بخش 4

آزمایشگاهی که برای آماده سازی آزمونه‌ها درنظر گرفته می‌شود باید دمایی معادل ۲۰±۲ درجه سانتی گراد و رطوبتی بالاتر از ۵۰ درصد داشته باشد. رطوبت و دمای اطاق یا محفظه مرطوب که قالبها در آنجا نگهداری می‌شوند باید

1- Jolting

دارای دمای ۲۰±۱ درجه سانتی گراد و رطوبتی بیش از ۹۰ درصد باشند.

ظرف نگهداری باید به صفحات مشبک برای عمل آوری¹ آزمونه در آب مجهز شده باشد. جنس این صفحات باید بگونه‌ای باشد تا با سیمان واکنش ندهد. دمای آب باید ۲۰±۱ درجه سانتی گراد باشد.

دما و میزان رطوبت هوا در آزمایشگاه و همچنین دمای آب ظرف نگهداری بایستی حداقل روزی یکبار در طول کار ثبت گردد، همچنین دما و میزان رطوبت اطاق یا محفظه مرطوب بایستی حداقل هر ۴ ساعت یکبار ثبت شود.

سیمان، ماسه، آب و کلیه تجهیزات آزمون باید دمایی حدود ۲۰±۲ درجه سانتی گراد داشته باشند و در صورت استفاده از مهارگر دما، میانگین دمای ۲۰ درجه سانتی گراد روی آن تنظیم گردد.

رواداری‌های نشان داده شده در شکل‌های شماره ۱ تا ۵ مهم بوده و در روش آزمون به منظور عملکرد صحیح دستگاه، باید اعمال گردد.

هنگامی که در اندازه‌گیری‌های کنترلی این حدود بدست نیاید، باید دستگاه مورد نظر مرجوع، تعمیر و یا تنظیم گردد. ثبت این کنترل‌ها باید در کلیه موارد صورت پذیرد.

اندازه‌گیری‌های پذیرش دستگاه‌های جدید شامل، وزن، حجم و ابعاد باید مطابق با حدود مجاز درج شده در این استاندارد بوده و مورد توجه خاص قرار گیرد. در ساخت این دستگاه‌ها نباید از موادی استفاده نمود که بر روی نتایج تأثیر بگذارند.

حدود ابعاد نشان داده شده در شکل‌ها می‌تواند راهنمای سازنده دستگاه قرار گیرد. این ابعاد شامل حدود رواداری مورد قبول نیز می‌باشد.

1- Curing

مخلوط کن اساساً شامل:

۴–۳–۱ کاسه مخلوط کن از جنس فولاد ضدزنگ با ظرفیت حدود ۵ لیتر، با شکل و ابعاد مشخصی که در شکل شماره ۱ نشان داده شده، می‌باشد. این کاسه باید مجهز به قسمت یا وسیله‌ای باشد که به پایه دستگاه همزن محکم شده تا در هنگام اختلاط تکان نخورد، همچنین ارتفاع کاسه باید متناسب با ارتفاع تیغه باشد به نحوی که، فاصله بین بدنه کاسه و تیغه در تنظیم نهایی حفظ شود.

۴–۳–۲ تیغه مخلوط کن از جنس فولاد ضد زنگ مطابق با شکل شماره ۱ که شامل محور اصلی بوده بطوری که تیغه در یک صفحه حول این محور حرکت کند و این حرکت بوسیله یک الکتروموتور با سرعتهای کنترل شده انجام می‌گیرد. دو جهت چرخش، باید مخالف همدیگر که سرعت آنها اختلافی بیش از یک دور در دقیقه با هم ندارند، باشد.

هنگامی که بیش از یک همزن استفاده می‌شود، تیغه‌ها و کاسه‌های مورد استفاده باید با یکدیگر قابل انطباق و تنظیم باشند.

فاصله بین تیغه و کاسه که در شکل شماره ۱ نشان داده شده باید با دقت کنترل شود. هنگامی که تیغه در کاسه خالی و در نزدیکترین فاصله ممکن با دیواره قرار می‌گیرد، اندازه این فاصله ۳±۱ میلی‌متر، می‌باشد. در مواقعی که اندازه‌گیری مشکل باشد، می‌توان از فیلرهای اندازه‌گیری، استفاده نمود.

مخلوط کن در هنگام تهیه ملات باید با سرعتهای مندرج در جدول شماره ۱، بچرخد.

≈200 ≈30 ≈180 6±2 ≈16 ≈13 8±1 3±1 ≈6 ≈9 ≈130 1 2

راهنمای شکل:
۱– کاسه ۲– تیغه
ابعاد همگی براساس میلی متر

قالب شامل سه خانه (قسمت) افقی می‌باشد بطوریکه سه آزمونه منشوری با ابعاد مقطع ۴۰×۴۰ میلی متر و طول ۱۶۰ میلی متر را می‌تواند بطور همزمان آماده نماید. شکل شماره ۲، یک قالب را نشان می‌دهد.

قالب بایستی از فولاد به ضخامت حداقل ۱۰ میلی متر ساخته شود. هر یک از سطوح داخلی قالب باید دارای سختی حداقل معادل ۲۰۰HV¹ باشد.

۱– سختی ویکرز

یادآوری ۱– توصیه می‌شود سختی بدنه حداقل ۴۰۰HV باشد.

ساخت قالب باید به نحوی باشد که آزمونه ها در هنگام جابجایی و تخلیه، دچار صدمه و آسیب نشوند. کف قالبها باید از فولاد ماشین کاری شده و یا چدن تهیه شده باشد. موقعی که قالب بسته می‌شود باید کلیه صفحات قالب کاملاً به یکدیگر و صفحه کف بسته شوند و هیچگونه کجی و یا نشتی قابل مشاهده حین آزمون نداشته باشد. صفحه کف باید بتواند به قدر کافی به نشیمنگاه میز تراکم محکم شود تا هیچگونه لرزش ثانویه‌ای ناشی از لقی را تولید ننماید.

یادآوری ۲– قالب و دستگاه تراکم، ممکن است از دو سازنده متفاوت خریداری شده باشد که احتمال اختلاف در ابعاد آنها وجود دارد، این مسئله باید از طرف خریدار مورد توجه قرار گیرد.

هر یک از قطعات قالب باید با علائم مشخص ممهور شده باشند تا هنگام بستن قالب مشکلی بوجود نیاید و همچنین قطعات قالب با یکدیگر عوض نشوند. قالب باید الزامات زیر را برآورده سازد:

الف– ابعاد داخلی و رواداری هر قالب به صورت زیر باشد:

طول: ۱۶۰±۱ میلی متر
پهنا: ۴۰±۰/۲ میلی متر
عمق: ۴۰±۰/۱ میلی متر

ب– ناهمواری کلیه سطوح داخلی نباید بیشتر از ۰/۰۳ میلی متر باشد (به بند ۲–۱۴ استاندارد بند ۲–۲ مراجعه کنید).

ج– رواداری گونیا بودن کلیه سطوح عمود نسبت به سطح کف قالب و سطوح داخلی مجاور که به عنوان مرجع می‌باشند، نباید بیشتر از ۰/۲ میلی متر باشد. (به بند ۸–۱۴ استاندارد بند ۲–۲ مراجعه کنید).

د– بافت سطحی هر یک از سطوح داخلی طبق استاندارد بند ۲–۳ نباید زبرتر از $N_8$ باشد.

در صورتی که هر یک از موارد فوق از حدود مجاز افزایش پیدا کردند قالب باید تعویض گردد.

160±1 40,1±0,1 40,0±0,2 40,0±0,2 40,0±0,2 ۱

راهنمای شکل:
۱– جهت برداشتن ملات اضافی به صورت حرکت اره‌ای
ابعاد برحسب میلی متر

وزن قالب باید با نیازمندیهای مندرج در بند ۶–۴ مطابقت داشته باشد. هنگام بستن قالب تمیز شده و آماده برای استفاده، با یک ماده درزگیر مناسب محل اتصال قالبها را از بیرون پوشش دهید. سطوح داخلی قالب را با یک لایه نازک از روغن بپوشانید.

یادآوری ۱– بعضی روغنها روی گیرش سیمان تأثیر می‌گذارند، به همین دلیل برای این کار بهتر است از روغنهای پایه معدنی مخصوص قالب استفاده شود.

به منظور تسهیل در پرکردن قالبها می‌توان از قیف فلزی با دیواره قائم به ارتفاع ۲۰ تا ۴۰ میلی متر استفاده نمود. دقت کنید که دیواره‌های قیف با دیواره‌های قالب بیشتر از یک میلی متر همپوشانی نداشته باشند.

دیواره‌های خارجی قیف باید درست بالای قالب و در موقعیت صحیح واقع شوند.

به منظور پخش و هم سطحی مخلوط سیمان، دو پخش کننده و یک خط کش سرزن، از نوعی که در شکل شماره ۳ نشان داده شده، باید به کار رود.

الف: ≈54 ≈50 (D+≈15) ≈8 ≈8 38,0±1,5 1
ب: ≈54 ≈50 (D+≈5) ≈8 ≈8 38,0±1,5 1
ج: ≈30 ≈300 ≥2

راهنمای شکل:
الف) پخش کننده بزرگ
ب) پخش کننده کوچک
ج) خط کش سرزن
۱) D، ارتفاع قیف
ابعاد برحسب میلی متر

این دستگاه مشابه آنچه در شکل شماره ۴ نشان داده شده، با الزامات زیر می‌باشد:

1- Jolting

دستگاه دارای یک میز مستطیلی که به دو بازوی سبک به یک محور که به فاصله ۸۰۰ میلی متر از مرکز میز قرار دارد محکم بسته شده است. میز در مرکز قسمت پایینی از طریق یک محور گرد برآمده، که در شکل نشان داده شده با دستگاه ارتباط پیدا کرده است. زیر محور گرد برآمده یک پایه نشیمنگاه با سطح بالایی مسطح قرار داده شده است.

در حالت سکون نقطه تماس محور گرد برآمده با پایه توقفگاه بصورت عمودی خواهد بود. وقتی محور روی نشیمنگاه بحالت سکون قرار گیرد، قسمت بالایی میز باید افقی، بطوریکه سطح هر یک از چهار گوشه میز نباید بیش از ۱ میلی متر انحراف داشته باشد. ابعاد میز باید مساوی و یا بزرگتر از صفحه پایه دستگاه باشد و همچنین گیره‌هایی برای اتصال محکم قالب به میز پیش بینی شده شود.

وزن کل مجموعه، اعم از میز، بازوها، قالب خالی، قیف و گیره‌ها باید حدود ۲۰±۰/۵ کیلوگرم باشد. بازوهایی که مجموعه میز را به محور نوک تیز وصل می‌کنند باید محکم و بصورت لوله‌ای با قطر خارجی حدود ۱۷ تا ۲۲ میلی متر و از جنس فلز مطابق استاندارد بند ۲–۵ ساخته شده باشند.

کل وزن بازوها باید حدود ۲/۲۵±۰/۲۵ کیلوگرم باشد.

بلبرینگهای محور، بایستی از نوع توپی یا غلطکی بوده و دارای صفحه پوششی جهت جلوگیری از ورود ذرات گرد و غبار و سایر ذرات ریز دیگر باشد. جابجایی افقی مرکز میز که باعث بازی کردن محور خواهد شد نباید از یک میلی متر تجاوز کند. محور گرد برآمده و نشیمنگاه باید از جنس فولاد سخت با حداقل سختی ۵۰۰HV ساخته شده باشد. انحنای محور گرد برآمده باید به ازای هر میلی متر ۰/۰۱ میلی متر باشد.

در هنگام کار دستگاه، میز بوسیله یک بادامک، بلند شده و سپس اجازه می‌دهد که بصورت آزاد از ارتفاع ۱۵±۰/۳ میلی متر قبل از برخورد محور گرد برآمده با نشیمنگاه سقوط کند. بادامک از جنس فولاد سخت با حداقل سختی ۴۰۰HV می‌باشد و میل بادامک باید در داخل بلبرینگ آنچنان تعبیه شده باشد که همیشه سقوط آزادی معادل ۱۵±۰/۳ میلی متر داشته باشد. بادامک باید بوسیله یک الکتروموتور ۲۵۰ واتی که بوسیله یک چرخ دنده کاهنده به منظور رسیدن به دور یکنواخت یک دور در ثانیه به حرکت درآید. دستگاه باید دارای یک ساز و کار کنترلی یا شماره انداز با قابلیت تنظیم ۶۰±۳ ضربه را داشته باشد و دقیقاً روی ۶۰ ضربه تنظیم گردد.

موقعیت قالب روی میز باید طوری باشد که امتداد ابعاد اجزاء تشکیل دهنده دستگاه در جهت امتداد بازوها و عمود بر محور چرخش بادامک باشد. علائم مرجع مناسب برای تسهیل در محل قرارگیری قالب باید فراهم شود بطوریکه مرکز تشکیلات مرکزی دستگاه دقیقاً بالای نقطه برخورد قرار داده شود.

دستگاه باید روی یک سکو بتنی با وزن حدود ۶۰۰ کیلوگرم قرار داده شود و حجم سکو باید حدود ۰/۲۵ متر مکعب باشد.

همچنین ابعاد و ارتفاع داده شده جهت عملیات مناسب برای قالب رعایت شود. تمام سکوی بتنی باید روی یک صفحه کشسان مثل لاستیک طبیعی قرار گیرد تا جداسازی مناسبی برای جلوگیری از تأثیرگذاری لرزش‌های احتمالی بیرونی باشد.

پایه دستگاه باید بطور هم سطح به سکوی بتنی بوسیله میل مهار پیچدار محکم و یک لایه نازک از ملات بین پایه دستگاه و سکوی بتنی قرار داده شود تا از عدم انتقال لرزش به دستگاه اطمینان حاصل گردد.

≈800 ≈100 15,0±0,3 1 2 3 4
نمای روبرو
نمای بالا

راهنمای شکل:
۱– محور گرد برآمده
۲– دنباله رو بادامک
۳– بادامک
۴– نشیمنگاه یا توقفگاه
ابعاد برحسب میلی متر

مقاومت خمشی را می‌توان با یک دستگاه مخصوص این آزمون یا وسیله مناسبی که در دستگاه مقاومت فشاری به کار می‌رود اندازه‌گیری نمود. دستگاه باید به ابزار و یا قسمتهای زیر مجهز باشد:

– دستگاه باید قابلیت بارگذاری تا ۱۰ کیلونیوتن با دقت ±۱ درصد نیروی ثبت شده در بیش از $\frac{4}{5}$ مقادیر بالای محدوده بار داده شده و همچنین سرعت بارگذاری معادل ۵۰±۱۰ نیوتن بر ثانیه را داشته باشد. دستگاه باید مجهز به تجهیزات خمش، مشتمل بر دو غلطک تکیه گاهی فولادی با قطر ۱۰±۰/۵ میلی متر که دهانه محور تا محور دو غلطک ۱۰۰±۰/۵ میلی متر همچنین غلطک سوم بارگذاری فولادی با همان ابعاد که در وسط دو غلطک دیگر تعبیه شده، باشد.

طول این غلطکها بین ۴۵ و [ناخوانا] میلی‌متر است. ترتیب بارگذاری در شکل شماره ۵ نشان داده شده است.

10,0±0,5 10,0±0,5 100,0±0,5 ≈30 ≈160 ≈40 45,5±2,5
نمای روبرو
نمای جانبی

ابعاد برحسب میلی متر

سه صفحه عمودی از بین محورهای سه غلطک بطور موازی عبور داده شده تا آنها را با فواصل یکسان از یکدیگر و در جهت نمونه‌های تحت آزمون بصورت موازی باقی نگه دارد.

یکی از غلطکهای تکیه گاهی و غلطک بارگذاری باید بتوانند کمی حرکت کنند تا امکان توزیع یکنواخت بار بر روی عرض آزمونه بدون هرگونه اعمال تنش و پیچش فراهم گردد.

یادآوری– در صورتی که فقط اندازه‌گیری نیروی فشاری یا مقاومت فشاری مدنظر باشد، تهیه و تدارک این دستگاه اختیاری است و به منظور دو نیم کردن منشور آزمونه، طبق بند ۱–۹ که شرح داده شده عمل نمایید.

دستگاه آزمون باید ظرفیت مناسبی برای آزمون داشته باشد. این دستگاه باید دقتی معادل ±۱ درصد بار ثبت شده در بالای $\frac{4}{5}$ محدوده نیروی استفاده شده و همچنین سرعت بارگذاری معادل ۲۴۰۰±۲۰۰ نیوتن بر ثانیه را داشته باشد.

این دستگاه باید مجهز به وسایلی باشد که بتوان نیروی گسیختگی را پس از اتمام بارگذاری ثبت نمود.

محور عمودی سمبه یا پیستون باید با محور عمودی دستگاه منطبق بوده و در زمان بارگذاری جهت حرکت سمبه یا پیستون در طول محور عمودی دستگاه قرار گرفته باشد، بنابراین برآیند نیروها درست از مرکز نمونه عبور می‌کند. سطح استوانه پایینی دستگاه باید نسبت به محور آن عمود بوده و در حین بارگذاری نیز عمود باقی بماند.

مرکز نشیمنگاه کروی فک بالایی باید در نقطه برخورد محور عمودی دستگاه با سطح پایینی فک بالایی دارای رواداری ±۱ میلی متر باشد.

فک بالایی برای تنظیم تماس با نمونه باید بصورت آزاد باشد، اما در زمان بارگذاری وضعیت نسبی فک‌های بالا و پایین ثابت باقی می‌مانند.

دستگاه آزمون باید مجهز به فکهایی از جنس تنگستن کاربید یا فولاد سخت شده با سختی حداقل ۶۰۰HV باشد. این فکها باید حداقل ۱۰ میلی متر ضخامت، ۴۰±۰/۱ میلی متر پهنا و ۴۰±۰/۱ میلی متر طول داشته باشند. همواری سطح آنها نیز مطابق بند ۲–۱۴ استاندارد بند ۲–۲ در بالای پهنای سطح نمونه نباید از ۰/۰۱ میلی متر تجاوز نماید. بافت سطح آنها نیز طبق استاندارد ISO 1302 نباید نرمتر از $N_3$ و زبرتر از $N_6$ باشد.

یادآوری ۱– دو صفحه کمکی از جنس کاربید تنگستن و یا فولاد سخت با سختی حداقل ۶۰۰HV و ضخامت حداقل ۱۰ میلی متر و مطابق الزامات صفحات موردنظر می‌تواند جایگزین شود. باید شرایطی فراهم شود تا تطابق مرکز صفحات کمکی نسبت به محور سیستم بارگذاری با دقت ±۰/۵ میلی متر ایجاد گردد. همچنین تطابق مرکز صفحات کمکی باید با رواداری ±۰/۵ میلی متر رعایت شود.

در صورتیکه نشیمنگاه کروی در دستگاه آزمون وجود نداشت و یا قطر نشیمنگاه کروی بزرگتر از ۱۲۰ میلی متر بود باید از وسیله مطابق با بند ۴–۹ استفاده نمود.

یادآوری ۲– دستگاه آزمون ممکن است با دو محدوده نیروسنجی یا بیشتر تجهیز شده باشد. بیشترین مقدار عدد دستگاه اندازه‌گیر با محدوده کوچکتر باید تقریباً $\frac{1}{5}$ بیشترین مقدار درج شده بر روی دستگاه اندازه‌گیر با محدوده بزرگتر باشد.

یادآوری ۳– دستگاه آزمون بهتر است قابلیت تنظیم نرخ بارگذاری خودکار و ثبت نتایج را داشته باشد.

یادآوری ۴– نشیمنگاه کروی دستگاه ممکن است جهت راحتی تنظیم در تماس با نمونه روغنکاری شود، ولی این عمل باید طوری انجام گردد که در هنگام آزمون، فک بارگذاری نتواند در زیر بار جابجا شود. از روغنهایی که در زیر فشار خواص خود را از دست می‌دهند حتی الامکان استفاده نگردد.

هنگامی که در بند ۸–۴ استفاده از وسیله مخصوص مورد نیاز باشد (شکل شماره ۶ را ببینید) آن را بین فکهای دستگاه جهت انتقال بار به سطوح آزمونه قرار دهید.

صفحه پایینی وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری می‌تواند همراه فک پایینی دستگاه فشار یکجا باشد. فک بالایی وسیله مخصوص اندازه‌گیری بار وارده را از طریق یک نشیمنگاه کروی از فک بالایی دستگاه فشار دریافت می‌کند.

این صفحات به نحوی ساخته شده که امکان حرکت آرام در جهت عمودی را بدون اصطکاک امکان‌پذیر می‌کند. وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری باید تمیز نگه داشته شود و نشیمنگاه کروی بصورت آزاد حرکت نماید و در جهتی که فک در شروع کار با سطح آزمونه منطبق باشد، قرار داده شود و سپس در طول آزمون ثابت باقی بمانند. سایر الزامات بیان شده در بند ۸–۴ برای استفاده از وسیله مخصوص آزمون مقاومت فشاری باید به کار گرفته شود.

یادآوری ۱– نشیمنگاه کروی وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری می‌تواند روغنکاری شود، اما این روغنکاری نباید به میزانی باشد که باعث جابجایی فک در حین بارگذاری گردد. روغنهایی که در فشار زیاد خواص خود را از دست می‌دهند مناسب نیستند.

1- Jig

یادآوری ۲– پس از اتمام آزمون (شکست نمونه)، مجموعه باید به جای اولیه خود بازگردانده شود.

4 5 3 1 2 6 7 10 8 9 11

راهنمای شکل:
۱– بلبرینگها
۲– مجموعه کشویی
۳– فنر برگشتی
۴– نشیمنگاه کروی
۵– فک بالایی دستگاه
۶– نشیمنگاه کروی وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری
۷– فک بالایی وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری
۸– آزمونه
۹– فک پایینی وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری
۱۰– وسیله مخصوص اندازه‌گیری مقاومت فشاری
۱۱– فک پایینی دستگاه مقاومت فشاری

ترازو با دقت ±۱ گرم