مهندسی عمران ایران
مطالب عمومی مهندسی عمران معماری شهرسازیمهندسی عمران ایران
مطالب عمومی مهندسی عمران معماری شهرسازیوزن واحد حجم مصالح
وزن واحد حجم مصالح
آزمایش شماره 8
مواد و ابزار مورد نیاز:
ü مصالح سنگی
ü ترازو با دقت 1/0 گرم
ü کولیس
ü ظرف استوانه ای
E از آنجا که معمولا %75 بتن را مصالح سنگی تشکیل می دهند و نقش مهمی در خواص بتن مخصوصا مقاومت آن دارند محاسبه وزن حجمی آنها دارای اهمیت ویژه ای می باشد. دانستن خواص فیزیکی و شیمیایی سیمان برای ساخت بتن اهمیت پیدا می کند.
مقدمه: وزن مخصوص مصالح به دو صورت وزن مخصوص متراکم و وزن مخصوص غیرمتراکم تعریف می کنند. ولی از آنجاکه در بتن دوغاب (خمیرساخته) شده از سیمان فضاهای بین دانه های سنگی را پر می کند همواره از وزن مخصوص غیرمتراکم مصالح استفاده می کنیم و وزن مخصوص متراکم مصالح در عمل به کار نمی آید.پس آزمایش برای اندازه گیری وزن واحد حجم غیر متراکم مصالح انجام خواهد شد.
نحوه آزمایش : ابتدا ظرف استوانه ایی متناسب با مقدار مصالح مورد آزمایش انتخاب می کنیم و ابعاد آن را (عمق و قطر داخلی ظرف) بوسیله کولیس اندازه می گیریم. سپس ظرف را بوسیله ترازو وزن می کنیم و مصالح مورد آزمایش را در ظرف تا اندازه ای می ریزیم که تا لبه ظرف کاملاً از مصالح پر شود و ظرف حاوی مصالح را دوباره وزن می کنیم و با تفاضل وزن مجموعه و وزن ظرف، وزن مصالح را به دست می آوریم و از آنجا که حجم حجم غیر متراکم مصالح برابر با حجم ظرف می باشدحجم ظرف را بدست می آوریم .
وزن حجمی غیر متراکم مصالح مورد آزمایش از طریق فرمول زیر محاسبه خواهد شد :
|
|
:
وزن واحد حجم غیر متراکم
وزن واحد حجم مصالح
ادامه آزمایش شماره 8
نتایج بدست آمده از این آزمایش به شرح زیر می باشد:
|
نوع مصالح |
شن نخودی |
شن بادامی |
ماسه 0.6 |
|
قطرداخلی ظرف(D) |
15.12 cm |
15.12 cm |
|
|
عمق ظرف(h) |
15.16 cm |
15.16 cm |
|
|
حجم ظرف=حجم مصالح(v) |
2722 cm3 |
2722 cm3 |
|
|
وزن ظرف(a) |
1047 gr |
1047 gr |
|
|
(وزن مصالح + وزن ظرف)(b) |
4109 gr |
5181 gr |
|
|
وزن مصالح(b-a) |
3062 gr |
4134 gr |
|
|
وزن واحد حجم مصالح |
1.125 gr/cm3 |
1.519 gr/cm3 |
|
درصد نرمی ذرات سیمان
آزمایش شماره 9
مواد و ابزار مورد نیاز:
ü ترازو با دقت 1/0 گرم
ü برس سیمی
ü الک شماره 200، سرالک و ته الک
ü سیمان
نحوه آزمایش: هدف از این آزمایش بدست آوردن ریزی ذرات سیمان مورد استفاده در ساخت بتن می باشد.
ابتدا الک شماره 200 (No.200) و سر الک و ته الک مورد استفاده در آزمایش را کاملا تمیز می کنیم و سپس هریک را جداگانه بوسیله ترازو وزن می نماییم (این توزین از آن جهت در ابتدا انجام می شود که سرالک و ته الک تمیز بوده و خطای آزمایش نسبت به حالتی که ذرات گرد سیمان به ظرف چسبیده اند کمتر می باشد). سپس 50 گرم از سیمانی که از 24 ساعت قبل در دستگاه OVEN ودر دمای 110±5°C قرارداده بودیم تا کاملا خشک شود را در داخل الک می ریزیم (بهتر است الک شماره 200 و ته الک را بر روی ترازو قرار دهیم و وزن آنها را حساب کرده و 50 گرم وزنه اضافی بر روی ترازو قرار دهیم. سپس انقدر در داخل الک سیمان بریزیم تا ترازو عقربه ترازو بر روی صفر قرار گیرد). و پس از آن سرالک را روی مجموعه الک و ته الک می گذاریم و سیمان نمونه را به مدت 3 تا 5 دقیقه با تکان دادن دست الک می کنیم. (باید توجه داشت سیمان مورد استفاده در الک کردن کاملاً پودر شده باشد و دانه های کلوخه شده در آن دیده نشوند.) پس از پایان الک اولیه ته الک را به آرامی خارج می کنیم و بوسیله برس سیمی یک مرتبه به آرامی ته الک شماره 200 را تمیز می کنیم.حال ته الک را دوباره نصب می کنیم و مانند دفعه قبل سیمان را دوباره الک می کنیم (این بار به مدت 5 تا 10 دقیقه) پس از پایان الک کردن مجموعه الک را مایل در دست می گیریم و در 6 جهت (با فاصله 60 درجه نسبت به هم و پشت سر هم) به آن 25 ضربه وارد می کنیم که در مجموع 150 ضربه به مجموعه وارد می شود. و پس از آن ته الک را باز می کنیم و بوسیله برس سیمی دوباره کف آنرا تمیز می کنیم.
درصد نرمی ذرات سیمان
ادامه آزمایش شماره 9
پس از آن الک شماره 200 را که حاوی سیمان باقی مانده بر روی آن می باشد را دوباره وزن می کنیم و با کم کردن وزن اولیه الک از آن وزن سیمان باقی مانده بر روی الک را بدست می آوریم. حال بوسیله فرمول زیر می توانیم درصد نرمی ذرات سیمان را بدست آوریم:
|
 |
|
|
نتایج بدست آمده در این آزمایش به شرح زیر می باشند:
|
وزن اولیه سیمان |
49.7 |
|
وزن سیمان باقی مانده روی الک شماره 200 |
19.7 |
|
وزن سیمان عبوری از الک شماره 200 |
30 |
|
درصد نرمی سیمان |
30/49.7*100=60% |
محاسبه درصد نرمی ماسه
آزمایش شماره 10
مواد و ابزار مورد نیاز:
ü ترازو با دقت 1/0 گرم
ü لوله آزمایش (استوانه مدرج)
ü الک شماره 4 ( No.4 )
ü سیمان
ü سنبه
نحوه آزمایش: ابتدا مصالح را به وسیله الک شماره 4 الک می کنیم تا شن از ماسه جدا شود و بر روی الک بماند (ماسه از الک عبور می کند). سپس به میزان 110 گرم از مصالح الک شده را داخل یک لوله آزمایش که بر حسب inch درجه بندی شده می ریزیم سپس تا ارتفاع چهار اینچی لوله از مایع استوکس* پر می کنیم.
سپس با نگاه داشتن دست بر روی دهانه لوله، لوله را در یک سیکل افقی به مدت 30 ثانیه تکان می دهیم تا مصالح کاملاً با مایع استوکس مخلوط شوند.
سپس لوله را به مدت 10 دقیقه به صورت عمودی ساکن قرار می دهیم تا ذرات موجود در مایع ته نشین شوند(ممکن است در این مرحله ذرات ریز دانه در زیر ذرات درشت دانه محبوس شوند و ذرات درشت دانه مانع صعود آنه شوند)پس از پایان مدت 10 دقیقه حجم محتویات درون لوله را به وسیله مایع استوکس به 15 اینچ می رسانیم تا با این عمل ذرات ریزدانه محبوس شده در زیر، بالا بیایند و سپس لوله را مجدداً به مدت 20 دقیقه بصورت عمودی ساکن قرار می دهیم.
سپس ارتفاع مجموع ارتفاع ماسه و ذرات ریزدانه (h1 ) را که به راحتی بر روی لوله قابل تشخیص است را قرائت می کنیم و ارتفاع h2 که ارتفاع ماسه می باشد به علت عدم وجود مرزی معین بین ذرات لای و ماسه به راحتی قابل تشخیص نمی باشد. به همین علت از سنبه که از 2 صفحه مدور که به وسیله یک میله به هم متصل شده اند و فاصله بین آنها 10.2 اینچ می باشد تشکیل شده است استفاده می کنیم به این ترتیب که صفحه پایینی بر روی ماسه قرار می گیرد و ارتفاع صفح دوم را قرائت می کنیم و از تفاضل این عدد از10.2 مقدار h2 بدست می آید.
محاسبه درصد نرمی ماسه
ادامه آزمایش شماره 10
اکنون ارزش ماسه از فرمول زیر قابل محاسبه است :
|
|
100× S.E=
کلیه نتایج و محاسبات در جدول زیر آمده است :
|
h1:4.7 cm |
|
چشمی:h2:13.3 cm |
|
h3:13.3 cm |
|
بوسیله سنبه:h2= h2-10.2=13.3-10.2=3.1 cm |
|
S.E.=4.7/3.1*100=65.95% |
*مایع استوکس از ترکیبات کربنات کلسیم ، فرمالین ، گلیسیرین و آب مقطر تشکیل شده است که دارای بویی نامطبوع و رنگی شفاف می باشد. این ماده جهت تسریع در عمل ته نشین شدن ذرات بکار می رود. لازم به ذکر است که به علت کمبود میزان ذرات ریز دانه می توانستیم از آب مقطر بجای مایع استوکس استفاده کنیم.
