سيمان هاي هيدروليكي ، تعيين چگالي | آزمایش های بتن

سيمان هاي هيدروليكي ، تعيين چگالي ـ روش آزمون

آشنايي با مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران به موجب قانون، تنها مرجع رسمي كشور است كه عهده دار وظيفه تعيين، تدوين و نشر استانداردهاي ملي (رسمي) ميباشد.

تدوين استاندارد در رشته هاي مختلف توسط كميسيون هاي فني مركب از كارشناسان مؤسسه، صاحبنظران مراكز و مؤسسات علمي، پژوهشي، توليدي واقتصادي آگاه ومرتبط با موضوع صورت ميگيرد. سعي بر اين است كه استانداردهاي ملي، در جهت مطلوبيت ها و مصالح ملي وبا توجه به شرايط توليدي، فني و فن آوري حاصل از مشاركت آگاهانه و منصفانه صاحبان حق و نفع شامل: توليدكنندگان ،مصرف كنندگان، بازرگانان، مراكز علمي و تخصصي و نهادها و سازمانهاي دولتي باشد.پيش نويس استانداردهاي ملي جهت نظرخواهي براي مراجع ذينفع واعضاي كميسيون هاي فني مربـوط ارسال ميشود و پس از دريـافت نظـرات وپيشنهادهـا در كـميته ملـي مرتبـط بـا آن رشته طرح ودر صورت تصويب به عنوان استاندارد ملي (رسمي) چاپ و منتشر مي شود.

پيش نويس استانداردهايي كه توسط مؤسسات و سازمانهاي علاقمند و ذيصلاح و با رعايت ضوابط تعيين شده تهيه مي شود نيز پس از طرح و بـررسي در كميته ملي مربوط و در صورت تصويب، به عنوان استاندارد ملي چاپ ومنتشرمي گردد. بدين ترتيب استانداردهايي ملي تلقي مي شود كه بر اساس مفاد مندرج در استاندارد ملي شماره ((5)) تدوين و در كميته ملي مربوط كه توسط مؤسسه تشكيل ميگردد به تصويب رسيده باشد.

مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران از اعضاي اصلي سازمان بين المللي استاندارد ميباشد كه در تدوين استانداردهاي ملي ضمن تـوجه به شرايط كلي ونيازمنديهاي خاص كشور، از آخرين پيشرفتهاي علمي، فني و صنعتي جهان و استانداردهـاي بين المـللي استفـاده مي نمايد.

مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران مي تواند با رعايت موازين پيش بيني شده در قانون به منظور حمايت از مصرف كنندگان، حفظ سلامت و ايمني فردي وعمومي، حصول اطمينان از كيفيت محصولات و ملاحظات زيست محيطي و اقتصادي، اجراي بعضي از استانداردها را با تصويب شوراي عالي استاندارد اجباري نمايد. مؤسسه مي تواند به منظور حفظ بازارهاي بين المللي براي محصولات كشور، اجراي استاندارد كالاهاي صادراتي و درجه بندي آنرا اجباري نمايد.

همچـنين بمنظـور اطـمينان بخـشيدن به استفاده كنندگـان از خـدمات سازمانها و مؤسسات فعال در زمينه مشاوره، آموزش، بازرسي، مميزي و گواهي كنندكان سيستم هاي مديريت كيفيت ومديريت زيست محيطي، آزمايشگاهها و كاليبره كنندگان وسايل سنجش، مؤسسه استاندارد اينگونه سازمانها و مؤسسات را بر اساس ضوابط نظام تأييد صلاحيت ايران مورد ارزيابي قرار داده و در صورت احراز شرايط لازم، گواهينامه تأييد صلاحيت به آنها اعطا نموده و بر عملكرد آنها نظارت مي نمايد. ترويج سيستم بين المللي يكاها ، كاليبراسيون وسايل سنجش تعيين عيار فلزات گرانبها و انجام تحقيقات كاربردي براي ارتقاي سطح استانداردهاي ملي از ديگر وظايف اين مؤسسه مي باشد.

كميسيون استاندارد سيمان‌هاي هيدروليكي ، تعيين چگالي ـ روش آزمون

رئيس

سمت يا نمايندگي

مصحفي ، زهر(فوق ليسانس شيمي)ا

دانشگاه صنعتي اميركبير

اعضا

آشوري ، كاظم(ليسانس مهندسي شيمي)
كارخانه سيمان شمال

ابطحي ، رضا (فوق ليسانس شيمي)

انجمن صنفي سيمان

بابايي ، حميدرضا (ليسانس شيمي كاربردي)

شركت سيمان خاش

پاك مهر ، علي محمد (فوق ليسانس شيمي معدني)

شركت سيمان اروميه

ترك قشقايي ، سيمين(ليسانس شيمي)

مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

جعفرپور ، فاطمه(ليسانس شيمي)

مركز تحقيقات ساختمان و مسكن

جنت ، معصوم(ليسانس شيمي)

شركت سيمان اروميه

جهانگيري ، علي(فوق ليسانس شيمي)

انجمن صنفي كارفرمايان صنعت سيمان

فتحي پور ، احمد(فوق ليسانس مهندسي شيمي)

كارخانه سيمان تهران

فيضي ، امير عباس(ليسانس حسابداري)

سازمان حمايت از مصرف كنندگان و توليد كنندگان

ميرزاده ، سيدعلي اكبر(فوق ليسانس مهندسي شيمي)

مركز تحقيقات فارس و خوزستان

دبير

نجفي ، ماه منير(ليسانس زمين شناسي)
مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

پيش گفتار

استاندارد سيمان‌هاي هيدروليكي ، تعيين چگالي – روش آزمون كه توسط كميسيون هاي مربوط تهيه و تدوين شده و در نود و سومين جلسة كميتة ملي استاندارد ساختمان و مصالح ساختماني مورخ19/12/82 مورد تاييد قرار گرفته است ، اينك به استناد بند يك مادة 3 قانون اصلاح قوانين و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد ملي ايران منتشر مي شود.

براي حفظ همگامي و هماهنگي با تحولات و پيشرفتهاي ملي و جهاني در زمينة صنايع، علوم و خدمات، استانداردهاي ملي ايران در مواقع لزوم تجديدنظر خواهد شد و هرگونه پيشنهادي كه براي اصلاح و تكميل اين استاندارد ارائه شود در تجديدنظر بعدي مورد توجه قرار خواهد گرفت. بنابراين براي مراجعه به استانداردهاي ملي ايران بايد همواره از آخرين تجديدنظر آنها استفاده كرد.

در تهيه و تدوين اين استاندارد سعي شده است كه ضمن توجه به شرايط موجود و نيازهاي جامعه، در حد امكان بين اين استاندارد و استانداردهاي بين المللي و استاندارد ملي كشورهاي صنعتي و پيشرفته هماهنگي ايجاد شود.

منبع و ماخذي كه براي تهيه اين استاندارد به كار رفته به شرح زير است :

ASTM C 188 : 1995 Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement

سيمان‌هاي هيدروليكي ، تعيين چگالي ـ روش آزمون

1 هدف و دامنه كاربرد
هدف از تدوين اين استاندارد تعيين چگالي سيمان‌هاي هيدروليكي است كه به ويژه در ارتباط با طراحي و كنترل مخلوطهاي بتن مفيد مي باشد.

چگالي سيمان‌هاي هيدروليكي به صورت جرم واحد حجم آن تعريف مي شود.

الف

2 مراجع الزامي
مدارك الزامي زير حاوي مقرراتي است كه در متن اين استاندارد به آنها ارجاع داده شده است بدين ترتيب آن مقررات جزئي از اين استاندارد محسوب مي شود. در مورد مراجع الزامي داراي تاريخ چاپ و / يا تجديدنظر، اصلاحيه ها و تجديدنظرهاي بعدي آن مدارك موردنظر نيست. معهذا بهتر است كاربران

ذينفع اين استاندارد، امكان كاربرد آخرين اصلاحيه ها و تجديدنظرهاي مدارك الزامي زير را مورد بررسي قرار دهند. در مورد مراجع بدون تاريخ چاپ و / يا تجديدنظر، آخرين چاپ و / يا تجديدنظر آن مدارك الزامي ارجاع داده شده مورد نظر است.

استفاده از مراجع زير براي كاربرد اين استاندارد الزامي است :

2-1- استاندارد ملي شماره 1692 : سيمانهاي هيدروليكي ـ روشهاي آزمون شيميايي ـ قسمت اول :
اندازه گيري عناصر اصلي (تجديدنظر)

2-2- ASTM C 670 : 1996 Practice for preparing precision and Bias statements for test Methods for construction Materials.

3 وسايل لازم
3-1 ترازو با دقت 01/0 گرم

3-2 حمام آب با دماي ثابت

3-3 بالن لوشاتليه : بالن استانداردي است كه ازنظر شكل، حجم و درجه بندي، مطابق شكل 1 است. در اين شكل ابعاد، فواصل و نوع درجه بندي نمايش داده شده است. حداقل فاصله بين بالاترين خط درجه بندي و پايين ترين سطح تماس سربطري شيشه اي ، بايد 10 ميليمتر باشد.

3-3-1 نوع شيشه‌اي كه در ساخت بالن لوشاتليه به كار مي‌رود بايد داراي كيفيت مطلوب، شفاف و عاري از خش باشد. اين شيشه بايد ازنظر شيميايي مقاوم و داراي تنش هاي حرارتي بسيار كم باشد. بالن ها بايد قبل از درجه بندي كاملا تنش زدايي شوند. همچنين بايد به اندازه كافي ضخيم باشند تا در برابر شكسته شدن اطمينان لازم تامين شود.

3-3-2 قسمت گردن اين بالن بايد از صفر تا يك ميلي ليتر و از 18 تا 24 ميلي ليتر با دقت 1/0 ميلي ليتر درجه بندي شده است.براساس اين درجه بندي خطاي يك حجم معين بيش از 05/0 ميلي ليتر نخواهد بود.

3-3-3 هر بالن بايد با يك شمارة شناسايي مشخص مي شود كه قسمت در سمباده‌اي آن نيز در صورتيكه قابل تعويض نباشد داراي همان شماره است. بر روي قسمتهاي شيشه‌اي سمباده‌اي قابل تعويض روي هر دو قسمت در و بدنه علامت استاندارد ، T ، و همچنين اندازة آن ها نوشته مي شود. در بالاي آخرين خط درجه بندي ، واحد حجم با حروف ml و دماي استاندارد بايد درج شود.

3-4 در تعيين چگالي سيمان بايد ازنفت سفيد[1] عاري از آب و يا از بنزين سنگين[2] با چگالي بيش از 7/0 گرم بر ميلي ليتر در دماي oC 2±23 استفاده شود.

3-5 در صورتيكه آزمايش با استفاده از وسايل و روشهايي متفاوت با روش ذكر شده در اين استاندارد و توسط يك آزمايشگر انجام شود، اختلاف نتايج در حدود 03/0± مگاگرم بر متر مكعب (3Mg/m) مجاز مي باشد.

يادآوري : طراحي و شكل اين بالن بايد به گونه اي باشد كه امكان تخليه كامل به هنگام خالي شدن از مواد، پايدار قرار گرفتن روي ميزكار [3] ، و همچنين دقت و صحت خواندن را فراهم كند.

4 روش آزمون
يادآوري 1 : واحدهاي مورد استفاده در اين استاندارد برحسب سيستم بين المللي احاد (SI) معرفي شده است.

يادآوري 2 : در اين استاندارد همه موارد ايمني و مشكلاتي كه ممكن است در حين انجام كار پيش آيد عنوان نشده است. رعايت كليه مسائل ايمني و سلامتي و همچنين تعيين محدوديتهاي لازم در زمينه اجرا به عهده استفاده كننده از اين استاندارد مي باشد.

4-1 چگالي سيمان را به همان شكلي كه نمونه را دريافت مي كنيد، تعيين نمائيد، مگر اينكه موارد خاصي موردنظر باشد. در صورتيكه تعيين چگالي براساس نمونه اي بدون افت حرارتي مورد نياز باشد، ابتدا بايد نمونه را حرارت دهيد. (طبق روش شرح داده شده دربند 16 استانداردملي ايران شماره 1692).

4-2 بالن را با يكي از مايعات مشخص شده در بند 3-2 پر كنيد تا جائيكه مايع به قسمت گردن بالن بين خط نشانة صفر تا يك ميلي ليتر برسد بعد از ريختن مايع داخل بالن، در صورتي كه قسمت جدار داخلي بالاي سطح مايع در بالن مرطوب شود، حتما بايد آن را خشك كنيد. اولين خواندن را بعد از شناور نمودن بالن در حمام آب، طبق بند 4-4 انجام داده و يادداشت كنيد.

يادآوري 1 : استفاده از يك صفحه لاستيكي بر روي سطح ميز، هنگام پرنمودن بالن و يا چرخاندن آن توصيه مي شود.

يادآوري 2 : براي نگهداشتن بالن در حمام آب بصورت مستقيم، قبل از اينكه سيمان را داخل بالن بريزيد مي توانيد از يك گيره بورت و يا هر گيره مناسب ديگري استفاده كنيد.

4-3 سيماني را كه با تقريب 05/0 گرم (در حدود 64 گرم براي سيمان پرتلند) وزن نموده ايد، تدريجا در مقادير كم برداشته و به داخل بالن بريزيد. اين عمل را در همان درجه حرارت محيطي كه مايع را ريخته ايد، انجام دهيد. مراقب باشيد كه به هنگام ريختن، سيمان به اطراف پاشيده نشود و در بالاي سطح مايع به ديواره هاي بالن نچسبد. براي تسريع در عمل ريختن سيمان به داخل بالن و همچنين جلوگيري از چسبيدن ذرات سيمان به ديواره هاي بالن مي توانيد از دستگاه لرزاننده[4] استفاده كنيد.

بعد از ريختن نمونه سيمان به داخل بالن، در آن را بگذاريد و سپس بالن را كج كرده و بچرخانيد يا به آرامي آن را حول يك محور افقي حركت دهيد، بطوريكه سيمان عاري از هوا گردد و اين كار را تا زماني كه ديگر حبابهاي هوا تا سطح مايع بالا نيايند، ادامه دهيد.

در صورتيكه مقدار مناسبي سيمان به مايع افزوده شود سطح مايع تا رسيدن به يكي از درجات واقع در قسمت درجه بندي شده (بين 18 تا 24 ميلي ليتر) بالا مي آيد. خواندن نهايي را بعد از شناور نمودن مجدد بالن در حمام آب و طبق بند 4-4 انجام دهيد.

يادآوري : هنگام استفاده از بالن لوشاتليه ، تغييرات ميليمتري بسيار كم در ابعاد بالن براي مثال در ارتفاع كل بالن، قطر پايه و … قابل قبول است و مشكلي در استفاده از آن ايجاد نمي كند. ابعاد نشان داده شده در شكل (1) فقط براي بالن هاي مصرف نشده صدق مي كند و براي بالن هايي كه قبلا از آنها استفاده شده، كاربرد ندارد.

4-4 بالن را در يك حمام آب با دماي ثابت براي مدت زمان لازم شناور كنيد تا تغييرات دماي بالن بين اولين و آخرين خواندن بيش از 2/0 درجه سلسيوس نباشد.

5 بيان نتايج

5-1 اختلاف بين اولين و آخرين خواندن، حجم مايع جابجا شده توسط جرم سيمان مورد آزمون را نشان مي دهد.

چگالي سيمان با استفاده از رابطه زير محاسبه مي شود :

جرم سيمان (برحسب گرم)

= (3 g/cm ) r = (3 Mg/m) r

تغيير حجم (برحسب سانتيمتر مكعب)

يادآوري 1 : تغيير حجم برحسب ميلي ليتر ازنظر عددي معادل است با تغيير حجم برحسب سانتيمتر مكعب.

يادآوري 2 : چگالي برحسب واحد مگاگرم برمتر مكعب ازنظر عددي معادل است با گرم بر سانتيمتر مكعب. چگالي سيمان ، r ، را تا سه رقم اعشار ، محاسبه و با تقريب 01/0 مگاگرم بر متر مكعب گرد كنيد.

يادآوري 3 : در ارتباط با تناسب و كنترل مخلوطهاي بتن، ممكن است به جاي چگالي بيشتر از وزن مخصوص كه بدون واحد است، استفاده شود. وزن مخصوص با استفاده از رابطه زير محاسبه مي شود :

چگالي سيمان

= وزن مخصوص سيمان

چگالي آب در 4 درجه سلسيوس

چگالي آب در 4 درجه سلسيوس برابر است با يك مگاگرم برمتر مكعب (3 Mg/m ) و يا يك گرم بر سانتيمتر مكعب (3 g/cm )

5-2 دقت و خطا

5-2-1 مقدار انحراف معيار يك آزمايشگر براي سيمان پرتلند 012/10 مي باشد. بنابراين نتايج دو آزمايش كاملا يكسان توسط يك آزمايشگر و بر روي همان نمونه سيمان نبايد بيش از 03/10 اختلاف داشته باشد.

5-2-2 مقدار انحراف معيار در ارتباط با آزمايشگاههاي مختلف براي سيمان پرتلند 037/10 مي باشد، بنابراين نتايج دو آزمايش كاملا يكسان بر روي يك نمونه سيمان در دو آزمايشگاه مختلف نبايد بيش از 10/0[5] اختلاف داشته باشد.

5-2-3 با توجه به اين كه ماده مرجع مناسبي وجود ندارد كه بتوان توسط آن مقدار خطاي احتمالي در اين روش آزمون را اندازه گيري نمود، در خصوص تعيين خطا اظهارنظري نشده است.

[1]- Kerosine

[2]- Naphtha

[3]- Stability of standing on a level surface

[4]- Vibrating

1- اين اعداد محدودة 1S و d2S را معرفي مي كند كه در استاندارد ASTM C670 : 1996 ، شرح داده شده است.