بخش 3

دستگاه بلین اساسا شامل یک وسیله برای مکش مقدار معینی هوا از میان یک بستر¹ آماده شده از سیمان که تخلخل آن معین می‌باشد، است. تعداد و اندازه روزنه‌ها در یک بستر آماده با تخلخل معین، تابعی از اندازه ذرات و تعیین نرخ جریان هوا از میان بستر است. دستگاه ارائه شده در شکل۱ باید به ویژه شامل قطعات بیان شده در بندهای۳–۱–۲ تا۳–۱–۸ باشد.

پیسـتون؛ قطر16 mm؛ وجه مسطح3.0±0.3 mm؛ طولی که عمق بستر15.0±1.0 mm را ایجاد می‌کند؛ لقی بین پیستون و سلول نباید بیشتر از۰/۱ میلی‌متر باشد. سلول و پیستون: Cell؛ قطر12.70±0.10 mm؛ ضخامت1.5 mm؛ لبه3 mm؛ ارتفاع55±10 mm؛ بستر15±1.0 mm؛ صفحه مشبک0.9±0.1 mm؛ کاغذ صافی؛ صفحه مشبک با۳۰ تا۴۰ سوراخ به قطر یک میلی‌متر به طور منظم پخش شده‌اند. مانومتر: لوله شیشه‌ای9 mm O.D.؛ شیر یا گیره؛50 mm؛125 to145 mm؛110±1 mm؛70±1 mm؛15±1 mm؛125 to160 mm؛ نشان‌های(۱)،(۲)،(۳)،(۴)؛ بخش اتصال مادگی مخروط استاندارد(۱۹/۳۸) برای چفت شدگی با انتهای سلول؛ بخش اتصال مخروط استاندارد(۱۹/۳۸) برای چفت شدگی با بخش مادگی مانومتر.

1 -Bed

سلول باید شامل یک استوانه محکم با قطر داخلی (۱۲/۷۰±۰/۱۰) میلی‌متر از نوع فولاد ضد زنگ سخت¹ ساخته شده باشد. داخل سلول باید دارای پرداخت۰/۸۱ میکرومتر باشد. بالای سلول باید با محور اصلی آن زاویه قائمه داشته باشد. قسمت پایینی سلول باید با انتهای بالایی مانومتر² چفت‌شدگی غیر قابل نفوذ به‌وسیله هوا به‌وجود آورد، به‌طوری که نشت هوا بین سطوح اتصال وجود نداشته باشد. یک لبه۰/۵ میلی‌متر تا یک میلی‌متر دور تا دور داخل سلول باید به صورت یکپارچه از خود ساختمان آن یا حلقه‌ای چفت شده در فاصله (۵۵±۱۰) میلی‌متر از بالای سلول برای نگهداری صفحه مشبک وجود داشته باشد. بالای سلول باید به یک گلویی برآمده متصل باشد تا خارج کردن آن از مانومتر آسان باشد.

یادآوری– فولاد ضد زنگ نوع۳۰۳ طبق استاندارد بند۲–۱ برای ساخت سلول و پیستون مناسب است.

صفحه مشبک باید از فلز غیرخورنده با ضخامت (۰/۹±۰/۱) میلی‌متر ساخته، دارای۳۰ سوراخ تا۴۰ سوراخ به قطر یک میلی‌متر که در سطح آن به‌طور منظم پخش شده‌اند، باشد. صفحه باید متناسب با داخل سلول باشد تا به راحتی داخل آن قرار گیرد. مرکز یک طرف صفحه مشبک باید دارای علامت یا نوشته‌ای باشد که آزمایش‌گر هنگامی که می‌خواهد آن را داخل سلول بگذارد همیشه این وجه را به‌طرف پایین قرار دهد. این علامت یا نوشته نباید تغییری در ابعاد سوراخ‌های صفحه ایجاد کند، نه به پیرامونشان برسد و نه به ناحیه‌ای از صفحه مشبک که روی لبه سلول قرار می‌گیرد، برخورد کند.

پیستون باید از فولاد ضد زنگ و متناسب با داخل سلول با لقی کمتر از۰/۱ میلی‌متر ساخته شده باشد. انتهای پیستون باید با سطح افقی تماس کامل و با محور اصلی زاویه قائمه داشته باشد. باید یک وجه مسطح به عرض (۳/۰±۰/۳) میلی‌متر برای عبور هوا روی یک طرف پیستون تعبیه شود. بالای پیستون باید کلاهکی باشد تا هنگامی که پیستون درون سلول قرار می‌گیرد، کلاهک با بالای سلول در تماس باشد به نحوی که فاصله بین انتهای پیستون و بالای صفحه مشبک (۱۵±۱) میلی‌متر باشد.

کاغذ صافی باید متوسط مانند نوع یک، درجهB، مطابق با استاندارد بند۲–۳ باشد. صفحات کاغذ صافی باید دایره‌ای با لبه‌های صاف و دارای قطری به اندازه داخل سلول باشند.

یادآوری– اگر صفحه‌های کاغذ صافی بیش از حد کوچک باشند، ممکن است قسمتی از سیمان به دیواره داخل سلول واقع در بالای صفحه چسبیده، هدر رود. اگر بیش از حد بزرگ باشند، تمایل به خم شدن داشته و سبب پراکندگی در نتایج خواهند شد.

لولهU شکل مانومتر باید مطابق طرحی که در شکل۱ نشان داده شده است، با استفاده از لوله شیشه‌ای با قطر خارجی اسمی نه میلی‌متر و دیواره استاندارد ساخته شود. بازوی مانومتر (لوله متصل به سلول) باید اتصالی غیر قابل

1 -Austenitic
2- Manometer
3 -Plunger

نفوذ نسبت به هوا با سلول ایجاد کند. بازوی مانومتر که به سلول متصل است باید دارای خطی حک شده پیرامون لوله در فاصله۱۲۵ میلی‌متر تا۱۴۵ میلی‌متر در زیر قسمت مجرای خروجی (خط شماره۴) باشد. همچنین بالای این خط، خطوط دیگری در فواصل (۱۵±۱) میلی‌متر (خط شماره۳)، (۷۰±۱) میلی‌متر (خط شماره۲) و (۱۱۰±۱) میلی‌متر (خط شماره۴) قرار دارد. فاصله انتهای مانومتر تا مجرای خروجی باید در۲۵۰ میلی‌متر تا۳۰۵ میلی‌متر باشد. این مجرا برای مکش در بازوی مانومتر باید متصل به سلول در بالای آن قرار داده شود. یک شیر ساده یا گیره غیر قابل نفوذ نسبت به هوا در کنار مجرای خروجی در فاصله حداکثر۵۰ میلی‌متری از بازوی مانومتر باید قرار داده شود. مانومتر باید محکم به گونه‌ای که بازوها عمودی باشند، نصب شده باشد.

مانومتر باید تا نقطه میانی (خط نشانه شماره۴) با مایع غیر فرار، غیر جاذب رطوبت با چگالی و گرانروی کم مانند دی بوتیل فتالات (دی بوتیل۱ و۲–بنزن دی کربوکسیلات) یا یک روغن معدنی درجه سبک پر شود. مایع باید عاری از هرگونه خرده باشد.

زمان‌سنج باید دارای روش کار ساده برای آغاز و توقف باشد و توانایی خوانش تا نزدیک به۰/۵ ثانیه یا کمتر را داشته باشد. زمان‌سنج باید دقت۰/۵ ثانیه یا کمتر برای فواصل زمانی تا۶۰ ثانیه و دقت۱٪ یا کمتر برای فواصل زمانی۶۰ ثانیه تا۳۰۰ ثانیه را داشته باشد.

واسنجی دستگاه بلین باید با استفاده از سیمان مرجع بند۲–۴ انجام شود. نمونه در زمان آزمون باید دمای اتاق را داشته باشد.

حجم انبوهی پودر بستر متراکم شده را با روش جانشین سازی جیوه طبق روش زیر تعیین کنید:

محتویات یک آمپول نمونه سیمان استاندارد را در یک ظرف شیشه‌ای استوانه‌ای درب‌دار تقریبا۱۲۰ سانتی‌مترمکعب قرار دهید و به مدت دو دقیقه به شدت تکان دهید تا نرم و هر گونه ذرات متراکم و کلوخه شده از هم باز شوند. اجازه دهید ظرف شیشه‌ای بیشتر از دو دقیقه در حالی که درب آن بسته است، ساکن بماند. سپس درب را بردارید و به آرامی به‌هم بزنید تا اجزای ریز که روی سطح پس از نرم کردن ته‌نشین شده‌اند، در سرتاسر نمونه پخش شوند.

جرم سیمان مرجع که برای آزمون واسنجی به‌کار می‌رود و بستر سیمانی با تخلخل (۰/۵۰۰±۰/۰۰۵) ایجاد می‌کند را طبق معادله(۲) محاسبه کنید:

که در آن:
W جرم سیمان لازم بر حسب گرم؛
ρ چگالی آزمونه (برای سیمان پرتلند۳/۱۵ تن بر مترمکعب یا۳/۱۵ گرم بر سانتی‌مترمکعب باید استفاده شود)؛
V حجم انبوهی بستر سیمان بر حسب سانتی‌مترمکعب که مطابق بند۳–۲–۲ تعیین می‌شود؛
ε تخلخل مد نظر بستر سیمان (۰/۵۰۰±۰/۰۰۵) (یادآوری این بند را ببینید).

یادآوری– تخلخل عبارت است از نسبت حجم فضاهای خالی در یک بستر سیمان به حجم کل یا حجم انبوهی بستر (V).

صفحه مشبک را در حالی که طرف علامت‌دار آن رو به پایین است، روی لبه در داخل سلول قرار دهید. کاغذ صافی را روی صفحه مشبک قرار دهید و با میله‌ای که قطرش کمی از قطر سلول کوچکتر است، به سمت پایین فشار دهید. جرم مقدار سیمان محاسبه شده را مطابق بند۳–۲–۴ تا نزدیک۰/۰۰۱ گرم توزین کرده، در سلول قرار دهید. به اطراف سلول آهسته ضربه بزنید تا بستر سیمان مسطح شود. روی سیمان کاغذ صافی قرار دهید و سیمان را با پیستون تا زمانی که کلاهک پیستون با بالای سلول تماس پیدا کند، متراکم کنید. پیستون را به آهستگی اندکی بالا آورده، حدود۹۰ درجه بچرخانید، دوباره متراکم کنید و آن را به آهستگی بردارید. برای هر بار اندازه‌گیری بلین استفاده از کاغذ صافی جدید الزامی است.

دستگاه باید دوباره واسنجی شود (یادآوری این بند را ببینید).

یادآوری– پیشنهاد می‌شود یک نمونه سیمان دیگری به عنوان نمونه‌ای با نرمی استاندارد برای وارسی نتایج اندازه‌گیری شده دستگاه بین واسنجی‌های منظم با نمونه سیمان مرجع تهیه شود.

نمونه سیمان در زمان انجام آزمون باید دمای محیط را داشته باشد.

وزن آزمونه‌ای که برای آزمون استفاده می‌شود باید برابر وزن نمونه استاندارد در آزمون واسنجی باشد، به جز هنگام تعیین نرمی سیمان نوع سه یا دیگر انواع سیمان پرتلند با نرمی زیاد که حجم آن‌ها برای چنین جرمی آن‌قدر زیاد است که فشار شست معمولی نمی‌تواند لبه پیستون را با بالای سلول تماس دهد، در چنین شرایطی وزن سیمان به مقداری است که بتواند یک بستر با تخلخل (۰/۵۳۰±۰/۰۰۵) ایجاد کند. هنگامی که تعیین نرمی برای موادی غیر از سیمان پرتلند و یا برای نمونه سیمان پرتلندی که نمی‌توان برای آن تخلخل خواسته شده را به‌دست آورد، به‌کار می‌رود. جرم نمونه باید به اندازه‌ای باشد که پس از فرآیند تراکم یک بستر متراکم به‌دست آید. به هر حال در هیچ حالتی نباید فشار بیش از شست دست یا فشاری که پس از آن پیستون به‌طرف بیرون جهش کند اعمال کرد.

بستر آزمون سیمان را مطابق بند۳–۲–۵ تهیه کنید.

آزمون‌های نفوذپذیری را مطابق بند۳–۲–۶ انجام دهید، به استثناء این‌که در این آزمون فقط یک بار تعیین زمان عبور بر روی هر بستر لازم است.

که در آن‌ها:
S سطح مخصوص آزمونه بر حسب متر مربع بر کیلوگرم؛
Sₛ سطح مخصوص نمونه استاندارد که در واسنجی دستگاه به‌کار رفته است بر حسب مترمربع بر کیلوگرم (یادآوری۱ را ببینید)؛
T زمان اندازه‌گیری شده بین دو خط نشانه(۲ و۳) که افت سیال مانومتر برای آزمونه رخ دهد بر حسب ثانیه (یادآوری۲ را ببینید)؛
Tₛ زمان اندازه‌گیری شده بین دو خط نشانه(۲ و۳) که افت سیال مانومتر برای نمونه استاندارد به‌کار رفته در واسنجی دستگاه رخ دهد بر حسب ثانیه (یادآوری۲ را ببینید)؛
η گرانروی هوا در دمای انجام آزمون روی آزمونه بر حسب میکروپاسکال ثانیه (µPa.S) (یادآوری۲ را ببینید)؛
ηₛ گرانروی هوا در دمای انجام آزمون روی نمونه استاندارد به‌کار رفته در واسنجی دستگاه بر حسب میکروپاسکال ثانیه (µPa.S)– (یادآوری۲ را ببینید)؛
ε تخلخل بستر آماده شده آزمونه (یادآوری۲ را ببینید)؛
εεₛ تخلخل بستر آماده شده نمونه استاندارد به‌کار رفته در واسنجی دستگاه (یادآوری۲ را ببینید)؛
ρ چگالی آزمونه (برای سیمان پرتلند باید مقدار۳/۱۵ تن بر مترمکعب یا۳/۱۵ گرم بر سانتی‌مترمکعب به‌کار رود)؛
ρₛ چگالی نمونه استاندارد به‌کار رفته در واسنجی دستگاه (۳/۱۵ تن بر مترمکعب یا گرم بر سانتی‌مترمکعب فرض می‌شود)؛

b ثابت معین متناسب با آزمونه (باید برای سیمان هیدرولیکی مقدار۰/۹ به‌کار رود)؛
bₛ ۰/۹، ثابت متناسب با نمونه استاندارد.

یادآوری۱– در گواهی‌نامه خرید نمونه‌های مرجع طبق استاندارد بند۲–۴، مقدار سطح مخصوص مناسب ذکر شده است.

یادآوری۲– مقادیر √η، √ε³ و √T را می‌توان به ترتیب از جدول‌های شماره۱ تا۳ به‌دست آورد.

زمان عبور هوا بر حسب ثانیه، √T = فاکتور مورد استفاده در معادله

مثال:۳۴۴۷ سانتی‌مترمربع بر گرم به۳۴۵۰ سانتی‌مترمربع بر گرم یا۳۴۵ مترمربع بر کیلوگرم گرد می‌شود.

یادآوری– عدم تطابق نتایج، نشان دهنده لزوم بررسی در روش کار و دستگاه است. «دستورالعمل آزمون سیمان» را ببینید.

انحراف از استاندارد یک آزمایش‌گر برای سیمان‌های پرتلند۱/۲٪ به‌دست آمده است (یادآوری را ببینید). بنابراین نتایج دو آزمون صحیح انجام شده توسط یک آزمایش‌گر بر روی نمونه مشابه نباید بیشتر از۳/۴٪ از میانگین‌شان اختلاف داشته باشند.

1-Portland cement-based material

انحراف از استاندارد چند آزمایشگاهی برای سیمان‌های پرتلند۲/۱٪ به‌دست آمده است (یادآوری را ببینید). بنابراین نتایج دو آزمایشگاه مختلف بر روی نمونه‌های یکسان یک ماده نباید بیشتر از۶/۰٪ از میانگین‌شان با یکدیگر اختلاف داشته باشند.

یادآوری– این اعداد ارائه شده، به ترتیب محدوده‌های1S% وd2s% طبق استاندارد بند۲–۲ است.

از آن‌جایی که مواد مرجع پذیرفته شده مناسبی برای تعیین انحراف این روش آزمون وجود ندارد، انحراف تعیین نشده است.