روش تعيين زمان گيرش اوليه و نهايي خمير سيمان

بر اساس استاندارد ملي ايران شماره 392 و دت 113 و 191-82 ASTM C

1- هدف:
تعيين زمان شروع گيرش خمير سيمان و تغيير وضعيت آن به حالت جامد

2- اهميت و كاربرد:
زمان گيرش اوليه مدت زمان سپري شده از لحظه اختلاط آب و سيمان مي‌باشد كه از اين بعد رشد كريستالهاي ناشي از هيدارسيون سيمان به اندازه‌اي است كه رواني خمير رو به كاهش مي‌گذارد. با توجه به اين كه غلظت مخلوط (ميزان آب نسبت به سيمان) در سرعت گيرش سيمان و به عبارتي در سرعت كاهش رواني خمير تاثير مي‌گذارد، آزمايش تعيين زمان گيرش اوليه بايستي با مقدار آب مشخص (غلظت نرمال) صورت گيرد تا اينكه نتايج اين آزمايش براي نمونه‌هاي مختلف سيمان پرتلند قابل مقايسه با يكديگر بوده و يا بتوان اين آزمايش را براي يك نمونه سيمان مشخص نسبت به مقادير قيد شده در مشخصات كارخانه‌اي آن محك زد. در ارتباط با اهميت اين آزمايش، با توجه به اينكه قبل از زمان گيرش اوليه، ميزان گيرش سيمان غير قابل ملاحظه است پس كليه عمليات ساخت، حمل، ريختن، تراكم و پرداخت بتن بايستي در اين محدوده زماني صورت گيرد، در غير اين صورت هرگونه حركت بتن در زماني كه بتن در حال سخت شدن است باعث كاهش پايايي و مقاومت فشاري بتن مي‌گردد، اين موضوع در مواقعي كه فاصله بين محل ساخت و مصرف بتن زياد است و يا اينكه عمليات بتن ريزي با مشكلاتي روبرو مي‌گردد حائز اهميت است در هر صورت بايستي قبل از زمان گيرش اوليه بتن در محل نهايي خود قرار گيرد. كاربرد اين آزمايش شناسايي زمان گیرش انواع سيمان پرتلند است. به عنوان مثال زمان گيرش اوليه سيمان ديرگير بيش از سيمان زودگير يا معمولي در شرايط يكسان مي‌باشد، كه مسلم بايستي براي آن نمونه نخست آزمايش تعيين غلظت نرمال انجام گيرد. همچنين اين آزمايش جهت بررسي كيفيت سيمانهاي مصرفي در كارگاه قابل استفاده است زيرا سيمانهاي فاسد شده داراي زمان گيرش بيش از حد متعارف مي‌باشند. زمان گيرش نهايي مدت زمان سپري شده از لحظه اختلاط آب و سيمان تا زماني است كه كارايي خمير به كلي از بين مي‌رود. بنابراين زمان گيرش نهايي مي‌تواند به عنوان زمان شروع عمليات نهايي هيدراسيون سيمان و خاتمه عمليات گيرش سيمان تلقي گردد.
زمان گيرش نهايي داراي كاربرد وسيعي نمي باشد ولي مي‌تواند جهت تعيين حد زماني عمليات پرداخت و ماله كاري نماي ظاهري بتن قابل استفاده باشد.

3- وسايل آزمايش:
دستگاه ويكات – براي آزمايش ضروري است و اجزاء تشكيل شده دهنده آن در آزمایش شماره 3 شرح داده شده است.
ترازو – حداقل ظرفيت 1 كيلوگرم با دقت 0.1 گرم يا كمتر.
استوانه مدرج – حداقل ظرفيت 200 ميلي ليتر.

4- دما و رطوبت:
درجه حرارت سيمان، آب و اتاق آزمايش در حين تهيه خمير سيمان و قالب گيري بايستي بين 17.7 و 23.3 درجه سانتي گراد باشد، آنگاه قالب سيماني كه براي آزمايش تهيه مي‌شود بايستي در تمام مدت آزمايش در حرارت 1.1±18.9 درجه سانتي گراد و در فضايي كه داراي حداقل 90 درصد رطوبت نسبي باشد و از جريان هوا دور باشد نگهداري شود.

5- روش آزمايش:
تهيه سيمان وآب: مقدار 500 گرم سيمان از نوع استفاده شده در آزمايش غلظت خمير نرمال (آزمايش شماره 3) نمونه برداري كرده و مقدار آبي مطابق غلظت نرمال آزمايش مذكور توزين نماييد. بهتر است نمونه سيمان قبل از توزين، از الك 1.18 ميليمتر الک شماره 16 در سیستم ASTM عبور داده شود تا از عاري بودن سنگ ريزه يا كلوخه اطمينان حاصل شود.
تنظيم دستگاه ويكات: براي اين منظور لازم است سوزن C به ميله B وصل شده، آنگاه در حاليكه سوزن C روي صفحه دستگاه قرار دارد، عقربه متحرك روي عدد صفر پايين تنظيم گردد، در اين صورت مي‌توان فاصله سر سوزن C را از روي دستگا‌ه (كف قالب حاوي نمونه) بوسيله عقربه تعيين نمود.
تهيه خمير سيمان: آب توزين شده در يك ظرفي با فضاي كافي، با نمونه سيمان مخلوط مي‌شود، زمان تهيه خمير از لحظه افزودن آب به سيمان خشك تا آ‎غاز ريختن خمير در قالب بايد 1.4±4 دقيقه باشد و عمل تهيه خمير بايد قبل از شروع علائم گيرش پايان يابد. ظرف و ديگر وسائل مورد استفاده بايستي كاملا تميز و خشك بوده و تمام آب توزين شده با سيمان مخلوط گردد.
قالب گيري خمير سيمان: پس از تهيه خمير سيمان، قالب ويكات در حاليكه روي صفحه غير متخلخلي قرار مي‌گيرد بايد بوسيله خمير سيمان پر شود، قالب را بايد يك باره با خمير پر كرد و سطح قالب بايد به سرعت از قمست‌هاي اضافي خمير پاك گردد، براي پر كردن قالب تنها دست كارگر و ماله مخصوص تهيه خمير بايد به كار رود و ماله به وزن تقريبي 213 گرم باشد. توسط ماله سطح خمير كاملا هم سطح قالب شده و صاف مي‌گردد به طوري كه روي سطح خمير حفره‌اي به چشم نخورد. لازم است توجه شود كه طي عمليات بريدن و صاف كردن، خمير سيمان فشرده نشود.
تعيين زمان گيرش اوليه قالب خمير را روي صفحه دستگاه زير سوزن قرار دهيد و سپس به آرامي سر سوزن را در تراز سطح خمير قرار داده و بوسيله پيچ مربوط آنرا محكم كنيد (در اين حالت عقربه بايستي عدد 40 ميلي متر را روي صفحه مدرج نشان دهد)، آنگاه دستگاه همراه با نمونه در داخل اتاق رطوبت قرار داده مي‌شود، پس از 30 دقيقه، با بيرون آوردن نمونه از اتاق رطوبت پيچ نگهدارنده ميله (B) را باز كرده تا سوزن در آن نفوذ كند. سوزن در مدت 30 ثانيه در داخل خمير نفوذ كند و فاصله سر سوزن در فاصله 5 ميلي متري كف قالب متوقف گردد. (در استاندارد ASTM سوزن بايد در فاصله 15 ميلي متري كف قالب متوقف گردد.) بنابراين در صورت لزوم عمل نفوذ سوزن در خمير بايستي هر 15 دقيقه تكرار گردد، در فواصل زماني نمونه در اتاق رطوبت بايستي نگهداري گردد، در صورتيكه نتوان مستقيما شرط آزمايش را ارضاء كرد لازم است تكرار نفوذ سوزن در خمير سيمان در زمانهاي متوالي به گونه‌اي باشد كه سوزن در فاصله بيش از 5 ميلي متر و كمتر از 5 ميلي متر قرار گيرد نكته قابل توجه آن است كه محل نفوذ سوزن در خمير سيمان داراي حداقل فاصله‌اي با محل‌هاي نفوذ ديگر باشد و همچنين حداقل فاصله‌اي با لب قالب داشته باشد.
براي تعيين زمان گيرش نهايي بايد به جاي سوزن (C) از سوزن (F) با ضميمه فلزي توخالي ا ستفاده شود سيمان وقتي بطور نهايي خود را مي‌گيرد كه اگر سوزن (F) را در تراز خمير سيمان روي قالب قرار داده و بوسيله باز كردن پيچ آنرا روي خمير فرود آوريم فقط اثر كمي بر روي سيمان بگذارد در حالي كه ضميمه فلزي آن هيچ اثري بر روي سيمان نگذارد، اگر بر روي سطح فوقاني آزمودني كف درست شده باشد بايد سطح زيرين آن را براي تعيين زمان گيرش نهايي به كار برد. با توجه به اينكه زمان گيرش نهایي براي سيمانهاي معمولي و زود سخت شونده حدود 10 ساعت است (مدت زمان بعد از اختلاط آب و سيمان) لذا در زمانهاي متوالي بايستي آزمايش جهت تعيين زمان گيرش نهايي انجام گيرد تا شرط مذكور اثبات گردد.

6- محاسبات:
چنانچه با تكرار نفوذ سوزن در خمير سيمان، سوزن در فاصله 5 ميلي متري از كف قالب متوقف شود در اين صورت مدت زمان از اختلاط تا اثبات شرط آزمايش به عنوان زمان گيرش اوليه محسوب مي‌شود، در غير اين صورت به وسيله رسم منحني تغييرات «زمان نفوذ» بر حسب «فاصله سوزن از كف قالب» و بدست آوردن زمان نفوذ نظير فاصله 5 ميلي متر از روي منحني، زمان گيرش اوليه تعيين مي‌گردد. توجه شود كه براي اين منظور لازم است عمل نفوذ حداقل سه مرتبه در فواصل زماني معين تكرار گردد طوريكه مقادير فاصله سوزن از كف قالب،كمتر و بيشتر از 5 ميلي متر باشد.
تذكر 1- نتايج آزمايش را در جدول(1) ثبت نماييد.

منحني روي كاغذ ميلي متري رسم شود تا زمان گيرش اوليه بطور دقيق تر بدست آيد.
مرتبه آزمايش مدت زمان سپري شده از اختلاط آب و سيمان (دقيقه) فاصله سوزن C از كف قالب ويكات (ميلي متر)
1    
2    
3    


سوالات ؟
چنانچه زمان گيرش اوليه با استاندارد آن مطابقت نداشت علت را بيان كنيد.

نوشته شده توسط  پویا حیاتی
بازدید 8256 بار
این مورد را ارزیابی کنید
(4 رای‌ها)