آزمایش تعیین رطوبت سطحی سنگدانه ریز (ماسه) مطابق استاندارد

آزمایش تعیین رطوبت سطحی سنگدانه ریز (ماسه) مطابق استاندارد

آزمایش تعیین رطوبت سطحی سنگدانه ریز (ماسه) مطابق استاندارد ISIRI یا همان استاندارد ملی ایران که به طور معمول مرجع آن استاندارد های ASTM هستند و با جزییات خوبی گردآوری شده اند. به همین دلیل در این مقاله به بررسی استاندارد ایران شماره 4980 مرتبط با موضوع مورد نظر می پردازیم.

هدف آزمایش تعیین رطوبت سطحی

هدف این آزمایش به صورت خلاصه برای تعیین شرایط اشباع با سطح خشک برای سنگدانه ریز (ماسه) می باشد.

وسایل آزمایش تعیین رطوبت سطحی سنگدانه ریز

قالب مخروطی و کوبه (میله) جذب آب برای آزمون رطوبت سطحی ماسه استفاده شده و این وسیله جهت تعیین رطوبت ماسه (سنگدانه ریز) به کار می رود.

(خرید قالب مخروطی میله جذب آب از فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی آزمان)

قالب مخروطی مناسب آزمایش

قالب فلزی باید به شکل یک مخروط ناقص به ابعاد زیر بر حسب میلی متر باشد.

کوبه (میله) جذب آب مناسب آزمایش

کوبه فلزی باید دارای جرم 15±340 گرم باشد و یک سطح ضربه زننده دایره ای تخت به قطر 3±25 میلی متر داشته باشد.

روش آزمایش برای رطوبت سطحی ماسه (سنگدانه ریز)

قالب را محکم بر روی یک سطح غیرجاذب مسطح در حالی که قطر بزرگ آن پایین است، نگه دارید. یک قسمت از سنگدانه ریز به طور بخشی خشک شده را به صورت آزاد در داخل قالب بریزید تا پر شده و سرریز شود و با نگه داشتن قالب توسط دست، یک برآمدگی از مواد اضافی در بالای آن تشکیل شود.

سنگدانه ریز داخل قالب را با 25 ضربه کوبه، به آرامی بکوبید. هر ضربه را تقریبا 5 میلی متر از بالای سطح بالایی سنگدانه ریز شروع کنید. بگذارید کوبه در هر ضربه به طور آزاد تحت جاذبه زمین فرود آید.

ارتفاع شروع هر ضربه را با سطح ارتفاع جدید تنظیم کنید و ضربات را بر روی سطح توزیع نمایید. ماسه سست را از کف، دور بریزید و قالب را به طور قائم بلند کنید.

نتیجه آزمایش : اگر رطوبت سطحی هنوز وجود داشته باشد، سنگدانه ریز به شکل قالب گیری شده باقی می ماند. فرو ریختن آرام سنگدانه ریز قالب گیری شده نشان می دهد که به شرایط اشباع با سطح خشک رسیده است.

کدام سنگدانه های ریز در این آزمایش فرو نمی ریزند؟

بعضی از سنگدانه های ریز دارای دانه های عمدتا گوشه دار یا با نسبت بالای دانه های ریز، در آزمون مخروط در موقع رسیدن به شرایط اشباع با سطح خشک فرو نمی ریزند.

آزمون را با رها کردن یک مشت پر، از سنگدانه ریز آزمون مخروط بر روی سطحی، از ارتفاع 100 میلی متر تا 150 میلی متر و مشاهده برای دانه های ریزی که هوابرد می شود، انجام دهید. وجود دانه های هوابرد این مشکل را نشان می دهد.

برای این مواد، شرایط اشباع با سطح خشک را نقطه ای در نظر بگیرید که یک طرف سنگدانه ریز به محض برداشتن قالب به آرامی فرو ریزد.

ماسه هایی که به آسانی فرو نمی ریزند

در مورد موادی که به آسانی فرو نمی ریزند، معیارهای زیر استفاده می شود.

آزمون مخروط مشروط

آزمون مخروط مشروط، قالب مخروطی را همان گونه که شرح داده شد پر کنید. به استثنای آن که تنها 10 ضربه کوبه بزنید، سنگدانه ریز بیشتری بیافزایید و دوباره از 10 ضربه کوبه استفاده کنید.

سپس مواد را دو بار دیگر اضافه کنید و از 3 ضربه و 2 ضربه کوبه به ترتیب استفاده نمائید. اضافه مواد را بریزید و با سر قالب هم تراز کنید، مواد سست را از کف دور بریزید و قالب را به صورت قائم بالا آورید.

آزمون سطح مشروط

آزمون سطح مشروط، اگر ذکر شده است که ریزدانه های هوابرد هنگامی که سنگدانه ریز چنان است که در حالت مرطوب فرو نمی ریزد، رطوبت بیشتری به ماسه بیافزاید و در شروع شرایط سطح خشک با دست به آرامی تقریبا 100 ماده را بر یک سطح غیر جاذب تیره یا کدر، تمیز، خشک و تخت مانند یک ورق لاستیکی، یک سطح فولادی با گالوانیزه، فرسوده اکسید شده یا یک سطح فلزی که به رنگ سیاه رنگ آمیزی شده بریزید.

پس از 1 ثانیه تا 3 ثانیه سنگدانه ریز را خارج کنید. اگر رطوبت قابل تشخیص بر روی سطح آزمون برای بیش از 1 ثانیه تا 2 ثانيه باقی بماند، در نظر گرفته می شود که رطوبت سطحی بر روی سنگدانه ریز وجود دارد.

برای رسیدن به شرایط اشباع با سطح خشک، برای ماده ای با یک اندازه دانه که موقع خیس بودن فرو می ریزد، دستمال کاغذی زبر را می توان برای خشک کردن سطح استفاده کرد تا وقتی که درست به نقطه ای برسد که رطوبت چکنده از سطح دانه های سنگدانه ریز ظاهر نشود.

مطابق استاندارد ایران روش دیگری نیز با عنوان روش های کار کالریمتری مطابق منبع شماره [1] ، معرفی شده است.

[1] Colorimetric procedures described by Kandhal and Lee, Highway Research Record No.
307, p. 44.

منبع

•  استاندارد ایران شماره 4980: تعیین چگالی ، چگالی نسبی (وزن مخصوص) و جذب آب سنگدانه ریز – روش آزمون
• ASTM C128