آزمایش‌ های سیمان + خرید تجهیزات

آزمایش‌ های سیمان

سیمانی که ما در پروژه‌های مختلف از آن استفاده می‌کنیم، در هنگام انتقال یا انبارش می‌تواند دچار مشکلاتی شود. به همین خاطر نیاز است که سیمان را برای اینکه از کیفیت و عملکرد درست آن در مخلوط بتنی مطمئن شویم، تحت آزمایش‌های مختلفی قرار دهیم. به طور کلی دو نوع آزمایش برای سیمان وجود دارد:

1. آزمایش‌ میدانی
2. آزمایش در آزمایشگاه

در این مطلب از آزمان قصد دارم انواع آزمایش‌های مرتبط با سیمان و تجهیزاتی که برای انجام آن مورد نیاز است را بررسی کنم.

آزمایش میدانی سیمان

از این نوع آزمایش معمولا زمانی استفاده می‌شود که به حجم کمی از سیمان نیاز است و باید موارد زیر در هنگام این نوع آزمایش در نظر گرفت:

• بعد از باز کردن بسته سیمان باید به خوبی آن را برانداز کنیم. نباید در آن کلوخه و توده‌ای مشاهده کنیم. رنگ سیمان نیز باید خاکستری مایل به سبز باشد.
• هنگامی که سیمان را در بین انگشتان خود می‌گیریم باید حس صاف و روان بودن دست دهد.
• هنگامی که دستمان را کامل در سیمان فرو می‌بریم، باید حس خنکی به آدم دست بدهد و نباید در آن توده‌ای حس شود.
• اگر مقداری سیمان را روی آب بریزیم، ابتدا مدتی روی آب باقی می‌ماند و سپس ته نشین می‌شود.
• یک مکعب ساخته شده از خمیر سفت 100 گرم سیمان و کمی آب را در یک بشقاب شیشه‌ای قرار دهید. سپس صفحه شیشه‌ای را به آرامی داخل یک سطل پر از آب قرار داده می‌شود. شکل مکعب نباید هنگام ورود به آب تغییر شکل دهد و بعد از 24 ساعت نیز مکعب باید شکل اصلی خود را حفظ کند.

اگر نمونه‌های سیمانی در مواردی که در بالاتر به آن اشاره شد، توانست سربلند بیرون بیایند، می‌توانیم تا حدودی بگوییم که این سیمان بد نیست. اما این آزمایش‌ها واقعا کیفیت سیمان را برای پروژه‌های بزرگ و حجیم مشخص نمی‌کنند. برای استفاده از سیمان در سازه‌های بزرگ و مهم، باید مطمئن شویم که سیمان دارای استانداردهای بین المللی باشد که این مطمئن شدن به جز انجام آزمایش در آزمایشگاه بدست نمی‌آید چون در آنجاست که ملزومات دانه بندی و مواد شیمیایی آن مشخص خواهد شد.

تست‌های آزمایشگاهی

1. آزمایش نرمی سیمان
2. آزمایش زمان گیرش سیمان
3. آزمایش مقاومت سیمان
4. آزمایش سلامت سیمان
5. آزمایش حرارت هیدراسیون سیمان
6. آزمایش ترکیب شیمیایی بتن

اگرچه که بیشتر این آزمایش‌ها در پایگاه دانش آزمان به تفصیل توضیح داده شده‌اند اما در ادامه به خلاصه‌ای از آن‌ها و تجهیزاتی که احتیاج دارند، اشاره می‌کنیم و لینک مربوط به پست آن آزمایش را در صورت وجود در انتهای هر بخش قرار می‌دهیم.

آزمایش نرمی سیمان

نرمی سیمان تاثیر بسیار مهمی در نرخ هیدراسیون و همچنین دریافت مقاومت کافی است. سیمانی که نرم‌تر باشد، دارای سطح بیشتری برای هیدراسیون است و مقاومتش را در مدت زمان سریعتری کسب می‌کند. نرمی سیمان به دو روش تعیین می‌شود:

• با الک کردن
• با تعیین کردن سطح مخصوص آن (نفوذپذیری هوا)

تعیین نرمی با الک کردن

در این آزمایش میزان 100 گرم از سیمان را بر روی الک 90 میکرون می‌ریزیم. توده‌های هوایی که وجود دارد را با دست از بین می‌بریم. نمونه روی الک را با حرکات عمودی و افقی تا 15 دقیقه الک می‌کنیم. چیزی که روی الک باقی می‌ماند را وزن کنید. میزان آن نباید بیشتر از 10درصد مقدار اولیه باشد. از این تست این روزها استفاده زیادی نمی‌شود.

تعیین نرمی با آزمایش نفوذپذیری هوا

در این آزمایش نرمی سیمان به وسیله سطح مخصوص تعیین و بر حسب سانتی متر مکعب بر گرم بیان می‌شود. از دستگاه نفوذپذیری هوای Lea و Nurse برای تعیین سطح مخصوص سیمان استفاده می‌شود. این آزمایش بر اساس رابطه بین جریان هوا از طریق بستر سیمانی و سطح ذرات تشکیل دهنده بستر سیمانی است.

نرمی سیمان توسط دستگاه بلین نیز تعیین می‌شود. این آزمایش در ایران استفاده بیشتری دارد. در این روش یک نمونه سیمانی با ارتفاع 2 سانتی‌متری بر روی یک صفحه سوراخ شده قرار داده می‌شود و بر روی فشاری وارد می‌شود. در لینک زیر می‌توانید جزئیات این آزمایش را مشاهده کنید:

در اینجا بخوانید: بررسی نحوه انجام آزمایش بلین جهت تعیین نرمی سیمان

آزمایش زمان گیرش سیمان

زمانیکه هنگام ساخت و ساز با چسب سیمان درگیر هستیم، ملات و بتن باید در حالت پلاستیک باقی بمانند. زمان مشخصی برای مخلوط کردن، جابجایی، ریختن و کوبیدن ملات نیاز است. وقفه زمانی بین وقتی که آب به سیمان اضافه می‌شود تا زمانی که چسب شروع به از دست دادن حالت پلاستیکی خودش می‌کند، زمان گیرش اولیه سیمان نام دارد.

معمولا یک حداقل زمان 30 دقیقه‌ای برای مخلوط کردن سایر اقدامات در نظر گرفته می‌شود. از دستگاه ویکات برای انجام آزمایش تعیین زمان گیرش استفاده می‌شود.

در اینجا بخوانید: آزمایش تعیین زمان گیرش اولیه و نهایی سیمان

آزمایش تعیین مقاومت سیمان

مقاومت فشاری سیمان سخت شده، مهمترین ویژگی این ماده است. در این آزمایش در ابتدا باید 555 گرم شن استاندارد، 185 گرم سیمان (نسبت 1 به 3 شن به سیمان) داخل یک سینی ریخته می‌شود و برای 1 دقیقه با هم مخلوط می‌شوند و سپس به آن‌ها مقداری آب اضافه می‌شود. این مخلوط آنقدر همزده می‌شود تا رنگ یکنواختی پیدا کند. زمان مخلوط کردن نباید کمتر از 3 دقیقه باشد.

سپس ملات باید فورا داخل یک قالب مکعبی سایز 06/7 سانتی‌متری ریخته شود. مساحت سطح بالایی این مکعب باید 50 سانتی‌متر مکعب باشد. ملات ریخته شده در آن باید تا 2 دقیقه کوبیده شود. سپس مکعب کوبیده شده باید در یک دمای مشخص و رطوبت حداقل 90درصدی برای 24 ساعت نگه داشته شود. سه نمونه مکعبی برای تعیین مقاومت فشاری در 1، 3، 7 و 28 روز باید تهیه شود. که این زمان از وقتی که کوبیدن نمونه به اتمام می‌رسد، محسابه می‌شود.

مقاومت فشاری میانگین سه نمونه مکعبی در هر دوره زمانی است.

در اینجا بخوانید: تعیین مقاومت فشاری سیمان و ملات

آزمایش سلامت سیمان

سیمان بعد از اینکه سفت و محکم شد نباید دچار تغییر حجم قابل توجهی شود. چون بر دوام سازه‌ها آسیب‌های جدی به جا می‌گذارد. سیمان معمولا دارای مقداری آهک آزاد، منیزیم و سولفات‌های اضافی است که در دوره‌های زمانی مختلف باعث تغییرات زیادی در حجم می‌شود. این آزمایش انجام می‌شود تا تضمین گردد که تغییر حجم زیادی در سیمان رخ نمی‌دهد. سلامت سیمان به وسیله روش لوشاتلیه یا آزمایش اتوکلاو انجام می‌شود.

در اینجا بخوانید: بررسی نحوه انجام آزمایش اتوکلاو سیمان

در اینجا بخوانید: بررسی نحوه انجام آزمایش انبرک لوشاتلیه جهت تعیین سلامت سیمان

آزمایش حرارت هیدراسیون سیمان

واکنش بین سیمان و آب یک واکنش گرامازا است که به تبع گرمای زیادی آزاد می‌کند. تخمین زده شده است که در طی واکنش 1 گرم سیمان حدود 120 کالری گرما آزاد می‎‌شود. دستگاهی که برای تعیین حرارت هیدراسیون از آن استفاده می‌شود، کالری‌متر نام دارد. 60 گرم سیمان و 24 میلی‌لیتر آب مقطر برای 4 دقیقه در دمای 15 درجه سانتی‌گرادی مخلوط می‌شوند. سه شیشه نمونه 100 میلی‌متری از این مخلوط پر می‌شوند، دربشان با چوب پنبه بسته و با موم کاملا بسته می‌شود.

در اینجا بخوانید: بررسی آزمایش تعیین حرارت هیدراسیون سیمان

آزمایش ترکیب شیمیایی سیمان

در زیر ترکیبات شیمیایی سیمان نشان داده شده است که هر کدام محدوده‌ای دارند. درصد کلی سیلیس، آلومینا و اکسید آهن که از آن با عنوان LSF یاد می‌شود نباید بیشتر از 1.02 بزرگتر و از 0.66 نباید کمتر باشد.

• وزن باقی مانده نامحلول نباید بیشتر از 4درصد باشد.
• اکسید منیزیم نباید بیشتر از 6درصد باشد.
• تلفات کلی در احتراق نباید بیشتر از 5درصد باشد.
• میزان سولفور نیز نباید بیشتر از 2.5درصد باشد.

در این مطلب سعی کردم به بررسی آزمایش‌ های سیمان بپردازم. در هر بخش می‌توانید به لینکی که توضیح کامل آن آزمایش را دارد، مراجعه کنید. اگرچه که تعداد آزمایش‌های سیمان بسیار بیشتر است اما آزمایشاتی که در اینجا به آن اشاره شده از جمله مهمترین آزمایش‌هاست که عمومیت و کاربرد بیشتری دارند. برای خرید تجهیزات این آزمایشها نیز می‌توانید به فروشگاه اینترنتی تجهیزات صنعت عمران و ساختمان آزمان مراجعه کنید.