آزمایش گیرش سیمان با سوزن ویکات (Time of Setting Hydraulic Cement by Vicat Needle)

استاندارد: ASTM C191 (C191) آزمایش گیرش سیمان با سوزن ویکات (Time of Setting Hydraulic Cement by Vicat Needle) روش استاندارد برای تعیین زمان گیرش هیدرولیک بوسیله سوزن ویکات

هدف آزمایش گیرش سیمان

این روش شامل تعیین زمان گیرش اولیه و نهایی سیمان هیدرولیک توسط دستگاه سوزن ویکات است. استانداردهای ASTM مورد استفاده: C305 دستورالعمل برای مخلوط کردن مکانیکی خمیر و ملات سیمان هیدرولیک با غلظت خمیری C490 مشخصات لازم برای دستگاه اندازه گیری تغییرات طولی خمیر، ملات و بتن سخت شده C670 دستورالعمل برای دقت آزمایشات مصالح ساختمانی  

وسایل آزمایش

1. ترازو: با دقت 1 گرم

ترازو دیجیتال ۳۰ کیلوگرم

2. ظرف شیشه ای مدرج (۲۰۰ تا ۲۵۰ میلی لیتر گنجایش)

3. دستگاه ویکات: سوزن متحرک به قطر ۱۰ میلیمتر و طول ۵۰ میلیمتر

دستگاه ویکات (زمان گیرش)

4. میله متحرک: به وزن ۳۰۰ گرم

5. حلقه مخروطی: به ابعاد ۱۰۰ میلیمتر

شرایط محیطی آزمایش

دمای محیط و وسایل بین 20 درجه سانتیگراد تا 27.5 درجه سانتیگراد و دمای آب 23 درجه باشد. همچنین رطوبت نسبی آزمایشگاه حداقل ۵۰ درصد باشد. محفظه ها یا اتاقهای رطوبت باید به شکلی ساخته شده باشند تا بتوان به سادگی نمونه ها را در آنها جای داد. رطوبت نسبی آنها نباید کمتر از90% باشد.

نحوه تهیه خمیر سیمان – آزمایش گیرش سیمان

1. آب مخلوط (123 سی سی) را در داخل ظرف مخلوط کن بریزید. 2. مخلوط کن را با سرعت کم (140±5دور در دقیقه ) بکار اندازید وسیمان وزن شده (۵۰۰گرم) را به آب داخل ظرف مخلوط کن اضافه نمایید. مخلوط کن باید به مدت ۳۰ ثانیه سیمان را با آب مخلوط کند. 3. مخلوط کن را برای مدت ۱۵ ثانیه متوقف نمایید و در خلال این مدت با کاردک خمیری را که به همزن چسبیده است به داخل ظرف بریزید. 4. مخلوط کن را این بار با سرعت متوسط (۱۰ ±۲۸۵ دور در دقیقه ) بکار اندازید تا به مدت یک دقیقه مخلوط را بهم بزند.. قالب گیری نمونه آزمایش – خمیر تهیه شده را مانند C 187 در حلقه G جای دهید و اعمال پر کردن و صاف کردن را عینا انجام دهید. بلافاصله پس از قالب گیری، در حالیکه نمونه در حلقه G و روی صفحه I1 قرار دارد در محفظه رطوبت قرار دهید تا زمان آزمایش فرا رسد. تعیین زمان گیرش اولیه – 30 دقیقه پس از قرار گرفتن نمونه در محفظه رطوبت، آنرا خارج و با سوزن 1 میلی متری ویکات آزمایش نمائید و بعدا هر 15 دقیقه یکبار انجام دهید. (برای سیمان های تیپ III هر دقیقه یکبار) تا اینکه به نفوذ 25 میلی متری یا کمتر برسید. برای آزمایش نفوذ، سوزنD را در تماس با سطح ملات بیاورید. پیچ E را محکم نمائید و نشانF را روی O یا هر نقطه ابتدایی دیگر قرار دهید. پیچ E را شل نمائید تا میله روی سطح خمیر رها شود. 30 ثانیه پس از رها شدن میله میزان نفوذ را از روی مقیاس بخوانید. اگر خمیر بطور کامل نرم بنظر می رسد، از رها کردن میله توسط پیچ E خودداری نمائید، درغیر این صورت سوزن خم خواهد شد. بنابرین زمانی میله را رها سازید که مطمئن باشید سوزن به صفحه H اصابت نمی نماید. میتوانید در مراحل ابتدایی میله را با دست کنترل نمائید. محل سوزن خوردن نمونه باید 4/6 میلی متر از نقاط قبلی فاصله داشته باشد همجنین نقاطی که سوزن می خورد باید 5.9 میلی متر از جدار داخلی قالب فاصله داشته باشد. همانطور که قبلا اشاره شد گیرش ابتدایی زمانی است که سوزن 25 میلی متر یا کمتر در خمیر فرو رود. گیرش انتهایی زمانی است که سوزن به اندازه قابل رویت در خمیر فرو نرود. تا انتهای آزمایش، هر بار که سوزن زدید نمونه را به محفظه رطوبت برگردانید. دستگاه ویکات در طول آزمایش باید عاری از ارتعاش باشد. دقت نمائید تا سوزن کج نشود و آنرا در تمام طول آزمایش تمیز نگهدارید زیرا جمع شدن سیمان در نوک سوزن باعث ازدیاد نفوذ و در طول آن باعث تعویق نفوذ میشود. زمان گیرش تحت تاثیر درصد و درجه حرارت آب و همچنین درجه حرارت و رطوبت هوا و طریقه صحیح قالب گیری قرار دارد بنابرین تعیین آن تقریبی است. تعیین زمان گیرش نهایی سیمان پرتلند – پس از پایان آزمایش زمان گیرش اولیه، سوزن با قطر یک میلیمتر را از روی میله باز کنید و سوزن گیرش نهایی را روی میله سوار کنید. سوزن را طبق دستورالعمل تنظیم نمایید. پس از ۷ ساعت هر ۳۰ دقیقه یکبار از طریق باز کردن پیچ کنترل حرکت میله، سوزن را رها کنید تا در خمیر فرو رود. گیرش نهایی وقتی حاصل شده است که سوزن تا اندازه در خمیر فرو رود که لبه کلاهک آن با سطح خمیر تماس حاصل نماید و کلاهک هیچ اثری بر روی سیمان نگذارد.

نتایج

گیرش ابتدائی و انتهایی را را از زمان تماس آب با سیمان بر حسب دقیقه یادداشت و گزارش نمائید. اختلاف مجاز برای وزنه ها در جدول زیر ارائه شده است: اختلاف مجاز برای وزنه های مورد استفاده وزن برحسب گرم

اختلاف مجاز برای وزنه های مورد استفاده	وزن برحسب گرم
0.18	500
0.15	300
0.13	250
0.10	200
0.07	100
0.04	50
0.02	20
0.02	10
0.01	5
0.01	2
0.01	2