آزمایشگاه تکنولوژی بتن
مجموعه 10 آزمایش تکنولوژِی بتن در قالب فایل word
تهیه کننده : دکتر بهزاد زراعت
فهرست آزمایشات
ردیف
عنوان آزمایش
1
تعیین اسلامپ بتن
2
تعیین مقاومت فشاری نمونه های مکعبی واستوانه ای بتن
3
تعیین مقاومت سنگدانه ها در برابر ضربه
4
تعیین درصد جذب آب ماسه
5
تعیین دانه بندی مصالح سنگی(شن وماسه)
6
آزمایش لوس آنجلس
7
مدول نرمی ماسه
8
ارزش ماسه ای
9
تعیین غلظت نرمال خمیرسیمان
10
تعیین مقاومت فشاری ملات ماسه سیمان
آزمایش شماره ی 1
عنوان آزمایش:تعیین اسلامپ بتن
هدف:تعیین اسلامپ یا میزان روانی یا کارآیی بتن درآزمایشگاه
وسایل موردنیاز:
1-قالب:نمونه ی آزمایش باید درون یک قالب فلزی ریخته شود.قالب باید به شکل سطح جانبی یک مخروط ناقص با قطر پایینی 8 اینچ وقطر بالایی 4 اینچ وارتفاع 12 اینچ باشد.2-میله:باید یک میله فولادی به قطر 16 میلیمترو ارتفاع 600 میلیمترباشدکه وزن آن 1800 گرم است.3-صفحه ی زیرقالب4-خط کش اندازه گیری
مصالح موردنیاز:
1-شن2-ماسه3-آب 4- سیمان
شرح آزمایش:
نمونه ای ازبتن تازه درقالبی به شکل مخروط ناقص ریخته میشود و توسط یک میله متراکم میشود.سپس قالب بالا آورده میشود و بتن نشست میکند.فاصله ی بین وضعیت اولیه و وضعیت تغییرشکل یافته ی بتن درمرکزسطح بالایی آن اندازه گرفته میشود و به عنوان اسلامپ بتن گزارش میشود.
ابتدا قالب را مرطوب کرده و آن را روی یک سطح تخت مرطوب قرارمیدهیم.سپس نمونه ی بدست آمده را بصورت سه لایه در قالب میریزیم که هر لایه یک سوم حجم قالب میباشد.یک سوم حجم قالب اسلامپ آن رابه عمق 67 میلیمترو دوسوم حجم قالب آن را به عمق 155 میلیمتر پرمیکند.هرلایه را با 25 ضربه میله ی مخصوص میکوبیم.پس از آنکه ضربه زدن لایه ی بالایی پایان یافت،بتن اضافی را از روی قالب برمیداریم و با 2 پا صفحه ی زیر قالب را نگه میداریم.سپس قالب را با دقت و بطور قا ئم به طرف بالا کشیده و از روی بتن برمیداریم.قالب را باید بدون هیچ حرکت جانبی و در فاصله ی زمانی 5 ثانیه بیرون می آوریم.آزمایش باید از آغازپرکردن تا برداشتن قالب بدون هیچ وقفه ای انجام شود و زمان آن نباید بیشتر از 2.5 دقیقه طول بکشد.
نتیجه ی آزمایش:
با خط کش با توجه به ارتفاع اولیه ی آن ،عدد اسلامپ 3 سانتی متر مشاهده گردید.
محاسبات:
اسلامپ=3سانتی متر=ارتفاع ثانویه-ارتفاع اولیه
آزمایش شماره ی 2
عنوان آزمایش:تعیین مقاومت فشاری نمونه های مکعبی واستوانه ای بتن
وسایل موردنیاز:
1- قالب مکعب(15*15*15 سانتی متر)2-قالب استوانه ای3-دستگاه بارگذاری
مصالح موردنیاز:
بتن تازه
روش انجام آزمایش :
-1نمونه مکعبی : ابتدا دیواره های قالب را چرب کرده و بتن را درون آن میریزیم .زمانی که اسلامپ 25 میلیمتر وکمتربود فقط باید در سه لایه ویبره شود.اگر اسلامپ 25-75میلیمتر بوداز هر دو روش میتوان استفاده کرد.اگر اسلامپ 75میلیمتر و بیشتر بود فقط تراکم با کوبیدن در سه لایه انجام میشود.تعداد ضربات کوبیدن در قالب مکعبی 35ضربه است.و6عدد نمونه گیری میشود که نمونه ها در7-11-14-28-42-90 روزشکسته میشوند.
2- -نمونه استوانه ای :در سه لایه کوبیده میشود و وقتی که لایه دوم کوبیده میشود باید مقداری از میله در لایه اول فرو رود.تعداد ضربات کوبیدن در قالب استوانه ای 25ضربه است.زمان شکستن نمونه ها به صورت زیر است :24ساعت-3-7-28-90روزاست.
آزمایش شماره 3
عنوان آزمایش: تعیین مقاومت سنگدانه ها دربرابر ضربه
وسایل مورد نیاز: 1-دستگاه اندازه گیری مقاومت دربرابر ضربه وزنه2-الک های 2/1 و 8/3اینچ والک نمره 8 -4-ترازو 5- کاسه استوانه ای
مصالح موردنیاز: 1-سنگدانه (شن)
شرح دستگاه:
در پایین دستگاه ارزش ضربه ای ، یک صفحه فوالدی قرار دارد. دستگاه دارای استوانه ای است که نمونه را در داخل آن می ریزند. از بالا وزنه ای به جرم مشخص(13.55 کیلوگرم) از ارتفاعی معین (38 سانتیمتر)برروی نمونه سقوط می کند و نمونه ها را خرد می کند.
روش انجام آزمایش:
ابتدا نمونه سنگدانه را از الک 2/1 و 8/3عبور داده ونمونه باقی مانده روی الک 8/3را درون کاسه ریخته )بایستی 80%کاسه پرشودو تمام نمونه تهیه شده را به یکباره درون استوانه می ریزیم و با میله ، 25 ضربه به آن می زنیم(حال کاسه را درمحل خود قرارداده وسپس وزنه را 15بار روی سنگدانه ها رها میکنیم ونمونه خرد شده درون کاسه را از الک نمره 8 عبور داده ومقدار رد شده ومانده را به دقت ثبت میکنیم .
نتایج نمونه:
وزن نمونه درون کاسه:W=464gr
وزن ردشده ازالک نمره8: 45.5gr
وزن مانده روی الک نمره 8 418.5gr
ضریب مقاومت دربرابرضربه=وزن ردشده ازالک نمره8/وزن کل نمونه درون کاسه=45.5/464=0.09
آزمایش شماره :4
عنوان آزمایش: تعیین درصد جذب آب ماسه
وسایل مورد نیاز: 1-ترازو با دقت یک گرم 2-قالب:یک قالب فلزی به شکل مخروط ناقص باقطر داخلی 40میلیمتر دربالا و90میلیمتر درپایین و ارتفاع 75 میلیمتر 2 -تخماق :یک میله فلزی به به وزن340 گرم دارای یک سر تخت دایره ای به قطر 25میلیمتر میباشد4- آون(خشک کن(
مصالح موردنیاز: 1-یک کیلوگرم ماسه
روش آزمایش : ابتدا نمونه یک کیلوگرمی را از الک نمره 4 عبور داده ، ومقدار عبوری را درون ظرف می اندازیم .حال بایستی مقداری از نمونه را درون قالب مخروطی بریزیم بدین صورت که نمونه از سر قالب سرریز کند و قدری روی آن انباشته شودوقالب را با دست نگه داشته وبا تخماق، ماسه درون قالب را با 25ضربه میکوبیم.(برای هر ضربه باید میله از5 میلیمتری بالای سطح فوقانی ماسه به صورت سقوط آزاد روی آن رها شود )پس از کوبیدن قالب را به طور عمودی بالامیکشیم اگر که پس از برداشتن قالب 3/2 نمونه ریزش کند3/1باقی مانده را به مدت24 ساعت در دمای 110درجه سانتی گراد در آون خشک میکنیم ومقدار آن را ثبت میکنیم. که از رابطه زیر درصد رطوبت ماسه را به دست می آوریم:
100*وزن خشک/(وزن خشک-وزن اشباع)=درصدجذب آب ماسه
36%=100*50/(50-68)=w
آزمایش شماره 5 :عنوان آزمایش:تعیین دانه بندی مصالح سنگی )شن و ماسه(
وسایل مورد نیاز: 1-ترازو با دقت یک گرم 2 -سری الک های استاندارد
مصالح موردنیاز: 2کیلوگرم شن 3/4درشت )نخودی(
جدول سری الک ها در مصالح ریزدانه ودرشت دانه:
اندازه ی الک یاشماره ی آن در ریزدانه
اندازه ی الک یاشماره ی آن در درشت دانه
8/3
1
4
4/3
8
2/1
16
8/3
30
4
50
8
100
200
200
—
روش آزمایش : ابتدا نمونه 2کیلو گرمی راوزن کرده والک ها را که به ترتیب جدول سری الک ها به ترتیب قطر سوراخ ها از بزرگ به کوچک روی هم چیده ایم نمونه را از آن ها عبور میدهیم بدین صورت که الک ها را به مدت 10 دقیقه می لرزانیم و پس از آن الک ها را از هم جدا میکنیم،و وزن مانده روی هر الک را ثبت میکنیم.سپس جدول آن را تنظیم کرده ومنحنی دانه بندی آن را رسم میکنیم. درصد عبوری ازهر الک از رابطه زیر به دست می آید:
100*(وزن کل)/(وزن مانده بر روی هرالک-وزن کل)=درصدعبوری ازالک
درصد مانده روی هرالک
درصد عبوری ازهرالک
وزن عبوری ازهرالک
وزن مانده روی هرالک
شماره الک
0%
100%
1894
0
1
59.9%
40.1%
759.6
1134.4
4/3
20.78%
79.21%
366
393.6
2/1
16.65%
83.3%
50
315.5
4
2.63%
97.3%
0
50
200
آزمایش شماره 6:
عنوان آزمایش: تعیین مقاومت سائیدگی مصالح سنگی درشت دانه به وسیله سایش وضربه در دستگاه لوس آنجلس
وسایل مورد نیاز: 1-دستگاه لوس آنجلس 2-سری الک های استاندارد
مصالح موردنیاز: 1-استفاده از مصالح شن وماسه
جدول4 روش برای آزمایش لوس آنجلس
وزن نمونه بر حسب گرم
اندازه الک ها
A B C D
مانده ردشده
1250 – –
1اینچ 2/1اینچ
– – 1250
4/3اینچ 1اینچ
– 2500 1250
2/1اینچ 4/3اینچ
– 2500 1250
8/3اینچ 2/1اینچ
2500 – –
شماره3 8/3اینچ
2500 – –
شماره4 شماره3
5000 – – –
شماره8 شماره4
روش آزمایش : استفاده از روش :Bابتدا 5کیلو گرم شن را آماده کرده سپس بایستی آن را از الک شماره 4/3اینچ عبور داده و باقی مانده روی الک 2/1 اینچ را که مقدار آن بایستی 2500گرم شود را درون ظرف میریزیم.و برای مقدار 2500گرم دیگر نیز بایستی از الک 2/1 اینچ عبور داده وباقی مانده بر روی الک 8/3 را درون ظرف بریزیم.حال 5کیلوگرم نمونه را درون دستگاه لوس آنجلس ریخته وبا توجه به جدول زیر تعداد گلوله هارا مشخص میکنیم و پس از اتمام آزمایش مجموع وزن را از الک 12عبور داده و مقدار رد شده از الک 12 را ثبت میکنیم.ودرصد سائیدگی رابه دست می آوریم.
دانه بندی
تعداد گلوله
وزن گلوله برحسب گرم
A
12
5000±25
B
11
4584±25
C
8
3330±20
D
6
2500±15
درصد سائیدگی ازرابطه زیر به دست می آید:
100*مصالح ردشده ازالک12/وزن کل مصالح=درصدساییدگی
9%=100*5000/457.1=درصدساییدگی
آزمایش شماره 7
عنوان آزمایش: مدول نرمی ماسه(F.M)
وسایل مورد نیاز: 1-سری الک های استاندارد 2 -ترازو
مصالح موردنیاز: 1-ماسه
مدول نرمی بین 2.3تا3.2متغیر است .هرچه این عدد بالا رود بتن خشن میشود.بهترین مدول نرمی 2.8است.
. روش آزمایش :یک کیلو گرم ماسه را آماده کرده و آن را از الک های استاندارد عبور میدهیم.حال با استفاده از فرمول زیر مدول نرمی را به دست می آوریم.
100/مجموع درصدهای تجمعی مانده بر روی الک ها=مدول نرمی
3.8=100/381.26=مدول نرمی
جمع درصدهای باقیمانده
درصدمانده برروی هرالک
وزن برحسب گرم
شماره الک
0
0
0
8/3
7.58
7.58
75.8
4
29.78
22.2
222
8
64.4
34.82
348.2
16
85.03
20.43
204.3
30
95.27
10.24
102.4
50
99
3.73
37.3
100
99.67
0.67
6.7
PAN
آزمایش شماره 8 :
عنوان آزمایش: تعیین ارزش ماسه ای مصالح سنگی ریزدانه
وسایل مورد نیاز: 1 -استوانه مدرج 2 -سمبه 3 پیمانه استوانه ای
مصالح موردنیاز: 1-ماسه 2 -مایع استوکس
روش آزمایش : ابتدا در داخل استوانه به اندازه 4 اینچ از مایع استوکس میریزیم (مایع استوکس ماده ای است که سبب جدایی ذرات ماسه میگردد.)سپس پیمانه حاوی ماسه را با استفاده از قیف درون استوانه میریزیم وپس از 10 دقیقه در پوش استوانه را گذاشته و 45 بار رفت وبرگشت (90بار) نمونه را هم میزنیم وسپس محلول استوک را تا ارتفاع 15 اینچ به آن اضافه میکنیم درهنگام اضافه کردن مایع استوکس باید ماسه را خوب هم بزنیم تا ذرات از یکدیگر جدا شوند. به مدت 20 دقیقه صبر میکنیم وپس از اینکه ذرات ماسه ته نشین شد سطح رس ومایع استوکس را قرائت میکنیم و سمبه که ارتفاع آن 10 اینچ میباشد را وارد استوانه کرده نقطه ای که پلاستیک بالای سمبه را نشان میدهد را قرائت میکنیم و از ارتفاع سمبه کم میکنیم تا ارتفاع خالص ماسه به دست آید .
ارزش ماسه ای از رابطه زیربه دست می آید :
70%≤100*ارتفاع کل نمونه/ارتفاع ماسه=SE
نتایج:
استوانه شماره1
ارتفاع ماسه(اینچ)
ارتفاع کل نمونه(اینچ)
درصدارزش ماسه ای
4.2
5.6
75%
OK 75
آزمایش شماره 9
عنوان آزمایش: تعیین غلظت خمیرنرمال خمیر سیمان
وسایل مورد نیاز: 1 -ترازو با دقت یک گرم 3 -دستگاه ویکات 2 -استوانه مدرج شیشه ای
وزن میله متحرک
300گرم
قطرانتهای نفوذکننده میله
10میلیمتر
قطرسوزن
1میلیمتر
قطرداخلی حلقه درپایین
70 میلیمتر
قطرداخلی حلقه دربالا
60 میلیمتر
ارتفاع حلقه
40 میلیمتر
مصالح موردنیاز: 1-سیمان 2-آب
روش آزمایش: آماده کردن خمیر سیمان – 300گرم سیمان را با مقدار مشخص 75سی سی آب مخلوط میکنیم. قالب گیری نمونه آزمایش – پس از پوشیدن دستکش خمیر سیمان را به شکل توپ درآورده سپس آنرا 6 بار از فاصله آزاد 6 اینچ از این دست به آن دست پرتاب مینماییم بطوریکه گلوله نسبتا کروی ایجاد شود که با کمترین دستخوردگی به سادگی وارد حلقه ویکات شود. تعیین غلظت- حلقه پر از خمیر سیمان را را در زیر دستگاه گذاشته و انتهای نفوذ کننده را پایین آورده و در تماس با سطح خمیر قرار میدهیم .و پس از 30 ثانیه میله را رها میکنیم .اگر میله 30 ثانیه پس از آزاد شدن به مقدار 10میلیمتر درخمیر نفوذ کند غلظت خمیر نرمال بوده است.برای رسیدن به چنین مخلوطی بایستی خمیرهای سیمان آزمایشی با درصد های مختلف آب ساخته شوند تا غلظت نرمال به دست آید.
نتایج:
نفوذ سوزن
مقدارآب(سی سی)
مقدارسیمان(گرم)
—-
21
75
300
آزمایش اول
9
60
300
آزمایش دوم
آزمایش شماره 10 :
عنوان آزمایش: تعیین مقاومت فشاری ملات ماسه سیمان
وسایل مورد نیاز: 1-دستگاه بارگذاری3 -قالب های مکعبی 30*30*30 میلیمتر2-تخماق
مصالح موردنیاز: 1-آب 3-ماسه 2-سیمان
روش آزمایش: ابتدا مالت خمیر سیمان را آماده کرده سپس داخل قالب ها را با روغن چرب کرده و مالت را درون قالب ها میریزیم که مالت را در دو الیه وبه هر الیه 13 ضربه وارد میکنیم.و پس از 2تا 6 روز نگهداری قالب ها را باز کرده وتحت بار گذاری قرار میدهیم نیروی قرائت شده برای هریک از نمونه ها را یادداشت میکنیم و میانگین مقاومت رابه دست می آوریم.
نتایج:
سطح مقطع قالب ها 25 سانتی متر مربع میباشد.
ماسه
سیمان
2.75
1
825 گرم
300گرم
بدست آوردن آب:
145cc=W 0.485=W/C
مقاومت فشاری از رابطه ی زیربدست می آید:
P=F/A=Kg/cm2
F1=2600Kg
F2=2900Kg
F3=2700Kg
F=(2600+2900+2700)/3=2733.33kg
P=F/A=2733.33/25=109.3KG/CM2
با تشکر از
همراهی صمیمانه شما
3