روش آزمایش استاندارد برای تعیین مقاومت خمشی ملات سیمان هیدرولیکی

آزمایش شماره 4                                                              ASTM C348-86

روش آزمایش استاندارد برای تعیین مقاومت خمشی ملات سیمان هیدرولیکی

1-   دامنه کاربرد

1-1-        در این آزمایش روش تعیین مقاومت خمشی ملات سیمان شرح داده شده است.

2-       خلاصه روش آزمایش

2-1-        ملات مورد استفاده از یک قسمت وزنی سیمان و 75/2 قسمت وزنی ماسه ساخته می شود. برای سیمان پرتلند یا سیمان پرتلند هوازا نسبت های آب به سیمان مشخصی استفاده می شود.برای سیمان های دیگر مصرف آب باید به اندازه ای باشد که با 25 ضربه میزان سیلان، ملات به اندازه 5±110 سیلان پیدا کند. نمونه های آزمایش منشورهایی به ابعاد 160×40×40 میلیمتر می باشند که در دو لایه در قالب ریخته و کوبیده می شوند. نمونه ها یک روز در قالب و سپس تا موقع آزمایش خارج از قالب نگهداری می شوند.

3-       اهمیت و کاربرد

3-1-        این روش برای تعیین مقاومت خمشی ملات سیمان به کار می رود.پس از شکستن نمونه های خمشی می توان طبق استاندارد ASTM C349 از قطعات آنها برای تعیین مقاومت فشاری ملات استفاده نمود.

3-2-        مقادیر به دست آمده از این آزمایش صرفاَ برای تحقیق می باشند و برای تطبیق ملات با مشخصات خاصی به کار نمی روند.

4-       وسایل مورد نیاز

4-1-        خط کش،ترازو،الک،ظروف شیشه ای مدرج،مخلوط کن.

4-2-        میز سیلان و قالب سیلان.

4-3-        قالب های ساخت نمونه – قالب ها باید برای ساخت نمونه های منشوری به ابعاد 40×40×160 میلیمتر طرح شده باشند. هر قالب باید دارای سه قسمت برای سه نمونه منشوری بوده و طوری طرح شده باشد که محورهای طولی نمونه های قالب گیری شده در حالت افقی قرار بگیرند.

4-4-        تخماق – این وسیله از جنس ماده ای نفوذناپذیر و مقاومدر برابر سائیدگی مانند ترکیبات لاستیک ساخته می شود. سرتخماق باید دارای ابعاد 32×83 میلیمتر باشد.

4-5-        هادی تخماق – هادی تخماق باید از فلزی که به ملات سیمان نمی چسبد ساخته شده و به صورت تخت روی قالب بخوابد. هادی تخماق نباید بیش از 38/0 میلیمتر از لبه های خارجی قالب بیرون بزند. ارتفاع هادی 25 میلیمتر می باشد.

4-6-        ماله – باید دارای سطحی به ابعاد 114×254 میلیمتر بودهولبه های آنمستقیم باشد.

4-7-        دستگاه آزمایش خمش – برای ایجاد خمش روی نمونه های منشوری از روش بارگذاری در وسط نمونه استفاده می شود. دستگاهی که برای آزمایش خمش ملات سیمان به کار می رود باید با درنظر گرفتن شرایط زیر طراحی شده باشد.

4-7-1- در دستگاه بارگذاری باید فاصله بین تکیه گاه ها و نقاط اعمال بار ثابت بماند.

4-7-2- بار باید عمود بر سطح بارگذاری شده نمونه و به نحوی که خروجاز مرکزیت پیدا نکند، اعمال شود.

4-7-3- جهت عکس العمل ها باید در تمام طول آزمایش موازی بار اعمال شده باشد.

4-7-4- بار باید با سرعت یکنواخت و بدون تغییرات ناگهانی اعمال شود.

5-       مصالح

5-1-        ماسه دانه بندی شده

5-2-        ماسه مورد استفاده برای ساخت نمونه های آزمایشی باید ماسه سیلیکاتی طبیعی با مشخصات ASTM C788 باشد.

6-       تعداد نمونه ها

6-1-        برای هر سنی باید حداقل 3 نمونه ساخته شود.

7-       آماده کردن قالبها

7-1-         سطوح داخلی قالب که با ملات در تماس است و سطوحی از قالب که با هم درتماس هستند را با قشر نازکی از روغن معدنی یا گیریس پوشش دهید. قالب ها را روی صفحات پایه غیر جاذب رطوبت که با قشر نازکی از روغن یا گیریس پوشش شده اند قرار دهید. برای آببندی کردن درز های بین قالب و صفحه پایه مخلوطی از سه قسمت وزنی پارافین و پنج قسمت رزین یا واکس میکرو کریستالی مورد استفاده قرار می گیرد. مواد مزبور را تا دمای 110 الی 120 درجه سلسیوس گرم کرده و بر روی درزهای خارجی بین قالب و صفحه پایه بمالید.

8-       روش آزمایش

8-1-        نسبت های اجزاء غلظت و اختلاط ملات - نسبت های اجزاء غلظت و اختلاط ملات استاندارد باید طبق ASTM C109  باشد.

8-2-        تعیین سیلان – سیلان باید طبق ASTM C109  تعیین شود.

8-3-        قالب گیری نمونه ها

8-3-1- ملات هایی که با سیمان پرتلند و سیمان پرتلند هوازا ساخته می شوند، ابتدا به مدت 90 ثانیه با سرعت کم و سپس به مدت 15 ثانیه با دور متوسط در مخلوطکن مکانیکی مخلوط نمائید.

8-3-2- بعد از مخلوط کردن ملات لایه ای به ضخامت 19 میلیمتر از آن را در هر سه قالب به طور یکنواخت پخش کنید. در این حالت هادی تخماق را روی قالب قرار دهید و سپس به کمک تخماق ملات را با 12 ضربه و طی سه مرحله بکوبید. این عمل حدودا باید در 15 ثانیه انجام شود.برای هر ضربه سر تخماق را به حالت افقی در فاصله 25 میلیمتری بالای سطح ملات قرار داده و آن را مستقیما به طرف پائین پرتاب کنید.نیروی پرتاب باید به اندازه ای باشد که مقدار کمی از ملات از زیر تخماق بیرون بزند. بقیه قالب را نیز با یک لایه دیگر مثل لایه اول پر کرده و بکوبید.

8-4-        نگهداری نمونه ها – نمونه ها طبق استاندارد ASTM C109 نگهداری می شوند.

8-5-        تعیین مقاومت خمشی:

8-5-1- نمونه هایی را که باید در سن یک روزه آزمایش شوند به محض خارج کردناز اطاق رطوبت و نمونه های دیگر را بعد از بیرون آوردن ازمنبع آب، مورد آزمایش قرار دهید. تغییرات مجاز زمان شکستن نمونه ها که باید در سن مشخصی شکسته شوند به صورت زیر می باشند:

در مورد نمونه هایی که برای آزمایش در سن بیش از یک روزه از منبع آب خارج می شوند، اگر تعداد نمونه ها بیشاز یکی باشد، لازم است آنها را تا هنگام آزمایش در آبی با دمای 7/1 ± 23 درجه سلسیوس کاملا َ مستغرق نمود.اگر بیش از یک نمونه برای آزمایش در سن یک روزه از اتاق رطوبت خارج شود، لازم است نمونه ها تا هنگام آزمایش زیر یک پوشش پلاستیکی نگهداری گردند.

8-5-2- نمونه های منشوری را خشک نموده و دانه ها و ذرات سست چسبیده به سطوحی از نمونه را که با تکیه گاه ها و نقاط اعمال بار تماس پیدا می کنند، پاک نمائید.به وسیله یک تیغه مستقیم صافی سطوح را کنترل کنید و اگر انحنای قابل توجهی روی سطوح وجود دارد با سمباده ناصافی آن ها را برطرف نموده یا نمونه را از رده خارج کنید.

8-5-3- دستگاه بارگذاری را طوری تنظیم کنید که تیغه بارگذار آن عمود بر طول منشور و موازی با سطح فوقانی آن باشد.مرکز تیغه بارگذار دستگاه باید مستقیما در بالای خط مرکزی نمونه و در وسط دهنه آن قرار داده شود.باید اطمینان حاصل کنید که تماس تیغه بارگذار دستگاه ونمونه هنگام اعمال بار پیوسته است.بارگذاری با سرعت 110±2640 نیوتن در دقیقه انجام می شود. دقت قرائت باراز روی دستگاه باید حداقل 1± درصد باشد.

9-       محاسبات

9-1-        حداکثر بار مشخص شده بوسیله ماشین را ثبت کنید و مقاومت خمشی نمونه را به صورت زیر تعیین کنید:

S_f = 2.8 P

در اینجا

S_f = مقاومت خمشی بر حسب کیلو پاسکال

P = حداکثر بار اعمال شده برحسب نیوتن

10- نمونه های معیوب وتجدید آزمایش

10-1-   نمونه های آزمایشی که به طور آشکار معیوب بوده یا اینکه مقاومت آن ها بیش از 10 درصد با میانگین مقاومت نمونه های همسن خود که از یک ملات ساخته شده اند تفاوت دارد در تعیین مقاومت خمشی شرکت داده نمی شوند. بعد از کنار گذاشتن نمونه ها یا مقادیر مقاومت های غیر قابل قبول اگر کمتر از 2 مقدار مقاومت باقی بماند، باید آزمایش تعیین مقاومت خمشی برای سن مزبور تجدید گردد.

آزمایش تعیین مقاومت خمشی ملات سیمان (نمونه های منشوری به ابعاد 160×40×40)

تاریخ آزمایش:

شماره گروه: