گزارش آزمایش دوام سنگدانه در برابر فرسودگی سطحی (لسآنجلس و میکرودوال) - آزمایشگاه تکنولوژی بتن
---
مقدمه
در فرآیند ساخت و تولید بتن، دوام و مقاومت سنگدانهها در مقابل عوامل محیطی و مکانیکی از اهمیت ویژهای برخوردار است. سنگدانهها، به عنوان یکی از اجزای اصلی بتن، نقش اساسی در تعیین کیفیت و عمر مفید سازههای بتنی دارند. به همین دلیل، آزمایشهای متعددی برای ارزیابی مقاومت و دوام آنها طراحی شده است که یکی از مهمترین و رایجترین این آزمایشها، آزمایشهای فرسودگی سطحی، از جمله آزمایش لسآنجلس (Los Angeles Test) و میکرودوال (Micro-Deval Test) هستند. این آزمایشها به منظور تعیین میزان مقاومت سنگدانهها در برابر سایش و فرسایش مکانیکی میباشند و نتایج آنها میتواند در انتخاب نوع سنگدانه مناسب برای پروژههای مختلف عمرانی نقش مهمی ایفا کند.
---
تعریف و اهمیت آزمایشهای دوام سنگدانهها
در واقع، آزمایش دوام سنگدانهها، به ارزیابی مقاومت آنها در برابر شکستگی، سایش و کاهش حجم در طی زمان، اشاره دارد. این آزمایشها به کمک شرایط کنترل شده، میزان مقاومت سنگدانهها در مقابل فرسودگی سطحی را سنجش میکنند، که در نهایت بر روی کیفیت و عمر بتن تأثیر مستقیم دارند. در پروژههای عمرانی، به خصوص در مناطقی با شرایط آب و هوایی نامساعد، مقاومت سنگدانهها در برابر سایش و فرسایش اهمیت زیادی پیدا میکند.
در این راستا، آزمایش لسآنجلس، بیشتر برای ارزیابی مقاومت در برابر سایش و شکستگی سنگدانهها، مورد استفاده قرار میگیرد؛ در حالی که آزمایش میکرودوال، بیشتر بر محتوای مقاومتی در برابر سایش و فرسودگی سطحی تمرکز دارد، و نتایج هر دو آزمایش میتواند در تعیین مناسب بودن سنگدانه برای کاربردهای خاص، نقش موثری ایفا کند.
---
آزمایش لسآنجلس (Los Angeles Test)
این آزمایش، که به اختصار با نام LA شناخته میشود، یکی از قدیمیترین و پرکاربردترین روشهای ارزیابی دوام سنگدانهها است. در این آزمایش، نمونه سنگدانه در یک دستگاه مخصوص قرار میگیرد و همراه با وزنههایی، در یک محفظه گردان، تحت شرایط کنترل شده، به مدت مشخصی با گویهای فولادی ساییده میشود.
در فرآیند این آزمایش، سنگدانهها در داخل یک لوله استوانهای، که معمولا ۴۵۰۰ دور در دقیقه میچرخد، قرار میگیرند. پس از مدت زمان مشخص، نمونهها خارج شده و میزان شکستگی و کاهش وزن آنها اندازهگیری میشود. بر اساس نتایج، درصد جرم کاهش یافته و میزان شکستگی، ارزیابی میگردد.
این آزمایش، به طور کلی، نشان میدهد که چه میزان سنگدانهها در مقابل سایش و شکستگی مقاوم هستند و میتواند شاخص خوبی برای تعیین دوام و مقاومت در برابر فرسودگی باشد. نتایج این آزمایش معمولا بر اساس درصد کاهش وزن و درصد شکستگی بیان میشود، و هر چه این درصد کمتر باشد، نشان دهنده مقاومت بهتر سنگدانه در برابر سایش است.
---
آزمایش میکرودوال (Micro-Deval Test)
در مقابل، آزمایش میکرودوال، که به طور گسترده در ارزیابی مقاومت در برابر سایش سطحی مورد استفاده قرار میگیرد، بر اساس فرآیندی متفاوت عمل میکند. در این آزمایش، نمونه سنگدانهها در داخل یک محفظه همراه با آب و گویهای فولادی قرار میگیرند، و بعد از مدت مشخصی، نمونهها خارج شده و میزان کاهش وزن و تغییرات سطحی آنها اندازهگیری میشود.
در این آزمایش، برخلاف آزمایش لسآنجلس، تمرکز بیشتری بر روی تغییرات سطحی و ظاهری سنگدانه است، و میزان شکستگیهای سطحی و سایشها، شاخصهای مهم محسوب میشوند. نتایج این آزمایش، معمولاً بر اساس درصد کاهش وزن و میزان خردشدگی سطحی، بیان میشود و نشان میدهد که سنگدانهها چقدر در برابر سایش مقاوم هستند.
در نتیجه، آزمایش میکرودوال، ابزار موثری است برای تشخیص مقاومت سطحی سنگدانهها، مخصوصاً در پروژههایی که نیاز به مقاومت در برابر سایشهای سطحی، مانند راهها و سطوح ترافیکی، دارند.
---
مقایسه و کاربردهای آزمایشها
در حالی که هر دو آزمایش، بر ارزیابی دوام و مقاومت سنگدانهها تمرکز دارند، تفاوتهایی در فرآیند و نتایج آنها وجود دارد. آزمایش لسآنجلس، بیشتر برای ارزیابی کلی مقاومت در برابر سایش و شکستگی، کاربرد دارد؛ در حالی که آزمایش میکرودوال، بر تغییرات سطحی و مقاومت در برابر سایش سطحی تمرکز میکند.
در پروژههای عمرانی، انتخاب آزمایش مناسب، بستگی به نوع کاربرد و شرایط محیطی دارد. مثلا، در پروژههای راهسازی و روسازیهای ترافیکی، آزمایش میکرودوال، به دلیل تمرکز بر سطح، گزینه مناسبی است. اما در ساخت بتنهای مقاوم در برابر شکستگی، آزمایش لسآنجلس، بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
علاوه بر این، ترکیب نتایج هر دو آزمایش، میتواند تصویر کاملتری از مقاومت سنگدانهها ارائه دهد و در تصمیمگیریهای مهندسی، نقش مهمی ایفا کند.
---
تأثیر نتایج آزمایشها بر طراحی و اجرای بتن
نتایج آزمایشهای دوام، به مهندسان و مجریان پروژههای عمرانی کمک میکنند تا در انتخاب نوع سنگدانه، بهترین گزینه را بر اساس مقاومت و دوام، برگزینند. برای مثال، سنگدانههایی با درصد شکستگی کم و مقاومت بالا در مقابل سایش، مناسب برای پروژههایی هستند که نیاز به عمر طولانی و مقاومت مکانیکی دارند.
همچنین، نتایج آزمایشها در فرآیند کنترل کیفیت سنگدانهها، نقش حیاتی دارند. با توجه به استانداردهای ملی و بینالمللی، مقادیر مجاز برای درصد شکستگی و کاهش وزن، مشخص شده است. بنابراین، در صورت عدم تطابق نمونههای آزمایش شده با این استانداردها، باید از استفاده آنها در ساخت و ساز اجتناب کرد.
در کنار این، نتایج آزمایشها، در طراحی مخلوط بتن، به تعیین نسبتهای مناسب، و همچنین در تعیین نوع و میزان افزودنیهای مقاومتی، موثر است. به طور کلی، هر چه مقاومت سنگدانهها در برابر فرسودگی بیشتر باشد، دوام و عمر مفید سازههای بتنی نیز افزایش مییابد.
---
نتیجهگیری و جمعبندی
در پایان، باید گفت که آزمایش دوام سنگدانهها در برابر فرسودگی سطحی، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و نقش کلیدی در تضمین کیفیت و دوام بتنهای مصرفی در پروژههای عمرانی دارد. آزمایش لسآنجلس و میکرودوال، هر کدام با رویکرد خاص خود، ابزارهای قدرتمندی برای ارزیابی مقاومت سطحی و مکانیکی سنگدانهها هستند که، در کنار استانداردهای بینالمللی، به مهندسان کمک میکنند تا در انتخاب بهترین نوع سنگدانه، تصمیمهای مؤثری اتخاذ کنند.
در نهایت، رعایت استانداردهای آزمایش و تحلیل دقیق نتایج، نه تنها باعث افزایش عمر سازهها میشود، بلکه از هزینههای تعمیر و نگهداری، در بلندمدت، کاسته و به بهرهوری پروژهها میافزاید. بنابراین، توصیه میشود که در تمامی مراحل طراحی و اجرا، این آزمایشها به عنوان ابزارهای اصلی ارزیابی دوام سنگدانهها، مورد توجه قرار گیرند و نتایج آنها به دقت تحلیل و تفسیر شوند.
---
پیشنهادات و توصیهها
برای آینده، توسعه روشهای آزمایشهای دوام، به منظور افزایش دقت و کاهش زمان، ضروری است. همچنین، تحقیقات بیشتری در زمینه تأثیر نوع سنگدانهها و شرایط محیطی بر نتایج آزمایشها، باید انجام شود. در نهایت، آموزش و آگاهی مهندسان و کارشناسان فنی در زمینه تفسیر نتایج آزمایشها، نقش مهمی در بهبود کیفیت پروژههای عمرانی دارد.
---
در خاتمه
به طور کلی، آزمایش دوام سنگدانهها، ابزاری حیاتی در تضمین کیفیت و پایداری سازههای بتنی است. با توجه به اهمیت این موضوع، استفاده صحیح و دقیق از این آزمایشها، باید همواره در فرآیند طراحی، ساخت، و کنترل کیفیت پروژهها، مورد توجه قرار گیرد. گزارش آزمایش دوام سنگدانه در برابر فرسودگی سطحی (لسآنجلس و میکرودوال) - آزمایشگاه تکنولوژی بتن
در این آزمایش قصد داریم دوام سنگدانه در برابر فرسودگی سطحی را بررسی کنیم. آزمایش لوس آنجلس به منظور سنجش مقاومت سنگدانه های معدنی با دانه بندی استاندارد در برابر ضربه و سایش انجام می شود. ماشین لوس آنجلس یک اسنوانه فولادی دوار است که در آن تعداد مشخصی گلوله فولادی ریخته شده است. تعداد گلوله ها به دانه بندی نمونه مورد آزمایش بستگی دارد.
برای انجام این آزمایش ها از استانداردملی ایران شماره ی 448 و استاندارد شماره 1-1097EN استفاده شده است.
- قابل ارائه برای مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد
- قابل ارائه برای رشته های مهندسی عمران، خط و سازه های ریلی، راه آهن و ...
برای دانلود اینجا کلیک فرمایید
برای دانلود کردن به لینک بالای کلیک کرده تا از سایت اصلی دانلود فرمایید.