بخش 3

این دستگاه باید دارای قابلیت اعمال بار با سرعت و مقداری که در بند ۴-۵ تعیین شده است را داشته باشد. دستگاه باید مطابق با الزامات بند ۲-۷ (فک تکیه‌گاهی کروی در بالا و فک نگه‌دارنده ثابت در پایین) باشد. نمونه باید با تجهیزات دستگاه‌های بند ۲-۳ مطابقت داشته باشد.

برای تعیین مدول ارتجاعی از یک وسیله حساس متصل و یا غیر متصل (یادآوری) با حساسیتی حدود ۵×۱۰⁻⁶ میانگین تغییر طول خطوط¹ استفاده می‌شود. این وسیله در طرفین آزمونه، بین نقاط تماس دو بست حلقوی دستگاه با آزمونه واقع بوده و نسبت به محور استوانه قرینه است. طول مؤثر خطوط مورد نظر یعنی فاصله نقاط تماس فوق از یکدیگر که اندازه‌گیری می‌شود، نباید از سه برابر بزرگ‌ترین دانه شن موجود در بتن کمتر باشد و یا از دو سوم ارتفاع آزمونه تجاوز نماید.
مناسب‌ترین اندازه برای فاصله بین دو نقطه تماس حدود یک دوم ارتفاع آزمونه است، نقاط تماس دستگاه باید به خوبی به آزمونه محکم شده باشد به طوری که هیچ گونه لغزش بعدی بین این نقاط و آزمونه ایجاد نشود. تغییر طول خطوط را می‌توان جداگانه در طرفین استوانه اندازه‌گیری نمود و سپس میانگین آن‌ها را محاسبه کرد و یا از دستگاه اندازه‌گیری مطابق شکل ۱ استفاده کرد.

1. Compressometer

شکل ۱- دستگاه مناسب برای اندازه‌گیری تغییر شکل طولی

این دستگاه شامل دو بست حلقوی است که یکی کاملا به آزمونه محکم شده (B در شکل ۱) و دیگری فقط در دو نقطه قرینه محوری در روی پیرامون محیط آزمونه متصل شده است (C در شکل ۱)، بدین ترتیب می‌تواند حول محور که از این دو نقطه می‌گذرد، بچرخد. روی بست حلقوی آزاد در بین دو نقطه اتکا، میله‌ای محوری جهت ثابت نگه‌داشتن فاصله بین دو بست، وجود دارد (A در شکل ۱) بدین ترتیب تغییر طول بین دو بست حلقوی در دو نقطه قرینه روی محیط آزمونه (که توسط گیج¹ خوانده می‌شود) برابر با مجموع جابه‌جایی ناشی از تغییر شکل آزمونه و جابه‌جایی ناشی از حرکت بست حلقوی حول میله محوری خواهد بود (شکل ۲ را ببینید).

اگر ضریب پواسون مورد نظر باشد، کرنش عرضی باید از طریق (الف) یک دستگاه اندازه‌گیری تغییر شکل عرضی غیر متصل، که تغییرات قطر آزمونه را در وسط ارتفاع آن با دقت ۰/۵ μm اندازه‌گیری می‌نماید، تعیین شود. یا (ب) استفاده از دو کرنش‌سنج متصل که به طور جانبی درست در دو نقطه قرینه در وسط ارتفاع آزمونه نصب شده است و قادر به اندازه‌گیری کرنش جانبی با دقت نسبی نزدیک به ۵×۱۰⁻⁶ باشد. برای اندازه‌گیری توام تغییر شکل طولی و عرضی، یک وسیله غیر متصل توصیه می‌شود (شکل

1.Extensometer

۳ را ببینید). این دستگاه دارای بست حلقوی سومی است (که شامل دو بخش مساوی است) که بین دو بست حلقوی دستگاه تغییر شکل طولی قرار دارد و در دو نقطه قرینه قطری به آزمونه متصل شده است. در بین این دو نقطه از یک میله محوری کوتاه استفاده‌شده (A′ در شکل ۳) که مجاور میله محوری بلند بوده و فاصله بین بست حلقوی پایین و وسطی را ثابت نگه می‌دارد. لولای موجود روی بست حلقوی وسط در نقطه لولایی امکان چرخش دو قسمت بست را حول سطح افقی میسر می‌سازد. در نقطه قرینه بر روی خط تقارن، دو قسمت بست حلقوی وسط به یک گیج یا ابزار اندازه‌گیری دیگر با دقت ۱/۲۷ μm متصل می‌شوند.

شکل ۳- ترکیب مناسبی از دستگاه اندازه‌گیری تغییر شکل طولی و عرضی

اگر فاصله‌های میله محوری و گیج از سطح تراز عمود بر دو نقطه تکیه‌گاه بست وسطی، برابر باشد، تغییر شکل عرضی قطر آزمونه مساوی یک دوم عدد خوانده‌شده از روی گیج است. اگر این فواصل برابر نباشد، تغییر شکل عرضی قطر آزمونه از معادله (۲) تعیین می‌شود.

که در آن:
d′ تغییر شکل عرضی قطر آزمونه بر حسب میکرون؛
g′ درجه گیج به دست آمده در عرض بر حسب میکرون؛
e′_h فاصله عمودی بین میله محوری تا سطح عمود بر نقاط تکیه‌گاه بر روی بست حلقوی وسطی با تقریب ۰/۲ میلی‌متر؛ e′_g فاصله عمودی بین گیج تا سطح عمود بر نقاط تکیه‌گاه بر روی بست حلقوی میانی با تقریب ۰/۲ میلی‌متر.