آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر (The Los Angeles Abrasion Test)

درباره آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

استاندارد: ASTM C131 (دانلود فایل استاندارد C-131)

روش استاندارد آزمایش تعیین مقاومت در مقابل سائیدگی مصالح سنگی درشت دانه به قطرکوچک‌تر از 37.5 میلی‌متر توسط ماشین لس آنجلس

۱- هدف آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

این استاندارد روش آزمایش تعیین مقاومت در مقابل سائیدگی مصالح سنگی درشت دانه به قطرکوچک‌تر از 37.5 میلی‌متر (½1اینچ) را با استفاده از دستگاه لس آنجلس فراهم می‌سازد. روش آزمایش مصالح درشت‌تراز ¾ اینچ (۱۹ میلی‌متر) در استاندارد C535 آمده است.

۲- روش آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

آزمایش لس آنجلس اندازه‌گیری جدا شدن کانی‌های مصالح سنگی با دانه‌بندی استاندارد در نتیجه سایش یا خراش در یک استوانه فولادی چرخشی شامل تعدادی گوی فولادی مشخص (تعداد گوی‌ها بستگی به دانه‌بندی مصالح سنگی دارد) است. زمانی که استوانه می‌چرخد، یک صفحه پره‌ای نمونه و گوی‌های فولادی را بالا می‌برد و آن‌ها را به اطراف پرت می‌کند تا در جهت دیگر استوانه فرو افتاده و در اثر ضربه خردشدگی ایجاد می‌نماید. محتویات سپس در اطراف استوانه با سایش و خراش می‌چرخد تا با پره‌های دستگاه برخورد نماید و این دور تکرار می‌شود. بعد از تعداد چرخش‌های از قبل تعریف شده محتویات از استوانه خارج شده و مصالح سنگی برای اندازه‌گیری جدا شده‌ها به عنوان درصد افت الک می‌شوند.

۳- اهمیت و کاربرد آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

آزمایش لس آنجلس به عنوان نشانه‌ای از کیفیت نسبی یا برابری منابع مصالح سنگی مختلف که دارای ترکیبات معدنی مشابه هستند به کار می‌رود. نتایج به طور اتوماتیک مقایسه بین منابع متفاوت از نظر منشا و ترکیب و ساختار را میسر می‌سازد. حدود مشخصه براساس این آزمایش باید با دقت اضافی در ملحوظ داشتن انواع مصالح در دسترس، مشخص گردد و تاریخچه عملکردشان در کاربرد های انتهایی مشخص گردد.

۴- وسایل آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

۱-۴- ماشین لس آنجلس: ماشین آزمایش لس آنجلس از قطعات اساسی که در شکل نشان داده شده تشکیل یافته که برای آزمایش باید مورد استفاده قرار گیرد. ماشین از استوانه فولادی تو خالی از دو طرف مسدود به قطر داخلی 0.2 ± 28 اینچ (5±711 میلیمتر) و طول داخلی 0.2±20 اینچ (5±508 میلی‌متر) تشکیل شده است. استوانه متصل به محوری که به دو انتهای استوانه وصل شده اما داخل آن استوانه نمی‌شود و باید به گونه‌ای سوار شود که بتواند حول محور افقی به شیب یک به صد به چرخش درآید. استوانه دارای دریچه‌ای است که نمونه آزمایش به آن داخل می‌شود. با پیچ‌هایی یک پوشش مناسب برای جلوگیری از خروج گرد و غبار فراهم می‌گردد.

دریچه مذبور باید طوری طراحی گردد که در هنگام آزمایش، وزنه‌های داخلی به روی آن سقوط ننمایند و اصولا با آن تماس پیدا نکنند. دستگاه دارای تیغه فولادی قابل تعویض است که طول آن به اندازه استوانه و عرض آن 0.1±5/3 اینج (2±89 میلی‌متر) است که در قسمت داخل سطح استوانه‌ای نصب می‌شود به گونه‌ای که یک صفحه هم مرکز می‌شود بین صفحات بزرگ که با صفحه محوری روی هم قرار می‌گیرند. پره باید ضخیم باشد و با پیچ‌ها یا وسایل مناسب دیگر به گونه‌ای نصب شود که محکم و صلب باشد و موقعیت پره باید چنان باشد که فاصله از پره تا دریچه بر روی محیط خارجی استوانه در جهت چرخش کمتر از 50 اینچ (1.27 متر) باشد.

استفاده از پره‌های فولادی مقاوم و مستطیلی شکل که بطور مستقل از دریچه نصب شده‌اند ترجیح داده می‌شود. گرچه یک پره ترجیحا یک قسمتی از نبشی است که در قسمت داخلی صفحه دریچه نصب شده و جهت چرخش آن طوری است که وزنه توسط رویه خارجی نبشی گرفته می‌شود. اگر تیغه از شکل اصلی خارج شده باشد که ملزومات لازم را برآورده ننماید بایستی تعویض یا نسبت به رفع نقص آن اقدام نمود. ماشین باید به گونه‌ای حرکت نماید و چنان متعادل گردد که سرعت دور از مرکز را بطور قابل توجهی یکنواخت نگه دارد.

اگر نبشی به عنوان پره استفاده شود جهت چرخش آن باید به گونه‌ای باشد که وزنه توسط سطح خارجی نبشی گرفته شود. پس از زدن یا شیب مکانیزم رانش مشابه با نتایج آزمایش تجهیز است که توسط ماشین‌های لس آنجلس دیگر که سرعت دور از مرکز ثابتی ایجاد می‌نمایند، تکرار نشده است.

۲-۴- الک

۳-۴- ترازو: ترازو یا قپان با حساسیت 0.1 % بیش از بار لازم در محدوده آزمایش

۴-۴- وزنه: وزنه باید شامل گلوله‌های کروی فولادی با قطر میانگین تقریبی 27.32 1 اینچ (46.8 میلی‌متر) باشد و وزن آن‌ها بین 390 تا 445 گرم است.

وزنه‌های فولادی براساس دانه‌بندی نمونه آزمایش در بخش ۷ تشریح شده به شرح زیر است:

گلوله‌های کروی فولادی به قطر 13.16 1 اینج (46 میلی‌متر) و 7.8 1 (46.8 اینچ) به وزن تقریبی 420 گرم هم ممکن است در دسترس باشد.

۵- نمونه‌گیری آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

نمونه صحرایی باید مطابق با دستورالعمل D75  بدست آید و مطابق با روش C702  به اندازه آزمایش کاسته می‌شود.

۶- نمونه آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

نمونه آزمایش باید شسته شده و در اون با دمای 221 تا 230 درجه فارنهایت (105 تا 110 درجه سانتیگراد) تا رسیدن به وزن ثابت  خشک شود. به قسمت‌های با قطر هم‌اندازه تقسیم شود و مطابق با دانه‌بندی جدول یک متناظر با اندازه مصالح سنگی که باید آزمایش شود مجددا ترکیب گردد. وزن نمونه قبل از آزمایش باید با تقریب یک گرم گزارش شود.

۷-  روش آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

نمونه آزمایش و گلوله‌ها را در آزمایش لس آنجلس قرار دهید و ماشین را با سرعت 30 تا 33 دور در دقیقه به اندازه 500 دور چرخش بچرخانید. بعد از دورهای تعیین شده مصالح را از ماشین خارج کنید و ابتدا نمونه را روی الک درشت از 1.7 میلی‌متر (نمره 12) عبور داده و بخش ریز الک 1.7 میلی‌متر را مطابق با روش C136  الک کنید. مصالح درشت‌تر از الک را بشویید و در اون در دمای 221 تا 230 درجه  فارنهایت (150 تا 110 درجه سانتی‌گراد) تا وزن ثابت خشک کنید و با دقت یک گرم وزن نمایید.

اگر اساسا مصالح سنگی عاری از گرد و غبار و مواد چسبنده هستند شستن نمونه قبل و بعد از آزمایش حذف گردد. حذف شستن قبل از آزمایش بندرت افت اندازه‌گیری شده را در حدود بیش از 0.2% وزن اولیه نمونه کاهش می‌دهد. اطلاعات با ارزشی از لحاظ یکنواختی نمونه مورد آزمایش، با تعیین افت بعد از 100 دور بدست می‌آید. این افت باید بدون شستن مصالح درشت تر از الک 1.7 میلی‌متری تعیین شود. نسبت افت بعد از 100 دور به افت بعد از 500 دور برای مصالح با سختی یکنواخت نباید از 2/0 تجاوز نماید. وقتی این مقدار تعیین گردید از کم شدن هر قسمتی از نمونه باید جلوگیری شود. کل نمونه شامل گرد وغبار شکسته ها را به ماشین آزمایش برای 400 دور نهایی لازم جهت تکمیل آزمایش برگردانید.

۸- محاسبات آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

افت (اختلاف بین وزن اولیه و وزن نهایی نمونه آزمایش) به عنوان درصدی از وزن اولیه نمونه آزمایش بیان می‌گردد. این مقدار را به عنوان درصد افت گزارش نمايید. درصد افت تعیین شده با این روش هیچگونه رابطه شناخته شده‌ای با درصد افت برای همان مصالح که به روش آزمایش C535  آزمایش شوند ندارد.

۹- دقت آزمایش سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس ۳۷.۵ میلی‌متر

برای مصالح سنگی درشت با حداکثر اندازه 19 میلیمتر (¾ اینچ) با درصد افت‌های در محدوده 10 تا 45 درصد ضریب چند آزمایشگاهی انحراف 4.5 درصد است. بنابرین نتایج دو آزمایش خاص انجام شده توسط دو آزمایشگاه مختلف روی نمونه‌های یکسان مصالح سنگی درشت دانه بیش از 12.7% از میانگین آنها نباید تفاوت نماید. ضریب انحراف آزمایش کننده تکی 2 درصد است. بنابرین نتایج دو آزمایش خاص انجام شده توسط یک آزمایش‌کننده روی مصالح سنگی درشت یکسان نباید بیش از 5.7 درصد از میانگین آنها تفاوت نماید.

جدول دانه‌بندی نمونه‌های آزمایشی سایش سنگدانه‌‏های بتن در دستگاه لس آنجلس