آزمایش لس آنجلس سنگدانه (کوچک اندازه) ، آزمایش تکنولوژی بتن
این آزمایش برای تعیین مقاومت سنگدانه های کوچک اندازه در برابر سایش و ضربه در دستگاه لس آنجلس استفاده می شود(استاندارد ملی ایران 448).
همچنین برای تعیین مقاومت سنگدانه های درشت، بزرگ دانه از دستگاه لس آنجلس اما مطابق با استاندارد ایران شماره 8447 باید استفاده شود.
در ادامه از متن صریح استاندارد ایران برای تدوین این مقاله استفاده شده است. و در مواردی از ذکر نکات حاشیه ای خودداری شده است.
هدف و کاربرد آزمایش لس آنجلس
مطابق متن صریح استاندارد ایران، هدف از تدوین استاندارد شماره 448، تعیین روشی برای آزمون سنگدانه درشت با اندازه کوچکتر از 37 میلی متر از نظر مقاومت در برابر سایش و ضربه با استفاده از دستگاه لس آنجلس است.
یادآوری : روش آزمون برای سنگدانه های درشت تر از 19 میلی متر در استاندارد ملی ایران شماره 8447 ارائه شده است. بنابراین سنگدانه های درشت با بزرگترین اندازه بین 19 و 37.5 میلی متر می توانند با استاندارد ملی ایران شماره 8447 یا این استاندارد آزمون شوند.
این آزمون، به طور گسترده به عنوان یک شاخص کیفیت نسبی سایش مصالح یا مرغوبیت منابع متفاوت از سنگدانه هایی که دارای ترکیبات کانی شناسی مشابه هستند، به کار گرفته میشود. نتایج این آزمون به طور خودکار اجازه مقایسه معتبر بین منابعی که از نظر منشا، ترکیب یا ساختار تفاوت دارند را نمی دهد.
تعیین محدوده و ویژگی های شاخص این آزمون، باید با توجه به انواع سنگدانه های در دسترس و سابقه عملکردشان برای مقاصد ویژه در نظر گرفته شود.
اصول آزمایش لس آنجلس
این استاندارد یک معیاری از تعیین مقاومت سنگدانه معدنی با دانه بندی استاندارد در برابر ترکیبی از عوامل سایش با فرسایش، ضربه و آسیاب شدگی در یک جام فولادی گردان با تعداد مشخصی از گوی های فولادی است، که تعداد گوی ها به دانه بندی آزمونه بستگی دارد.
مطابق تصویر بالا بر اثر چرخش جام، نمونه و گوی ها به وسیله لبه های فولادی بالا برده شده و با سقوط به سمت مخالف، ضربه ای با اثر خردکنندگی به وجود می آید، سپس محتویات درون استوانه به همراه عمل چرخش، ضربه و کوبش می غلطند تا این که لبه ها، گوی های فلزی و مصالح را بالا برده و چرخه دوباره تکرار شود.
به طور کلی در آزمایش لس آنجلس ، بعد از تعداد چرخش معین، که در استاندارد آمده است، محتویات جام را خالی کرده و بخش سنگدانه را برای تعیین افت وزنی مصالح، الک می کنند.
وسایل آزمایش لس آنجلس
دستگاه لس آنجلس
دستگاه لس آنجلس از نظر شکل کلی مطابق تصویر زیر است. این دستگاه از یک استوانه فولادی توخالی که از دو طرف به یک محور متصل است که به داخل استوانه نفوذ نکرده است، تشکیل شده است. این دستگاه باید طوری مستقر شود که پس از سوار شدن روی پایه ها حول محور افقی دوران کند.
خرید دستگاه لس آنجلس از فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی آزمان
الک
الک ها باید با الزامات استاندارد ASTM E11 مطابقت داشته باشد.
ترازو
که این ترازو باید در هر نقطه ای درون گستره کاربرد، دارای دقت تا 0.1 درصد بار آزمایش باشد.
بار سایش در دستگاه لس آنجلس
بار سایش باید از گوی های فولادی با قطر هر گوی بین 46 تا 48 میلی متر و به صورت تقریبی 46.8 میلی متر و جرم هر گوی بین 390 تا 445 گرم تشکیل شده باشد.
بار سایش، با توجه به دانه بندی نمونه آزمایش که در بند های بعدی نیز به آن اشاره شده، باید طبق جدول زیر باشد:
نمونه برداری برای آزمایش سایش سنگدانه
مطابق متن صریح استاندارد جهت نمونه برداری، نمونه را باید مطابق استاندارد ملی ایران شماره 11267 بردارید. نمونه کارگاهی (نمونه صحرایی) را طبق استاندارد 7146 تا رسیدن به مقدار مناسب برای آزمون کاهش دهید.
آماده سازی آزمونه
نمونه کاهش یافته را بشویید و در گرمخانه (آون) با دمای 5±110 درجه سانتی گراد تا رسیدن به وزن ثابت خشک کنید، آن را به بخش های اندازه منفرد جدا کنید.
بخش های جدا شده را به گونه ای ترکیب کنید که دانه بندی جدول زیر با بیشترین تطابق با گستره اندازه های سنگدانه که در عمل استفاده می شود، به دست آید. جرم این آزمونه را قبل از آزمون تا نزدیک ترین عدد به یک گرم ثبت کنید.
روش انجام آزمایش
آزمونه و بار سایش (گلوله ها) را در دستگاه لس آنجلس قرار دهید و دستگاه را با سرعتی بین (30 تا 33 دور در دقیقه) به اندازه 500 دور بچرخانید.
بعد از پایان چرخش، مصالح موجود در دستگاه را خالی کنید و یک جدایش اولیه از نمونه بر روی الک درشت تر از الک 1.7 میلی متر (شماره 12) انجام دهید.
بخش ریزتر را بر روی یک الک 1.7 میلی متری طبق استاندار ملی ایران شماره 4977 الک کنید. مصالح درشت تر از 1.7 میلی متر را بشویید و در گرم خانه با دمای 5±110 تا رسیدن به وزن ثابت خشک کنید و جرم را تا نزدیک ترین عدد به یک گرم تعیین کنید.
اگر سنگدانه اساسا عاری از هرگونه ذرات چسبیده به سطح و غبار باشد، شستن سنگدانه بعد از آزمون، اختیاری است، در غیر این صورت، روش شستن سنگدانه باید انجام شود.
یادآوری : می توان با تعیین مقدار افت پس از 100 دور، اطلاعات مفیدی درباره ی یکنواختی آزمونه به دست آورد. توصیه می شود این مقدار افت با الک کردن خشک مصالح بر روی الک 1.7 میلی متر بدون عمل شستن تعیین شود.
بهتر است نسبت مقدار افت بعد از 100 دور، به افت بعد از 500 دور برای مصالح با سختی یکنواخت، خیلی بیشتر از 20 نباشد. هنگامی که این عمل انجام می شود دقت کنید هیچ بخشی از آزمونه از دست نرود؛ تمام آزمونه شامل غبار ناشی از شکستن سنگدانه را به داخل دستگاه لس آنجلس برگردانید و 400 دور نهایی مورد نیاز برای کامل شدن آزمون را انجام دهید.
یادآوری : حذف عمل شستن بعد از آزمون، به ندرت مقدار افت اندازه گیری شده را بیش از حدود 0.37 نسبت به جرم اولیه آزمونه کاهش می دهد.
روش محاسبه درصد افت در آزمایش لس آنجلس
مقدار افت (تفاوت بین جرم اولیه و جرم نهایی آزمونه) را بر حسب درصد نسبت به جرم اولیه آزمونه محاسبه کنید، این مقدار را به عنوان درصد افت گزارش کنید.
یادآوری : درصد افت تعیین شده با این روش، رابطه ای با درصد افت همان ماده هنگامی که طبق استاندارد ملی ایران شماره 8447 آزمون شود، ندارد.
که در این رابطه به ترتیب C، جرم اولیه و Y، جرم نهایی آزمونه بر حسب گرم می باشد.
گزارش آزمون مطابق توصیه استاندارد
مطابق توصیه استاندارد اطلاعات زیر باید گزارش شود:
- ارجاع به این استاندارد ملی ایران
- مشخصات سنگدانه شامل منبع، نوع و بزرگ ترین اندازه اسمی
- مشخصه دانه بندی به کار برده شده برای آزمون براساس جدول شماره 1
- مقدار افت ناشی از سایش و ضربه بیان شده تا نزدیک ترین عدد به 1% برحسب درصد جرمی
دقت در نتایج آزمایش
دقت برای سنگدانه درشت با بزرگترین اندازه اسمی 19 میلی متر با درصدهای افت بین 10 تا 45 بر حسب درصد، ضریب تغییرات بین آزمایشگاهی 4.5% به دست آمده است.
بنابراین، انتظار نمی رود نتایج دو آزمون انجام شده بر روی دو نمونه از سنگدانه های درشت مشابه در دو آزمایشگاه اختلافی بیش از 12.7% (با احتمال 95%) نسبت به میانگین شان داشته باشند.
ضریب تغییرات یک کاربر 2% به دست آمده است، بنابراین، انتظار نمی رود نتایج دو آزمون انجام شده بر روی دو نمونه از سنگدانه های درشت مشابه توسط یک کاربر در یک آزمایشگاه، اختلافی بیش از 5.7% (با احتمال %۹۵) نسبت به میانگین آن ها داشته باشند.
حد مجاز کاهش وزن سنگدانه در آزمایش لس آنجلس مطابق مقررات ملی ساحتمان
حداکثر مقدار کاهش وزن در آزمایش لس آنجلس مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مطابق جدول زیر است.
