تعیین سلامت سیمان و همچنین تعیین مقاومت خمشی و

:                       تعیین سلامت سیمان و

                         همچنین تعیین مقاومت خمشی و کششی سیمان

مقدمه:

          از جمله خواصی که یک ملات سیمان یا بتن باید داشته باشد ، ثبات حجمی است و منظور از سیمان سالم ، سیمانی است که در آن عواملی نباشد که پس از سفت شدن خمیر،باعث تغییر حجم و در نتیجه ایجاد ترک و گسیختگی در سیمان گردد.به طور کلی عواملی که باعث ناسالم بودن سیمان می شوند،عبارتند از :

1-مقدار بیش از حد مجاز سنگ گچ 

2-مقدار نا مناسب و بیش از حد مجاز سنگ های قلیایی و برخی از سنگ های سیلیسی

هر یک از عوامل بالا در اثر ترکیب با آب ،تا چند برابر حجم اولیه تغییر حجم می دهد و ثبات حجمی سیمان را از بین می برد  . بدین منظور و جهت کنترل این عوامل ، در استاندارد های مختلف آزمایش هایی ارائه شده است .در استاندارد DIN  آلمان براساس تغییر شکل نمونه ای از خمیر سیمان در آب جوش به مدت 2 ساعت سلامت سیمان ارزیابی می شود.

روش های اولیه در استاندارد ASTM  با قرار دادن خمیر سیمان در آب جوش صورت می گرفت اما بعدا دریافتند که این روش انبساط حاصل از وجود بلور های اکسید منیزیم را نشان نمی دهد برای رفع این مشکل آزمایش سلامت به وسیله اتوکلاو ابداع شد.در روش اتوکلاو نمونه هایی از ملات منشوری سیمان در درجه حرارت و فشار معینی قرار می گیرد و سپس افزایش طول نمونه ها بر حسب درصد مصرف درصد انبساط اتوکلاو می باشد. در این آزمایشگاه به دلیل کمبود وقت از روش انبرک لوشاتلیه استفاده می شود.انبرک لوشاتلیه عبارت است از یک استوانه شکافدار از جنس برنج یا فلز مناسب دیگر که ضخامت آن mm  0.5 می باشد. قطر داخلی و ارتفاع این استوانه نیز هر کدام mm  30 است.هنگام آزمایش،قسمت داخلی استوانه باید با لایه ای از روغن پوشیده شود . در قسمت شکاف استوانه ، دو سوزن نوک تیز قرار دارندکه طول آنها mm  150 می باشد.

 

 

روش انجام آزمایش:

برای تعیین سلامت سیمان ابتدا ملات سیمان را باید بسازیم برای این کار gr  300 سیمان را با cc  75 آب مخلوط کرده و در میکسر قرار داده تا خوب مخلوط کند خمیر بدست آمده در مخروط ناقصی که یک طرف آن بسته است در سه لایه که هر بار با 25 ضربه آن را متراکم می کنیم می ریزیم حال مخروط ناقص را خارج می کنیم واز خمیر مخروط ناقص شکل نمونه مورد نظر خود را با استوانه انبرک برمی داریم این کار را با دو انبرک انجام می دهیم و سپس هر دو طرف آن را صاف می کنیم وبر روی هر دو طرف آن شیشه ای قرار می دهیم تا از انبساط حجمی آن از سطوح بالا و پایین جلوگیری شود و تمام انبساط آن جانبی باشد.حال سیستم را در درون آبی با درجه حرارت 20 درجه سیلسیوس به مدت 24 ساعت قرار می دهیم .آنگاه استوانه را بیرون آورده ، فاصله بین نوک انبرک ها را اندازه می گیریم کهcm  1.4 وcm  1.3 شد .مجددا سیستم را داخل آب گذاشته، در مدت 25 الی 30دقیقه آن را به جوش می رسانیم ویک ساعت سیستم را در همان وضعیت نگه می داریم . حالا دستگاه را از آب بیرون آورده وپس از سرد شدن ، فاصله بین انبرک ها را دوباره اندازه می گیریم که افزایش این فاصله نباید ٪10 افزایش حجم قبلی بیشتر باشد.اندازه گیری ما برای اولی cm 2.1 و دومی cm 2 بود که افزایش طول هر دو mm  7 شد .

تعیین مقاومت کششی و خمشی سیمان:     

نمونه هایی که از هفته قبل در آب قرار داده بودیم را از آب بر داشته و وزن و ابعادآن را اندازه می گیریم که به صورت جدول زیر است:

 

 

نوع نمونه	وزن(gr)	طول(cm)	عرض(cm)	ضخامت(cm)
نمونه کششی	138.4	7.590	2.800	......................
نمونه خمشی	552.8	16.012	3.926	4.012

آزمایش کششی:

در این آزمایش نمونه را در دستگاه قرار می دهیم و آن را تحت کشش قرار می دهیم  باری که نمونه تحمل می کند را اندازه می گیریم نمونه ما بار KN 1.5 را تحمل کرد حالا ابعاد سطح شکستگی را اندازه می گیریم تا مقاومت کششی را بدست بیاوریم ابعاد آن 3.1*2.7 (cm)شد در نتیجه مقاومت کششی KN/cm² 0.179 شد.

آزمایش خمشی:

در این آزمایش نمونه را در دستگاه قرار می دهیم به طوری که طول تکیه گاه cm  10 شود حال باری را که تحمل می کند را اندازه می گیریم که N 1840 شد حال طبق فرمول زیر مقاومت خمشی سیمان را بدست می آوریم:

                                                                     R=3pl/2bd²

که در آن  1840 P= و10 L= و 3.926b= و4.012d= است پس در نتیجه مقاومت خمشی N/cm² 436.754 شد.