گزارش كار آموزي آزمايشگاه تكنولوژي بتن
گزارش كار آموزي 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 110 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.