میهن داکیومنت                میهن داکیومنت                      میهن داکیومنت              میهن داکیومنت

مرکز دانلود پایان نامه ، پروژه ، روش تحقیق ، مقاله 


میهن داک - میهن داکیومنت

گزارش كار آزمايشگاه تكنولوژي بتن


کد محصول : 1000989 نوع فایل : word تعداد صفحات : 67 صفحه قیمت محصول : 7000 تومان تعداد بازدید 427

فهرست مطالب و صفحات نخست


گزارش كار آزمايشگاه تكنولوژي بتن

 هدف: آزمايش استاندارد براي تعيين جرم حجمي سيمان
تجزيه و تحليل تئوري آزمايش:  جرم جسمي سيمان همان جرم واحد حجم ذرات جامد است و اين آزمايش براي تعيين جرم جسمي سيمان به كار مي‎رود. سيمان و جرم حجمي سيمان عموماً‌ در ارتباط با طرح و كترل مخلوط‎هاي بتني مورد استفاده قرار مي‎گيرد.
  سيمان ‎P
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- بالن لوشاتليه: بالن استانداردي است كه داراي مقطع دايره‎اي است. مقطع پاييني بالن ظرفيتي در حدود 250 ميلي‎ليتر دارد. اين بالن بايد از شيشه شفاف ساخته شده باشد و بايد درجه‎بندي 1/0 ميلي‎ليتر درجه‎بندي شده باشد.
2- نفت سفيد خالص يا مادة نفتي ديگر كه در تعيين جرم حجمي سيمان به كار مي‎رود.
روش آزمايش: بالن را با نفت يا مايع ديگر تا علامتهاي 0 و 1 ميلي‎ليتر كه در روي ساق وجود دارد، پر مي‎كنيم. پس از ريختن نفت ، در صورت لزوم، بهتر است قسمت بالايي بالن را خشك كنيم تا مواد در آن قسمت بالن نچسبند. بعد از ريختن نفت، عود مقابل تراز، بالاي مايع را به عنوان اولين عدد، قرائت مي‎كنيم. مقداري سيمان را وزن نموده و به تدريج و با دقت به داخل بالن مي‎ريزيم، پس از آنكه  تمام سيمان به داخل بالن انتقال داده شد، درپوش بالن را گذاشته و آن را به آ‌رامي تكان مي‎دهيم تا حباب داخل سيمان خارج شود. بهتر است اين  تكان به صورت مايل و به آرا مي انجام شود. بعد از آنكه هيچ حبابي از طرف سيمان به با لا نيامد، بالن را ثابت نگه داشته و سطح مايع را قرائت و آن را يادداشت مي‎كنيم و با توجه به فرمول بالا، ‎P سيمان را به دست مي‎آوريم.
اطلاعات و نتايج به دست آمده: در اين آزمايش، ما با توجه به امكانات زم اني و مكاني،‌از 15 گرم سيمان و 41 ‎cc  بنزين در آزمايشگاه استفاده كرديم. بنزين را داخل بالن ريختيم و با افزودن 15 گرم سيمان، حجم مخلوط به ‎cc46 رسيد. در نتيجه از فرمول مورد نظر وزن جسمي سيمان را محاسبه كرديم:
  سيمان ‎P
بحث و تفسير و مقايسه با استانداردها: طبق استانداردهاي موجود، جرم جسمي سيمان، (25/3-3) گرم بر سانتيمتر‎مكعب مي‎باشد كه با توجه به نتيجه به دست آمده در آزمايشگاه عدد حاصل مورد قبول است.
نتيجه‎گيري و عوامل خطا و پيشنهادات و اصلاحات:
عوامل خطا در اين آزمايش مي‎تواند از قبيل، استفاده از بالن كثيف، مخلوط نشدن كامل سيمان با نفت، ‎… مي‎باشد.
به طور كلي:
در طرح و كنترل مخلوط‎هاي بتن، جرم حجمي را به صورت چگالي بيان مي‎كنند. اين چگالي يك عدد بدون بعد است:
سيمان ‎P    يا    سيمان ‎P    =    جرم حجمي سيمان    ‎= ‎SP
‎  106          1
    جرم جسمي آب در ‎cc40   
منابع و مراجع:
1- ‎C188-89-ASTM
2- كتاب دستورالعمل‎هاي آزمايشگاه بتن، تأليف: مهندس شاه نظري.
هدف: آزمايش استاندارد براي تعيين غلظت نرمال سيمان
تجزيه و تحليل تئوري آزمايش: مقدار آب لازم جهت تهيه خمير سيمان با غلظت نرمال مناسب، از طريق اين آزمايش به دست مي‎آيد. اين مقدار، ميزان آبي است كه تمام ذرات سيمان براي تكميل واكنش هيدريتاسيون نياز دارد.
مقدار آب خمير نرمال    = غلظت نرمال سيمان
وزن سيمان خشك   
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- ترازو: اين ترازو بايد با مشخصات استاندارد ‎ASTM-C-1005 مطابقت داشته باشد.
2- ويكات: اين دستگاه شامل دو قسمت كلي مي‎باشد. قسمت اول ثابت (پايه) و قسمت دوم متحرك (ميله) است. ميله متحرك ويكات به وزن  300 گرم مي‎باشد. قسمت انتهايي ميله متحرك به فاصله حداقل ‎mm50 داراي قطر ‎mm10 است و قسمت بالايي اين جسم متحرك داراي سوزن به قطر ‎mm1 و طول ‎mm50 مي‎باشد. در روي قسمت ثابت يك صفحه مربعي نفوذناپذير به ابعاد ‎mm100 وجود دارد كه محل قرارگيري خمير سيمان مي‎باشد. در قسمت بالايي جسم ثابت،‌ صفحة درجه‎بندي براي مشاهده اعداد با دقت ‎mm1/0 با مقياس استاندارد وجود دارد.
3- استوانه مدرج شيشه‎اي: استوانه‎اي كه حجم ‎mm200 يا ‎mm250 را داشته و شرايط استاندارد ‎ASTM C490 را داشته باشد.
روش آزمايش: روش آزمايش شامل سه قسمت است:
الف- آماده كردن خمير سيمان: 650 گرم سيمان را با مقدار مشخصي آب مخلوط مي‎كنيم. اين مقدار آب، همان مجهول كلي است كه ما به دنبال آن هستيم.
ب- قالبگيري نمونة آزمايش: پس از پوشيدن دست‎كش به سرعت خمير سيمان ساخته شده را تقريباً به شكل توپ درمي‎آوريم. سپس آن را 6 بار از اين دست به آن دست پرتاب مي‎كنيم طوري كه گلوله نسبتاً كروي ايجاد شود. گلوله را در يككف دست گرفته و آن را از انتهاي گشادتر حلقه كه در دست ديگر است به داخل حلقه فشار مي‎دهيم، طوري كه حلقه كاملاً‌ از خمير پر شود. با يك حركت كف دست خمير اضافي را از انتهاي بزرگتر حلقه برمي‎داريم و سپس حلقه را برعكس كرده و از قسمت گشادتر روي صفحة پاييني ويكات قرار  مي‎دهيم. سپس با استفاده از شيشه، قسمت رويي حلقه را كه خمير اضافي روي آن قرار دارد را برش مي‎دهيم و در صورت لزوم سطح حلقه را صاف مي‎كنيم. بايد توجه شود كه در طي عمليات صاف كردن و پر كردن حلقه، خمير سيمان فشرده نشود.
ج- تعيين غلظت: ميله را طوري قرار مي‎دهيم كه قسمت باريك‎تر آن در پايين باشد. سپس ميله را روي قسمت رويي خمير سيمان ثابت كرده و عقربة مربوط بر روي درجه‎بندي رار وي صفر ثابت مي‎كنيم و بلافاصله ميله را رها كرده و عدد نشان داده شده روي درجه‎بندي را قرائت مي‎كنيم. بايد توجه كنيم كه تمامي اين مراحل يعني بعد از آماده كردن قالب نمونه‎گيري، نبايد بيش از 30 ثانيه طول بكشد. اگر ميله 50 ثانيه پس از آزاد كردن به مقدار 1 10 ميليمتر در خمير نفوذ كند، غلظت خمير نرمال مورد تأييد است.
اطلاعات و نتايج به دست آمده:
با توجه به شرايط موجود، ميزان سيمان مورد مصرف 400 گرم را به عنوان پايه در نظر گرفته و مقدار آب بين 26 تا 33 درصد وزن آب، از مقدار سيمان مصرفي را در آزمايشات متعدد مورد بررسي قرار داديم.
با گرفتن نمونه‎هاي مختلف با درصدهاي مختلف به يك نتيجه‎گيري غيرعملي رسيديم و آن عددي در بين 26 تا 30 درصد بود و بهترين نمونه‎ي ساخته شده حدود 28% تعيين شد:
آب ‎cc112 = 400 × 28 %
28/0 =     112    = غلظت نرمال
    400   
بحث و تفسير و مقايسه با استانداردها:‌
غلظت استاندارد مورد نظر با توجه به ميزان آب حدود 26 تا 33 درصد موردقبول است و ما با توجه به آزمايشات مختلف به نتيجه 26 تا 30 درصدا به عنوان رنج مناسب رسيديم كه مورد قبول است.
نتيجه‎گيري و عوامل خطا و پيشنهادات و اصلاحات:
با توجه به نحوة آزمايش و اعداد به دست آمده مقدار آب لازم براي رسيدن به غلظت نرمال سيمان با دقت 1/0 درصد محاسبه و نسبت آن به وزن خشك با دقت 5/0 درصد محاسبه مي‎گردد.
اين آزمايش در هنگام انجام توسط گروه با هيچ‎كدام از درصدهاي بالا به نتيجه نرسيد كه اين نشان‎دهندة نحوه‎ي نادرست انجام آزمايش است. عواملي چون دما و رطوبت محل آزمايش، نپوشيدن دستكش، فشرده شدن خمير سيمان در مرحله قالبگيري نمونه و يا لرزش‎هاي هنگام انجام كار و يا شايد مشكل در نوع و خاصيت سيمان موجود در آزمايشگاه، تنها دلايلي بود كه به نظر من در دست انجام نشدن آزمايش اثر داشت.
منابع و مراجع:
1- ‎ASTM C187-86، ‎ASTM C1005، ‎ASTM C490، ‎ASTM C305.
2- كتاب دستورالعمل‎هاي آزمايشگاه بتن، تأليف: مهندس شاه نظري.
 
هدف: آزمايش استاندارد براي تعيين زمان گيرش‎ نهايي سيمان
تجزيه و تحليل تئوري آزمايش: اين آ‌زمايش وسط سوزن ديكات براي تعيين زمان گيرش‎ نهايي سيمان مي‎باشد. گيرش‎ نهايي سيمان يعني، تعيين سرعت سخت شدن خمير سيمان و تغييرات مايع به جامد آن را نشان مي‎دهد.
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- پيمانه‎هاي مدرج شيشه‎اي: اين پيمانه‎ها بايد داراي ظرفيت 200 تا 250 ميلي‎ليتر بوده و داراي مشخصات ‎ASTM C490 باشد.
2- ترازو
3- ويكات: كه داراي سوزن به قطر ‎mm1 و طول ‎mm50 است.
روش آزمايش:
خمير سيمان توليد شده در آ‌زمايش قبلي را با همان ويژگي در نظر گرفته و يا ادامة آزمايش قبل را انجام مي‎دهيم. بعد از قالب‎گيري نمونة ساخته شده و بريدن و صاف كردن آن درون حلقه، بلافاصله نمونة‌ آزمايش را در اتاق رطوبت گذاشته و هر بار پس از انجام آزمايش و آن را مجدداً‌ داخل اتاق رطوبت قرار مي‎دهيم و توجه بايد داشته باشيم كه در طول آزمايش نمونه در زير ويكات ثابت است. براي تعيين زمان گيرش، بعد از قالب‎گيري صحيح بنابر توضيحات قبل، لولة متحرك ويكات را از طرفي كه سوزن ويكات به آن پيچ مي‎شود را در قسمت پايين آن قرار مي‎دهيم و سوزن مورد بحث را روي سيمان صاف شده داخل حلقه، ثابت كرده و آن را رها مي‎كنيم. اين كار را با پريود زماني 15 دقيقه‎اي انجام مي‎دهيم و بعد از انجام هر بار آزمايش نمونه را داخل اتاق رطوبت قرار مي‎دهيم. زماني كه سوزن ويكات،‌در حدود ‎mm25 يا كمتر داخل خمير نفوذ كرد، زمان گيرش اوليه است. ميزان نفوذ سوزن در زمان‎هاي ‎min15 و ‎min30 و ‎min45 و ‎min60 يعني نتايج آزمايش‎هاي نفوذ را ثبت كرده و با درونيابي زمان متناظر با 25 ميليمتر نفوذ، يعني زمان گيرش اوليه را به دست آورده و زمان گيرش‎ نهايي را بدين شكل تعريف مي‎كنيم كه زمان گيرش نهايي، زماني است كه سوزن در سيمان نفوذ نكند و مقدار آن با توجه به آيين‎نامه كمتر از 12 ساعت است.
اطلاعات و نتايج به دست آمده:
با توجه به شرايط زماني و مكاني محدود براي انجام مجدداً آزمايشهاي مختلف سيمان، گروه كاري،‌ در آزمايشگاه همان نمونة‌ قبلي كه براي تعيين غلظت نرمال تهيه شده بود را براي اين آزمايش مورد مصرف قرار داد.
مرتبه آزمايش    مقدار زمان سپري شده از مخلوط آب و سيمان    فاصله سوزن از كف ويكات
1
2
3    ‎min15
min30
min45    0
0
mm5
بحث و تفسير نتايج و مقايسه با استانداردها:
‎min زمان گيرش 45 دقيقه و ‎max آن 60 دقيقه با توجه به آيين‎نامه مي‎باشد.
اين آزمايش بايد در كمتر از 4 دقيقه طول بكشد و كليه مراحل ساخت، حمل، ريختن، تراكم و پرداخت بايد قبل از زمان گيرش اوليه به پايان برسد.
دليل اينكه در آزمايشگاه، تيم كاري به نتيجة مناسبي نرسيد ممكن است عوامل مختلفي از قبيل، قرار ندادن نمونه در اتاق رطوبت يا تهيه نادرست خمير سيمان و قالب‎گيري نامناسب، استفاده از نوعي ديگر از سيمان (تيپ‎هاي مختلف)، انجام كار رها كردن سوزن ويكات در فاصلة كمتر از مقدار تعيين شده در استاندارد يعني 4/6 ميليمتر از محل سوراخ قبلي، استفاده از آب نامناسب و يا درجه حرارت محل آزمايشگاه و يا موارد ديگر باشد.
نتيجه‎گيري و عوامل خطا و پيشنهادات و اصلاحات:
زمان گيرش سيمان نه تنها تحت تأثير مقدار آب مورد استفاده و دماي آن قرار دارد، بلكه دما و رطوبت هوا هم بر آن تأثير مي‎گذارد و لذا تعيين زمان گيرش تقريبي است و به طور كلي گيرش نهايي زماني رخ مي‎دهد كه سوزن به وضوح در خمير فرو نرود و در حدود كمتر از 12 ساعت مي‎باشد.
و تنها مشكل بزرگ انجام اين آزمايش در آزماشيگاه به نظر من، مشكل از دست دادن رطوبت خمير و قرار نگرفتن آن در زمانهاي بين انجام رهاسازي، سوزن هر اتاق رطوبت است كه بايد منظور گردد.
منابع و مراجع:
1- ‎ASTM-C191-82، ‎ASTM-C490، ‎ASTM-C305.
2- كتاب دستورالعمل‎هاي آزمايشگاه بتن، تأليف مهندس شاه‎نظري
 
هدف: دانه‎بندي مصالح سنگي ريزدانه و درشت دانه (دانه‎بندي مكانيكي ‎mm075/0 ‎D >)
تجزيه و تحليل تئوري آزمايش:
اين آزمايش نحوة تعيين توزيع اندازه داتنه‎ها در مصالح را به كمك الك‎هاي استاندارد با قطر چشمه‎هاي مخصوص را شرح مي‎دهد. الك‎هاي استاندارد موجود و مورد مصرف در اين آزمايش مشخصات زير را دارا مي‏باشند:
‎20# …    ‎8#    6‎#    (4#   يا  )
 
 
نمره الك
075/0    36/0        45/4                        قطر چشمه‎ها
تذكر: 4# يعني در ‎inch 1 طول الك 4 چشمه وجود دارد.
استانداردهاي مختلفي براي تعيين نوع سنگ دانه وجود دارد و اين استانداردها نوع سنگ‎دانه‎ها را با توجه به قطر آنها كه از طريق الك كردن مصالح به دست مي‎آيد، تعيين مي‎كند:
سنگ دانه ماسه است  ‎     ‎ASHTO  (1
 سنگ دانه ماسه است 
سنگ دانه لاي است 
سنگ دانه رس است 
سنگ دانه شن است  ‎      ‎ASTM  (2
      (مرز بين شن و ماس، الك نمره 4 است) سنگ دانه ماسه است 
سنگ دانه رس است 
ما در اين نوع دانه‎بندي، سنگ‎دانه‎هاي مورد مصرف در بتن يعني شن و ماسه را مورد تجزيه و تحليل قرار مي‎دهيم. در ورد ماسه بايد به اين نكته توجه كنيم كه ضريب نرمي ماسه به صورت زير تعريف مي‎گردد:
مجموع درصدهاي تجمعي مانده روي الك‎هاي استاندارد     = ‎FM
100   
1/3 ‎< Fm <3/2   100 و 50 و 30 و 16 و 8 و 9 نمره = الك استاندارد   توجه
تذكر: افزايش ‎FM نشان‎دهنده‎ي درشتي دانه‎ها است.
تعريف: اندازه اسمي سنگ دانه: اندازه كوچك‎ترين الكي كه حداكثر %10 وزن سنگ دانه روي آن باقي بماند.
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- ترازو: براي مصالح درشت دانه يا مخلوطي از مصالح ريزدانه و درشت دانه، دقت ترازو 5/0 گرم يا 1/0 درصد، بار مورد آزمايش باشد. براي مصالح ريزدانه دقت ترازو بايد 1/0 درصد بار مورد آزمايش، يا 1/0 گرم باشد.
2- الك: اين الك‎ها بايد مشخصات ‎ASTM-E11 را دارا باشند و در حين انجام آزمايش بايد طوري روي هم سوار شوند كه از هدر رفتن مصالح هنگام الك كردن جلوگيري شود و قابل ذكر است كه قطر اسمي سيم‎هاي آنها بايد 8 ميلي‎متر يا بزرگتر از آن باشد.
3- كوره: يك كوره مناسب كه قادر باشد دماي يكنواخت 5 110 درجه سانتيگراد را حفظ نمايد.
4- لرزانندة مكانيكي
روش آزمايش:
نمونة آزمايش را تا رسيدن به وزن ثابت در دماي 5‎ 110 درجه سانتيگراد قرار مي‎دهيم. براي دست‎يابي به مشخصات مورد نياز مصالح بايد الك‎هايي با اندازه‎هاي مناسب انتخاب شوند. الك‎ها را به ترتيب شماره از بزرگ به كوچك و از بالا به پايين روي هم قرار داده و نمونه را روي الك بالايي مي‎ريزيم. الك‎ها را به كمك دست و يا با استفاده از لرزاننده به مدت كافي تكان مي‎‎دهيم. الك كردن را تا زماني ادامه مي‎دهيم كه پس از آن به ازاي هر 1 دقيقه الك كردن، كمتر از %1 وزن مصالح باقي مانده روي الك، از آن عبور مي‎كند. بعد از اتمام الك كردن وزن مصالح مانده روي هر الك را تعيين مي‎كنيم. وزن كل نمونه بعد از الك كردن بايد با وزن اوليه نمونه كنترل شود و در صورتي كه اختلاف اين دو بيش از %3 باشد، نتايج قابل قبول نيست.
درصدهاي عبور كرده، درصدهاي كل باقيمانده يا درصد دانه‎ها با اندازه‎هاي مختلف را براساس وزن كل نمونه خشك اوليه محاسبه مي‎كنيم و در حالت كلي بايد جدول زير را كامل و نمودار دانه‎بندي را براساس درصد عبوري و قطر ذرات رسم كنيم.
درصد عبوري    درصد تجمعي    درصد مانده    وزن مانده روي الك    قطر چشمه    شماره الك
                   
درصد تجمعي مانده – 100 = درصد عبوري،     وزن مانده     = درصد مانده
    وزن كل    
اطلاعات و نتايج به دست آمده:
با توجه به روش آزمايش،‌ در آزمايشگاه 1 كيلو ماسه و 2 كيلو شن را مورد بررسي قرار داديم و به نتايج زير رسيديم.
الف- شن به مقدار 2 كيلوگرم
درصد عبوري    درصد تجمعي مانده‎ي الك    درصد مانده‎ روي الك    وزن مانده روي الك (گرم)    نمره الك
100    0    0    0    1
9/89    1/10    1/10    202     

75/64    25/35    15/25    503     

46    54    75/18    375     

2/5    8/94    8/40    816    4
2/2    8/97    3    60    6
8/1    2/98    4/0    8    8
35/1    65/98    45/0    9    16
2/1    8/98    15/0    3    30
05/1    95/98    15/0    3    40
1    99    05/0    1    50
65/0    35/99    35/0    7    100
3/0    7/99    35/0    7    200
0    100    3/0    6    زير الك
‎gr 2000 = مقدار كل شن
وزن مانده روي هر الك     = درصد مانده
وزن كل    
درصد مانده روي الك – 100 = درصد عبوري
ب- براي ماسه: (‎gr 1000)
درصد عبوري    درصد تجمعي مانده‎ي الك    درصد مانده‎ روي الك    وزن مانده روي الك (گرم)    نمره الك
100    0    0    0    1
100    0    0    0     

100    0    0    0     

100    0    0    0     

75/98    25/1    25/1    5/12    4
9/80    1/19    85/17    5/178    6
65/68    35/31    25/12    5/122    8
2/36    8/63    45/32    5/324    16
65/23    35/76    55/12    5/125    30
3/13    7/86    35/10    5/103    40
25/12    75/87    05/1    5/10    50
1/5    9/94    15/7    5/71    100
55/1    45/98    55/3    5/35    200
0    100    55/1    5/15    زير الك
1/3  ‎< FM < 3/2 
مجموع درصد مصالح عبور رده از الك شماره 100 و الك‎هاي بزرگتر     = FM = ضريب نرمي
    100   
ضريب نرمي به عنوان معياري براي سنجش نرمي و زبري سنگ‎دانه‎هاي ريز (ماسه) به كار مي‎رود. اين ضريب برابر است با  جمع درصدهايي از ماسه كه روي تمام الك‎هاي درشت‎تر از هر يك از الك‎هاي استاندارد باقي مي‎ماند، تقسيم بر 100. اين ضريب نشانگري از دانه‎بندي ماسه نيست.
1/3 ‎< FM < 3/2   9335/2 =    9/94 + 100 + 45/98    = ‏‎FM‎
    100   
بحث و تفسير و مقايسه با استانداردها:
طبق آيين‎نامه آبا، استفاده از شن ‎mm38 ‎D> توصيه نمي‎شود ولي در هر حال از ‎mm36=D نبايد تجاوز كند.
  بعد قالب
‎lab = ‎t  
  حداقل فاصله آزاد بين آرماتورها
‎Cover 
 
در جدول‎هاي زير حدود دانه‎بندي براي ماسه و شن طبق استانداردهاي مختلف آورده شده است:
درصد وزني ريزتر    اندازه‎ي الك
‎BS 882: 1983    BS
رده‎بندي    
ريز = ‎F    متوسط ‎= ‎M    درشت = ‎C   
-    -    -    mm10
-    -    -    mm5
100-80    100-65    100-60    mm 36/2
100-70    100-45    90-30    mm 18/1
100-55    80-25    54-15     m600

70-5    48-5    40-5     m 300

-    -    -     m 150

(حدود دانه‎بندي سنگ‎دانه‎هاي ريز طبق ‎BS)
حدود دانه‎بندي سنگ‎دانه‎هاي درشت طبق ‎BS
درصد وزني ريزتر
اندازه اسمي شن با دانه‎بندي كم عرض (تك دانه)    اندازه اسمي شن با دانه‎بندي عريض    اندازه الك
mm5    mm 10    mm14    mm 20    mm 40    mm 5 ‎to 19    mm 5 ‎to 20    Mm 5 ‎to 40    ‎mm
-    -    -    -    100    -    -    100    50
-    -    -    100    100-85    -    100    100-90    5/37
-    -    100    100-85    25-0    -    100-90    70-35    20
-    100    100-85    -    -    100-90    -    -    14
100    100-85    50-0    15-0    5-0    85-50    60-30    40-10    10
100-50    25-0    -    -    -    -    -    -    36/2
حدود دانه‎بندي سنگ‎دانه‎هاي درشت طبق ‎ASTM
درصد وزني ريزتر    شمارة الك
mm
اندازة اسمي شن با دانه‎بندي كم‎عرض     اندازه اسمي شن با دانه‏بندي عريض    
كم‎عرض     نخودي     بادامي     درشت    
‎mm 5/37    ‎mm 63    mm 75/4 تا 5/12    ‎mm 75/ 4 تا 19    mm 75/4 تا 5/37   
-    100    -    -    -    75
-    100-90    -    -    -    63
100    70-35    -    -    100    50
100-90    15-0    -    -    100-95    1/38
55-20    -    -    100    -    25
15-0    5-0    100    100-90    70-35    19
-    -    100-90    -    -    5/12
5/0    -    70-40    55-20    30-10    5/4
-    -    15-0    10-0    5-0    75/4
-    -    5-0    5-0    -    36/2
طبق آيين‎نامه بتن ايران (آبا)، به كار بردن سنگ‎دانه‎هاي درشت‎تر از 32 ميلي‎متر در ساخت قطعات بتن مسطح توصيه نمي‎شود، ولي در هر صورت اندازة سنگ‎دانه‎ها نبايد از 63 ميلي‎متر تجاوز كند.
نتيجه‎گيري و عوامل خطا و پيشنهادات و اصلاحات:
اطلاعات حاصل از اين آزمايش را مي‎توان براي تعميم رابطه بين تخلخل و تراكم نيز به كار برد. دانه‎بندي و حداكثر درشتي مصالح سنگي مصرفي در بتن در كارايي بتن تازه و در مقدار افت و آب‎بندي و پوكي بتن تأثير دارد. مقدار مصالح ريزدانه كه از الك‎هاي نمره 50 تا 100 مي‎‎گذرد در كارپذيري بتن تازه و صافي سطح بتن ساخته شده و مقدار آب مصرفي بتن تأثير دارد. هر چه درشت‏ترين دانة‌ مصالح درشت‎دانه بزرگتر باشد، براي تهيه بتن با كيفيت معين، به آب و سيمان كمتري نياز است. به علاوه هر چه دانه‎بندي مصالح درشت دانه بزرگتر باشد، مقدار آب لازم براي تأمين كارپذيري معين، كمتر مي‎شود.
مصالح ريزدانه‎اي كه داراي ضريب نرمي خيلي زياد و يا خيلي كم است،‌ به خوبي ماسة متوسطي كه ضريب نرمي ميانه‎اي دارد، نيست. كارپذيري بتني كه با ماسة درشت تهيه مي‎شود كم است و بتن‎سازي با ماسة ريز نيز به صرفه نيست.
منابع و مراجع:
1- بتن مسلح، تأليف: شاور طاعوني
2- دستورالعمل آزمايشگاه‎هاي بتن، تأليف: مهندس شاه‎نظري
3-  آيين‎نامه بتن ايران (آبا)
4- ‎ASTM C136-84a، ‎ASTM D75، ‎ASTM C1702، ‎ASTM C177
 
هدف: تعيين درصد رطوبت كلي سنگ دانه‎ها توسط خشك كردن
تجزيه و تحليل تئوري آزمايشي: اين روش آزمايش براي تعيين درصد رطوبت قابل تبخير در نمونه‎اي از سنگ‎دانه به كار مي‎رود. تعيين رطوبت سطحي و مقدار جذب آب بتن از نظر لازم است كه مقدار آب مصرفي در بتن كنترل شده و وزن صحيح مصالح و نسبت آب به سيمان در وقت ساختن بتن مشخص باشد، چهار حالت مختلف رطوبت مصالح سنگي به شرح زير مي‎باشد:
1- خشك شده در كوره ‎- استخوان دانه كاملاً خشك، قابليت جذب آب كامل
2- خشك شده در هوا ‎- سطح دانه خشك ولي داراي مقداري رطوبت داخلي
3- اشباع از آب در سطح خشك ‎- نه از بتن آب جذب مي‎كند و نه به آن آب مي‎دهد.
4- تر، يا مرطوب ‎- دانه داراي آب زياد در سطح دانه است و آب اضافي به آب بتن، اضافه مي‎شود.
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- ترازو
2- منبع گرما: كوره‎اي (اون) است مجهز به تهويه كه بتواند دماي اطراف نمونه را در حدود 5‎ 110 درجة سانتيگراد به طور ثابت نگه دارد.
3- ظرف نمونه: ظرفي كه نمونه در آن ريخته مي‎شود بايد از جنسي باشد كه تحت تأثير دما قرار نگيرد و گنجايش آن براي نمونه كافي بوده و خطر ريختن نداشته باشد. شكل ظرف بايد طوري باشد كه عمق نمونه از 5/1 حداقل بعد جانبي ظرف، تجاوز نكند. (هنگامي كه يك كورة مايكروويو استفاده مي‎شود، ظرف بايد غيرفلزي باشد).
4- همزن: يك قاشق فلزي يا كاردك با اندازة ‌مناسب مي‎باشد.
روش آزمايش:
در ابتدا نمونه‎گيري را با توجه به دستورالعمل 75‎D انجام مي‎دهيم. نمونه‎اي از سنگ دانه را تهيه مي‎كنيم كه نمايانگر مقدار رطوبت در دماي مورد نظر باشد و در مورد سنگ‎دانه‎هاي معمولي بايد به اين نكته توجه شود كه قبل از توزين نمونه، از كاهش رطوبت آن جلوگيري كنيم. نمونه را با دقت 1/0 درصد وزن مورد نظر، وزن مي‎كنيم و با استفاده از منبع حرارتي انتخاب شده، نمونه را كه در ظرف مناسب ريخته شده كاملاً خشك مي‎كنيم. بعد از اينكه نمونه خشك شده را بيرون آورديم، صبر مي‎كنيم تا سرد شود و ان را با دقت 1/0 درصد، وزن مي‎نماييم. براي به دست آوردن درصد كلي رطوبت از رابطه زير استفاده مي‎كنيم:
 
كه در آن ‎P: مقدار كلي رطوبت نمونه برحسب درصد و ‎w: وزن اوليه  نمونه بر حسب گرم، ‎D: وزن نمونه خشك شده بر حسب گرم است.
نتيجه‎گيري و عوامل خطا و پيشنهادات و اصلاحات:
اگر سنگ داراي خلل و فرج باشد باعث مي‎شود آب در داخل روزنه‎هاي آن رفته و كارائي كاهش پيدا كند و همچنين مشكل يخ‎زدگي آب داخل خلل و فرج نيز پيش مي‎آيد و در حالت كلي اگر جذب آب به خاطر تخللي زياد شود:
1- چسبندگي مواد تشكيل‎دهندة بتن كاهش پيدا مي‎كند.
2- مقاومت بتن در برابر يخ‎زدگي كاهش پيدا مي‎كند.
3- پايداري شيميايي بتن كم مي‎شود.
4- مقاومت در برابر سانس كم مي‎شود.
توجه: در هنگام كار بايد دقت تنمود ذرات نمونه از ظرف بيرون نريزند. حرارت‎دهي خيلي سريع ممكن است باعث خرد شدن بعضي دانه‎ها و در نتيجه افت آنها شود. در مواردي كه حرارت اضافي ممكن است خصوصيات سنگ‎دانه‎ها را تغيير دهد، و يا هنگامي كه اندازه‎گيري دقيق‎تري لازم مي‎باشد، از يك كوره كوچك با دماي كنترل شده استفاده گردد.
منابع و مراجع:
‎ASTM C 566-89 ‎- طراحي ساختمانهاي بتن مسلح بر مبناي آبا، تأليف: طاحوني‎- دستورالعمل آزمايشگاه بتن، تأليف: مهندس شاه نظري.
 
هدف: تعيين چگالي و جذب آب مصالح سنگي ريزدانه
تجزيه و تحليل تئوري آزمايش:
در اين آزمايش روش تعيين چگالي فضايي و ظاهري و روش تعيين جذب آب مصالح سنگي ريزدانه مورد بررسي قرار مي‎گيرد. چگالي فضايي و ظاهري مطابق تعاريف استاندارد ‎ASTM E12، براي دانه‎هايي كه 24 ساعت در آب قرار داده شده‎اند، براساس وزن دانه‎هاي اشباع با سطح خشك، به صورت زير تعريف مي‎شوند:‌
1- چگالي فضايي: شامل مواد جامد، فضاهاي خالي نفوذناپذير و نفوذپذير سنگ‎دانه‎ها مي‎باشد.
2- چگالي ظاهري: شامل مواد جامد و فضاهاي خالي نفوذناپذير مي‎باشد. (حجم وزن ناحيه نفوذپذير سنگ‎دانه‎ها، دخالتي در چگالي ندارد).
3- چگالي فضايي: براي محاسبه حجم اشغال شده دانه‎ها، مخلوط بتن يا آسفالت يا غيره به كار مي‎رود و ‎… حالت خشك و طبيعي و ‎SSD دارد.
سنگ‎دانه و آب ‎ 23 = ‎T ، ‎  = چگالي فضايي خشك
  = چگالي فضايي در حالت ‎SSD
  = چگالي ظاهري
  = درصد جذب آب
‎A   وزن مصالح كاملاً خشك شده
B   وزن چگال‎سنج و آب
C   وزن چگال‎سنج حاوي نمونه و آب
‎S   وزن مصالح اشباع با سطح خشك (حالت ‎SSD)
چگالي فضايي مشخصه عمومي است كه براي محاسبه حجم اشغال شده توسط دانه‎ها در مخلوط‎هاي مختلف به كار برده مي‎شود. اين كميت همچنين براي محاسبه فضاهاي خالي دانه‎ها ‎(ASTM C29) و تعيين رطوبت دانه‎ها براساس جابايي سطح آب ‎(ASTM C70) مورد استفاده قرار مي‎گيرد. چگالي فضايي كه با استفاده از دانه‎هاي اشباع با سطح خشك تعيين مي‎شود، هنگامي به كار مي‎رود كه دانه‎ها مرطوب باشند. برعكس، چگالي فضايي خشك براي دانه‎هاي خشك يا دانه‎هايي كه فرض مي‎شود خشك باشند به كار مي‎رود.
كميت جذب آب براي محاسبه تغييرات وزن سنگ دانه در اثر جذب آب در حفرات دروني آن و مقايسه با شرايط خشك به كار مي‎رود.
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- ترازو: يك ترازو با ظرفيت 1 كيلوگرم يا بيشتر و حساسيت 1/0 گرم يا كمتر.
2- چگالي سنج ‎(Pycnometer): بالن يا ظرف مناسب ديگري كه نمونه ريزدانة مورد آزمايش در آن ريخته مي‎شود و با توجه به ميزان مواد مورد انتخاب در اين آزمايش، بالن مدرج به ظرفيت 500 سانتيمترمكعب مناسب است.
3- قالب: يك قالب فلزي به شكل مخروط ناقص با قطر داخلي ‎3‎ 90 ميليمتر در بالا و 3‎ 90 ميليمتر در پايين و ارتفاع 3‎ 75 ميليمتر و ضخامت 8/0 ميليمتر.
4- تخماق ‎(Tamper): يك ميله فلزي به وزن ‎15 340 گرم.
روش‌ آزمايش:
نمونه‎اي به وزن تقريبي 1 كيلوگرم از مصالح ريزدانه (ماسه) جدا مي‎كنيم و پس از قرار دادن در ظرف مناسب و تا رسيدن به وزن ثابت، آن را در دماي 5‎ 110 درجه سانتيگراد خشك مي‎كنيم. پس از اينكه نمونه خشك شد، دانه‎ها را به مدت 4 24 ساعت در آب قرار مي‎دهيم. سپس آب موجود در ظرف محتوي دانه‎ها را به آرامي تخليه مي‎كنيم تا دانه‎ها به همراه آب هدر نروند. نمونه را روي يك سطح صاف كه جذب رطوبت نباشند پهن كرده و جريان هواي گرم را از روي آنها  عبور مي‎دهيم تا دانه‎ها به طور يكنواخت خشك شوند. خشك كردن دانه‎ها را با شرايط ثابت ادامه مي‎دهيم و در فواصل متناوب آزمايش مخروط را به شرح زير تكرار مي‎كنيم تا از رسيدن به شرايط اشباع با سطح خشك اطمينان حاصل شود.
آزمايش مخروط براي بررسي رطوبت سطحي بدين صورت است كه قالب مخروطي را از طرف خطر بزرگتر روي يك سطح نرم كه جاذب رطوبت نباشد، قرار مي‎دهيم. قسمتي ار زيزدانة نسبتاً خشك را به طور سمت در قالب مي‎ريزيم تا از سر قالب سرريز كرده و قدري روي آن انباشته شود. قالب را را دست نگه مي‎داريم و با تخماق 25 ضربه به توده مي‎زنيم. پس از كوبيدن، ماسة سست روي قالب را كنار زده و قالب را به طور عمودي بالا مي‎كشيم. اگر هنوز رطوبت سطحي وجود داشته باشد ماسه همچنان به شكل قالب باقي مي‎ماند و هنگامي كه ريزدانه كمي ريزش نمايد، مشخص مي‎شود كه به شرايط با سطح خشك رسيده است.
اگر در اولين آزمايش مشاهده شد كه دانه‎ها داراي رطوبت سطحي نباشند، مي‎توانيم نتيجه بگيريم كه دانه‎ها از شرايط اشباع با سطح خشك گذشته‎اند. در اين حالت چند ميلي‎ليتر آب را با ريزدانه مخلوط كرده و نمونه را به مدت 30 دقيقه در محفظة سرپوشيده‎اي قرار مي‎دهيم و سپس مراحل خشك كردن و آزمايش مخروط را تا حصول شرايط مطلوب ادامه مي‎دهيم.
پس از اطمينان از حصول شرايط مورد نظر مقداري ريزدانه (مثلاً n كيلو ماسه) را انتخاب مي‎كنيم. قسمتي از چگالي‎سنج را با آب پر كرده و سپس 10‎ 500 گرم ماسة اشباع با سطح خشك را داخل آن مي‎ريزيم. سپس تا پر شدن تقريباً %90 حجم ظرف به آن آب اضافه مي‎كنيم. براي خارج شدن حباب‎هاي هوا چگال‎سنج را تكان مي‎دهيم. سپس سطح آب داخل چگالي‎سنج را تا نشانة مشخصة ظرفيت آن رسانده و وزن كل چگالي‎سنج حاوي آب و نمونه را محاسبه مي‎كنيم. ‎‏‎(c)
تذكر: مي‎توانيم وزن كل چگالي‎سنج، نمونه و آب را به صورت زير نيز محاسبه كنيم:
‎W +‌‎S ‎+ ‎Va 9975/0 = ‎C
‎C   وزن چگالي‎سنج با نمونه و آب
‎Va   حجم آب افزوده شده به چگالي‎سنج (ميلي‎ليتر)
‎S   وزن نمونه اشباع با سطح خشك
‎W   وزن چگالي‎سنج‎هاي (گرم)
بعد از به دست آوردن وزن كل چگالي‎سنج حاوي آب و نمونه، ماسه را از چگالي‎سنج خارج كرده و آن را تا رسيدن به وزن ثابت در دماي 5 110 خشك مي‎كنيم. سپس به مدت 5/0 1 ساعت آن را در دماي اطاق قرار مي‎دهيم تا سرد شده و سپس آن را وزن مي‎كنيم.
وزن چگالي‎سنج را در حاليكه تا نشانه مشخصه از آب پر شده را تعيين مي‎كنيم، مي‎توانيم اين وزن را از رابطة زير نيز به دست آوريم:
‎W + ‎V 997/0 = ‎B
‎B ‎  وزن بالن پر شده از آب (گرم)
‎V   حجم بالن (ميلي‎ليتر)‌
‎W   وزن بالن خالي (گرم)
بعد از محاسبة تمام پارامترها چگالي فضايي، چگالي ظاهري و درصد جذب آب را به صورت زير محاسبه مي‎كنيم:
  = چگالي فضايي
‎  = چگالي فضا يي در حالت ‎SSD
  = چگالي ظاهري
100‎  = درصد جذب آب
وزن نمونه خشك – وزن نمونه مرطوب     = درصد رطوبت
وزن نمونه خشك   
اطلاعات و نتايج به دست آمده:
با توجه به شرايط و امكانات مكاني و زماني موجود در آزمايشگاه فلوچارت زير و محاسبات بعد از آن مراحل انجام اين آزمايش با توجه به روش آزمايش مي‎باشد:
1 كيلوگرم ماسه ‎  داخل سيني ‎  روش آب مي‎ريزيم ‎‌  همش مي‎زنيم   24 ساعت بايد بماند تا آب به خوردش برود   سنگ‎دانه را بيرون مي‎آوريم   سشوار مي‎زنيم   سطح آن خشك مي‎شود   ‎gr 500 ورمي‎داريم   500 = S‎   ‎gr100 را ورمي‎داريم   داخل قوطي رطوبت ‎  24 ساعت داخل اون مي‎ماند   درصد جذب آب محاسبه مي‎گردد.
 
بحث و تفسير در مقايسه با استانداردها:
وزن مخصوص مصالح سنگي، نسبت وزن اين مصالح به وزن آب هم حجم مي‎باشد. بيشتر مصالح سنگي عادي داراي وزن مخصوص بين 4/2 تا 9/2 مي‎باشند.
وزن مخصوص فضايي مصالح سنگي، وزن مقدار مصالحي است كه ظرفي به حجم يك مترمكعب را پر نمايد. عامل مؤثر در چگالي ظاهري، شكل ذرات و دانه‎بندي مي‎باشد.
نتيجه‎گيري و عوامل خطا و پيشنهادات و اصلاحات:
هرگاه دانه‎هايي كه در تهيه مخلوط بتن به كار مي‎روند در شرايط رطوبت طبيعي باشند، مي‎توان از خشك نمودن اولية نمونه براي رسيدن به وزن ثابت صرفنظر كرد و حتي اگر سطوح دانه‎هايي كه در ساخت بتن به كار مي‎روند نيز مرطوب باشند، خيساندن نمونه‎ها به  مدت 24 ساعت لازم نخواهد بود.
روابط زير بين سه نوع چگالي مورد بحث ما صادق است كه براي كنترل نتايج آزمايش و يا محاسبه برخي از كميات تعيين نشده مفيد مي‎باشند:
Sd (100/ A + 1) = ‎Ss
 
 ‎Sd = چگالي فضايي براساس خشك
‎Ss = چگالي فضايي (اشباع با سطح خشك)
‎Sa = چگالي ظاهري
‎A = درصد جذب آب
منابع و مراجع:
1- ‎ASTM – C128-88، ‎ASTM E12، ‎ASTM C29، ‎ASTM C70.
2- طراحي ساختمانهاي بتن مسلح بر مبناي آبا، طاحوني.
3- دستورالعمل‎ آزمايشگاه بتن، شاه نظري.
 
هدف: تعيين چگالي و جذب آب مصالح سنگي درشت دانه
تجزيه و تحليل تئوري آزمايش:
به طور كلي تعيين  چگالي و جذب آب مصالح سنگي درشت دانه از روابط و فرمول‎هاي مصالح سنگي ريزدانه پيروي مي‎كند. براي يادآوري مجدداً بعضي از آن موارد را توضيح مي‎دهيم:
1- جذب آب، عبارت است از افزايش وزن دانه‎ها در اثر آبي كه در خلل و فرج آنها نفوذ مي‎كند. اين عدد به صورت درصدي از وزن خشك دانه‎ها بيان مي‎شود.
2- چگالي ‎- نسبت جرم واحد حجم يك ماده به جرم همان حجم از آب در يك دماي معين، چگالي ناميده مي‎شود.
3- چگالي ظاهري ‎- نسبت وزن واحد حجم قسمت نفوذناپذير سنگ دانه در دماي معين به وزن همان حجم آب مقطر در آن دما را گويند.
4- چگالي فضايي ‎- نسبت وزن واحد حجم سنگ‎دانه‎، شامل قسمت نفوذپذير و ناپذير ذرات به جز حفرات بين آنها، در دماي مشخص به وزن همان حجم آب مقطر در آن دما را گويند.
5- چگالي فضايي ‎(SSD) – نسبت واحد حجم مصالح سنگي، شامل وزن آبي كه پس از 24 ساعت غرقاب كردن داخل خلل و فرج ذرات را پر مي‎كند در دماي مشخص به وزن همان حجم آب مقطر در آن دما را گويند.
‎             ‎   چگالي فضايي
‎100 ×   = درصد جذب آب               حالت ‎SSD
‎A ‎  وزن نمونه خشك شده
B   وزن نمونه اشباع شده با وزن خشك
C   وزن نمونه اشباع در آب
شرح دستگاه‎ها و وسايل:
1- ترازو
2- ظرف محتوي نمونه (سبد سيمي 6‎#): يك سبد سيمي كه اندازه سوراخ‎هاي آن ‎mm35/3 (نمره 6) يا ريزتر باشد. ظرف بايد طوري ساخته شده باشد كه از محبوس شدن هوا هنگام خيس كردن دانه‎ها جلوگيري كند.
 


منابع :


دانلود پایان نامه,خرید پایان نامه,فروش پایان نامه,پایان نامه,آرشیو پایان نامه,پایان نامه عمران,پایان نامه روانشناسی,

پایان نامه حقوق,پایان نامه اقتصاد,پایان نامه برق,پایان نامه معدن, پایان نامه کارشناسی ,پایان نامه صنایع,پایان نامه علوم سیاسی ، پایان نامه کاردانی

طراحی سایت : سایت سازان