اختبار بروكتر المعدل MODIFIED PROCTOR

اختبار بروكتر المعدل 

MODIFIED PROCTOR

 AASSHTO T97

1- الغرض من الاختبار :- 

هذه الطريقة معنية بتحديد العلاقة بين محتوى الرطوبة وكثافة التربة المدكوكة في قالب معلوم الحجم بمطرقة تزن 4.5 كجم ومسافة سقوطها 425مليمتر وهناك أربعة خيارات هي كالأتي:

• الطريقة (أ): القالب 101.6ملم ، المواد ماره من المنخل 4.75ملم  .

• الطريقة (ب): القالب 152.4ملم ، المواد ماره من المنخل 4.75ملم .

• الطريقة (ج): القالب 101.6ملم ، المواد ماره من المنخل 19ملم .

• الطريقة (د): القالب 152.4ملم ، المواد ماره من المنخل 19ملم .

1-2 يجب تحديد الطريقة المستخدمة لاختبار المواد في المواصفات .

3- الأجهزة :-

3-1 القالب: يجب أن يكون صلب الجوانب، عبارة عن أسطوانة حديدية مزود بحلقة معدنية ارتفاعها 60 مليمتر تساعد في تجهيز العينة المخلوطة من التربة والماء بالارتفاع والحجم المطلوبين ويجب تصنيع القالب والحلقة بحيث يمكن تركيبها وتثبيتها بصورة جيدة على شريحة قاعدية متحركة مستوية مصنعة من نفس المواد .

3-2 المطرقة

1- المطرقة اليدوية  :-
         مصنوعة من المعدن وزنها 4.5±  0.009 كجم لها وجه دائري مستوى قطره 50.8 ± 0.25 مليمتر متحرك داخل ماسورة لضبط مسار السقوط بطول 425 ملم فوق مستوى التربة في القالب ويجب أن تكون هذه الماسورة حيز كافي تتحرك فيه المطرقة بحرية دون عائق.

2- المطرقة الميكانيكية :-
   مطرقة من المعدن مزودة بجهاز لضبط ارتفاع السقوط عند 425 ± 2 مليمتر فوق مستوى عينة التربة بالقالب ويوزع الضربات بانتظام على سطح التربة ، لها وجه دائري مسطح قطره 50.8 ± 0.25مليمتر وقطرها الداخلي 50.41 مليمتر ويجب معايرة المطرقة الميكانيكية بطريقة ASTM D2168.

3-3 جهاز استخراج عينات للقوالب صلبة الجوانب فقط :
                  أي جهاز مناسب يتم اختياره لاستخراج العينة المدكوكة من القالب.

 3-4 الميزان :- 
         يجب أن يطابق متطلبات AASHTO M231 من النوع G20. و النوع G2 .

3-5  مناخل :- 
                تكون مطابقة لـ AASHTO M 92 .

3-6 أدوات للخلط :-
          أدوات متعددة مثل، صينية الخلط ، المغرفة، السكين وغيرها أو جهاز خلط مناسب لخلط التربة جيداً مع زيادة المحتوى المائي.

3-7  أوعية :-
           أوعية مناسبة مصنوعة من معدل يقاوم الصدأ ولا يتغير وزنها عندما تتعرض للتبريد أو التسخين ، مزودة بأغطية لمنع فقدان الرطوبة من العينة قبل الوزن الأولى أو زيادة الرطوبة نتيجة الامتصاص من الغلاف الجوي بعد تجفيف العينة وقبل أخذ الوزن ، ويستخدم وعاء واحد لكل عينة رطوبة.

4- الطريقة (د) :- نتاول الطريقة (د) فقط الان 

1-4 العينة :-
         إذا كانت العينة رطبة عند استقبالها من الحقل، قم بتخفيضها حتى تصبح هشة في الهواء أو في جهاز تجفيف لا تزيد درجة حرارته عن 60 درجة مئوية ثم قم بتفتيت الكتل بطريقة لا تؤدي إلى تقليل المقاسات الأصلية للحبيبات.
4-2 التعويض :- 
                قم بتقسيم العينة الي جزئين ثم اقسم جزء الي جزئين اخرين ثم انخل واحد من من الجزئين الاخر علي منخل رقم 19 ملم و سجل (ص1) الوزن المتبقي علي المنخل  و انخل الجزء الاخر علي منخلين 19 ملم و 4.75 ملم خذ وزن المار من 19 ملم و المتبقي علي 4.75 ملم يساوي (ص1) ثم اخلط العينة جيداً وخذ منها 11 كجم(w1)   تكون هذه عينة الاختبار .

5 – الخطوات :- 

5-1  أخلط العينة الممثلة المختارة مع ماء كافي لترطيبها بنسبة 2% تقريباً .
5-2  سجل وزن القالب وهو فارغ بعد التنظيف جيداً (w2)

5-3  دك عينة التربة المجهزة في القالب  ( مع ربط الطوق المعدني ) في خمسة طبقات متساوية السمك بالتقريب ، ثم يتم دك كل طبقة 56 ضربة موزعة بانتظام على سطح العينة بواسطة المطرقة .

5-3-1  بعد الدك قم بإزالة الطوق ، واقطع أو هذب سطح العينة المدكوكة بصورة متساوية بواسطة المسطرة المستقيمة ثم اوزن w3 ، ( وزن العينة + القالب ) . 
5-4   استخرج العينة من القالب وأقطعها رأسياً إلى نصفين وخذ عينة ممثلة منها من أحد الوجهين المقطوعين لحساب المحتوى الرطوبي  وفقاً للطريقةT265 وسجل النتيجة.
تنبيه :-
     المحتوي الرطوبي :-
 قم بتنظيف الاوعية ثم اوزنها وهي فارغه وسجل وزن (m1)كل وعاء وهو فارغ مع رقمه ، ضع العينة داخل الوعاء(m2) ثم جفف العينة في الفرن  (m3) .

5-5  قم بتفتيت العينة المتبقية جيداً وأضفها إلى متبقي العينة في الصينية وأضف عليها ماء بمقدار ( 2 % ) .

وكرر هذه الخطوات في كل مره تضيف فيها ماء واستمر فيها حتى يقل الوزن .

تنبيه :-
          هذه الطريقة تعتبر في معظم الأحيان وعلى أي حال إذا كانت التربة هشة يمكن أن يتقلص حجم حبيباتها نتيجة الدك المتكرر أو عندما تكون التربة طينية صرفه بحيث يصعب خلطها ، فيمكن إستعمال عينات منفصلة في كل إختبار دك وفي تلك الأحوال يجب خلط العينة المنفصلة مع الماء الكافي بالطريقة التي تحدث تغيير في المحتوى المائي بالعينة مقداره تقريباً 2 % ، ويجب أن تضم مدى نسبة المحتوى المائي المختارة المحتوى المائي الأفضل ويشترط أن تزداد كثافة العينة المدكوكة ثم تتناقص .

6 - الحسابات والتقرير:-

12-1  احسب المحتوى الرطوبي وكثافة التربة الجافة القصوي
 ((MDD & %W.C )) 
 المعادلات موجودة علي الرابط  

اضغط هنا

تحديد حد السيولة L.L

تحديد حد السيولة  L.L 

Determining the Liquid Limit of Soil

AASHTO T 89 

الغرض من الاختبار :Scope

إن حد سيولة التربة هو المحتوى المائي الذي يتم تحديده وفقاً لهذه الطريقة والذي ينقل التربة من حالة اللدونة إلى حالة السيولة .

الأجهزة :Apparatus

1- صحن خلط قطرة 115 ملم.

2- سكين بشفرة حارة طولها من 75-100 ملم وعرضها حوالي 20 ملم.

3- جهاز حد السيولة:-

الجهاز يمكن تشغيله يدوياً، يتكون من صحن نحاس ،و يمكن تشغيله ميكانيكياً وهو عبارة عن جهاز مزود بمحرك له القدرة برفع وضرب الصحن النحاسي .

4- آلة قطع .

5- قضيب معايرة معدني بسمك 10 ملم وطول 50 ملم تقريباً.

6- أوعية رطوبة: أوعية مناسبة مصنوعة من مادة مقاومة للصدأ ولا تتعرض للتغيير في وزنها عند تسخينها أو تبريدها مزودة بغطاء أو سدادة محكمة لمنع فقدان الرطوبة من العينة قبل الوزن الأولى ومنع امتصاص الرطوبة من الغلاف الجوي بعد التجفيف وقبل الوزن النهائي.

7- ميزان ذو سعة كافية يتطابق مع المواصفة M231 الصنف G1 .

8- فرن له القدرة على إعطاء ومحافظة على درجة حرارة 

110 ± 5ْ درجة مئوية لتجفيف عينات الرطوبة ويجب أن يكون مزوداً بجهاز تحكم في الحرارة.

تخضير العينة :-

تؤخذ عينة وزنها 100 جرام من المواد المارة من منخل 0.425 ملم بعد خلطها جيداً .

ضبط جهاز حد السيولة :-

- يجب فحص جهاز حد السيولة للتأكد من أنه يعمل بصورة صحيحة وجيدة، وأن المسمار الرابط للصحن لم يتآكل كثيراً حتى لا يتسبب في حركة جانبية، وأن المسمار اللولبي الذي يربط الصحن مع ذراع الرفع ثابتاً، وأن نقطة التلامس بين الصحن وشريحة القاعدة لم تتآكل وأن شفة الصحن لم تتآكل بصورة كبيرة وأن آلة القطع لم تسبب تآكلاً في الصحن نتيجة الاستعمال الطويل. ويجب فحص آلة القطع للتأكد من مطابقتها للأبعاد المبينة المبينة في  4318  D

أضبط ارتفاع سقوط الصحن بحيث ترتفع نقطة تلاقي الصحن مع الشريحة مقدار 10 ± 0.2 ملم ثم تسقط.

- الطريقة الشائعة لضبط ارتفاع سقوط الصحن كما يلي:

أربط الصحن في الجهاز ثم لف المسمار حتى يرتفع الصحن إلى أعلى ارتفاع له ثم أدخل قضيب المعايرة من الأمام تحت الصحن ولاحظ ما إذا كان القضيب ملامساً للصحن .

طريقة اجراء الاختبار Procedure

ضع عينة التربة في وعاء الخلط ثم تخلط جيداً وتعجن مع 15-20 ملي لتر ماء مقطر أو ماء معدني بواسطة السكين و إضافات للماء تتوالى على العينة بمقدار 1-3 ملي لتر على أن تخلط العينة جيداً بعد كل إضافة ماء و لا يسمح بزيادة تربة جافة للعينة المخلوطة .

- بعد إضافة ماء كاف للعينة، يتم خلطها لتشكل عجينه متناسقة، ثم توضع كمية كافية من الخليط في صحن الجهاز فوق نقطة تلاقيه مع القاعدة ويجب ضغطها وفرشها مستوية بالسكين ليكون أعلى سمك لها 10 ملم. ويجب الحذر من إدخال فراغات هوائية داخل خليط التربة. ثم تعاد التربة الزائدة إلى وعاء أو صحن الخلط وتغطى للحفاظ على محتواها المائي. ويجب تقسيم عينة التربة في صحن الجهاز إلى قسمين بحركة قوية باستخدام آلة القطع على أن يكون مسار الشق على طول قطر الصحن وفي منتصفه. ويجب زيادة عمق القطع في كل حركة بحيث تحك آخر حركة قطع قاع الصحن.

يرفع الصحن المعبأ في الجهاز وبه العينة المقسومة إلى أعلى ويترك ليسقط، ذلك بإدارة يد الرفع والإسقاط بمعدل تقريبي 2 دورة كل ثانية حتى تلتئم أسفل جانبي الشق في منتصف العينة لمسافة 13 ملم. وتسجل عدد الضربات التي تحدث التئام جانبي الشق للمسافة المذكورة. ويجب عدم الإمساك بالشريحة القاعدية أثناء تدوير يد الرفع والإسقاط.

- يتم قطع شريحة من منتصف العينة يساوي عرضها عرض السكين تبدأ من أحد جانبي الصحن إلى الجانب الآخر عرضياً وتوضع في وعاء رطوبة، يوزن وتجفف ويحدد المحتوى المائي بها .

- ينقل باقي العينة إلى صحن أو وعاء الخلط ويضاف إليها ماء آخر وتعاد التجربة.

- يجب استمرارالتجربة بحيث يكون الماء المضاف في المحاولتين التاليتين بعد الأولى يجعلا التربة في حالة سيولة أكثر بحيث تنحصر عدد الضربات في تلك المحاولات بين الأرقام التالية :

 25 – 35 ، 20 – 30 ، 15 – 25.

الحسابات Calculations  :-

1- يجب حساب نسبة المحتوى المائي كنسبة من وزن التربة الجاف بالمعادلة التالية:

نسبة المحتوى الرطوبي = (وزن الماء/ وزن التربة جافة)x 100

2- أحسب نسبة المحتوى المائي لأقرب واحد صحيح.

تجهيز منحنى السريان:-

يرسـم منحنى سريان التربة بين المحتوى المائي وعدد الضربات المقابلة في ورقة بيانات شبه لوغاريثمية ، ويكون المحتوى المائي على محور السينات بمقياس حسابي عادي وعدد الضربات على محور الصادات بمقياس لوغاريثمي ، ويجب رسم خط السريان كخط مستقيم يمر بين ثلاثة نقاط أو أكثر.

10- حد السيولة

يتم أخذ المحتوى المائي المقابل لعدد الضربات 25 ضربة من المنحنى كحد سيولة للتربة تحت الاختبار لأقرب واحد الصحيح.

اختبار تحديد حد اللدونة ومؤشر اللدونة للتربة

Determining The Plastic Limit and Plasticity Index of  Soils

AASHTO T90

 الغرض من الاختبار Scope  

-   حد لدونة التربة هو أقل محتوى مائي تظل عند التربة لدنه بينما ومؤشر لدونة التربة هو عبارة عن مجال من المحتوى المائي تظل عنده التربة لدنه، ويكتب كنسبة من وزنها الجاف، وهو الفرق الجبري بين حدي السيولة و اللدونة للتربة .

-      الدحرجة باليد هي الطريقة المرجعية المعتمدة .

الاجهزة Apparatus :-

- صحن خلط بقطر 115 ملم .

- سكين بشفرة حادة طولها يتراوح بين 75 – 100ملم وعرضها حوالي 20 ملم .

- سطح للدحرجة : سطح شريحة زجاجية أو قطعة ورقة ملساء غير قابلة للطي .

- أداة لدحرجة العينة ( اختيارية ) .

- ورقة غير قابلة للطي أو الصقل تثبت على جهاز الدحرجة .

 تجهيز العينة :-

ناخذ 20 جرام من العينة الجزئية المخلوطة جيداً والمارة من المنخل 0.425 ملم (رقم 40) التي تم تجهيزها وفقاً للطريقة T 87 أو T 146، ثم ضع العينة في صحن أو وعاء الخلط وأضف عليها ماء مقطر أو معدني وأخلطها جيداً لتكوين عجينه من السهولة تشكيلها على هيئة كرة، وخذ من هذه الكرة جزءاً يزن حوالي 8 جرام كعينة للاختبار .

 الطريقة Procedure  :-

خذ عينة تزن من 1.5جرام إلى 2جرام من العجين المشكل أعلاه وشكله على هيئة شكل بيضاوي.

استعمل واحدة من الطرق التالية لتكوين خيط قطرة 3 ملم بمعدل 80-90 مرة دحرجة/دقيقة تحسب مرة الدحرجة باعتبار حركة اليد إلى الأمام والخلف مرة واحدة:

(أ) طريقة الدحرجة باليد: دحرج الكتلة البيضاوية بين الكفة أو الأصابع والسطح الزجاجي

 ( أو الورقة الخاصة المثبتة على سطح أملس أفقي )، مع الضغط الكافي لتحويل الكتلة إلى خيط منتظم القطر في كل طوله، ويعاد تشكيل الخيط بمرات من الدحرجة بحيث يكون قطره 3 ملم في حوالي 2 دقيقة. ويجب تغيير كمية الضغط المطلوب من اليد أو الأصابع حسب نوع التربة ويستحسن دحرجة التربة الهشة قليلة اللدونة بواسطة الحافة الخارجية للكف أو برأس الإصبع الإبهام.

(ب‌)الطريقة البديلة  (طريقة جهاز حد اللدونة) : ضع كتلة التربة على الشريحة السفلي، وضع الشريحة العليا للجهاز بحيث تمس كتلة التربة، وباستمرار أضغط إلى أسفل وحرك هذه الشريحة إلى الأمام والخلف حتى تلامس الحاجز أو السياج الجانبي المثبت على الشريحة السفلي .

تنبيهات :-

- أزل البقايا الملتصقة على شريحة الدحرجة حتى لا تؤدي إلى التقليل من سمك الخيط المدحرج من التربة بعد كل نهاية عملية.

- أوعية عينات رطوبة مقاومة للصدأ مزودة بغطاء محكم تمنع زيادة أو نقصان رطوبة العينة أثناء الاختبار ويطلب توفير وعاء لكل عينة تحديد رطوبة.

- ميزان بسعة كافية يتطابق مع المواصفة M 231 .

- فرن له القدرة بإعطاء درجة حرارة 110 ± 5 درجة مئوية والحفاظ عليها لتجفيف عينات تحديد المحتوى المائي.2: يمكن استخدام مياه الشرب لإجراء الاختبارات العادية إذا بينت المقارنة عدم وجود اختلاف بين نتائج الاختبارات التي استخدم فيها المياه المقطرة ومياه الشرب، وكيفما يكون يجب إجراء الاختبارات المتنازع حولها بواسطة الماء المقطر أو الماء المعدني.

عندما يطلب تحديد حدي السيولة واللدونة معاً خذ عينة تزن 8 جرام من العينة الرطبة المخلوطة تماماً والمجهزة وفقاً للطريقة T 89 أثناء خلط عينة حد السيولة، بحيث يمكن تشكيل هذه العينة على هيئة كرة دون أن تلتصق بالأصابع عند ضغطها ، وإذا أخذت العينة  قبل اكتمال اختبار حد السيولة ضعها جانباً وأتركها لتجف في الهواء حتى اكتمال اختبار حد السيولة. وإذا أخذت أثناء الاختبار وهي جافة بحيث لا يمكن تشكيل خيط قطرة 3 ملم بالدحرجة، قم بإضافة ماء إليها وأعد خلطها.

الحسابات :-

 أحسب حد اللدونة كنسبة بين المحتوى الرطوبي والوزن الجاف وذلك  من المعادلة الآتية:

* حد اللدونة   =    (وزن الماء/ وزن التربة جافة)   × 100

وأكتب النتيجة لأقرب رقم صحيح.

أحسب مؤشر اللدونة على أنه الفرق بين حد السيولة وحد اللدونة للتربة من المعادلة الآتية :

* مؤثر اللدونة = حد السيولة – حد اللدونة

    و تكتب نتيجة مؤشر اللدونة للتربة  كقيمة ما عدا في الحالات التالية :-

1- عندما لا يمكن تحديد حد السيولة أو حد اللدونة  فإن التربة غير لدنه NP.

2- عندمـا يكـون حد اللدونة مساوياً أو أكبر من حد السيولة أكتب أن التربة غير لدنه NP.

تعيين مقاومة الركام الخشن ذي الحبيبات الناعمة للتفتت عند التعرض للبري في جهاز لوس أنجلوس

تعيين مقاومة الركام الخشن ذي الحبيبات الصغيرة للتفتت

عند التعرض للبري في جهاز لوس أنجلوس 

الغرض من الاختبار :-

         معرفة مقدار التفتت الناتج بالركام الطبيعي ذي التدرجات القياسية نتيجة تعرضه لمجموعة من المؤثرات تتضمن البري  (أو التآكل بالاحتكاك) والطحن والصدم داخل اسطوانة دوارة من الصلب وبداخلها عدد من كرات الصلب يتوقف عددها على تدرج العينة تحت الاختبار. 

ملخص الاحتبار :-  

 دوران الأسطوانة المعدنية التي بداخلها عدد من كرات الصلب و يقوم رف داخلي بالتقاط حبيبات العينة مع كرات الصلب ويرفعها أثناء الدوران إلى أعلى ثم يسقطها على الناحية المقابلة من السطح الأسطواني مما يعرض العينة لتأثير الصدم والتهشيم. وتدور المحتويات داخل الأسطوانة لعدد محدد من المرات ثم يتم إخراج الركام من اسطوانة الجهاز ويُنخل لقياس نسبة التفتت أو نسبة الفاقد.

المعدات :-

يتكون الجهاز من أسطوانة من الصلب مجوفة ومغلفة من الطرفين قطرها الداخلي يساوي 711 ± 5 ملم وطولها الداخلي 508 ± 5 ملم مثبتة على عمودين قصيرين متصلين بطرفي الأسطوانة ولا يخترقاها. ويجب أن تركب الأسطوانة بأسلوب يجعلها تدور حول محورها الأفقي على ألا يزيد مقدار الميل عن المحور الأفقي عن 1 : 100. ويجب أن تزود الأسطوانة بفتحة لإدخال عينة الاختبار وغطاء مناسب للفتحة غير منفذ للغبار ويمكن تثبيته بواسطة مسامير، كما يجب أن تزود برف من الصلب قابل للفك مركب على السطح الداخلي للأسطوانة بكامل طولها ويمتد للداخل نحو مركز الأسطوانة بمقدار 89  ±  2 ملم بحيث يمر المستوى المركزي بين وجهي الرف بمحور الأسطوانة أو يركب في السطح الداخلي للأسطوانة. ويجب أن يضمن سمك الرف وطريقة تركيبه – بواسطة المسامير أو أي طريقة أخرى حسب ثبات الرف وجساءته. ويكون موضع الرف بحيث لا تصطدم العينة وكرات الصلب بالفتحة وغطائها أو بالقرب منها. كما يجب ألا تقل المسافة المقاسة بين الرف وفتحة الإدخال على المحيط الخارجي للأسطوانة في اتجاه الدوران عن 1.27 متر . يجب فحص الرف دورياً للتأكد من عدم انحناءه سواء على امتداد طوله أو عن موضعه القطري المعتاد بالنسبة للأسطوانة وفي حالة ثبوت أي الحالتين يتم إصلاح الرف أو تبديله قبل إجراء مزيد من الاختبارات.

يجب تشغيل وموازنة الجهاز بدقة عالية بحيث يضمن المحافظة على سرعة منتظمة. وفي حالة استخدام قطاع زاوي لتكوين الرف الداخلي فيجب أن يكون اتجاه الدوران في اتجاه يسمح بسقوط الكرات على السطح الخارجي للزاوية.
2- الكرات :- الكرات: تتكون الكرات من الصلب ذات القطر المتوسط 46.8 ملم ويتراوح وزن كل كرة ما بين 390 و 445 جرام
3- ميزان balance .
4- مناخل sieves .
5- فرن:- يجب أن يكون له القدرة على إعطاء درجة حرارة 110 ± 5 درجة مئوية. oven .
* الجدول التالي يوضح عدد الكرات حسب تدرج عينة الاختبار :-

أخذ وتحضير العينة :-

يجب أخذ عينة الاختبار من الموقع طبقاً للطريقة T2 AASHTO على أن يتم تقليلها لحجم عينة الاختبار طبقاً للطريقة AASHTO 

  T 248  ثم  تغسل العينة و تجفف في فرن درجة حرارته 110  ±  5 درجة مئوية حتى يثبت الوزن   .

الطريقة :- 

     توضع عينة الاختبار مع الكرات داخل جهاز لوس أنجلوس ويدار الجهاز 500 دورة بسرعة تتراوح من 30 إلى 33 دورة في الدقيقة. ثم تفرغ بعد العدد المحدد من الدورات ويتم الفصل الابتدائي للعينة بنخلها على منخل أكبر من 1.7 ملم  ثم ينخل المار على المنخل 1.7 ملم  كما هو وارد بطريقة الاختبار T27 AASHTO ثم تغسل كمية الركام المتبقي على المنخل 1.7 ملم ويجفف في فرن عند درجة حرارة 110 ± 5 درجة مئوية حتى ثبات الوزن ويسجل الوزن لأقرب 1 جرام.

و يمكن التجاوز عن غسل الركام بعد الاختبار إذا كان الركام خالياً من الغبار والمواد المغلفة لحبيباته أما عملية التجفيف قبل الاختبار فهي دائماً مطلوبة ، ويجب إجراء عملية الغسيل في حالات اختبارات التحكيم وفض النزاع .

الحسابات :-

يحسب الفاقد في الوزن (الفرق بين الوزن الأصلي والوزن النهائي لعينة الاختبار المتبقية على المنخل 1.7 ملم) كنسبة مئوية من الوزن الأصلي للعينة وتسجل هذه القيمة كنسبة مئوية للفاقد.

الكثافة النوعية والامتصاص للركام الناعم specific gravity and absorption of fine aggregate

الكثافة النوعية والامتصاص للركام الناعم

 specific gravity and absorption of  fine aggregate 

الغرض من الاختبار  scope :-

تحديد الكثافة النوعية و الامتصاص للركام الناعم ،الكثافة النوعية  هي الخاصية المستخدمة بصفة عامة في حساب الحجم الذي يشغله الركام الناعم Fine aggregate في العديد من الخلطات التي يستخدم فيها الركام، وتشمل خرسانة الأسمنت البورتلاندي و الخرسانة الإسفلتية و الاساس الحصوي .

تعريفات :-

الامتصاص Absorption :-

  هو الزيادة في وزن الركام نتيجة لتواجد الماء في مساماته ولا يشمل الماء الملتصق بالسطح الخارجي للحبيبات، ويُعبر عنه كنسبة من الوزن الجاف. يعتبر الركام جافاً إذا تم تجفيفه في درجة حرارة 110 ± 5 درجة مئوية لوقت كافمابين (16 الي 24 ) ساعة لإزالة كل الماء .

الكثافة النوعية الظاهرية  (BSG)

 Bulk specific gravity

الكثافة النوعية الظاهرية المشبعة (SSD)

 saturated specific gravity  

الكثافة النوعية الكلية (ASG)

Apparent specific gravity

المعدات Apparatus:- 

* ميزان يزن لاقرب 0.01 جم او اقل .

* فرن تجفيف .

* قارورة أو أي وعاء مناسب يمكن وضع وإعادة تشكيل حجم عينة الاختبار من الركام الناعم داخله بحيث يكون حجمه أكبر من الحجم المطلوب لوضع عينة الاختبار بمقدار 50 % على الأقل .
* قالب معدني على شكل مخروط ناقص أبعاده كما يلي:

القطر الداخلي العلوي 40 ± 3 ملم ، القطر الداخلي السفلي 90 ± 3 ملم ، الارتفاع 75 ± 3 ملم، مصنوع من معدن لا يقل سمكه عن 0.8 ملم .

الطريقة :- 

1- خذ حوالي 1 كجم من عينة الركام الناعم .

2- جفف العينة في وعاء أو إناء مناسب حتى الحصول على وزن ثابت عند درجة حرارة 110 ± 5 درجة مئوية وتترك العينة لتبرد ، ثم تغطى العينة بالماء إما بالغمر أو بإضافة 6% على الأقل رطوبة إلى الركام الناعم وتترك مدة 15-19 ساعة.

3- صب الماء من وعاء لآخر بحرص لتجنب فقدان جزئيات المواد الناعمة ثم ابسط العينة على سطح غير ماص ومعرض لتيار هواء دافئ ذي سرعة بطيئة ثم أمزج باستمرار لتأمين تجفيف متجانس. وعند استخدام مجفف ميكانيكي يمكن استخدام البعثرة أو التقليب للحصول على حالة التشبع مع جفاف السطح و تستمر هذه العملية حتى تكاد أن تصل العينة لحالة الانسياب الحر.

4- اختبار المخروط لتحديد الرطوبة السطحية:-
  أمسك القالب وثبته على سطح غير ماص ناعم مع وضع القطر الأكبر في الأسفل، وضع جزءاً من الركام الناعم المجفف جزئياً سائباً في القالب حتى يفيض أعلى القالب، دك الركام الناعم في القالب 25 دقة خفيفة بواسطة المدق. وتبدأ كل دقة من أعلى سطح الركام الناعم بحوالي 5 ملم  بحيث يسقط بحرية تحت تأثير الجاذبية الأرضية في كل دقة ، عدل الارتفاع الابتدائي بعد كل دقة حسب منسوب السطح الجديد مع توزيع الدقات على السطح ثم أزل الرمل السائب من القاعدة وأرفع القالب رأسياً.
 إذا كانت الرطوبة السطحية ما زالت متواجدة سيأخذ الركام الناعم شكل القالب وعندما يهبط الركام الناعم فإن ذلك يشير إلى أن الركام قد وصل إلى حالة جفاف السطح ، وفي حالة احتواء الركام الناعم على بعض الركام زاوي الحبيبات أو نسبة عالية من المواد الناعمة فإن ذلك يؤدي إلى عدم الهبوط في الاختبار المخروطي عند الوصول لحالة جفاف السطح وقد تحدث هذه الحالة إذا تطايرت المواد الناعمة عند إسقاط حفنة من الرمل المستخدم في الاختبار المخروطي من حوالي 100-150 مم على السطح ، ولمثل هذه المواد تعتبر حالة العينة مشبعة ذات سطح جاف هي النقطة التي يهبط عندها جانب واحد من الركام الناعم قليلاً عند رفع القالب.

ويجب أن تكون أول محاولة بالمخروط لتحديد حالة جفاف سطح والعينة لا تزال بها بعض الرطوبة السطحية ثم تستمر في التجفيف بالتقليب ثم اختبر على فترات حتى يبين الاختبار أن العينة قد وصلت إلى جفاف السطح. 
  إذا ما أشارت أول محاولة لاختبار محتوى الرطوبة السطحية لعدم وجود رطوبة على السطح فإن العينة قد تجاوزت حالة التشبع مع جفاف السطح وفي هذه الحالة يتم مزج بعض المليمترات من الماء مع الركام الناعم ثم تترك العينة مستقرة في وعاء مغطى لمدة 30 دقيقة و بعد ذلك تستأنف خطوات التجفيف والاختبار على فترات متكررة حتى الوصول إلى حالة السطح الجاف.

5- املأ مقياس الوزن النوعي جزئياً بالماء. تم صب 500 ± 10 جم من الركام الناعم مشبع جاف السطح( الوزن S) ثم املأ المقياس بالماء حتى حوالي 90% من سعتة ثم دحرج وأدر واقلب ورج المقياس للتخلص من جميع فراغات الهوائية وأضبط درجة الحرارة عند 23 ± 1.7 درجة مئوية وإذا لزم الأمر أغمر المقياس في ماء متحرك ثم أضبط مستوى الماء في المقياس ليصل إلى علامة المعايرة ، ثم سجل الوزن الكلي للمقياس والعينة والماء ( الوزن C).
6-  خذ الركام الناعم من مقياس الوزن النوعي وجففه حتى وزن ثابت عند درجة حرارة  110± 5 درجة مئوية ثم أتركه ليبرد في الهواء عند درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ± 2/1 ساعة ثم أوزن   ( الوزن A) .

7- أوزن مقياس الوزن النوعي وهو  مملوء بالماء حتى علامة  المعايرة في درجة حرارة 23 ± 1.7 درجة مئوية ( الوزن B).

الحسابات Calculations : -

الوزن النوعي الحجمي =  ( A / (B+S-C

الوزن النوعي الظاهري = A/(B+A-C)        

 الامتصاص % = (S-A)/A)100)

ملف اكسل يحتوي علي المعادلات موجود علي هذا الرابط 

https://sites.google.com/site/engawadalbakheetcom/home/specific-gravity-fine-agg

معالجة الخرسانة بعد الصب Curing Concrete

معالجة الخرسانة بعد الصب Curing Concrete 

فلابد من معالجة الخرسانة بعد الصب والسبب هو (المحافظة علي ماء الخلط في الخلطة حتي تتم عملية تفاعل الاسمنت و هذه العملية تستغرق وقت يمتد الي اكثر من شهر ) .

طرق المعالجة :- 

 طرق المعالجة كثيرة ومنها :- 

1 - المعالجة بالرش او الغمر بالماء .

2 - المعالجة بالمواد الكيميائية .

3 - المعالجة بالتغليف (يتم تغليف الجزء المراد معالجتة بغطاء غير منفذ للماء و يربط عليه باحكام بحيث يضمن عدم تبخر الماء)

4 - المعالجة بالبخار .

وغيرها.

وهذا الفيديو فيه طريقة معالجة الخرسانة بالمواد الكيميائية .

توضع المادة في الة الرش ثم ترش حسب الكمية المحدده في شهادة مطابقة المادة .

المادة موجوده علي هذا الرابط 

http://www.noblecorp.net/data/02-surface_treatments/Concure%20WB.pdf

تصميم الخلطات الخرسانية

تصميم الخلطات الخرسانية 

 الخرسانة :- 

الخرسانة هي من اهم عناصر البناء والتشييد حيث تدخل في العديد من المشاريع التنموية وبها تشييد الحضارات و تُعمر المدن وتساهم بشكل كبير في تنمية اقصاد البلدان ، لاهميتها القصوي فلابد من الاهتمام بها ، وهنالك العديد من الدول وضعت لها معاهد ومواصفات قياسية لتصميمها .

متطلبات تصميم الخرسانة : -

أ- الاسمنت  :-
1- نوع الاسمنت Type of cement .
2- الكثافة النوعية للاسمنت  S.G of cement .
ب- الركام او الحصمة الخشنة :-

1- اختبار التدرج الحبيبي Gradation . 
2- الكثافة النظرية النوعية  S.G.B.
3- نسبة الامتصاص Absorption  .
4- Dry-Rodded Density .
5- اختبار الوزن النوعي Unit Weight .
6- تحديد المقاس الاسمي الاعلي والمقاس الاعلي  للحصمة او الركام . Max.Size. Agg.
ج- الركام او الحصمة الناعمة :-

1- المكافئ الرملي Sand Equivalent .

2- اختبار معامل النعومة Fineness Modulus .
3- اختبار المحتوي المائي او الرطوبي  Moisture Content  
4- اختبار الوزن النوعي Unit Weight .

5- اختبار الكثافة النوعية Specific Gravity .
د- متطلبات الخليط (الخلطة كامله ) :-

1- حدود الهبوط  Slump Range .

2- نسبة الماء الي الاسمنت  water cement ratio .

3- تحديد قوة ضغط الاجهاد المطلوبة للتصميم(kg/cm 2) .
جزء من الاختبارات موجودة علي هذا الرابط 

http://alhandasa-foryou.blogspot.com/search/label/%D9%87%D9%86%D8%AF%D8%
B3%D8%A9%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%88%D8%A7%D8%AF

خطوات التصميم  :- 
تصميم الخرسانة يعني تحديد النسبة المكونة للخرسانة هي حصمة و رمل و اسمنت و ماء ومواد مضافه . 
المعادلات :-

* سوف نقوم بتصميم خلطة خرسانية لتوضيخ اكثر .
* تحديد قيمة الهبوط ، وهذه تحدد حسب نوع العضو المراد صبه بالخرسانة (عارضة ، قاعدة ، خازوق) .

 Water(kg/cm³)  = 218.8 (slump .mm)^0.1/(Nominal Max Size.mm) ^0.18

W/C .Ratio = (0.172 + 0.315 * A^1.5)/(1 - A ^1.5) 

A = (1028.5 - Design Strength) /1276.5

Mix Design Strength = 1028 – 1280(w/c – 0.17158) / (0.318+w/c) ^ 2/3

Air Content = 4.4*0.3475^(Nominal Max Size . in)

=Dry Rorred Vol. of C.A /m³

 (Nom.Max.Size.in/( 0.327+1.226(Nom.Max.Size.in)) + (3 – F.M)/10   

                                                Weight of C.A .kg/cm² = Dry Rorred Vol. of C.A  * Unit wt of C.A

Absolute Volume of cement = wt of cement /(S.G of cement *1000)

Absolute Volume of water = wt of water /(S.G of water *1000)

Absolute Volume of C.A = wt of C.A /(S.G of C.A *1000)

Absolute Volume of Air.Cont. = wt of Air.Cont. /(S.G of Air.Cont .*1000)

Absolute Volume of Admixture = wt of Amix. /(S.G of Amix. *1000)

Absolute Volume of  Fine Aggregate = 1 – Total of Absolute Volume

Adjust WT. to moisture and Absorption of C.A = Design WT of C.A * (1 + M.C % /100)

Adjust WT. to moisture and Absorption of F.A = Design WT of F.A * (1 + M.C % /100)

Total of Water = Design of Water + ( wt C.A (Abs -  M.c ) /100) + ( wt C.A (Abs -  M.c ) /100)

المعطيات :-

1- تحدد قوة ضغط الخرسانة مثلا 280kg/cm2 .
2- المقاس الاعلي للحصمة او الركام 19mm .
3- العضو المراد صب قواعد و جدران استنادية الهبوط مابين (25ــــ 75) ملم حسب الجدول المرفق اعلاه  ناخذ 75 ملم .
4- المقاس الاسمي للحصمة او الركام .
Nominal Max Size = 0.5 in حسب احتبار التدرج
وهومقاس المنخل الاعلي (بالبوصة)  من اول منخل يحجز اكثر من 10% من الوزن الكلي .
5- نوع الاسمنت يحدد من تقرير التربة .

نقوم بادخال القيم في المعادلات و مخرجاتها تكون في نسب الخطلة الخرسانية .
 مرفق لكم خطلة علي الرابط 

https://sites.google.com/site/engawadalbakheetcom/concrete-design