گروه صنعتی پی خاک سنگ

آزمایش تعیین مقدار انبساط در سیمان پرتلند

آزمایش تعیین مقدار انبساط در سیمان پرتلند

استاندارد:  ASTM C151

 

هدف آزمایش انبساط اتوکلاو سیمان پرتلند

1-1- این روش برای تعیین انبساط اتوکلا برای نمونه هایی است که از خمیر سیمان با غلظت طبیعی ساخته شده اند.

استاندارد های A.S.T.M
ASTM C187ا: روش آزمایش برای غلظت طبیعی سیمان هیدرولیک 
ASTM C305: دستورالعمل برای مخلوط کردن مکانیکی خمیر ملاط سیمان هیدرولیکی با غلظت خمیری 
ASTM C490: مشخصات لازم برای دستگاه اندازه گیری تغییرات طولی خمیر، ملات و بتن سخت شده 
ASTM C511: مشخصات لازم برای محفظه های رطوبت، اتاق های رطوبت،و تانکهای آب که مخصوص نگهداری نمونه های سیمان و می
باشد. 
ASTM C177: دستورالعمل برای کاربرد اصطلاحات دقت در روش های آزمایش A.S.T.M 

اهمیت و کاربرد آزمایش انبساط اتوکلاو سیمان پرتلند

این آزمایش انبساط سیمان را که در آینده و در طول زمان رخ خواهد داد را مشخص می کند یعنی بعد از احداث بنا با سیمان مورد نظر. این انبساط مربوط به هیدراته شدن Cao یا Mgo یا هردو می باشد.

دستگاه آزمایش انبساط اتوکلاو سیمان پرتلند

1-4- ترازو و وزنه ها بر طبق C490 می باشد. 
2-4- ظروف شیشه ای مدرج با حجم 200 یا 250 میلی لیتر برطبق مشخصات C490 می باشد.
3-4- قالب اتوکلاو (انبساط سیمان) دارای سطح 11X11 اینچ (25.4X25.4 سانتیمتر) و برطبق مشخصات C490 می باشد. 
4-4- ماله، دارای تیغه ای با لبه صاف و طول 10 تا 15 سانتیمتر می باشد.
5-4- اتوکلاو (دیگ بخار با فشار زیاد)؛ دارای یک محفظه با فشار بخار بالا و مجهز به ترمومتر می باشد. 
همچنین دارای صفحه گسیختگی ای است که تحمل فشار انفجاری آن 350 پوند بر اینچ مربع (2.4 مگاپاسگال) 5%± است. در مواردی که صفحه مذکور وجود ندارد از سوپاپ اطمینان استفاده می شود. بعلاوه، اتوکلاو دارای یک منفذ خروجی است که در ابتدا روشن نمودن دستگاه هوای موجود در آنرا خارج و همچنین در پایان آزمایش نیز بخار آب باقیمانده را خارج می نماید. گیج درجه فشار دارای قطر اسمی  اینچ (114 میلیمتر) می باشد و از 0 تا 600 پوند بر اینچ مربع (0 تا 4.1 مگاپاسکال) را نشان می دهد. خطای فشار برای 295 پوند بر اینچ مربع (2 مگاپاسکال) نباید بیش از 3 ± پوند براینچ مربع (0.20 ± مگاپاسگال) تجاوز نماید. فشار دستگاه، وقتی نمونه و آب داخل آن قرار دارد، پس از روشن شدن باید ظرف مدت 75-45 دقیقه به 295 پوند بر اینچ مربع برسد. سیستم اتوماتیک کنترل فشار باید فشار برای حداقل 3 ساعت 295 پوند بر اینچ مربع (0.70 ± 2 مگاپاسکال) نگه دارد. دمای مذکور مطابق با 3 F±420 (2 C±216 ) است. اتوکلاو به شکلی طراحی شده است که ظرف مدت ساعت، فشار را از 295 پوند بر اینچ مربع به کمتر از 10 پوند بر اینچ مربع کاهش دهد ( ساعت از هنگام خاموش کردن دستگاه در نظر گرفته شده است).

صفحه گسیختگی – صفحه مذکور باید از ماده ای ساخته شده باشد که از نظر مقاومت کششی نسبت درجه حرارت های بین 20-216 C حساس نباشد و چنس آن از نظر الکتروشیمی با لوله ای که به آن وصل می شود و گیره ای که آن را نگه می دارد سازگار باشد.
دستگاه مقایسه کننده طو ل (کومپاراتور)- این دستگاه تغییرات طولی نمونه را اندازه گیری می نماید و مشخصات آن بر طبق C492 می باشد

دستگاه اتوکلاو

5- درجه حرارت و رطوبت

1-5-اطاق قالب گیری- درجه حرارت اتاق مواد خشک و قالب هاC 27.5 -20 و در مورد آب مخلوطC 23.7±1 و رطوبت نسبی اطاق حداقل 50% تعیین شده است.
2-5- وسائل نگهداری نمونه ها- درجه حرارت و رطوبت آن ها بر طبق مشخصات C511 می باشد ولی بطور خلاصه می توان گفت: درجه حرارت تانک آب و محفظه رطوبت 7.1 C±23 و رطوبت نسبی محفظه حداقل 90 % تعیین شده است.

6- موارد ایمنی

1-6- صفحه درجه فشار باید دارای حداکثر ظرفیت 600 پوند بر اینچ مربع (4.1 مگاپاسکال) باشد.این موضوع دارای اهمیت می باشد زیرا چنانکه از این حد کمتر باشد طول قوسی که عقربه فشارسنج روی آن حرکت می کند کوچک می شود و درنتیجه نمی توانید فشار های بالای 295 پوند بر اینچ مربع (که برای آزمایش تعیین شده است) را بخوانید. آزمایش کننده باید یقین داشته باشد که عقربه از حداکثر درجه روی صفحه خارج نشود.
2-6- فشارسنج مرتب مورد آزمایش قرار گیرد ولی به هر صورت همیشه با آن یک ترمومتر نیز بکار ببرید تا فشار سنج را کنترل نماید و هرگونه وضع غیرعادی را نشان دهد.
3-6- کنترل اتوماتیک دستگاه را در تمام مدت آزمایش در وضعیت صحیح قرار دهید.
4-6- شیر(سوپاپ) اطمینان را طوری تنظیم نمائید که اگر فشار از 6 تا 10 درصد 305 (305X10-%6) پوند بر اینچ مربع بالاتر رفت، اضافه فشار را را خارج نماید. 305 حد ماکزیمم 10±295 است که برای این آزمایش تعیین شده است:

پوند بر اینچ مربع 305=10+295
پوند بر اینج مربع 5/30=305X %10
پوند بر اینچ مربع 330 #335.5=30.5+305

به طور خلاصه، شیر اطمینان را به حدی تنظیم نمائید که که اگر فشار از 330 پوند براینچ مربع بالاتر رفت اضافه را خارج نماید. شیر اطمینان باید دوبار در سال یا طبق دستور سازنده مورد آزمایش یا و بازدید قرار گیرد. میتوان آن را با وسیله آزمایش مخصوص درجه فشار(gage) امتحان نمود یا بوسیله کنترلهای اتوماتیک دستگاه اتوکلاو تنظیم نمود تا به فشار 330 پوند بر اینچ مربع برسد که در این فشار، شیر اطمینان یا باز است یا تنظیم شده که باز شود.
گاهی اوقات اتفاقات غیر منتظره رخ می دهد، به عنوان مثال کنترل اتوماتیک خراب می شود، شیر اطمینان می چسبد، عقربه درجه فشار یک دور کامل می زند و مجددا به صفر میرسد که با نگاه سطحی متوجه آن نمی شویم ولی اگر با دقت ملاحظه نمائیم میبینیم که عقربه بجای آن که در بالای میله تکیه گاه قرارداشته باشد در زیر آن قرار دارد. آنچه ذکر گردید مواردی هستند که باید به آنها دقت زیاد نمود تا از بروز هر گونه حادثه جلوگیری شود.
5-6- درانتهای آزمایش، هنگام باز نمودن در اتوکلاو، از دستکش چرمی ضخیم استفاده نمائید تا دچار سوختگی نشوید. منفذ خروج را در مقابل دست، صورت و بدن خود قرار ندهید. هنگامی که دستگاه را بر می دارید، آن را به صورت کج بردارید بطوریکه سپری در مقابل صورت شود و بخار از زیر آن خارج شود.
6-6- در بسیاری از اتوکلاو های موجود، لازم نیست در انتهای آزمایش عقربه درجه صفر را نشان بدهد زیرا ممکن است هنوز مقداری فشار در دستگاه موجود باشد.

7- نمونه های آزمایش

حداقل یک نمونه بسازید.

8- تهیه قالب های نمونه

قالب ها را برطبق مشخصات C 490 تهیه نمائید.

9- تهیه نمونه آزمایش

1-9- تهیه خمیر سیمان – با 650 گرم سیمان و مقدار آب غلظت طبیعی، یک پیمانه خمیر بسازید (مخلوط کردن آن طبق روش 305C می باشد) اگر پس از آزمایش غلظت طبیعی، بر روی همان نمونه آزمایش گیرش انجام داده اید، میتوانید از باقی مانده خمیر در جام نمونه اتکلاو استفاده نمایید.
2-9- قالب گیری نمونه ها – بلافاصله پس از تهیه نمونه های آزمایش گیرش یا پس از اتمام عمل مخلوط کردن (در صورتیکه نخواهید آزمایش گیرش انجام دهید)، قالب های آزمایش اتوکلاو را در دو لایه تقریبا مساوی پر نمائید و هر لایه را با دو شصت و یا دو انگشت سبابه به طریقی فشار دهید که خمیر در گوشه های قالب و اطراف پیچ های دو سر نمونه و بطور کلی در تمام سطح قالب جا گرفته و بصورت یکنواخت (هموژن) درآید.
پس از اعمال ذکر شده، توسط یک “ماله لبه نازک” لایه دوم را با بالای قالب تراز نمائید و با چند حرکت ماله سطح خمیر را کاملا مسطح نمائید. در موقع قالب گیری از دستکش استفاده نمائید.
3-9-نگهداری نمونه های آزمایش- بعد از آنکه قالب گیری بطور کامل انجام شد، قالب محتوی نمونه را به مدت (دقیقه 30 ±24 ساعت) در محفظه یا اطاق رطوبت قرار دهید.

10- روش آزمایش آزمایش انبساط اتوکلاو سیمان پرتلند

1-10- بعد از مدت ذکر شده در ردیف 9-3، قالب ها را از محفظه یا اتاق رطوبت بیرون بیاورید و نمونه ها را از آنها خارج نمائید و بلافاصله طول آن را اندازه گیری نمائید و در جای مخصوص آن در اتوکلاو قرار دهید. این جای مخصوص به شکلی است که تمام سطوح نمونه در معرض بخار آب اشباع قرار گیرد. اتوکلاو باید دارای آب کافی با حرارت 20-28 C باشد تا در زمان آزمایش بتواند از بخار آب اشباع، پر شود. بطور متداول برای رسیدن به این بخار در طول آزمایش باید در ابتدا 10-7% حجم اتوکلاو از آب پر شود.
2-10- خارج کردن هوای داخل اتوکلاو به این ترتیب است: در حرارت های اولیه (که دستگاه تازه روشن شده است) بخار آب، هوا را خارج می نماید (در این حالت شیر خروجی باید باز باشد). پس از مدتی بخار آب خارج می شود و پس از اطمینان از خارج شدن هوا، شیر خروجی را ببندید و حرارت را به نحوی بالا ببرید که فشار بخار در مدت 45 تا 75 دقیقه به 295 پوند اینچ مربع برسد و آنرا بمدت 3 ساعت در این فشار نگه دارید (10±295) در پایان مدت گرما را قطع نمائید و اتوکلاو را به طریقی خنک کنید که در مدت 1 ساعت فشار به کمتر از 10 پوند بر اینچ مربع برسد. پس از آن شیر خروجی را به آرامی باز نمائید تا با باقیمانده فشار خارج شود و فشار داخل اتوکلاو برابر اتمسفر شود.
سپس در اتوکلاو را باز نمائید و نمونه ها را خارج ساخته، در یک ظرف محتوی آب بیش از C 90 قرار دهید. آب مذکور را طی مدت 15 دقیقه بطور یکنواخت به 23 C برسانید. این عمل را با ریختن آب با حرارت معمولی بر روی آب90 C انجام دهید. بعد از آنکه آب ظرف23 C شد آنرا به مدت 15 دقیقه در همین حرارت نگه دارید. آنگاه نمونه را از سطح خشک نمائید و طول آن را مجددا اندازه گیری نمائید.
اگر بخواهید اندازه گیری های طول را در حرار 27 C انجام دهید، باید نمونه ها را پس از خروج از محفظه یا اتاق رطوبت، حداقل 15 دقیقه در آب 27 C قرار دهید بعد طول اولیه آنرا تعیین نمائید، همچنین پس از خروج آنها از اتوکلاو نیز اعمال ذکر شده در ردیف 10-2 را عینا انجام دهید و تنها بجای آب 23 درجه از آب 27 C استفاده نمائید.

11- محاسبه آزمایش انبساط اتوکلاو سیمان پرتلند

تفاوت طول اولیه و ثانویه را به عنوان درصد مؤثر طول دستگاه مقایسه کننده محاسبه و با تقریب 01/0 گزارش نمائید.
درصد افزایش طول، انبساط اتوکلاو نامیده می شود. اگر با کاهش طول مواجه شدید آن را با یک علامت منفی (-)گزارش نمائید.

12- دقت آزمایش انبساط اتوکلاو سیمان پرتلند

%95 اوقات، نتایج دو آزمایش (هر کدام معدل یک آزمایش دو تایی) که بطور صحیح توسط یک آزمایش کننده در دو روز مختلف انجام شده است نباید بیش از 21% از میانگین آنها تفاوت داشته باشد و نتایج آزمایش (هر کدام معدل یک آزمایش دوتایی) بدست آمده از دو آزمایشگاه مختلف که بطور صحیح انجام شده است نباید بیش از 47% از میانگین آنها اختلاف داشته باشد.

نظرات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به این مطلب امتیاز دهید
4.5/5
این مطلب را به اشتراک بگذارید

فهرست مطالب

13