چکش اشمیت بتن دیجیتال دستگاهی کوبشی و قابل برگشت است که جهت سنجش مقاومت ماده های کشسان و به ویژه سنجش مقاومت فشاری بتن مورد استفاده قرار می گیرد.

چکش اشمیت از جمله دستگاه های تجهیزات آزمایشگاه غیر مخرب است که در آزمایشگاه بتن نیز مورد استفاده قرار می گیرد و آزمایش با این دستگاه روشی مناسب برای سنجش کیفیت نسبی بتن نیز می باشد و به همین دلیل متخصصین بسیاری طرفدار این دستگاه هستند.

وسایل مورد نیاز در آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن با چکش اشمیت :

1-سنگ ساب جهت سائیدن سطح بتن هوازده و همچنین مسطح کردن سطح بتن

2-سندان یا صفحه فولادی با قطر 15 سانتیمتر جهت کالیبراسیون 

انواع چکش اشمیت موجود در شرکت کیمیاگران جوان عبارتند از :

1- چکش اشمیت بتن دیجیتال ساخت کمپانی Matest ایتالیا

2-چکش اشمیت بتن آنالوگ ساخت کمپانی Matest ایتالیا

3- چکش اشمیت آنالوگ (ساخت کشور چین) 

تمامی چکش های اشمیت بتن این مجموعه دارای سنگ ساب،کیف مخصوص و همچنین بروشور نحوه استفاده از دستگاه می باشند.

برای اطلاع از چگونگی نحوه انجام آزمایش با چکش اشمیت بتن دیجیتال لطفاً اینجا کلیک کنید.

دستگاه کرگیری بتن BOSCH مدل GDB 350 WE یکی از دستگاه های تجهیزات آزمایشگاه بتن و از ابزارهای قدرتمند جهت برش و مغزه گیری از مصالح با جنس های مختلفی از نظیر بتن ، آسفالت ، سنگ ، آجر ، کاشی و دیگر مواد جامد می باشد.

دستگاه کرگيری بتن با توجه به جنس مته ها و مصالح استفاده شده در محل انجام کار در حين کار اصطکاک بسیار زیاد و در نهايت گرماي قابل توجهی توليد مي کند که در دستگاه کرگیری بتن BOSCH مدل GDB 350 WE به علت تعبیه ورودی آب این مشکل رفع شده است.

مشخصات فنی دستگاه کرگیری بتن BOSCH مدل GDB 350 WE :

* دارای ورودی آب جهت خنک کاری

* اندازه دستگاه 534×142×168 میلیمتر

* قطر سوراخکاری نهایی 350 میلیمتر

* قدرت ورودی 3200 وات

* قدرت خروجی 2300 وات

مته کرگیری بتن در دستگاه های مغزه گیری مورد استفاده قرار می گیرد و دارای انواع مختلفی می باشد.

این مته های نمونه گیری با داشتن الماسه های تاجدار و دندانه ای،برای کرگیری موادی مانند بتن مسلح، سنگ، صخره و آسفالت مورد استفاده قرار می گیرد .

برای اطلاع از نحوه انجام آزمایش لطفاً کلیک کنید.

دستگاه بتونیر جهت مخلوط کردن مواد به صورت پرتابی و در حجم کم مورد استفاده قرار می گیرد و این نوع میکسر یکی از انواع پر کاربرد میکسر در نوع خود می باشد که در آزمایشگاه بتن مورد استفاده قرار می گیرد.

دستگاه بتونیر در ظرفیت های متفاوت از 120 لیتر تا 1000 لیتر و در مدل های موتور برقی سه فاز و تک فاز،دیزلی و موتور بنزینی قابل ارائه می باشد.همچنین این مخلوط کن بتن در دو مدل ساده و گیربکس دار و در دو نوع چهار چرخ و دو چرخ موجود می باشد.

اجزای تشکیل دهنده میکسر بتن :

1- ظرف اختلاط یا درام که مخزنی دوار در مخلوط کن بتن است و به آن جام نیز می گویند

2- پایه دستگاه

3- دسته اهرم برای سهولت استفاده از بتن داخل دستگاه که در زمان مخلوط کردن بتن نیز می توان درام دستگاه را با زاویه مشخص چرخاند که این کار باعث می شود میکسر بتن بهتر عمل اختلاط مواد را انجام دهد

4- قاب فولادی از جنس فولاد ضد زنگ

5- پره های میکسر 

6- چرخ 2 عدد یا 4 عدد برای سهولت در جابجایی مخلوط کن بتن

برای اطلاع از نحوه انجام آزمایش سیمان لطفاً اینجا کلیک نمایید.

تمامی دستگاه های شرکت کیمیاگران جوان دارای 3 سال گارانتی کتبی و 10 سال خدمات پس از فروش می باشد .

دستگاه تعیین درصد هوای بتن برای تعیین مقدار هوای مخلوط بتن تازه براساس تغییر حجم آن،تحت اثر فشار انجام می گیرد.این دستگاه از جمله تجهیزات آزمایشگاه بتن می باشد.

روش تعیین درصد هوای بتن:

نمونه بتن را در لایه های مساوی در ظرف اندازه گیری بریزید.هر لایه را توسط میله یا از طریق لرزاندن متراکم نموده و لایه متراکم شده آخر را صاف کنید. برای بتنی که اسلامپ آن بیش از 3 اینچ (76 میلیمتر) است،نباید از لرزاندن استفاده نمود.

برای اطلاع از نحوه انجام آزمایش دستگاه هواسنج بتن لطفاً کلیک نمایید.

تمامی دستگاه های شرکت کیمیاگران جوان دارای 3 سال گارانتی کتبی و 10 سال خدمات پس از فروش می باشد .

جک ملات شکن یکی از دستگاه های تجهیزات آزمایشگاه بتن می باشد و توسط شرکت کیمیاگران جوان طراحی و تولید می گردد.

جهت تعیین مقاومت فشاری نمونه های مکعبی و استوانه ای ملات های سیمان از جک ملات شکن استفاده می شود و مشخصات فنی این دستگاه شباهت زیادی

با جک بتن شکن دارد.

مشخصات جک ملات شکن :

* سرعت قابل تنظیم از طریق صفحه نمایش و یکنواختی بارگذاری دستگاه

* کنترل بارگزاری در زمان انجام آزمایش از طریق صفحه نمایش

* دارای میکروسوئیچ قطع کننده برای جلوگیری از بالا آمدن بیش از اندازه پیستون

* دارای صفحه نمایش رنگی با قابلیت نمایش نیرو به صورت Ton , Kg , Kn , Lb

* تهیه گزارش از آزمایش های قبلی انجام شده جک ملات شکن

* قابلیت نگه داشتن نتیجه آزمایش های قبل به تعداد نامحدود

* دارای پایه نگه دارنده فولادی برای راحت شدن کار با دستگاه

* قابل اتصال به کامپیوتر و پرینتر به وسیله USB

* روشن شدن دستگاه با رمز عبور برای ایمنی بیشتر

* دارای قابلیت کالیبره کردن نرم افزار

جک ملات شکن در ظرفیت های زیر و در سه مدل دیجیتال ، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک قابل تولید می باشد :

جک ملات شکن 80 تن

جک ملات شکن 60 تن

تمامی دستگاه های شرکت کیمیاگران جوان دارای 3 سال گارانتی کتبی و 10 سال خدمات پس از فروش می باشد .

عملیات خاکی و منحنی بروکنر

مساحت هر مقطع عرضی باید محاسبه گردد و سپس با توجه به فاصله ی هر دو مقطع عرضی متوالی از یکدیگر و نوع و مساحت هر کدام از آن ها می توان حجم عملیات خاکی میان هر دو مقطع عرضی متوالی به تفکیک خاکریزی و خاکبرداری مشخص شد .

مقاطع عرضی

در هر ایستگاه از مسیر باید مقطع عرضی  رسم گردد برای این منظور  ابتدا به نقشه ی مسیر در پلان مراجعه نموده  و در هر ایستگاه امتدادی عمود بر مسیر رسم کرد .سپس با انتخاب دو نقطه در سمت راست و دو نقطه در سمت چپ ایستگاه بر روی امتداد رسم شده

و قرائت ارتفاع هریک از این نقاط بر روی نقشه ی توپوگرافی موقعیت ارتفاعی آنها را نسبت به موقعیت طبیعی ایستگاه مورد نظرشناسایی نموده و سپس بر روی صفحه ی جداگانه محل آنها را نسبت به موقعیت طبیعی ایستگاه مورد شناسایی نموده و سپس بر روی صفحه ی جداگانه ای محل آنها را به همراه محل نقطه  ی  ایستگاه نشان داد .پس از مشخص شدن پنج نقطه  انتخاب شده در هر طرف  ایستگاه یکی باید در نقطه  در فاصله ای  نسبتا" نزدیک و دیگری در فاصله دورتر نسبت به ایتگاه قرار داشته باشند برای نمایش موقعیت عرضی و ارتفاعی چهار نقطه ی اخیر نسبت به نقطه ایستگاه معمولا" از مقیاس یا استفاده می گردد .پس از مشخص شدن پنج نقطه ی نظیر هر ایستگاه آنها را به هم متصل می کنیم تا خط زمین در نیمرخ عرضی مشخص گردد .

*تعداد نقاط انتخاب شده ی کمکی در طرفین هر ایستگاه به منظور نمایش وضعیت خط زمین می تواند بیشتر از دو نقطه باشد افزایش تعداد نقاط دقت در ترسیم نیمرخ عرضی و محاسبات مربوط به مساحت مقطع عرضی و نهایت محاسبات انجام شده برای  برآورد حجم عملیات خاکی را افزایش می دهد .

*عرض شانه ی راست باید آنقدر باشد که بتواند به عریض ترین وسیله ی مجاز به عبور از مسیر درحالت توقف با یک در باز پناه دهد.

*هر اندازه شیب شیروانی  کمتر و ملایمتر باشد راه برای راننده و سرنسین ایمن تر و دلپذیرتر خواهد بود گرچه هزینه ی خاکریزی بیشتر می شود .

*در رسیدن عرضی مختلف به یکدیگر باید نقاط تیز گوشه را گرد گوشه کرد .

*حال اگر وضعیت پروفایل طولی به گونه ایی بود که خط پروژه در ایستگاه تحت بررسی پایین تر از خط زمین قرار داشت و پس ازرسم خط پروژه در نیمرخ عرضی مشاهده شد که کل خط پروژه پایینتر ازخط زمین قرار دارد این بار برای اتصال کناره ی شانه ها به زمین طبیعی باید از دو امتداد شیب دار به طرف بالا استفاده نمود که به امتداد مذکور شیروانی خاکبرداری یا شیروانی برش یا ترانشه گفته می شود .

*در آزاد راه و بزرگراه نباید شیب شیروانی ها از نسبت 2÷1 بیشترباشد.

*چنانچه جنس خاک رس یا لای باشد نباید شیب شیروانی از نسبت 2÷1 بیشتر باشد .

*در جلگه ها به منظور هدایت ابهای سطحی در  نتیجه ی تعبیه آبرو همچنین جلوگیری از حرکت ماسه های روان و برفگیری خط پروزه بسته به اهمیت راه به بین 3/0 تا 2/1 متر بالاتر از سطح زمین اطراف قرار گیرد.

*در مناطق کوهستانی ممکن اسن شیب خط زمین در نیمرخ عرضی به شیب شیروانی نزدیک باشد و در نتیجه امتداد شیروانی در فاصله ی دوری به زمین طبیعی برسد . در چنین مواقعی ممکن است به منظور  پیشگیری از بالا رفتن هزینه هابه دلیل حجم عملیات خاکی زیاد از دیوارهای حائل استفاده  شود .

در این وضعیت معمولا گزینه ارزان تر انتخاب می شود .

*از آنجاییکه به اصطلاح نقشه برداری پیمایش باید کامل گردد آخرین نقطه ی لحاظ شده بای درهمان اولین نقطه و در نتیجه آخرین کسر باید همان اولین کسر باشد.

*اگر نقطه ای مبداءکه طول وعرض آن صفر است برای چند ضلعی منسوب به مقطع عرضی مورد بررسی یک راس به حساب می آید یعنی در نقطه ی مذکور امتداد خط پروژه شکسه شده است باید یک کسر نیز برای نقطه مبداء لحاظ نمود و در غیر اینصورت نوشتن کسر برای مبداء اشتباه می باشد .

محاسبه ی حجم عملیات خاکی در طول مسیر

برای محاسبه حجمعملیات خاکی در طول مسیر را به تعدادی قطعه تقسیم نمود که هر قطعه میان دو ایستگاه متوالی است .

حال می توان با در نظر گرفتن دو مقطع عرضی رسم شده برای هر دو ایستگاه متوالی و توجه به نوع و مساحت هر یک از دو مقطع عرضی رسم شده برای هر دو ایستگاه متوالی و توجه به نوع و مساحت هر یک از دو مقطع و همچنین فاصله ی طولی آنها از یکدیگر حجم عملیات خاکی میان دو ایستگاه متوالی به تفکیک خاکریزی و خاکبرداری محاسبه نمود هنگامی که حجم عملیات خاکی میان هر دو ایستگاه متوالی حساب شد می توان حجم مذکور را با هم جمع کرده و کل حجم خاکریزی و حجم خاکبرداری در طول مسیر را بدست آوردبسته به نوع دو مقطع متوالی و چگونگی آنها نسبت به هم می توان با به کارگیری روایط مطرح شده در هر یک از حالات ذیل احجام

خاکریزی و خاکبرداری میان دو مقطه مورد نظر را حساب کرد .

محاسبه ی حجم عملیات خاکی میان دو مقطع ساده ی مشابه

برای محاسبه حجم عملیات خاکی میان دو مقطع ساده زمانی آنها مشابه هستند یعنی هر دو خاکریزی و یا هر دو خاکبرداری می باشند ار رابطه 1.6 موسوم به رابطه ی منشوری و یا رابطه ی مقطع می توان استفاده نمود .

محاسبه ی حجم عملیات خاکی میان دو مقطع ساده ی مخالف

هنگامیکه دو مقطع ساده که یکی از نوع خاکریزی و دیگری ازنوع خاک برداری هستند در مقابل هم و در فاصله از یکدیگر قرار می گیرند می توان یک پروفیل طولی فرضی برای مسیر در فاصله ی بین آنها رسم کرد برای این کار ابتدا یک پاره خط به کشیده و از دو انتهای آن دو عمود در دو جهت  مخالف اخراج می کنیم به گونه ای که طول این دو عمود متناسب با مساحت مقطع خاکریزی و مساحت مقطع خاکبرداری بوده و یکی معرف خاکریزی و دیگری نماد خاکرداری باشد پاره خط عمود نظیر خاکریزی را به سمت پایین و پاره خط عمود نظیر خاکبرداری را به سمت پایین  و پاره خط عمود نظیر خاکبرداری را به سمت بالا رسم می نماییم .

محاسبه حجم عملیات خاکی میان یک مقطع ساده و یک مقطع مختلط

در حالتی که  یک مقطع ساده در مثابل مختلط قرار می گیرد چهار روش مختلف را برای محاسبه حجم عملیات خاکی میان دو مقطه مذکور می توان به کار برد که به ترتیب  دقت در محاسبه به بیان آنها می پردازیم :

روش1– فرض کنید یک مقطع ساده ی  خاکریزی در مقابل یک مقطع مختلط  متشکل شامل مساحت خاکریزی و مساحت خاکبرداری قرار گرفته اند .در این روش ابتدا دو مقطع رابه گونه ای زیرهم قرار می دهیم که محور جاده ی هر دو مقطع در یک امتداد شاقول قرار گیرند اگر خط زمین و خط پروژه در مقطع همدیگر را قطع کرده باشند

روش2 – کل مساحت مقطع ساده ی اول را با قسمتی از مساحت مقطع  مختلط دوم که با مقطع اول مخالف است سپس آن قسمت از مساحت مقطع مختلط دوم را که با مقطع اول مشابه است یعنی یک مقطع فرضی در مجاورت مقطع اول به مساحت صفر ملاحظه کرده و  از طریق یک حجم خاکریزی محاسبه می نماییم .

روش 3 – در این روش یکبار مقطع ساده را با قسمتی از مقطع  مختلط که مشابه آن می باشد در نظر گرفته و با استفاده از بخشی از عملیات خاکی را که از سطح مقطع ساده است محاسبه می نماییم بار دیگر آن قسمت از مقطع مختلط را که مخالف مقطع ساده است  با مقطع ساده در نظر گرفته و با استفاده از بخشی از عملیات خاکی را که سنخیت آن برخلاف مقطع ساده است حساب می کنیم.

روش 4 – کل مساحت مقطع ساده ی اول را با قسمتی از مساحت مقطع مختلط دوم که با مقطع اول مشابه است سپس آن قسمت از مساحت مقطع مختلط دوم را که با مقطع مخالف است با یک مقطع مشابه فرضی در مجاورت مقطع اول و به مساحت صفر ملاحظه کرده و از طریق یک حجم خاکبرداری محاسبه می نماییم .

محاسبه حجم عملیات خاکی میان دو مقطع مختلط مشابه

در حالتیکه دو مقطع مختلط مشابه  مقابل هم قرار می گیرند دو روش برای محاسبه ی حجم عملیات خاکی میان دو مقطع مذکور می توان  به کاربرد که به ترتیب دقت در محاسبه به بیان آنها می پردازیم  .

روش اول فرض کنید مقطع مختلط 1 که شامل مساحت خاکریزی به اندازی مساحت خاکبرداری است در مقابل مقطع مختلط 2 که آن هم شامل یک مساحت خاکریزی و یک مساحت خاکبرداری می باشد . دراین روش ابتدا دو مقطع را به گونه ای زیر هم قرار  می دهیم که محور جاده ی هر دو مقطع در یک امتداد شاقول قرار گیرند .

*شرط لازم برای استفاده از روش اول در محاسبه ی حجم عملیات خاکی دو مقطع مشابه داشتن اطلاعات دقیق مربوط به ابعاد مقطع ها مختلط  مشابه داشتن اطلاعات دقیق مربوط به ابعاد مقطع ها برای تشخیص موقعیت عرضی نسبت به  محورها و همچنین دانستن جزئیات لازم برای محاسبه مساحت ها می باشد .

*معمولا در مسائل تستی به دلیل شدن زمان حل اطلاعات لازم ذکر شده  داده نمی شود و در نتیجه نا چارا" با پذیرفتن مقداری خطا در محاسبه از روش دوم استفاده می نماییم .

*در این روش مساحت خاکریزی مقطع اول را با قسمت مقابلش از مقطع دوم که آن هم مساحت خاکریزی است در نظر گرفته و یک حجم خاکریزی را محاسبه نموده است .

همچنین مساحت خاکبرداری مقطع اول را نیز با قسمت مقابلش از مقطع دوم یعنی مساحت خاکبرداری ملاحظه کرده وبا استفاده  از حجم خاکبرداری را حساب نموده .

محاسبه حجم عملیات خاکی میان دو مقطع مختلط مخالف

در حالتیکه دو مقطع مختلط مخالف مقابل هم قرار می گیرند و روش  برای محاسبه ی حجم عملیات خاکی میان دو مقطع مذکور می توان به کار برد که به ترتیب دقت در محاسبه به بیان آنها می پردازیم .

روش اول –  فرض کنید مقطع مختلط 1 که شامل مساحت خاکریزی مساحت خاکبرداری است در مقابل مقطع مختلط 2 که آن هم شامل یک مساحت خاکبرداری و یک مساحت خاکریزی می باشد.در این روش ابتدا دو مقطع را به گونه ای زیر هم قرار می دهیم که محور جاده ی هر دو مقطع در یک امتداد شاقول قرار گیرند اگر خط زمین و خط پروژه در مقطع 1 همدیگر را قطع کرده باشند با توجه به فاصله عرضی که نقطه

یی از محور جاده در مقطع 1  یعنی نقطه را بروی خط جاده ی مقطع 2 پیدا کرده همچنین اگر خط زمین و خط پروژه  در مقطع 2 همدیگر را قطع کرده باشند با توجه به فاصله عرضی که نقطه از محور جاده در مقطع 2 یعنی متناظر بر روی خط جاده ی مقطع 1پیدا کرده و آنرا F  1 می نامیم

*شرط لازم برای استفاده از روش اول در محاسبه حجم عملیات خاکی میان دو مقطع مختلط مخالف داشتن اطلاعات دقیق مربوط به ابعاد مقطع ها

برای تشخیص موقعیت عرضی نسبت به محورها و همچنین دانستن جزئیات لازم برای محاسبه ی مساحت می باشد.

*معمولا در مسائل تستی به دلیل طولانی شدن زمان حل اطلاعات لازم ذکر شده و در نتیجه ناچارا" با پذیرفتن مقداری خطا در محاسبه از روش دوم استفاده می نماییم .

تصحیح حجم عملیات خاکی  

استفاده از رابطه منشوری برای محاسبه حجم عملیات خاکی میان دو مقطع ساده و مشابه دو نوع خطا به همراه داردیک نوع از این خطاها عمومی است یعنی به تمام مقاطع مسیر شامل مقاطع مستقیم الخط و قوس ها مربوط می شود و نوع دوم خطا فقط مربوط به قوس ها می باشد. 

تصحیح حجم عملیات خاکی در حالت عمومی

به طور کلی استفاده از رابطه منشوری  که به آن رابطه مقطع متوسط نیز می گویند به دلیل خطی فرض کردن تغییرات برای تبدیل مقطع اول در طول به مقطع دوم دارای خطا بوده و معمولا حجم محاسبه شده توسط رابطه مذکور قدری بیشتر از مقدار واقعی حجم عملیات خاکی می باشد. برای کاهش

میزان خطا و افزایش دقت  در محاسبه ی حجم عملیات خاکی باید یک مقطع میانی به نام مقطع m در وسط فاصله ی طولی دو مقطع 1 و2 از هر کدام

فرض کرده و ابعاد آن را به گونه  ای که طول هر بعد میانگین طول ها ابعاد مشابه بعد مورد نظر در دو مقطع 1و2 هر کدام مقطعی ساده از نوع خاکریزی می باشند.

تصحیح حجم عملیات خاکی در قوس های افقی

در یک قوس افقی اگر موقعیت عرضی مرکز ثقل عملیات خاکی منطبق بر محور راه نباشد استفاده از رابطه منشوری علاوه بر خطای کلی توضیح داده شده در قسمت قبل خطای دیگر ی که مختص قوس افقی است را نیز به همراه دارد.

موقعیت عرضی مرکزی ثقل عملیات خاکی نقطه ای از مقطع عرضی مسیر است که اگر از آن نقطهمتدادی موازی محور راه رسم  کنیم حجم عملیات خاکی در طرفین امتداد رسم شده  برابر باشد علت پیدایش خطای جدید این است که طول که در رابطه ی منشوری لحاظ می شود معرف فاصله ی طولی میان دو مقطع در امتداد محور راه است و این طول با طول قوس گذرنده از مرکز ثقل عملیات خاکی که دو سر آن بر دو مقطع قرار دارد برابر نیست و به این ترتیب محاسبه ی حجم عملیات خاکی دچار خطا می گردد.

محاسبه ی حجم عملیات خاکی در عمق و ارتفاع

یکی از روشهای محاسبه ی حجم عملیات خاکی در عمق و ارتفاع به این ترتیب است که ابتدا مقطع افقی محدوده ی عملیات خاکی را به تعدادی چندضلعی مساوی یکسان تقسیم کنیم و سپس حجم عملیات خاکی را بدست آورید .

 منحنی بروکنر

منحنی بروکنر که بعضا به عنوان دیاگرام توده به آن اشاره می شود پس از اتمام محاسبه ی  احجام خاکریزی و خاکبرداری مطرح  گردیده و تأثیری بر مقدار عملیات خاکی وکم زیاد کردن آن ندارد هدف از بحث منحنی بروکنر و مباحثی نظیر آن از جمله دیاگرام لالان بیشترین استفاده ممکن از خاک ها بدست آمده و از خاکبرداری در احجام خاکریزی مورد نیاز و در نتیجه به حداقل رساندن نیاز به قرضه و دپو و همچنین به حداقل رساندن هزینه های حمل خاک  می باشد .

*هدف ایجاد بیشترین تعادل ممکن میان احجام خاکریزی و خاکبرداری زمانی قابل طرح است که خاکهای بدست آمده از خاکبرداری از حداقل خصوصیات فنی لازم برخوردار بوده و برای کاربرد در خاکریزی مناسب باشد .قبل از ورود به بحث اصلی بروکنر لازم است حالات سه گانه ی خاک را به اختصار بررسی کرده  و مطالبی در این خصوص مطرح نماییم .

حالات سه گانه ی خاک

هر خاکی به طور کلی از سه حالت فیزیکی مختلف برخوردار است حالت اول خاک .حالت بکر و طبیعی آن بوده که به آن خاک دست نخورده نیز نیز می گویند .

حالت دوم خاک زمانی است که خاک حالت اول حفاری شده و بیرون ریخته می شود که به این حالت از خاک، خاک دست خورده خاک شل و یا خاک سست می گویند

زمانی که این خاک سست را در محل مورد نیاز برای خاکریزی ریخته و آن را کاملا متراکم می کنند خاک حالت سوم بدست می اید که آن را خاک متراکم شده می نامند.

خاک حالت اول را با B خاک حالت دوم را با L و حالت سوم را با C دوم نشان می دهند از بین سه حالت خاک ،خاک حالت دوم کمترین وزن مخصوص و خاک حالت سوم

بیشترین وزن مخصوص را دارند .به عنوان مثال :

وزن مخصوص رس خشک در حالات سه گانه به ترتیب 2650-2100 – 2945 پوند بر یارد مکعب می باشد . ارتباط بین حالت اول و دوم خاک با ضریبی به نام ضریب افزایش یا ضریب تورم برقرار می شود رابطه 20.6 نحوه محاسبه ی این ضریب را نشان میدهد .در رابطه 20.6  وزن مخصوص حالت های اول و دوم هم واحد بوده و ضریب افزایشبرحسب درصد بیان می گردد.

از این ضریب به عنوان مثال برای برآورده  تعداد کامیون مورد نیاز برای حمل خاک بدست آمده از مقدار مشخصی خاکبرداری استفاده می شود دلیل این امر این است که هر زمان از خاکبرداری صحبت به میان می آید خاک حالت اول مورد نظر است ولی خاکی که کامیون حمل می کند خاک حالت دوم می باشد همانطور که گفته شد

خاکبرداری به حالت اول خاک اشاره دارد ولی هر گاه بحث خاکریزی مطرح می گردد خاک حالت سوم مورد نظر است .

پس برای ورود به مبحث منحنی بروکنر که یکی از اهداف آن ایجاد حداکثر تعادل ممکن میان احجام خاکریزی و خاکبرداری است دانستن ارتباط میان حالت سوم و حالت اول خاک ضروری می باشد رابطه ی 21.6 را نشان میدهد.به درصد انقباض درصد نشست نیز گفته می شود بدیهی است  که در رابطه ی 21.6واحد وزن مخصوص و در صورت و مخرج کسر یکی باید باشد.

بنابراین پس از پایان محاسبات مربوط به برآورد احجام خاکریزی و خاکبرداری در پروژه و قبل از ورود به بحث منحنی بروکنر باید معادل سازی های فوق الذکر انجام می گیرد

که برای همین منظور معمولا از رابطه ی اخیر استفاد مینمایند یعنی قبل از اینکه احجام خاکریزی را با احجام خاکبرداری در معرض مقایسه قرار دهند با اعمال ضریبی بزرگتر از یک ابتدا آنها را به عددی بزرگتر از مقدار واقعی شان تبدیل می کنند .

پس با فرض اعمال ظرایب مربوط به تغییر حجم بحث منحنی بروکنر و ترسیم آن و مباحث بعدی انجام می شود .

ترسیم منحنی بروکنر

پس از اعمال ضرایب مربوط به تغییر حجم باید یک دستگاه دو بعدی رسم نمود که محورx آن معرف طول مسیر و محور y آن نشان دهنده حجم  عملیات خاکی باشد

بسته به قرار داد ممکن است جهت مثبت محور y خاکریزی و جهت منفی آن خاکبرداری شدو یا برعکس باشد رسم منحنی بروکنر از مبداء مختصات شروع میشود

و در طول مسیر به صورت تجمعی حجم عملیات خاکی انجام شده را نشان می دهد .

با فرض جهت مثبت برای خاکریزی و جهت منفی برای خاکبرداری در هر نقطه از مسیر که  عملیات خاکی ا ز نوع خاکریزی  است منحنی بروکنر در آن نقطه صعودی بوده و درهر نقطه صعودی بوده و در هر نقطه از مسیر که عملیات خاکی از نوع خاکبرداری است منحنی بروکنر در آن نقطه نزولی می باشد بنابراین در طولی ازمسیر که منحنی بروکنر به صورت یک امتداد افقی است خط زمین و خط پروژه بر هم منطبق بوده یعنی نه خاکریزی داریم و نه خاکبرداری .

تجمعی بودن منحنی بروکنر به  این معناست که اگر کل حجم خاکبرداری انجام شده از نقطه ی A تا نقطه ی M تغییرات عرضی منحنی بروکنر نیز از نقطه ایی تا نقطه دیگر باید در جهت منفی محور y باشد .

به دلیل تجمعی  بودن منحنی بروکنر است وقتی ار تفاع خاکبرداری و خاکریزی ثابت می باشد شیب منحنی بروکنر نیز ثابت بوده و بنابراین شکل خطی دارد.

خط توزیع و سطح تعادل

قبل از اینگه به تعریف خط توزیع بپردازیم باید خط اساس و خط پایان را تعریف می کنیم

خط اساس – خطی افقی است که از اولین نقطه ی  منحنی بروکنر می گذرد پس با توجه به اینکه اولین نقطه مبدأمختصات است خط اساس همان محور x می باشد به خط اساس خط مبنا و خط پایه نیز می گویند 

خط پایان – خط افقی است که از اخرین نقطه ی منحنی بروکنر می گذرد اگرآخرین نقطه ی منحنی بروکنر بر محور x واقع شده باشد خط پایان بر خط اساس منطبق می شود .

خط توزیع – خط افقی است که ممکن است تک قطعه متصل و یا چند قطعه منفصل باشد و بیانگر تصمیم ما در خصوص نحوه ی تأمین خاک های مورد نیاز در خاکریزی و همچنین نشان دهنده ی برنامه ما در قبال خاک های بدست آمده از خاکبرداری می باشد به خط توزیع چند قطعه یا منفصل خط توزیع پله ای نیز می گویند نام دیگر خط

توزیع خط پخش است هر اندازه خط توزیع بهتر انتخاب شود نیاز ما به قرضه و دپو کمتر شده و هزینه ی حمل خاک نیز کمتر میگردد و خط توزیع بهینه . خط توزیعی است که نیاز به قرضه و دپو را حداقل ساخته یعنی حداکثر استفاده از خاکهای بدست آمده از احجام خاکبرداری را در احجام خاکریزی مورد نیاز بنماید و همچنین هزینه ی حمل خاک را به حداقل مقدار ممکن برساند .

پس ما برای یک منحنی بروکنر می توانیم خط توزیع های متفاوتی رسم کنیم که هر کدام بیانگر نوع متفاوتی از تصمیم گیری در قبال چگونگی جابجایی خاک می باشند با رسم یک خط توزیع معمولا یک یا چند سطح تعادل به وجود می انتخابند هر سطح تعادل الزاما سطحی محصور شده به منحنی بروکنر و خط توزیع است یعنی محیط پیرامون آن را فقط و فقط منحنی بروکنر و خط توزیع باید تشکیل دهند در هر سطح تعادل دو حجم متعادل خاکریزی معادل خود را پوشش می دهد .

با انتخاب خط اساس به عنوان خط توزیع دو سطح تعادل 1 و 2 ایجاد شده که با علامت هاشور مشخص گردیده اند در سطح تعادل 1 حجم های خاکبرداری و خاکریزی معرفی شده .که باهم متعادل می باشند در این سطح تعادل ملاحظه می شود که پس معرفی مثلث به عنوان یک سطح تعادل صحیح می باشد .

در سطح 2 نیز حجم های خاکریزی و خاکبرداری معرفی شده هر کدام به که باهم متعادل می باشد در این سطح تعادل هم دیده می شود نکته ی دیگر این است که با انتخاب خط اساس به عنوان خط توزیع انتخابی بهینه صورت می گیرد .

*اگر دریک مکنحنی بروکنر خط پایان بر خط اساس منطبق باشند این پتانسیل وجود دارد که نیازبه قرضه دپو صفر شود تحقیق این امر در گروی انتخاب خط توزیع بهینه است که در این حالت همان خط اساس می شود .بهترین خط توزیع خط پایان است که باعث می شود مثلث به عنوان سطح تعادل معرفی گردد در این وضعیت کل حجم خاکریزی مورد نیاز از قرضه تأمین شده و کل حجم خاکبرداری به دپو انتقال می  یابد .

*با توجه به اینکه یکی از اهداف مبحث منحنی بروکنر حداقل ساختن نیاز به قرضه و دپو است یکی از نشانه ها ی خط توزیع بهینه این است که با انتخاب آن یا هیچ نیازی به قرضه و دپو نباشد و یا در غیر اینصورت نیاز فقط به دپو نباشد و یا در غیر اینصورت نیاز فقط به دپو و یا فقط به قرضه نشان داده شود به عبارت دیگر اگر با انتخاب یک خط توزیع مشاهده گردید که هم به قرضه و هم به دپو نیاز هست می توان نتیجه گرفت که آن توزیع بهینه نیست .

عزم حمل خاک

مبنای پرداخت پول برای عملیات خاکی نه می تواند به تنهایی حجم خاک جابجا شده باشد و نه می تواند به تنهایی مسافت حمل خاک در نظر گرفته شود بلکه از آنجائیکه هر دو عامل مذکور باید در پرداخت حق الزحمه جابجایی خاک لحاظ گردند لذا عزم حمل خاک که مقدار آن بدست می آید مبنای محاسبه ی پول پرداختی برای  عملیات خاکی واقع می شود .

* عزم حمل خاک در یک سطح تعادل برابر است با مساحت سطح تعادل یعنی سطح محصور به منحنی بروکنر و خط توزیع برای منحنی بروکنر نشان داده شده سطح محصور به منحنی بروکنر و خط توزیع از محاسبه ی انتگرالی برای قسمت خاکبرداری و محاسبه ی  مساحت مثلث برای قسمت خاکریزی و جمع دو مقدار بدست آمده حاصل می شود  .

* اگر برای یک قسمت خاکبرداری یا خاکریزی منحنی بروکنر به صورت خطی باشد مرکز خاکبرداری یا خاکریزی مورد بحث همان طول نقطه ی وسط پاره خط نظیر است هنگامیکه با مازاد خاکبرداری مواجه بوده و در نیجه به دپو نیاز داریم حجم خاک جابجا شده همان حجمی است که باید به دپو برده شود و مسافت جابجایی نیز فاصله میان مرکز خاکبرداری تا دپو می باشد اگر خط توزیع بهینه یعنی خط اساس باشد یک سطح تعادل بوجود می آید که در آن حجم خاک جابجا شده 1600 متر مکعب است با توجه به اینکه قطعه ی اول منحنی بروکنر نشان دهنده ی خاکریزی است یعنی قطعه ی یک پاره خط می باشد خاکریزی متناظر با نقطه ی وسط پاره خط بوده است .

اما خاکبرداری مازاد بوده و باید به دپو منتقل شود حجم خاکبرداری و مرکز خاکبرداری متناظر با وسط پاره خط می باشد . در این قسمت چون خاک های حاصل از خاکبرداری باید به دپو منتقل شوند و مسافت حمل خاک برابر فاصله میان مرکز خاکبرداری تا محل دپو است .

* مقدار عزم حمل جزء 1 یعنی s مساحت سطح تعادل 1 می باشد البته واضح است که ارتفاع مثلث برابر با نصف قاعده ی آن بوده و در یک مثلث حاصلضرب ارتفاع نصف قاعده مساحت مثلث را نتیجه می دهد .

* مقدار عزم حمل جزء 2 یعنی s مساحت ذوزنقه ی است که در آن نصف مجموع دوقاعده و ارتفاع ذوزنقه می باشد ذوزنقه مذکور یک سطح تعادل به حساب نمی آید ولی ازآنجاییکه وجود نداشتن خاکریزی در قبال خاکبرداری به اندازه نوعی با انتقال خاک به دپو جبران می شود بعضا" به آن سطح جبران می گویند سطح جبران توسط دو عمودی که از دو سر قطعه ی خاکبرداری مورد نظر در منحنی بروکنر بر نماد دپو رسم می شوند مشخص می گردد.

* محل دپو در منحنی بروکنر با دو خط موازی نزدیک به هم که عمود بر خط اساس هستند و با نماد D نشان داده می شوند مشخص می گردد. در یک منحنی بروکنر پس از انتخاب توزیع و محاسبه ی عزم حمل کل را که با S نشان داده می شود بدست می آورند .

* در یک منحنی بروکنر خط توزیعی  بروکنر خط توزیعی خط توزیع بهینه است که علاوه بر حداقل ساختن نیاز به قرضه و دپو کمترین عزم حمل کل ممکن را به همراه داشته باشد چرا که پرداخت هزینه های حمل خاک بر اساس میزان عزم حمل کل صورت پذیزفته و در صورتی حداقل ممکن است که عزم حمل کل حداقل ممکن بوده باشد .

* گاهی اوقات برای بدست آوردن بهترین محل خط توزیع باید با اختیار کردن مجهولی مناسب عزم کل را بر حسب آن مجهول نوشته و با مساوی صفر قرار دادن مشتق .مقدار بهینه ی مجهول را که موجب حداقل شدن عزم حمل کل و در نتیجه کمینه گردیدن هزینه های حمل خاک می شود را محاسبه نمود .

* در بعضی از مسائل هدف انتخاب بهترین محل برای قرضه با دپو می باشد که در اینگونه مسائل نیز باید با تعیین مجهولی مناسب معادله ی  عزم حمل کل را برحسب ان مجهول بدست آورده و سپس مشتق آن معادله را برابر صفر قرار داد تا مشخص شود در نظر گرفتن کدام مقدار برای مجهول منجر به حداقل مقدار عزم

حمل کل می گردد و به این ترتیب بهترین محل برای قرضه یا دپو تعیین می شود . اگر جمع خاک های جابجا شده در هر عزم حمل جزء را V  نشان می دهیم .

* اگر در محاسبه ی مسافت حمل متوسط تمام d  ها هم مساوی باشند مسافت متوسط نیز با آنها برابر است هنگامیکه با مازاد خاکریزی مواجه بوده و در نتیجه به قرضه نیاز داریم حجم خاک جابجا شده همان حجمی است که باید از قرضه تأمین شود و مسافت جابجایی نیز فاصله میان قرضه تا مرکز خاکریزی می باشد .

* مقدار عزم حمل جزء 1 مساحت سطح تعادل می باشد البته واضح است که ارتفاع مثلث مذکور برابر با نصف قاعده ی ان بوده و در یک مثلث حاصلضرب ارتفاع در نصف قاعده مساحت مثلث را نتیجه می دهد .

* مقدار عزم حمل جزء2 مساحت ذوزنقه ی است که در آن نصف مجموع دو قاعده و ارتفاع ذوزنقه می باشد ذوزنقه ی مذکور یک سطح تعادل به حساب نمی آید .

ولی از آنجائیکه در این قسمت فقدان خاکبرداری جهت خاکریزی لازم به اندازه ی به نوعی با تأمین خاک از قرضه جبران می شود برخی آن سطح جبران اطلاق میکنند سطح جبران توسط دو عمودی که از دو سر قطعه ی خاکریزی مورد نظر در منحنی بروکنر بر نماد قرضه رسم می شوند مشخص می گردد .

مثال 

در منحنی بروکنر نشان داده شده در شکل ملاحظه می گردد که به طول یک کیلومتر فقط خاکبرداری داریم اگر انتخاب محل دپو با ما باشد به گونه ای که فقط یک مکان را به عنوان دپو بتوانیم اختیار نماییم در هریک از سه حالت ذیل عزم حمل خاک راحساب کرده است .

الف – محل دپو ابتدای مسیر انتخاب شود

ب – محل دپو انتهای مسیر انتخاب شود

ج – محل دپو وسط مسیر انتخاب شود . در این حالت سطح جبران کل به دو سطح جبران جزءتقسیم می شود در سطح جبران 1 که در سمت چپ دپو قرار میگیرد حجم خاک جابجا شده 500 متر مکعب بوده و طول مرکز خاکبرداری 250 متر می باشد.

با مقایسه نتایج حالات الف – ب – ج مشخص می شود که عزم حمل خاک در حالت ج که محل دپو در وسط پاره خط نظیر مازاد خاکبرداری قرار داشته و طول محل قرار گیری دپو همان طول مرکز ثقل خاکبرداری است نسبت به دو حالت الف وب کمتر بوده و در این حالت خاص که منحنی بروکنر خطی می باشد نصف این دو حالت است .

مصالح و ترکیبات بتن

جنس مصالح سنگدانه ای درشت  دانه و ریزدانه مورد استفاده در آزمایش های انجام شده دراین تحقیق سیلیس تهیه شده استمصالح درشت دانه و ریزدانه با نسبت برابر ترکیب گردید همچنین نسبت آب به سیمان 0/5 می باشد.الیاف فیبر شیشه در طرح اختلاط بتن به قطر 19-17 میکرون و طول 50-3 میلی متر،الیاف فولادی به قطر 0/6-2/1 میلی متر و طول 50 میلی متر و الیاف پلی پروپیلن نیز به قطر 0/021 میلی متر و طول 6 میلی متر می باشند .

ابتدا با انتخاب طرح اختلاط از ماسه،سیمان،شن و آب نمونه های بتنی بدون الیاف تهیه گردیده و بعد از 24 ساعت که نمونه ها خشک گردیدند در حوضچه آب معمولی قرار داده می شوند.سپس مقاومت فشاری و خمشی نمونه های شاهد در سنین 7،28 و 90 روزه توسط دستگاه بتن شکن تعیین و ثبت می شوند.طرح اختلاط بتن با توجه به درصد جذب آبِ شن و ماسه و مقاومت فشاری گرفته شده آنها در دستگاه بتن شکن تعیین و ثبت میشوند.طرح اختلاط بتن با توجه به درصد جذب آب شن و ماسه و مقاومت فشاری 350 نمونه ها خشک گردیدند.

در 350kg/  که مورد نیاز این تحقیق بوده است تعیین گردیده است که الیاف های فولای فیبر شیشه و پلی پروپیلن به و یا نسبت های 1%.2%.3% وزنی سیمان به طرح اختلاط شاهد اضافه شده اند سپس مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتن الیافی توسط دستگاه بتن شکن تعیین و ثبت گردیدند.

تهیه نمونه ها و روش انجام آزمایشات

برای طرح اختلاظ بتن مورد استفاده از روش اختلاط استاندارد آئین نامه  ASI – 211  استفاده شده است به هنگام بتن ریزی . شن . ماسه .سیمان و آب با  یکدیگر توسط مخلوط کن به مدت دو دقیقه مخلوط شدند در پایان الیاف که تمیز و عاری از هرگونه مواد زائد و روغن بود به تدریجبه داخل مخلوط کن ریخته شد پس از اتمام و اضافه کردن الیاف به بتن اجازه داده شد که  مخلوط کن به مدت سه دقیقه دیگر کارکند تا الیاف در تمام فضای بتن پخش شده و مخلوط کاملا" یکنواختی حاصل گردد معمولا" بتن مسلح به الیاف اساساشبیه طراحی بتن ساده است .

طرح اختلاط

در این تحقیق ابتدا یک طرح اختلاط  برای بتن شاهد با سیمان تیپ 2 تهیه گردیده سپس الیاف فولادی فیبر شیشه ای و پلی پروپیلن با درصدهای1 الی 3 % وزن سیمان به طور جداگانه به طرح اختلاط بتن شاهد اختلاط بتن شاهد اضافه گردید نسبت  آب به سیمان در همه طرح اختلاط ها برابر5/0 می باشد نمونه های همه طرح اختلاط های بتن الیافی  برابر 5/1 درصد وزن سیمان یعنی به میزان 25/5کیلوگرم بر متر مکعب بتن می باشد بهعنوان نمونه طرح اختلاط P-1 بیانگر 1% وزن سیمان و الیاف پلی پروپیلن به میزان 5/3 کیلوگرم بر متر مکعب بتن می باشد .

شرح آزمایشات مقاومت های فشاری خمشی بتن

در آزمایش مقاومت فشاری  نمونه های مکعبی  و استوانه ای توسط دستگاه بتن شکن تحت فشار قرار می گیرند بار به صورت یکنواخت توسط دو فکبالایی و پایینی دستگاه به نمونه ها وارد میشود این نکته ضروری است که بار بدون تغییر ناگهانی و به صورت پیوسته باید به نمونه ها اعمال شوددستگاه بتن شکن محور عمودی باید مجهز به وسایلی باشد که بتوان نیروی گسیختگی را پس از اتمام بارگذاری ثبت نماید در این دستگاه نیروی گسیختگی بر روییک صفحه مانیتور نمایش داده می شود محور عمودی سمبه یا پیستون باید با محور 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 می کند سطح استوانه پایینی دستگاه باید نسبت به محور آن عمود بوده ودرحین بارگذاری نیز نیز عمود باقی بماند مرکز نشیمن گاه کروی فک بالایی باید در نقطه برخورد محور عمودی دستگاه با سطح پایینی فک بالایی دارای رو اداری 1± میلی متر باشد.

نتایج آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتنی 90 روزه

نتایح آزمایشات مقاومت فشاری مکعبی و استوانه ای و مقاومت خمشی نمونه های بتنی و همچنین درصد افزایش و کاهش مقاومت ها نسبت به بتن شاهدبیان میگردد .بیشترین درصد کاهش مقاومت فشاری مکعبی بتن الیافی نسبت به نمونه شاهد مربوط به نمونه بتنی با 3%الیاف پلی پروپلین و به میزان 2/21-%می باشد و بیشترین درصد افزایش آن مربوط به نمونه بتنی با 3% الیاف فیبر شیشه ای به میزان 98/57% می باشد برای مقاومت فشاری استوانه ایی بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین و بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به 3% الیاف پروپیلن و به میزان 75/24%- 3%الیاف فیبر شیشه ای به میزان80/92% می باشد همچنین برای مقاومت خمشی بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین و بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به 1% الیاف پلی پروپیلن به میزان 56/15% و 3% الیاف فیبر شیشه ای به میزان 30/11% می باشد . 

نتایج آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتنی در سن 28 روزه 

نتایج آزمایشات مقاومت فشاری مکعبی و استوانه ای و مقاومت خمشی نمونه های بتنی و درصد افزایش و کاهش مقاومتها نسبت به بتن شاهد در سن 28 روزه همانگونه که مشاهده می گردد بیشترین درصد کاهش مقاومت فشاری مکعبی بتن الیافی نسبت به نمونه شاهد مربوط به نمونه بتنی با 3% الیاف پلی پرولین و به میزان 2/25-% می باشد و بیشترین درصد افزایش مقاومت مکعبی بتن الیافی نسبت به نمونه شاهد مربوط به نمونه بتنی با 3% الیاف فیبر شیشه ای و به میزان71/27%می باشد برای مقاومت فشاری استوانه ای بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین و بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به 3% الیاف فولادی و به میزان 08/22% میباشد برای مقاومت خمشی بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به  1%  الیاف فولادی می باشد ذکر این نکته ضروری است که برای اطمینان از صحت نتایج این تست ها دوبار انجام شود و ثبت گردد.

مقاومت سیمان

مقاومت خمیر سخت شده یکی از خواص بسیار لازم و مهمی است که باید سیمان دارا باشد تا بتوان از ان در سازه ها استفاده نمود از این جهت کلیه آیین نامه ها آزمایش هایی برای بدست آوردن مقاومت سیمان توصیه نموده اند در اینجا باید متذکر شد که مقاومت یک ملات سیمان و یا بتن بستگی به سه عامل دارد دارد که عبارتند ازچسبندگی خمیر سیمان و قابلیت چسبندگی آن.

مقاومت کششی ملات سیمان

این آزمایش قبلا"زیاد متداول بوده  اخیرا" آیین نامه های BS12 و ASTM آنرا برای بدست آوردن مقاومت یک روزه سیمان زود سخت شونده مجاز دانسته اند .

در این آزمایش یک ملات به نسبت 1:3 که مقدار آب آن 8 % وزن مواد جامد است تهیه نموده و آنها را در قالبهای مخصوصی که سطح مقطع آنها مطابق فوق بوده میریزند . به عبارت دیگر دانه های تقریبا"کروی شکل ماسه باید بین 841/0 و 595/0 میلیمتر باشد پس از قالب ریختن ملات آنها را در کابین بخار که درجه حرارت و رطوبت نسبی آن حداقل 90% است برای 24 ساعت قرار می دهیم پی از این مدت نمونه ها را دردستگاه کشش مخصوص که می تواند دو انتهای پهن نمونه را بگیرد و بکشد قرار داده و نیروی مقاوم را اندازه میگیرم .

مقاومت فشاری سیمان

دو نوع ازمایش برای بدست آوردن مقاومت فشاری پیشنهاد شده است که عبارتند از مقاومت فشاری ملات ماسه و سیمان و مقاومت بتن در آزمایش ملات سیمان نسبت سیمان به ماسه 1 به 3 بوده است و ماسه آن همانطور که در فوق ذکر شد استاندارد است مقدار آب در مخلوط برابر 10 % وزن مواد خشک می باشد.پس از مخلوط کردن ملات آنرا در قالبهای مکعب شکل به ابعاد 1  + -7/70 میلیمتر ریخته و آنها را در روی میز لغزانده ایکه فرکانس آن 12000 سیکل در دقیقه است بمدت دو دقیقه می لرزانند و سپس قالبها را در کابین بخار برای 24 ساعت نگه می دارند بعداز این مدت نمونه ها را از قالب خارج نموده و آنها را در آب خالص قرار می دهیم و پس از 3 یا هفت روز نمونه ها را در دستگاه فشاری آزمایش می نمایند.آزمایش فوق خیلی قابل اعتماد بوده و جوابها را میتوان با تکرار آزمایش دوباره بدست آورد ولی باید دو مورد را در نظر گرفت که عبارتند از :

* برای بدست آوردن مقاومت هایی مشابه با مقاومت بتن معمولی باید نسبت آب به سیمان را بیشاز آنچه که در این آزمایش توصیه شده گرفت .

*غرض از آزمایشات بدست آوردن نقش سیمان در عمل میباشد و نه در ملاتی که فقط دارای ذرات ماسه یک اندازه باشد که در عمل هرگز به کار برده نمیشود.

بخاطر دلایل فوق BS12 از سال 1985 به بعد از آزمایش بتن را به جای آزمایش ملات توصیه نموده است در آزمایش بتن یک وزن معین از اب و سیمان با نسبت W/C = 0/6 را با مقداری شن و ماسه به نسبتی با هم ترکیب می کنند که مقدار نشست بتن حاصله در آزمایش اسلامپ بین 15 تا 50 میلیمتر گردد از بتن حاصله نمونه هایی مکعبی 10cm تهیه می کنند قالبها را در درون لایه پر کرده و تراکم بوسیله میله کوبنده مخصوص که در هر لایه 35 ضربه میزند انجام میگردد

پس از قالب ریختن قالبها را در اطاق بخار قرار داده و روی آنها را با شیشه می پوشانند تا از ورود یا خروج آب به خمیر تازه سیمان جلوگیری به عمل آید بعد از 24 ساعت نمونه ها را از قالب خارج نموده و آنها را در آبیکه درجه حرارت 19 - +1 است نگهداری می کنند.

حرارت هیدراسیون

قبلا" اشاره نمودیم که خود گرفتگی و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل انفعالات شیمیایی صورت می گیرد و مانند اثر انفعالات دیگر این عمل نیز توأم  با ایجاد حرارت میباشد جنس بتن به خودی خود عایق نسبتا" خوبی بوده و بنابراین در یک توده عظیم بتنی مانند سد حرارت تولید شده نمی تواند به آسانی بخار انتقال یابد و در نتیجه درجه حرارت قسمت داخلی بالا میرود و باعث گسترش حجمی می شود بعد از آنکه درجه حرارت بتن سخت شده کم شده و انقباض حاصل کرد تولید ترکهای خطرناک می نماید اگر چه می توان از دیاد درجه حرارت را با ریختن تدریجی بتن و قرار دادن سرد کن های مخصوص کنترل نمود ولی بهترین راه تغییر دادن ترکیب شیمیایی سیمان می باشد برای اینکه مقادیر C3S و C3A را در سیمان پرتلند محدود می کنند . حرارت هیدراسیون سیمان پرتلند معمولی در حدود 85 تا 100 کالری بر گرم است و برای سیمانهای مخصوص با حرارت هیدراسیون این عدد در حدود 60 تا 70 می باشد .در این روش از یک کالری متر استفاده می کنند اول حرارت محلول سیمان خشک را در اسید فلریدریک اندازه می گیرند و سپس حرارت محلول خمیرهای مخصوص از سیمان که 7 تا 28 روز از شروع هیدراسیون آن میگذرد در اسید مذکور اندازه میگیرند تفاوت این دو عدد مقدار حرارت هیدراسیون سیمان برای مدت 7 یا 28 روز می دهد .

 روش کار  چکش اشمیت

آزمایش براساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد می کند وابسته است . آزمایش بر اساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد میکند وابسته است در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تانقطه مشخصی مقدار انرژی ثابتی به آن داده می شود این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام میشود بعد از آزاد کردن جرم تحت اثر بازتاب میله چکش قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و بر حسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می شود عدد بازتاب نامیده می شود این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می کند نشان داده می شود عدد بازتاب یک اندازه مطلق است چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می باشد . مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومن فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ ها در ارتباط است  در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگها به کار می رود سختی تابعی از عوامل ذاتی چون نوع کانی ها ابعاد دانه ها چسبندگی مرزی کانیها مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد ترکیب و اندرکنش این عوامل تعیین کننده سختی یک سنگ است روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این روش ها بکارگیری وسیله ایی  به نام چکش اشمیت است که معروف به آزمایشهای واجهشی با دینامیکی است  .

نکاتی که در انجام آزمایش می بایست مد نظر داشت از قرار زیر می باشد :

*این تخمین عدد  بازگشتی آزمایش بتن سخت شده توسط چکش فولادی با نیروی محرکه فنر می باشد .

*از تست می توان در تعیین یکنواختی بتن درجا استفاده کرد  .

*برای تخمین مقاومت بتن لازم است بین مقاومت بتن و عددبازتاب رابطه بدست می آید .

*برای یک طرح اختلاط مشخص عدد بازتاب تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله رطوبت سطحی بتن روش بدست آوردن سطح نمونه و عمق کربناتاسیون بتن  تأثیر می گذارد .

*با توجه به تخمینی بودن این آزمایش نمی تواند تعیین کننده در رد یا قبول بتن باشد.

*بر اساس موارد مندرج در استاندارد ASTM – C805  و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن نتایج حاصل از این روتنها محدود به کیفیت لایه سطحی بتن بوده  و تعیین مقاومت فشاری واقعی بتن با آزمایش شکستن بتن  امکانپذیر می باشد .

وسایل آزمایش

-سنگ سنباده جهت سائیدن سطح بتن هوازدهو همچنین مسطح کردن سطح بتن

-سندان یا صفحه فولادی ازجنس فولا بسیار سخت با قطر 15 سانتیمتر

انتخاب سطح آزمایش

*حداقل ضخامت عضو مورد آزمایش 100 میلیمتر

*مناطق متخلخل و دارای ترک و پوسته شده و هوازده نباشد

*در مناطق ماله کشیده شده و زیر اعدادبزرگتری نسبت به مناطق قالب بندی شده می دهد

آماده  کردن سطح

-سطح انتخابی حداقل 150 میلیمتر

-ساییدن محل مذکور در صورتی که زبر یا ناصاف یا پوسته شده و مسطح کردن آن

-سطح خیس عدد کمتری می دهد

-بتن های روی سطح زمین با سایر بتن های قسمت های سازه ای نبایستی باهم مقایسه شوند

روش آزمایش

الف – چکش اشمیت .پلانژر روی نمونه قرار گرفته و با فشار دادن چکش به سنگ به داخل بدنه فرو می رود این عمل باعث فشرده شدن فنر داخل چکش میگردد ضامن فنر درسطح انرژی تراکمی مشخصی آزادشده و به وزنه ای که بالای پلانژر قرار دارد ضربه وارد می کند .

ب – قاعده فولادی به وزن حدودی 20 کیلوگیرم که نمونه را محکم در داخل خود نگه می دارد نمونه هایی استوانه ای شکل داخل یک غلاف V شکل یا استوانه ای شکل با شعاع مغزه قرار می گیرند .

ج – آنویل فولادی استاندارد برای کالیبره کردن چکش

مراحل آزمایشمایش توسط 

*چکش اشمیت قبل از هر آزمایش توسط یک آنویل استاندارد کالیبره می شود 

*سطحی از نمونه که زیر پلانژر قرار می گیرد باید کاملا" صاف و پرداخته شده باشد

*قطعات مجزا و سنگ را باید محکم به یک پایه  صلب بست تا نمونه در طی آزمایش هرگونه  تکان یا لرزش محفوظ باشد .

*مقدارسختی  بدست آمده بستگی به راستای قرارگیری چکش دارد .

در هر سطح آزمایش 10 بار انجام شود و فاصله هرکدام از 2 و5 سانتیمتر کمتر نباشد و چنانچه سطح بتن خرد و

شکسته شود آن نتیجه قابل قبول نیست  .

اعدادی که بیش از 6 واحد با میانگین فاصله دارند حذف گردد.

اگر بیش از 2 نمونه حذف شود کل آزمایش باطل است .

در هر حالت مقدار انحراف چکش نباید بیشتر از مثبت و منفی 5 درجه باشد.در صورتی که امکان  انجام آزمایش در هیچ یک

از جهات ذکر شده نباشد می توان آزمایش را با زاویه  ای دلخواه انجام داد.

دست کم 20 آزمایش مجزا بر روی هر نمونه سنگ انجام گیرد نقاط مورد آزمایش باید حداقل به اندازه قطر پلانژر از هم فاصله

داشته باشند در صورت ایجاد هر گونه درز و ترک بر اثر ضربه ارده نتایج آزمایش باطل و نمونه مربوطه برای آزمایش های بعدی غیرقابل استفاده خواهد بود .

محاسبات

ضریب تصحیح قرائت ها با توجه به کالیبراسیون چکش از رابطه زیر بدست می آید

مقدار سختی استاندارد ویژه سندان

میانگین 10 قرائت انجام شده روی سندا ن کالیبراسیون

دقت و خطا

فاصله بزرگترین و کوچکترین اعداد قرائت شده نباید بیش از 12 واحد اختلاف داشته باشند تخمین میزان خطا ممکن نیست.

گزارش نتایج:

*تاریخ و زمان آزمایش                                                              *مشخصات چکش

*توضیح دقیق مکانهای انجام ازمایش و ابعاد عضو مورد بررسی         *دمای هوا

*مقاومت مشخصه بتن                                                            * زاویه چکش حین آزمایش

*مشخصات سطح                                                                  *میانگین اعداد قرائت شده

*نکات مهم از جمله اعداد حذف شده و شرایط غیر عادی