تعیین چگالی و جذب آب مصالح سنگی درشت دانه
این روش جهت تعیین چگالی و جذب آب مصالح سنگی درشت دانه به کار می رود چگالی می تواند تحت عناوین چگالی
فضایی برای دانه های اشباع با سطح خشک و چگالی فضایی مطرح شود چگالی فضایی و جذب آب برای دانه هایی که
24 ساعت در آب قرار داده شده اند تعیین می گردد .
یک نمونه مصالح سنگی را تقریبا" بمدت 24 ساعت در آب قرار می دهند تا تمامی منافذ آن کاملا" پر آب شوند و سپس
آن را از آب خارج نموده آب سطح دانه ها را خشک می کنند و آنها را توزین می نمایند دانه ها را در داخل آب نیز وزن می
کنند و سرانجام آنها را در داخل کوره خشک کرده و برای سومین بار وزن می تمایند با استفاده از مقادیر این سه توزین و
روابط ارائه شده در این آزمایش محاسبه سه نوع چگالی که قبلابه آن اشاره شد و محاسبه جذب آب ممکن خواهد بود.
اهمیت و کاربرد
چگالی فضایی مشخصه عمومی است که مشخصه عمومی است که برای محاسبه ی حجم اشغال شده توسط دانه
ها در مخلوط های مختلف دارای دانه های سنگی به کار برده می شود این کمیت همچنین برای محاسبه فضاهای خالی
دانه ها مورد اساعت ستفاده قرار می گیرد اگر دانه ها مرطوب باشند و در حد اشباع آب جذب کرده باشند در این
صورت از چگالی فضایی اشباع با سطح خشک استفاده می شود برعکس وقتی دانه ها خشک باشد یا فرض شود که
خشک هستند از چگالی خشک استفاده می شود . چگالی ظاهری به وزن مخصوص نسبی مواد جامد سازنده ذرات
مربوط می شود ولی فضاهای خالی داخل ذرات را که اب نم یواند در آنها وارد شود دربر نمیگیرد.
کمیت جذب آب برای محاسبه تغییرات وزن یک دانه در اثر جذب آب در فضاهای خالی درون ذرات و مقایسه با شرایط
خشک به کار می رود در آزمایشگاه برای تعیین جذب آب دانه های خشک را به مدت 24 در آب قرار می دهند دانه
هایی که از معادن زیر آب استخراج می شوند در صورتی که اجازه داده نشود خشک شوند ممکن است درصد جذب
بالاتری داشته باشند به عکس ممکن است بعضی دانه ها در هنگام استفاده رطوبت کمتری نسبت به شرایط مستعرق
داشته باشند برای دانه ای که در تماس با آب است و روی سطح آن رطوبت آزاد وجود دارد درصد رطوبت آزاد را می توان
با کسر کردن مقدار جذب آب را کل رطوبت تعیین شده توسط آزمایش بدست آورد.
روش تشریح شده در این آزمایش برای تعیین جذب آب دانه هایی که شرایط دیگرد غیر از 24 ساعت غر قاب بودن دارند
نیز مناسب است مقادیر بدست آورده شده برای جذب آب و چگالی فضایی دانه ها با روشهای دیگر با نتایجی که از 24
ساعت خیساندن دانه ها در آب بدست می آید متفاوت است .
خلل و فرج داخل دانه های سبک ممکن است بعد از 24 ساعت مستغرق بودن در آب باشند ولی اشباع نشوند بدین
لحاظ این آزمایش برای دانه های سبک توصیه نمی شود.
وسایل مورد نیاز در آزمایش
*ترازو با دقت 05/0 درصد
*ظرف مخصوص نمونه
*مخزن آب به صورت آب بندی شده برای توزین ظرف حاوی نمونه
*الک شماره 4 یا شماره های دیگر برای تطبیق دانه بندی
نمونه برداری
نمونه دانه ها را کاملا مخلوط کرده و به روش 4/1 کردن مقدار تقریبی مورد نیاز برای انجام آزمایش را برمی دارند مصالح
از الک شماره 4 به صورت خشک و به کمک شستشو با آب عبور داده می شود تا خاک دیگر موادی که سطوح دانه ها
را پوشانده اند از آنها جدا شوند اگر مصالح سنگی درشت دانه دارای مقدار قابل توجهی ذرات ریز تراز الک شماره 4
باشند در جدول زیر حداقل وزن نمونه های مورد استفاده ارائه شده است .
|
حداقل وزن نمونه کیلوگرم (پوند) |
حداکثر اندازه اسمی دانه ها میلیمتر (اینچ ) |
|
(4/4)2 (6/6)3 (8/8)4 (11)5 (18)8 (26)12 (40)18 (55)25 (88)40 (110)50 (165)75 (276)125 |
(2/1) . 5/12 یا کمتر (3/4) 19 (1) 25 (5/1) 5/37 (2) 50 (5/2) 63 (3) 75 (5/3) 90 (4) 100 (5/4) 112 (5) 125 (6) 150 |
روش انجام آزمایش
نمونه را تا رسیدن به وزن ثابت در دمای 5± 110 درجه سانتیگراد خشک کنید سپس آن را به مدت 1 تا 3 ساعت در
دمای اتاق قرار دهید تا سرد شود برای نمونه هایی که حداکثر اندازه دانه های آنها 5/37 میلیمتر یا بزرگتر است نمونه را
تا آنجا که جابجا کردن آن با دست امکان پذیر باشد سرد کنید سپس دانه را به مدت 4± 24 ساعت در دمای اتاق داخل
آب نگه دارید اگر دانه هایی که برای تهیه مخلوط بتن به کار می روند در شرایط رطوبت طبیعی باشند می توتن خشک
کردن اولیه نمونه برای رسیدن به وزن ثابت را حذف کرد همچنین اگر بتوان سطوح دانه های نمونه را در طول آزمایش
مرطوب نگه داشت از خیساندن دانه ها به مدت 24 ساعت نیز می توان صرف نظر کرد.
نمونه را از داخل آب خارج ساخته و آن را روی پارچه ی جاذب روبت پهن کنید تا لایه های آب قابل روئیت از روی دانه ها
رفع شود ذرات بزرگتر را جداگانه باید دقت کنید که در حین خشک کردن دانه ها می توان از یک جریان هوای گرم کمک
گرفت باید دقت کنید که در حین خشک کردن سطح دانه ها آب داخل منافذ آنها خشک نشود نمونه را که در شرایط
اشباع با سطح خشک قرار دارد توزین نموده و وزن آن را با دقت 5/0 گرم یا 05/0 درصد وزن نمونه یادداشت نمائید.
بلافاصله پس از توزین نمونه اشباع با سطح خشک را در ظرف نمونه قرار داده وزن آن را در آب با دمای 7/1 ± 23درجه
سانتیگراد و وزن مخصوص 2 ± 997 کیلوگرم بر متر مکعب تعیین کنید قبل از توزین نمونه باید دقت کنید که هنگام فرو
بردن ظرف در آب با تکان دادن ان هوای محبوس بین دانه ها خارج شده باشد . مجددا" نمونه را در دمای 5± 110 درجه
سانتیگراد تا رسیدن به وزن ثابت خشک کنید و سپس به مدت 1 تا 3 ساعت آن را در دمای اتاق قرار دهید تا سرد شود
و بار دیگر آن را وزن کنید.
محاسبات
چگالی فضایی دانه ها در دمای 23/23 درجه سانتیگراد به صورت زیر محاسبه می شود
A =وزن نمونه خشک شده در هوا
B=وزن نمونه اشباع با سطح خشک در هوا
C=وزن نمونه اشباع در آب گرم
چگالی فضایی در دمای 23/23 درجه سانتیگراد بر اساس وزن دانه های اشباع شده با سطح خشک به کمک رابطه زیر
بدست می آید .
B/ (B-C) چگالی فضایی
چگالی ظاهری در دمایی 23/23 درجه سانتیگراد با استفاده از معادله زیر تعیین می شود
A/(A-C) چگالی ظاهری
چگالی های متوسط وقتی که نمونه به چند قسمت با اندازه های مختلف تقسیم شده و مورد آزمایش قرار گرفته باشد
G در اینجا :
G =چگالی متوسط
جذب آب بابر است با
(B –A)/A×100 جذب آب
مقدار درصد جذب آب متوسط وقتی که نمونه به چند قسمت با اندازه های مختلف تقسیم شده و مورد آزمایش قرار
گرفته باشد مقدار جذب آب متوسط بصورت میانگین وزنی مقادیر بدست آمده از بند محاسبه می شود .
در این رابطه A درصد جذب آب متوسط
