آزمایش تغيير طول ملات و بتن سیمان هيدروليكی سخت شده طبق استاندارد 17039 سازمان ملی استاندارد ایران تدوین شده است که فقط برای استفاده در آزمایشگاه با شرایط دمایی و رطوبتی کنترل شده و دلایلی به غیر از نیروهای خارجی و یا تعییرات دمایی می‌باشد. این آزمایش ما را قادر می‌سازد که با اندازه گیری تغییر طول بتوانیم پتانسیل انقباض یا انبساط حجمی ملات یا بتن را تشخیص دهیم.
به این ترتیب می‌توانیم ملا‌ت‌ها یا مخلوط‌های بتنی را مقایسه و ارزیابی نماییم. نکته بسیار مهمی که باید درباره این آزمایش بیان نمود این است که این آزمایش اطلاعات بسیار مفیدی برای اهداف تجربی یا برای فراورده‌هایی که باید تحت آزمایش در شرایط غیر استاندارد اختلاط، ریختن، حمل یا عمل آوری مثل کارایی زیاد یا زمان‌های متفاوت خارج کردن از قالب قرار گیرند، ارائه می‌دهد. در ادامه به شرایط استاندارد اشاره می‌کنیم.
تعریف تغییر طول
در این آزمایش تغيير طول ملات و بتن سیمان هيدروليكی سخت شده اکثر واژه‌ها عبارت معنا و مفهوم مشخصی دارند. ولی درباره تغییر طول بهتر است تعریف مناسبی ارائه دهیم تا نتایج آزمایش را به راحتی بتوانیم تفسیر نماییم. منظور از تغییر طول، افزایش یا کاهش در طول یک نمونه تحت آزمایش است که عامل آن چیزی غیر از اعمال نیروهای خارجی و تغییرات حرارتی می‌باشد.
وسایل مورد نیاز برای انجام آزمایش
- قالب و دستگاه اندازه گیر تغییرات طول
- کوبه: که باید از جنس مواد غیر جاذب و ضد سایش مانند لاستیک با سختی متوسط یا چوب بلوط عمل آوری شده باشد. این کوبه باید برای 15 دقیقه در پارافین با دمای 200 درجه سلسیوس قرار داده شده باشد و ابعاد آن باید برابر با 25×13 میلی‌متر در سطح مقطع و طول آن 150 میلی‌متر باشد.
- میله کوبش: این میله که از جنس فولاد است، قطر 10 میلی‌متری و طول 250 میلی‌متری دارد که انتهای آن به شکل نیمکره با قطری برابر با قطر میله ساخته شده است.
- اتاق خشک کردن و کنترل: باید اتاقی که دارای قفسه‌های مختلف برای نگهداری نمونه‌ها در هوا است، فراهم گردد. این قفسه‌ها باید طوری طراحی شده باشند که هوا دور تا دور آن در گردش باشد. هوای این اتاق باید حدود 2±23 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 4±50 درصد باشد.
- تبخیر سنج: برای اطلاع از نحوه نصب و استفاده از این وسیله به استاندارد 17039 سازمان ملی استاندارد ایران مراجعه نمایید.
- کاغذ صافی: که برای تبخیر سنج استفاده می‌شود و باید سفید و یک سطح آن نرم باشد.
- وسایل خارج کردن نمونه‌ها از قالب
نمونه برداری و انواع نمونه‌ها
نمونه برداری و انواع نمونههادر این آزمایش باید نمونه‌ها را طبق استاندارد ملی بند 2-3 از مخلوط های ملات سیمان هیدرولیکی یا بتن ساخته شده در آزمایشگاه تهیه کنید. برای ملات، نمونه‌ها باید دارای مقطع مربعی شکل به ابعاد 25×25 میلی‌متر و طول حدود 285 میلی‌متر باشد و برای هر حالت باید سه نمونه آماده گردد.
برای بتن نیز مانند ملات باید سه نمونه آماده شود. اگر سنگدانه‌های بتن از الک 50 میلی متر عبور کنند باید نمونه به شکل یک منشور با مقطع 100×100 میلی متر و طول 285 میلی متر باشد و اگر سنگدانه‌ها از الک 25 میلی متر عبور کند، منشور باید مقطع 75×75 میلی متری داشته باشد.
نحوه قالب گیری نمونه‌ها
در این قسمت از آزمایش تغيير طول ملات و بتن سیمان هيدروليكی سخت شده باید سراغ چگونگی قالب گیری آن‌ها برویم. برای ملات، باید آن را در دو لایه داخل قالب ریخت و هر لایه را با کوبه متراکم نمود. بعد از تراکم لایه بالایی سطح ملات را با لبه قالب به روش تراشیدن هم تراز کنید و با عبور دادن ماله بر روی آن، سطحش را صاف نمایید.
برای بتن نیز باید در ابتدا دو لایه تقریبا برابر را داخل قالب بریزید و سپس با میله زنی، آن را متراکم سازید. در صورتی که اسلامپ کمتر از 75 میلی متر است باید از ویبراتور استفاده نمایید. بعد از تکمیل قالب گیری، مواد اضافی را با یک ابزار لبه صاف بتراشید و تمیز کنید.
روش عمل آوری نمونه‌ها
نمونه‌ها را در قالب اطاقک رطوبت استاندارد باید قرار داد و از چکیدن آب بر روی آن‌ها نیز باید جلوگیری نمود. نمونه‌ها را در سن 23.5±0.5 ساعت بعد از اضافه شدن آب به سیمان باید از قالب خارج نمود. بیشتر از 24 ساعت نباید نمونه‌ها را در قالب نگهداشت.
به محض خارج کردن نمونه‌ها از قالب آن‌ها را در آب آهک اشباع با دمای 0.5±23 درجه به مدت حداقل 15 دقیقه برای نمونه های 25×25 و 30 دقیقه برای نمونه‌های 75×75 قبل از اندازه گیری طول قرار دهید. این کار همانطور هم که در ابتدای آزمایش گفته شد برای به حداقل رساندن پراکندگی طول در اثر تغییرات دما می‌باشد.
در سن 0.5±24 ساعت بعد از اضافه شدن آب به سیمان در طی اختلاط، نمونه ها را باید همزمان از مخزن آب خارج کرد و با پارچه جاذب خشک نمود و به سرعت اندازه طول آن گرفته شود.
بعد از خوانش اولیه مقایسه کننده طول‌ها، نمونه ها را باید در آب آهک اشباع در دمای 2±23 درجه نگهداری کرد تا به سن 28 روزه (با احتساب دوره ماندن در قالب‌ها) برسند. در پایان دوره هم عمل آوری هم خوانش ثانویه مقایسه کننده طول را باید انجام داد.
روش نگهداری نمونه‌ها
در آب: باید داخل آب آهک اشباع استاندارد قرار داد و هر نمونه را بوسیله مقایسه کننده طول در طول دوره‌های عمل آوری 8، 16، 32 و 64 هفته ثبت کرد.
در هوا: باید نمونه‌ها در اتاق خشک طوری قرار داد که از هر طرف حداقل 25 میلی متر با جوانب فاصله داشته باشد. خوانش های هر نمونه را بوسیله مقایسه کننده طول در دوره های عمل آوری در هوا در سنین 4، 7، 14 و 28 روز و 8، 16 و 32 هفته ثبت کنید.
حوضچه عمل آوری و نگهداری نمونه های بتن با شیر تخلیه
برای خرید حوضچه عمل آوری و نگهداری نمونه های بتن به این لینک مراجعه نمایید.
روش خوانش مقایسه طول
صفحه مقایسه کننده طول را پس از قرار دادن نمونه در آن خوانش کنید. سپس صفحه مقایسه گر را با قرار دادن میله مرجع در آن خوانش کنید. سپس اختلاف خوانش این دو را بدست بیاورید و در نهایت تغییر طول هر نمونه را در هر سن بعد از قرائت اولیه با فرمول زیر محاسبه نمایید:
که در این فرمول داریم:
ΔLx تغییر طول نمونه در هر سن بر حسب درصد
CRD اختلاف بین خوانش مقایسه گر با میله مرجع و نمونه در هر سن
G طول اندازه گیر (250 میلی متر)
Initial CRD اختلاف اولیه بین خوانش مقایسه گر با میله مرجع و نمونه
به این ترتیب ما توانسته‌ایم که آزمایش تغيير طول ملات و بتن سیمان هيدروليكی سخت شده را انجام دهیم و به مقادیر مورد نظر دست پیدا نماییم.
