خلاصه مطلب :آزمایش تعیین ضریب تورق (پولکی بودن) مصالح درشت دانه

استاندارد: BS 812-105.1 1989

۱. هدف

هدف از این آزمایش اندازه‌گیری ضریب پولکی بودن (شاخص تورق) سنگدانه‌های درشت است.

۲. مفهوم تورق

سنگدانه‌هایی به‌عنوان مصالح متورق طبقه‌بندی می‌شوند که دارای ضخامتی (کوچکترین بعد) کمتر از ۰.۶ میانگین اندازه الک هایشان باشند. میانگین اندازه الک‌ها، متوسط اندازه سوراخ‌های دو الک متوالی مشخص که برای تفکیک سنگدانه‌ها در مصالح موردنظر به کار می‌رود، در نظر گرفته می‌شود. ضریب تورق سنگدانه‌ها با جداسازی مصالح تخت و از نسبت جرم مصالح تخت نسبت به کل مصالح مورد آزمایش بدست می‌آید که به صورت درصد بیان می‌شود. شایان ذکر است که این آزمایش برای مصالح عبوری از الک ۶.۳ میلی‌متر و مصالح مانده روی الک ۶۳ میلی‌متر کاربرد ندارد.

۳. نمونه‌گیری

نمونه به‌کار گرفته شده برای آزمایش (نمونه آزمایشگاهی) بایستی مطابق با بند ۵ استاندارد BS812:part102:1989 تهیه شود.

۴. وسایل

۱.۴. استفاده از یک وسیله تقسیم‌کننده ( دستگاه مقسم مکانیکی سنگدانه بتن یک اینچی و ستگاه مقسم مکانیکی سنگدانه بتن دو اینچی) متناسب با حداکثر اندازه دانه‌ها و در صورتی‌که این وسیله در اختیار نباشد به وسیله یک خاک‌انداز تخت و تمیز و بر روی یک سطح صاف و سخت (مانند یک سینی فلزی) عمل چهار قسمت کردن را می‌توان انجام داد.
۲.۴. اون مجهز به سیستم تهویه و سیستم کنترل درجه حرارت به‌طوری که بتواند درجه حرارت را در 105±5 درجه سانتی‌گراد ثابت نگه دارد.
۳.۴. ترازو: یا ترازوها: استفاده از یک ترازوی با ظرفیت مناسب، با دقت حدود ۰.۱ درصد جرم نمونه مورد آزمایش.
به‌طور کلی استفاده از دو ترازو یکی به ظرفیت ۵ کیلوگرم با دقت ۱ گرم و دیگری به ظرفیت ۵۰۰ گرم با دقت ۰.۱ گرم کافی است. اگر سنگدانه‌هایی با اندازه اسمی بزرگتر از ۲۸ میلی‌متر مورد آزمایش قرار گیرد، ترازویی با ظرفیت ۵۰ کیلوگرم و با دقت ۱۰ گرم احتیاج است.
۴.۴. الک‌، اندازه و دهانه تقریبی سوراخ الک‌ها به مشخصات مصالح آزمایش شده بستگی دارد. الک‌های با سوراخ‌های مربعی شکل باید مطابق با استاندارد 410 BS بوده و دارای درپوشی با اندازه مناسب باشند. یک سری از اندازه‌های اسمی سوراخ الک‌ها در جدول ۱ نشان داده شده است.

۶.۴. سینی‌ها: سینی‌های فلزی در اندازه‌های مناسب به‌طوری که در اثر گرم شدن در داخل اون توضیح داده شده در بخش ۵-۲ مشکلی پیدا نکرده و تغییر جرم ندهند.
۷.۴. یک شاخص فلزی سنجش ضخامت با الگوی نشان داده شده در شکل ۱ یا مشابه با آن (وسایل تعیین تورق سنگدانه) یا الکهای خاصی که دارای سوراخ‌های باریک هستند. این الک‌های خاص برای هر بخش از اندازه مصالح باید دارای سوراخ‌های کشیده و باریک با ابعاد نشان داده شده در شکل ۱ برای اندازه مربوط به هر بخش باشد. عرض و طول سوراخ‌ها در ضخامت‌سنج و در الک‌ها، باید در محدوده رواداری داده شده در جدول ۳ باشند. در ساخت دستگاه ضخامت‌سنج باید از ورق فولادی با ضخامت ۱.۵ میلی‌متر استفاده شود.

۵. تهیه نمونه آزمایشگاهی

نمونه را مطابق با بند ۶ استاندارد BS812 بخش ۱۰۲، سال ۱۹۸۹ آنقدر کاهش دهید تا اینکه وزن‌های هر قسمت به حد مجاز مشخص شده در جدول ۲ برسد و در انتها ذرات مانده روی الک‌های ۶۳ میلی‌متر و رد شده از الک ۶.۳ میلی‌متر را حذف کنید.
مصالح به‌دست آمده را در اون با درجه حرارت 105±5 درجه سانتی‌گراد خشک کنید تا به وزن ثابت رسیده یا تغییر جرم آن در حدود ۱۰ درصد باشد. سپس این مصالح را سرد و توزین نمایید.

۶. روش آزمایش

۱.۶. آزمایش دانه‌بندی را مطابق بند ۳-۷ استاندارد BS812 بخش ۱۰۳/۱، سال ۱۹۸۵ و با استفاده از الک‌های مندرج در جدول ۱ انجام دهید. برای مصالحی که به علت وجود رس و یا مواد مشابه آن ممکن است به‌صورت ذرات توده‌ای و به‌هم چسبیده درآیند باید روش آزمایش‌ دانه‌بندی مطابق با بند ۲-۷ استاندارد ‌ BS812 بخش ۱۰۳.۱، سال ۱۹۸۵ به‌کار گرفته شود. تمام سنگدانه‌های مانده روی الک ۶۳ میلی‌متر و عبوری از الک ۶.۳ میلی‌متر حذف شود.

۲.۶. وزن مانده هر کدام از بخش‌های مصالح تفکیک شده به جز مصالح مانده روی الک ۶۳ میلیمتر را توزین کرده و آن‌ها را در سینی‌های جداگانه ریخته و اندازه آن‌ها را روی سینی‌ها یادداشت کنید. در صورتی‌که جرم هر یک از بخش‌های تفکیک شده مصالح زیاد باشد می‌توان آن را به قسمت‌های کوچکتری تقسیم کرد. (مطابق بند ۶ استاندارد،BS812 بخش ۱۰۲ سال ۱۹۸۹) به شرطی که جرم هر یک از بخش‌های تقسیم شده از نصف حداقل مقدار نمونه (مندرج در جدول ۳) کمتر نباشد. در این صورت ادامه روند آزمایش باید با اصلاحات مناسبی همراه باشد و ضریب تصحیح مناسب برای تعیین جرم سنگدانه‌های پولکی به‌دست آمده به‌کار برده شود تا مقدار آن نسبت به کل مصالح اولیه تصحیح شود.
۳.۶. از مجموع تمام جرم‌های مانده در هر قسمت در سینی‌ها (M1) درصد مانده در روی هر الک را بطور مجزا حساب کنید هر بخش از جرم مصالح تفکیک شده روی الک‌ها را که دارای جرمی مساوی یا کمتر از ٪۵ جرم (M1) باشد، حذف کنید سپس جرم کل مصالح باقیمانده را تعیین و یادداشت نمائید (M2)
۴.۶. هر بخش از مصالح را با روش‌های ذکر شده در بندهای ۱-۴-۷ و ۲-۴-۷ مورد آزمایش قرار دهید.
۱.۴.۶. استفاده از الک‌های مخصوص الک بند ۷-۵ مناسب با اندازه هر قسمت آزمایش را انتخاب کنید. تمام مصالح تفکیک شده آن بخش را روی الک ریخته و تکان دهید تا قسمت اعظم مصالح تخت از میان حفرات و شکاف‌ها عبور کرده باشد سپس ذرات باقی‌مانده را به‌وسیله دست امتحان کنید.
۲.۴.۶. اگر از دستگاه ضخامت‌سنج استفاده می‌کنید ابتدا شکاف مناسب بند ۷-۵ برای بخش موردنظر را انتخاب، سپس تمامی مصالح تفکیک شده آن بخش را برای عبور از شکاف با دست امتحان کنید.
۵.۶. تمام ذرات عبور کرده از شکاف‌ها را باهم مخلوط و توزین کنید (M3)
تذکر: اگر درخواست شود، ضریب تورق برای هر بخش تفکیک شده به‌طور مجزا تعیین شود، در این حالت درصد سنگدانه‌های تخت هر بخش نسبت به وزن سنگدانه‌های تفکیک شده در همان بخش به‌صورت درصد محاسبه می‌شود.

۷. محاسبه و گزارش نتایج

مقدار ضریب تورق از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

* ضریب تورق باید به نزدیکترین عدد صحیح گرد شده و در گزارش بیان شود.
تذكر: موقعی که ضریب تورق برای هر بخش محاسبه شده است ضریب تورق کل مصالح از جمع جرم‌های (M2 وM3 و غیره) یا میانگین مقادیر وزن شده از هر الک به‌دست می‌آید.

۸. دقت

تخمین قابلیت تکرارپذیری و قابلیت محاسبه مجدد ضریب پولکی در جدول ۴ داده شده است.
توجه: تعداد محدود اطلاعات به‌دست آمده در روش‌های توصیف شده در این استاندارد در دسترس بوده و در جدول ۴ نشان داده شده است. برای کسب اطلاعات جهت ارزیابی دقت روشهای داده شده باید به استاندارد 812 BS بخش ۱۰۱ رجوع شود. (در ضمیمه استاندارد تعاریف r و r1و R و R1 و R2 و VS آمده است)

۹. گزارش آزمایش

در گزارش آزمایشات باید تاکید شود که ضریب تورق مطابق با استاندارد 812 BS تعیین شده و تأیید یا عدم تأیید نمونه ذکر شده باید مشخص گردد.
در صورت در دسترس بودن، یک کپی از تأییدیه نمونه‌گیری باید ارائه شود گزارش آزمایش باید شامل اطلاعات زیر باشد:
الف) مشخصات نمونه
ب) ضریب تورق
ج) دانه‌بندی به‌دست آمده از این آزمایش

ضمیمه (بر گرفته از استاندارد 101BS 812 part )

تعاریف

۱. تکرارپذیری (Repeatability)

به‌طور خلاصه تکرار پذیری عبارت است از میزان تغییرات در نتایج حاصل از یک روش آزمایش که در یک آزمایشگاه انجام شده باشد.
الف. تکرارپذیری r
مقداری است که انتظار می‌رود قدرمطلق اختلاف بین نتایج بدست آمده از دو آزمایش مجزا که با روش یکسان بر روی مصالح یکسان و تحت شرایط یکسان (کاربر یکسان وسایل، وسایل یکسان، آزمایشگاه یکسان و یک فاصله زمانی کوتاه بین آزمایش‌ها) انجام شده است، با احتمال ۹۵ درصد از آن کمتر باشد.
ب. تکرار پذیری r1
مقداری است که انتظار می‌رود قدرمطلق اختلاف بین نتایج به‌دست آمده از دو آزمایش مجزا که با روش یکسان بر روی بخش‌های مختلف یک نمونه آزمایشگاهی تحت شرایط یکسان (کاربر یکسان، وسایل یکسان، آزمایشگاه یکسان و یک فاصله زمانی کوتاه بین آزمایش‌ها) انجام شده است با احتمال ۹۵ درصد از آن کمتر باشد.

۲. تجدیدپذیری (Reproducibility)

به‌طور خلاصه تجدیدپذیری عبارت است از میزان تغییرات در نتایج حاصل از یک روش آزمایش که در چند آزمایشگاه تکرار شده باشد.
الف. تجدیدپذیری R
مقداری است که انتظار می‌رود قدرمطلق اختلاف بین نتایج به‌دست آمده از دو آزمایش مجزا که با روش یکسان، بر روی مصالح یکسان، تحت شرایط مختلف (کاربر مختلف، وسایل متفاوت، آزمایشگاه‌های مختلف و در مدت زمان متفاوت) انجام شده است با احتمال ۹۵ درصد از آن کمتر باشد.
ب. تجدید پذیری R1
مقداری است که انتظار می‌رود قدرمطلق اختلاف بین نتایج به‌دست آمده از دو آزمایش مجزا که با روش یکسان بر روی بخش‌های مختلف یک نمونه آزمایشگاهی تحت شرایط مختلف (کاربر مختلف، وسایل متفاوت آزمایشگاههای مختلف و مدت زمان متفاوت) انجام شده است با احتمال ۹۵ درصد از آن کمتر باشد.
ج. تجدیدپذیری R2
مقداری است که انتظار می‌رود قدرمطلق اختلاف بین نتایج به‌دست آمده از دو آزمایش مجزا که با روش یکسان و با استفاده از نمونه‌های آزمایشگاهی مختلف از پیمانه (بچ) مشابه تحت شرایط مختلف (کاربر مختلف، وسایل، متفاوت آزمایشگاه‌های مختلف و زمان‌های متفاوت) انجام شده است با احتمال ۹۵ درصد از آن کمتر باشد.
VS: واریانس بوجود آمده ناشی از خطا در نمونه‌گیری