسمت قابل تفكيك باشد. وقتي اجزاء قالب به هم متصل مي گردند، بايد بطور قابل اطميناني محكم شوند. قالب ها بايد از فلز سختي كه به سيمان نچسبد، ساخته شده باشند.

4-4-        مخلوط كن كاسه اي پره دار

4-5-        ميز و قالب سيلان

4-6-        تخماق - اين وسيله از جنس ماده اي نفوذناپذير و مقاوم در برابر سائيدگي مانند تركيبات لاستيك ساخته مي شود. و مقطع آن 13 × 25 ميليمتر مي باشد.طول تخماق 120 تا 150 ميليمتر است. سرتخماق بايد تخت بوده و با امتداد ميله آن زاويه قائم بسازد.

4-7-        ماشين آزمايش

5-       مصالح

5-1-        ماسه با دانه بندي استاندارد

5-2-        ماسه مورد استفاده براي ساخت نمونه هاي آزمايشي بايد ماسه سيليكاتي طبيعي با مشخصات ASTM C778 باشد.

6-       دما و رطوبت

6-1-        دما – دماي هواي مجاور مخلوط كن، مصالح خشك، قالب ها،صفحات پايه و كاسه مخلوط كن بايد بين 20 تا 27 درجه سلسيوس ثابت نگهداشته شود. دماي آب مخلوط، اتاق رطوبت و آب مخزن بايد 23 درجه سلسيوس باشد و بيش از 7/1 ± درجه سلسيوس تغيير نكند.

6-2-        رطوبت – رطوبت نسبي آزمايشگاه نبايد كمتر از 50 درصد باشد. اتاق رطوبت بايد طوري ساخته شده باشد كه امكانات لازم براي نگهداري نمونه ها در رطوبت نسبي 95 درصد را فراهم نمايد.

7-       نمونه هاي آزمايش

7-1-        براي هر سني كه لازم است نمونه ها آزمايش شوند ، بايد حداقل سه نمونه ساخته شود.

8-       آماده كردن قالب ها

8-1-        براي نچسبيدن ديواره هاي قالب به نمونه ها قبل از ريختن ملات به داخل آن، به ديواره هاي قالب يك ماده لغزنده مانند روغن يا گريس بماليد.

8-2-        به درزهاي اتصال بين قطعات  قالب ماده اي مانند گريس بماليد تا آب بندي گردند.

8-3-        براي آببندي كردن درز هاي بين قالب و صفحه پايه مخلوطي از سه قسمت وزني پارافين و پنج قسمت رزين يا واكس ميكرو كريستالي مورد استفاده قرار مي گيرد. مواد مزبور را تا دماي 110 الي 120 درجه سلسيوس گرم كرده و بر روي درزهاي خارجي بين قالب و صفحه پايه بماليد.

9-       روش انجام آزمايش

9-1-       تركيب ملات

9-1-1- نسبت هاي مصالح در ملات استاندارد بايد يك قسمت وزني سيمان و 75/2 قسمت وزني ماسه دانه بندي شده باشد. براي تمامي سيمان هاي پرتلند از نسبت آب به سيمان 485/0 و براي تمامي سيمانهاي پرتلند هوازا از نسبت آب به سيمان 460/0 استفاده مي شود.براي سيمان هاي ديگر ، مقدار آب بايد به اندازه اي باشد كه سيلان ملات طبق قسمت 9-3 به اندازه 5 ±110 باشد.مقدار آب به صورت درصدي از وزن سيمان مشخص مي گردد.

9-1-2- مقدار مصالحي كه در يك مرحله براي ساخت تعداد 6 و 9 نمونه مورد نياز است، به قرار زير مي باشد.

تعداد نمونه                                                      9                  6

سيمان (گرم)                                                740                500

آب (ميلي ليتر):

براي سيمان پرتلند(W/C = 0.485 )                    359                242

براي سيمان پرتلند هوازا(W/C = 0.460 )            340                230

 براي سيمانهاي ديگر                                              ...                ...

9-2-       آماده كردن ملات

9-2-1- ملات به صورت مكانيكي طبق ASTM C305 مخلوط مي شود.

9-3-       تعيين سيلان

9-3-1- ابتدا سطح ميز سيلان را بدقت پاك كرده و خشك كنيد. سپس قالب سيلان را در وسط ميز قرار دهيد.لايه اي از ملات به ضامت 25 ميليمتر را در قالب ريخته و به وسيله تخماق 20 مرتبه آن را بكوبيد. فشار ضربه ها بايد فقط به اندازه اي باشد كه ملات به طور يكنواخت قالب را پر كند. مجددا قالب را با ملات پر كنيد و مانند مرحله اول آن را بكوبيد. بالاخره سطح ملات را با كاردك به صورت هم تراز لبه هاي قالب صاف كرده و اطراف آن را تمييز وخشك نماييد.روي ميز سيلان را پاك نموده و با دقت آب اطراف قالب سيلان را خشك نمائيد. 1 دقيقه بعد از مخلوط كردن، قالب را برداشته و فورا ميزرا از ارتفاع 13 ميليمتري رها كنيد.اين عمل را 25 مرتبه در مدت 15 ثانيه تكرار كنيد. مقدار سيلان برابر افزايش قطر قاعده ملات مي باشد. كه حداقل در چهار نقطه اندازه گيري ميشود و به صورت درصدي از قطر اوليه بيان مي گردد. در تهيه هر يك از ملات هاي آزمايش نبايد از مانده ملات هاي قبلي استفاده نمود.

9-4-       قالب گيري نمونه هاي آزمايش

  9-4-1- درمورد سيمان پرتلند و سيمان هوازا ملات را به مدت 90 ثانيه در جام مخلوط كن به صورت روباز مخلوط نمائيد.در خلال اين مدت هر 15 ثانيه يكبار ملاتي را كه در بالاي ظرف جمع شده به داخل آن پاك نمائيد. سپس دوباره مخلوط را به مدت 15 ثانيه با دور متوسط مخلوط كنيد.

9-4-2- درمورد سيمان هاي ديگر و يا در مواردي كه تعيين سيلان خواسته شده باشد به محض تعيين سيلان ملات را از روي ميز سيلان به داخل جام مخلوط كن بريزيد.سپس مدت 15 ثانيه مجددا به هم زدن مخلوط را با دور متوسط ادامه دهيد.

9-4-3- وقتي براي تهيه نمونه هاي بيشتر مجددا ملات ساخته مي شود. مي توان آزمايش سيلان را حذف نمود. در اين حالت ملات را به مدت 90 ثانيه در جام مخلوط كن به صورت روباز مخلوط نمائيد.در خلال اين مدت هر 15 ثانيه يكبار ملاتي را كه در بالاي ظرف جمع شده به داخل آن پاك نمائيد. سپس دوباره مخلوط را به مدت 15 ثانيه با دور متوسط مخلوط كنيد.

9-4-4- قالب گيري نمونه ها بايد حداكثردر مدت 2 دقيقه ونهايتا 30 ثانيه بعد از ساخت ملات انجام شود.لايه اي از ملات با ضخامت حدود 25 ميليمتر را در قالب قرار دهيد. ملات ريخته شده درهر بخش مكعبي قالب را 32 مرتبه، در مدت 10 ثانيه و طي 4 دوره بكوبيد. فشار كوبيدن فقط بايد به حدي باشد كه ملات، داخل قالب پر كند. وقتي كوبيدن اولين لايه در همه قسمت هاي مكعبي كامل شد، با باقيمانده ملات همه قسمت ها را پركنيد ومانند لايه اول بكوبيد.

9-5-       نگهداري نمونه ها

به محض تكميل قالب گيري نمونه ها، آنها را روي صفحه پايه به صورت روباز براي مدت 20 تا 24 ساعت دراتاق 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 كرد بعد از 24 ساعت نمونه ها را در آب آهك مستغرق نمائيد.

 

 

 

 

 

9-6-       تعيين مقاومت فشاري

9-6-1- به محض خارج كردن نمونه ها از اتاق رطوبت يا از مخن آب، آنها را تحت آزمايش قرار دهيد. خطاي مجاز براي زمان شكستن نمونه با توجه به سن آن به صورت ير مي باشد.

تغييرات مجاز زمان (ساعت)

سن نمونه

2/1±

24 ساعت

3 روز

7 روز

12±

28 روز

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اگربراي آزمايش در سن يك روزه بيش از يك نمونه از اتاق رطوبت خارج شود، بايد آن را تا موقع آزمايش در داخل پارچه اي مرطوب نگه داشت. همچنين در صورتي كه در هرمرتبه بيش از يك نمونه براي آزمايش از آب خارج مي شود بايد تا موقع آزمايش آن را در آب 7/1 ± 23 درجه سلسيوس نگهداري نمود.

9-6-2- نمونه ها را خشك نموده و دانه ها و ذرات سست چسبيده به سطوحي از نمونه را پاك نمائيد.به وسيله يك تيغه مستقيم صافي سطوح را كنترل كنيد و اگر انحناي قابل توجهي روي سطوح وجود دارد با تراشيدن آن را برطرف نمائيد.

9-6-3- بار را بايد روي وجوح صاف نمونه كه در تماس با بدنه قالب بوده اند، اعمال كنيد. سرعت بارگذاري تا رسيدن به نصف حداكثر بار پيش بيني شده به صورت اختياري و دلخواه است. نرخ بارگذاري براي باقيمانده بار بايد طوري تنظيم شود كه بارگذاري بدون وقفه تا گسيخته شدن نمونه در مدتي بيش از 20 ثانيه و كمتر از 80 ثانيه از شروع بارگذاري، خاتمه يابد.

10- محاسبات

10-1-   حداكثر بار مشص شده توسط دستگاه آزمايش را يادداشت نموده و مقاومت فشاري نمونه را برحسب پاسكال تعيين كنيد. اگر مقطع عرضي نمونه بيش از 5/1 درصد با مقدار اسمي آن تفاوت داشته باشد، از سطح مقطع واقعي براي تعيين مقاومت فشاري استفاده مي شود.

11- نمونه هاي معيوب وتكرار آزمايش

11-1-   نمونه هاي آزمايشي كه به طور آشكار معيوب بوده يا اينكه مقاومت آن ها بيش از 10 درصد با ميانگين مقاومت نمونه هاي همسن خود كه از يك ملات ساخته شده اند تفاوت دارد در تعيين مقاومت شركت داده نمي شوند. بعد از كنار گذاشتن نمونه ها يا مقادير مقاومت هاي غير قابل قبول اگر كمتر از 2 مقدار مقاومت باقي بماند، بايد آزمايش تعيين مقاومت خمشي براي سن مزبور تجديد گردد.

 

 

 

 

آزمايش تعيين مقاومت فشاري ملات سيمان (نمونه هاي مكعبي به ابعاد 50 ميليمتر)

شماره گروه:

تاريخ آزمايش:

 

سن نمونه

(روز)

شماره و مشخصات كامل نمونه

نيروي گسيختگي lb (N)

مقاومت فشاري

lb/in2 (Kpa)

مقومت خمشي متوسط (Kpa)

ملاحضات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


موضوعات مرتبط: آزمايشگاه بتن

تاريخ : سه شنبه سوم مرداد 1391 | 14:39 | نویسنده : حسین اسدی |
.: Weblog Themes By VatanSkin :.