من طرف حسين النعماني الخميس يونيو 17, 2010 1:15 amفحوصات الخرسانة الطرية
1- فحص الانسياب :
يجرى هذا الفحص في المختبرللتعرف على قوام الخرسانة ومدى ميلها للانعزال . يمكن تعيين انسياب الخرسانة بموجب الطريقة المبينة في المواصفات القياسية الامريكية (ASTM C124-77 ) وذلك باستعمال قرص دائري قطره 760 ملم (30 أنج ) موضوع بحيث يمكن رجه وذلك باسقاطه مسافة 13 ملم (0.5 أنج ) . ينظف القرص بواسطة قطعة قماش مبللة ثم يوضع قالب اختبار الانسياب والذي يكون بشكل مخروط ناقص قطر قاعدته العليا 171ملم (4/63 أنج ) وقطر قاعدته السفلى 254 ملم ( 10 أنج ) في وسط القرص ويملأ بالخرسانة الطرية بطبقتين حيث تدك كل طبقة 25 ظربة بواسطة قضيب رص ذو نهاية مدورة قطره 16 ملم ( 8/5 انج ) وطوله 610 ملم ( 24 أنج ) ثم يسوى السطح بواسطة مالج وتزال الخرسانة الزائدة من القالب . ينظف سطح القرص المحيط بقاعدة القالب في حالة سقوط خرسانة عليه وبعدها يرفع القالب مباشرة بصورة عمودية ثم يرج القرص 15 مرة وذلك برفعه وخفضه مسافة 13 ملم ( 0.5 أنج ) في حوالي 15 ثانية وسينتج عن ذلك انسياب الخرسانة على القرص . يقاس معدل قطر الخرسانة المنسابة الى اقرب 6 ملم ( 4/1 أنج ) وبذا يمكن تعيين انسياب الخرسانة بحساب النسبة المئوية للزيادة في معدل قطر الخرسانة المنتشرة على القرص D مقسوما على القطر الاصلي لقاعدة الخرسانة D1 اي :
معدل قطر الخرسانة المنتشرة على القرص – القطر الاصلي لقاعدة الخرسانة
الانسياب =
2-فحص الاختراق بطريقة كرة كيلي:
يجرى هذا الفحص الحقلي البسيط لغرض السيطرة على قوام الخرسانة وذلك بوضع جسم معدني بشكل نصف كرة قطره 152 ملم ( 6 أنج ) ووزنه 13.6 كغم ( 30 باوند ) على سطح الخرسانة الطرية ثم تقرأ قيمة اختراق الجسم المعدني للخرسانة الطرية على مقياس الجهازحيث يزداد الاختراق كلما كان قوام الخرسانة اكثر بللا . ان تفاصيل هذا الفحص مبينة في المواصفات القياسية الامريكية (ASTM C360-68 ) .
فحص قابلية تشغيل الخرسانة :
أ- فحص الهطول :
يستعمل فحص الهطول بصورة واسعة في موقع العمل وفي جميع انحاء العالم ان طريقة الفحص مبينة في المواصفات القياسية البريطانية (B.S. 1881.part2.1970 ) . يستعمل قالب بشكل مخروط معدني ناقص ارتفاعه 300 ملم ( 12 أنج ) يرطب السطح الداخلي للمخروط والقاعدة التي يستند عليها لغرض تقليل الاحتكاك بين الخرسانة والسطوح الداخلية الملامسة لها ثم يوضع على القاعدة بحيث تكون فتحته الصغيرة من الاعلى ويملأ بالخرسانة الطرية باربعة طبقات متساوية الارتفاع تقريبا حيث تدك كل طبقة بواسطة قضيب رص قياسي قطره 16 ملم ( 8/5 أنج ) مدور من احدى نهايتيه وذلك بالضرب 25 مرة عند نهايته المدورة وبعد ذلك يسوى سطح المخروط الناقص بواسطة مالج . وخلال هذه العملية يجب الانتباه الى تثبيت المخروط على قاعدته باحكام وعند الانتهاء من ملئ القالب تنظف المساحة المحيطة بقاعدة المخروط من الخرسانة الزائدة ثم يرفع القالب مباشرة بصورة بطيئة وعمودية وبذلك يمكن تعيين هطول الخرسانة الى اقرب 5 ملم ( 4/1 أنج ) من قياس مقدار النقصان في الارتفاع الاصلي للخرسانة . فقد تهطل الخرسانة بصورة متساوية من جميع الجهات كما في الهطول الحقيقي او قد تهطل نصف الخرسانة الى الاسفل بمستوى مائل وهذا مايعرف بهطول القص حيث يحصل عادة في الخليط المتباين المكونات معبرا عن فقدان تماسك الخليط . وعند الهطول على هذا النوع من الهطول يلزم اعادة الفحص بتقليل محتوى الماء في الخليط لحين الحصول على الهطول الحقيقي .
ب – فحص عامل الرص :
يعتبر هذا الفحص كمقياس جيد لقابلية تشغيل الخرسانة . يمكن اجراء هذا الفحص بموجب الطريقة المبينة في المواصفات القياسية البريطانية (B.S. 1881.part2.1970 ) وذلك باستعمال جهاز يتكون من انائين بشكل مخروط ناقص واسطوانة واحدة حيث تكون سطوحها الداخلية مصقولة لغرض تقليل الاحتكاك السطحي بينها وبين الخرسانة الملامسة لها . يملأ المخروط الناقص العلوي بالخرسانة بصورة هادئة كي لا ينجز عليها شغل يؤدي الى رصها ثم تفتح بوابته مباشرة بعد ملئه لغرض السماح للخرسانة بالسقوط تحت تأثير وزنها الذاتي في المخروط الناقص التالي والذي يكون اصغر من المخروط الناقص العلوي لهذا يمتلئ بالخرسانة ويفيض وبذلك يتضمن تقريبا نفس كمية الخرسانة في الحالة القياسية بعد ذلك تفتح بوابة المخروط الناقص الثاني فتسقط الخرسانة في الاسطوانة ثم تزال الخرسانة الزائدة ويسوى سطح الاسطوانة جيدا . يعين وزن الخرسانة للاسطوانة والمرصوصة جزئيا بتأثير الجهد القياسي المشار اليه اعلاه تحت تأثير وزنها الذاتي من ارتفاعات قياسية محددة . وبعدئذ يعاد ملئ الاسطوانة بنفس الخرسانة بطبقات عمقها 50 ملم تقريبا . ترص كل طبقة رصا تاما بقضيب الرص او بالهزاز الميكانيكي وتزال الخرسانة الزائدة ويعدل سطح الاسطوانة ثم يعين وزن هذه الخرسانة المالئة للاسطوانة وبذا يمكن حساب عامل الرص من العلاقة التالية :
عامل الرص = وزن الخرسانة المرصوصة جزئيا والمالئة لاسطوانة قياسية / وزن نفس الخرسانة المرصوصة كليا والمالئة لنفس الاسطوانة
يبلغ ارتفاع جهاز عامل الرص حوالي 1.2 ملم ( 4 قدم ) وعندما يزيد المقاس الاقصى للركام عن 19 ملم والى حد 38 ملم ( 4/3 أنج الى 2/1 أنج ) يستعمل جهاز اكبر حيث يبلغ ارتفاعه 1.8 م ( 6 قدم ) ولهذا السبب لا يستعمل الجهاز الكبير اعتياديا .
ج – فحص اعادة التشكيل :
تقاس قابلية التشغيل بهذه الطريقة بالجهد اللازم لتغيير شكل نموذج من الخرسانة من هيئة الى اخرى بواسطة الرج الترددي .
يجرى الفحص بوضع مخروط ناقص ابعاده مماثلة لذلك المستعمل في فحص الهطول في داخل اسطوانة قطرها 305 ملم ( 12 أنج ) وارتفاعها 203 ملم ( 8 أنج ) مركبة بثبات على قرص الانسياب وفي داخل الاسطوانة الرئيسية توجد حلقة داخلية قطرها 210 ملم وارتفاعها 127 ملم يملأ المخروط الناقص بالخرسانة بالطريقة القياسية ثم يزال القالب ويوضع قرص وزنه 1.9 كغم ( 43 باوند ) على سطح الخرسانة . يرفع القرص ويخفض باسقاطه مسافة 6.3 ملم ( 4/1 أنج ) وتكرر العملية عدة مرات حتى يهطل المخروط الخرساني مقدارا معينا مغيرا شكله الى شكل اسطواني وبذلك يعبر عدد الرجات الترددية عن الجهد اللازم لاعادة تشكيل الخرسانة والذي بدوره يعتبر كمقياس لقابلية تشغيل الخرسانة وهذا الجهد يزداد بزيادة جفاف الخليط .
د – فحص اعادة التشكيل بالاهتزازات الترددية :
هذه الطريقة هي تعديل لطريقة اعادة التشكيل المبينة في البند ( ج ) حيث تحذف فيها الحلقة الداخلية وترص الخرسانة بالاهتزازات الترددية بدلا من الرجات الترددية .
يتم الفحص بموجب المواصفات القياسية البريطانية (B.S. 1881.part2.1970 ) . في هذا الفحص يملأ المخروط الناقص بالخرسانة باربع طبقات تقريبا وكل طبقة تدك بقضيب الرص القياسي 25 مرة موزعة بالتساوي على سطح الخرسانة ثم يسوى سطحه ويرفع مباشرة بعدئذ تعرض الخرسانة للاهتزازات الترددية باستعمال المنضدة الهزازة والتي تهز بسرعة قدرها 3000 دورة / دقيقة . تقاس قابلية تشغيل الخرسانة بالجهد اللازم لاعادة تشكيلها من مخروط ناقص الى اسطوانة ويقدر ذلك الجهد بالزمن T ثانية اللازم لاتمام اعادة التشكيل والذي يسمى عامل Vebe . وفي بعض الاحيان يصحح هذا المعامل بسبب تغير حجم الخرسانة من V2 قبل عملية الاهتزاز الى V1 بعد عملية الاهتزاز وذلك بضربه بالقيمة اي :
Vebe =
وقيمة عامل التصحيح لتغير الحجم غالبا ما تكون صغيرة جدا لذلك فان الزمن T يعتبر كمقياس لقابلية تشغيل الخرسانة .تعتبر هذه الطريقة من الطرق المختبرية الجيدة وخصوصا للخلطات الجافة جدا حيث لا تصلح الطرق الاخرى مثل طريقة عامل الرص بسبب تضمنها اخطاء نتيجة لميل الخرسانة الى الالتصاق بالاواني المخروطية المستخدمة في الفحص .
ان العلاقة بين زمن Vebe وعامل الرص تكون عكسية .
فحص مقاومة الانضغاط للخرسانة :
معظم المنشات الخرسانية مصممة على اعتبار ان الخرسانة تقاوم اجهادات الانضغاط فقط ولاتقاوم اجهادات الشد ( عدا في حالات نادرة كالخرسانة المستعملة في انشاء الطرق ) لذا ولاغراض التصميم الانشائي فان مقاومة الانضغاط هي المعيار في تحديد نوعية الخرسانة. لتعيين مقاومة الانضغاط للخرسانة يستعمل نموذجا اسطوانيا ارتفاعه عادة ضعف قطره او مكعبا بمقاس 100 ملم او 150 ملم وتكون المعالجة بالطريقة الرطبة لمدة 28 يوم وبدرجة حرارة 20 ºم . بعدها يعرض النموذج للتحميل بماكنة فحص قياسية وبسرعة موصوفة لحين تصدعه وعادة يتم التحميل خلال دقيقتين او ثلاثة . وبصورة اعتيادية تكون المقاومة المستحصلة بهذه الطريقة بمدى 15 – 40 نيوتن / ملم2 (2000-6000 باوند / أنج2 ) والقيمة المألوفة تكون بحدود 30 نيوتن / ملم2 ( 3000 باوند / أنج2 ) والتي غالبا ما تستعمل لاغراض المقارنة والمناقشة .
فحص مقاومة الشد للخرسانة :
تستعمل عادة فحوصات غير مباشرة لقياس مقاومة الشد كفحص شد الانشطار والذي استعمل بصورة عامة مؤخرا وحدد في المواصفات القياسية الامريكية (ASTM C496-71 ) . تستعمل في هذا الفحص نماذج اسطوانية ذات ابعاد قياسية 150 300 ملم ( 6 12 أنج ) تحضر وتعالج بنفس الطريقة المستعملة لنماذج مقاومة الانضغاط .توضع الاسطوانة تحت تأثير قوة انضغاط باتجاهين متعاكسين وقطريين ومؤثرين من خلال شريحة التحميل المتكونة من خشب رقائقي على طول خطين محوريين حيث يقوم مسند الخشب الرقائقي بتوزيع قوة الانضغاط على عرض قليل والذي يكفي لتجنب تركيز غير مقبول للاجهاد وكذلك يعوض عن اي عدم انتظام في السطح وينتج عن قوة الانضغاط هذه اجهاد شد عرضي والذي يكون بصورة عملية ثابتا على طول القطر العمودي . فاذا كانت مقاومة الانضغاط تمثل ثلاثة اضعاف مقاومة الشد على الاقل وكما هي الحال في مادة الخرسانة فان الفشل سيكون في الشد على طول القطر العمودي للمقطع العرضي وتحسب مقاومة شد الانشطار باستعمال المعادلة التالية والمشتقة من نظرية المواد اللدنة :
حيث
σ = مقاومة شد الانشطار .
P = الحد الاقصى للقوة المسلطة .
d = قطر الاسطوانة .
L = طول الاسطوانة.
ان مقاومة الشد المحسوبة بهذه الطريقة تكون حوالي 15 بالمئة اكثر من تلك المقدرة بطريقة فحص الشد المباشر وكذلك تمثل حوالي 50 – 75 % من مقاومة الانثناء علما بان نسبة مقاومة الشد الى مقاومة الانثناء تكون عالية نسبيا في الخرسانة ذات المقاومة العالية .
فحص مقاومة الانثناء للخرسانة :
ان اكثر المنشات الخرسانية الاعتيادية عرضة للانثناء هي بلاطات الطرق ومدارج المطارات لان شد الانثناء في هذه الحالات يكون عاملا حرجا. يعبرعن مقاومة الانثناء (بمعامل التصدع ) حيث يمثل الحد الاقصى لاجهادات الشد للالياف الموجودة في الطرف السفلي لنموذج الفحص والذي يكون بهيئة عتبة ذات ابعاد قياسية معرضة للانحناء. هناك طريقتان لفحص مقاومة الانثناء في الخرسانة . في الاسلوب الاول تستعمل نقطة وسطية تعطي عزم انحناء موزعا بشكل مثلث ويحصل الاجهاد الاقصى في مقطع واحد فقط من العتبة . اما في الاسلوب الثاني فتستعمل نقطتين متناظرتين على طول العتبة حيث يحصل عزم انحناء ثابت بينهما . بما ان الخرسانة تتكون من اجزاء بمقاومات مختلفة فمن المتوقع ان يشير معامل التصدع لفحص نقطتي الثقل الى قيمة اقل من تلك المستحصلة بتأثير نقطة الثقل الوسطية علما بان اسلوب نقطة الثقل الوسطية اهمل كفحص قياسي في المواصفات العالمية.
ان فحص نقطتي التحميل مبين في المواصفات القياسية البريطانية (B.S.1881:1970 ) لعتبة ذات مقاس 150 150 750 ملم ( 6 6 30 أنج ) مرتكزة على مسافة امتداد تساوي 600 ملم ( 24 أنج ) عندما لا يتجاوز المقاس الاقصى للركام 25 ملم ( 1 أنج ) فمن الممكن استعمال عتبة بمقاس 100 100 500 ملم ( 4 4 20 أنج ) ومسافة امتداد 400 ملم ( 16 أنج ) . تشير المواصفات البريطانية و الامريكية الى انه في حالة وقوع التصدع خلال الثلث الوسطي للعتبة يمكن احتساب معامل التصدع من الاعتبارات النظرية المرنة الاعتيادية ويكون مساويا الى :
حيث
P = الحد الاقصى للثقل الكلي المسلط على العتبة .
L = مسافة الامتداد .
b = عرض العتبة .
d = عمق العتبة .
ولكن في حالة حدوث التصدع خارج نقاط التحميل على سبيل المثال عندما يكون على بعد a من المسند القريب على معامل التصدع يحتسب من المعادلة التالية :
مما يشير الى انه في الحسابات يستعمل الاجهاد الاقصى في المقطع الحرج وليس الاجهاد الاقصى على العتبة . كما وان المواصفات اعلاه تشير الى ضرورة اهمال الفحص عند حصول فشل في المقطع بحيث ان 0.005L >
العوامل المؤثرة على مقاومة الخرسانة :
1- تتناسب مقاومة الخرسانة تناسبا عكسيا مع نسبة الماء / الاسمنت عندما تكون الخرسانة مرصوصة كليا .
2- مقاومة الانضغاط للملاط تتناسب طرديا مع مكعب نسبة الجل / الفراغ
مقاومة الانضغاط للخرسانة = ( 234X2 ) نيوتن / ملم2 .
3-ان تصميم الخلطة الخرسانية في المواصفات المختلفة يبنى على اعتبار ان الركام مشبع وجاف السطح لذا يجب ان يكون الماء بالخليط كافيا لايصال الركام الى هذه الحالة اذ يعبر عن الماء الفعال بالخليط بانه الماء الذي يشغل الفراغ خارج حبيبات الركام في مرحلة استقرار حجم الخرسانة اي تقريبا في وقت التجمد لذا فانه كلما قلت كمية الماء الفعال في الخلطة الخرسانية بسبب امتصاصه من قبل الركام عن طريق المسامات للوصول الى الحالة المشبعة الجافة السطح كلما كانت مقاومة الانضغاط جيدة .
4- ان تاثير الركام الخشن على مقاومة الخرسانة يختلف بالمقدار ويعتمد على نسبة الماء / الاسمنت في الخليط . فعندما تكون النسبة اقل من 0.4 فان استعمال الركام المكسر قد يؤدي الى زيادة في المقاومة بحوالي 38 % مقارنة باستعمال الحصى . وعند زيادة نسبة الماء / الاسمنت فان تأثير الركام يقل على افتراض ان مقاومة عجينة الاسمنت تصبح العامل المحدد للفشل وعندما تصل النسبة الى 0.65 لاتكون هناك اختلافات ملحوظة بين مقاومة الخلطات المصنوعة من الحجر المكسر او الحصى . ويظهر ايضا بان تاثير الركام على مقاومة الانثناء يعتمد على ظروف الرطوبة للخرسانة في وقت الفحص .
5- عندما يكون محتوى الاسمنت في الخلطة قليل بثبوت نسبة الماء / الاسمنت ووجود كمية كبيرة من الركام فان الخليط سيملك مقاومة اعلى . يرجع هذا السلوك الى امتصاص الركام للماء فالكمية الاكبر من الركام تمتص مقدارا اكبر من ماء الخلط وبهذا فان نسبة الماء الفعال /الاسمنت ستقل وايضا فانه بالخليط الفقير بالاسمنت محتوى الماء الكلي لكل متر مكعب من الخرسانة سينخفض مقارنة مع الخليط الغني بالاسمنت وبالنتيجة فان الفراغات في الخليط الفقير بالاسمنت ستشكل جزءا صغيرا من الحجم الكلي للخرسانة فان لهذه الفراغات تأثير عكسي على المقاومة .
6- تزداد مقاومة الانضغاط للخرسانة بزيادة عمر الخرسانة وذلك لزيادة تفاعلات الاماهة بين الاسمنت و الماء و بالتالي زيادة كمية الجل في عجينة الاسمنت .
لقد اشارت الفحوصات المختبرية للخرسانة المصنوعة من الاسمنت البورتلاندي الى ان نسبة المقاومة بعمر 28 يوم الى تلك بعمر 7 ايام تقع بصورة عامة بين 1.3 – 1.7 .
7- تزداد المقاومة المبكرة للخرسانة عند زيادة درجة الحرارة خلال معالجة الخرسانة .
لتحميل المحاضرة بصيغة word
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
1- فحص الانسياب :
يجرى هذا الفحص في المختبرللتعرف على قوام الخرسانة ومدى ميلها للانعزال . يمكن تعيين انسياب الخرسانة بموجب الطريقة المبينة في المواصفات القياسية الامريكية (ASTM C124-77 ) وذلك باستعمال قرص دائري قطره 760 ملم (30 أنج ) موضوع بحيث يمكن رجه وذلك باسقاطه مسافة 13 ملم (0.5 أنج ) . ينظف القرص بواسطة قطعة قماش مبللة ثم يوضع قالب اختبار الانسياب والذي يكون بشكل مخروط ناقص قطر قاعدته العليا 171ملم (4/63 أنج ) وقطر قاعدته السفلى 254 ملم ( 10 أنج ) في وسط القرص ويملأ بالخرسانة الطرية بطبقتين حيث تدك كل طبقة 25 ظربة بواسطة قضيب رص ذو نهاية مدورة قطره 16 ملم ( 8/5 انج ) وطوله 610 ملم ( 24 أنج ) ثم يسوى السطح بواسطة مالج وتزال الخرسانة الزائدة من القالب . ينظف سطح القرص المحيط بقاعدة القالب في حالة سقوط خرسانة عليه وبعدها يرفع القالب مباشرة بصورة عمودية ثم يرج القرص 15 مرة وذلك برفعه وخفضه مسافة 13 ملم ( 0.5 أنج ) في حوالي 15 ثانية وسينتج عن ذلك انسياب الخرسانة على القرص . يقاس معدل قطر الخرسانة المنسابة الى اقرب 6 ملم ( 4/1 أنج ) وبذا يمكن تعيين انسياب الخرسانة بحساب النسبة المئوية للزيادة في معدل قطر الخرسانة المنتشرة على القرص D مقسوما على القطر الاصلي لقاعدة الخرسانة D1 اي :
معدل قطر الخرسانة المنتشرة على القرص – القطر الاصلي لقاعدة الخرسانة
الانسياب =
2-فحص الاختراق بطريقة كرة كيلي:
يجرى هذا الفحص الحقلي البسيط لغرض السيطرة على قوام الخرسانة وذلك بوضع جسم معدني بشكل نصف كرة قطره 152 ملم ( 6 أنج ) ووزنه 13.6 كغم ( 30 باوند ) على سطح الخرسانة الطرية ثم تقرأ قيمة اختراق الجسم المعدني للخرسانة الطرية على مقياس الجهازحيث يزداد الاختراق كلما كان قوام الخرسانة اكثر بللا . ان تفاصيل هذا الفحص مبينة في المواصفات القياسية الامريكية (ASTM C360-68 ) .
فحص قابلية تشغيل الخرسانة :
أ- فحص الهطول :
يستعمل فحص الهطول بصورة واسعة في موقع العمل وفي جميع انحاء العالم ان طريقة الفحص مبينة في المواصفات القياسية البريطانية (B.S. 1881.part2.1970 ) . يستعمل قالب بشكل مخروط معدني ناقص ارتفاعه 300 ملم ( 12 أنج ) يرطب السطح الداخلي للمخروط والقاعدة التي يستند عليها لغرض تقليل الاحتكاك بين الخرسانة والسطوح الداخلية الملامسة لها ثم يوضع على القاعدة بحيث تكون فتحته الصغيرة من الاعلى ويملأ بالخرسانة الطرية باربعة طبقات متساوية الارتفاع تقريبا حيث تدك كل طبقة بواسطة قضيب رص قياسي قطره 16 ملم ( 8/5 أنج ) مدور من احدى نهايتيه وذلك بالضرب 25 مرة عند نهايته المدورة وبعد ذلك يسوى سطح المخروط الناقص بواسطة مالج . وخلال هذه العملية يجب الانتباه الى تثبيت المخروط على قاعدته باحكام وعند الانتهاء من ملئ القالب تنظف المساحة المحيطة بقاعدة المخروط من الخرسانة الزائدة ثم يرفع القالب مباشرة بصورة بطيئة وعمودية وبذلك يمكن تعيين هطول الخرسانة الى اقرب 5 ملم ( 4/1 أنج ) من قياس مقدار النقصان في الارتفاع الاصلي للخرسانة . فقد تهطل الخرسانة بصورة متساوية من جميع الجهات كما في الهطول الحقيقي او قد تهطل نصف الخرسانة الى الاسفل بمستوى مائل وهذا مايعرف بهطول القص حيث يحصل عادة في الخليط المتباين المكونات معبرا عن فقدان تماسك الخليط . وعند الهطول على هذا النوع من الهطول يلزم اعادة الفحص بتقليل محتوى الماء في الخليط لحين الحصول على الهطول الحقيقي .
ب – فحص عامل الرص :
يعتبر هذا الفحص كمقياس جيد لقابلية تشغيل الخرسانة . يمكن اجراء هذا الفحص بموجب الطريقة المبينة في المواصفات القياسية البريطانية (B.S. 1881.part2.1970 ) وذلك باستعمال جهاز يتكون من انائين بشكل مخروط ناقص واسطوانة واحدة حيث تكون سطوحها الداخلية مصقولة لغرض تقليل الاحتكاك السطحي بينها وبين الخرسانة الملامسة لها . يملأ المخروط الناقص العلوي بالخرسانة بصورة هادئة كي لا ينجز عليها شغل يؤدي الى رصها ثم تفتح بوابته مباشرة بعد ملئه لغرض السماح للخرسانة بالسقوط تحت تأثير وزنها الذاتي في المخروط الناقص التالي والذي يكون اصغر من المخروط الناقص العلوي لهذا يمتلئ بالخرسانة ويفيض وبذلك يتضمن تقريبا نفس كمية الخرسانة في الحالة القياسية بعد ذلك تفتح بوابة المخروط الناقص الثاني فتسقط الخرسانة في الاسطوانة ثم تزال الخرسانة الزائدة ويسوى سطح الاسطوانة جيدا . يعين وزن الخرسانة للاسطوانة والمرصوصة جزئيا بتأثير الجهد القياسي المشار اليه اعلاه تحت تأثير وزنها الذاتي من ارتفاعات قياسية محددة . وبعدئذ يعاد ملئ الاسطوانة بنفس الخرسانة بطبقات عمقها 50 ملم تقريبا . ترص كل طبقة رصا تاما بقضيب الرص او بالهزاز الميكانيكي وتزال الخرسانة الزائدة ويعدل سطح الاسطوانة ثم يعين وزن هذه الخرسانة المالئة للاسطوانة وبذا يمكن حساب عامل الرص من العلاقة التالية :
عامل الرص = وزن الخرسانة المرصوصة جزئيا والمالئة لاسطوانة قياسية / وزن نفس الخرسانة المرصوصة كليا والمالئة لنفس الاسطوانة
يبلغ ارتفاع جهاز عامل الرص حوالي 1.2 ملم ( 4 قدم ) وعندما يزيد المقاس الاقصى للركام عن 19 ملم والى حد 38 ملم ( 4/3 أنج الى 2/1 أنج ) يستعمل جهاز اكبر حيث يبلغ ارتفاعه 1.8 م ( 6 قدم ) ولهذا السبب لا يستعمل الجهاز الكبير اعتياديا .
ج – فحص اعادة التشكيل :
تقاس قابلية التشغيل بهذه الطريقة بالجهد اللازم لتغيير شكل نموذج من الخرسانة من هيئة الى اخرى بواسطة الرج الترددي .
يجرى الفحص بوضع مخروط ناقص ابعاده مماثلة لذلك المستعمل في فحص الهطول في داخل اسطوانة قطرها 305 ملم ( 12 أنج ) وارتفاعها 203 ملم ( 8 أنج ) مركبة بثبات على قرص الانسياب وفي داخل الاسطوانة الرئيسية توجد حلقة داخلية قطرها 210 ملم وارتفاعها 127 ملم يملأ المخروط الناقص بالخرسانة بالطريقة القياسية ثم يزال القالب ويوضع قرص وزنه 1.9 كغم ( 43 باوند ) على سطح الخرسانة . يرفع القرص ويخفض باسقاطه مسافة 6.3 ملم ( 4/1 أنج ) وتكرر العملية عدة مرات حتى يهطل المخروط الخرساني مقدارا معينا مغيرا شكله الى شكل اسطواني وبذلك يعبر عدد الرجات الترددية عن الجهد اللازم لاعادة تشكيل الخرسانة والذي بدوره يعتبر كمقياس لقابلية تشغيل الخرسانة وهذا الجهد يزداد بزيادة جفاف الخليط .
د – فحص اعادة التشكيل بالاهتزازات الترددية :
هذه الطريقة هي تعديل لطريقة اعادة التشكيل المبينة في البند ( ج ) حيث تحذف فيها الحلقة الداخلية وترص الخرسانة بالاهتزازات الترددية بدلا من الرجات الترددية .
يتم الفحص بموجب المواصفات القياسية البريطانية (B.S. 1881.part2.1970 ) . في هذا الفحص يملأ المخروط الناقص بالخرسانة باربع طبقات تقريبا وكل طبقة تدك بقضيب الرص القياسي 25 مرة موزعة بالتساوي على سطح الخرسانة ثم يسوى سطحه ويرفع مباشرة بعدئذ تعرض الخرسانة للاهتزازات الترددية باستعمال المنضدة الهزازة والتي تهز بسرعة قدرها 3000 دورة / دقيقة . تقاس قابلية تشغيل الخرسانة بالجهد اللازم لاعادة تشكيلها من مخروط ناقص الى اسطوانة ويقدر ذلك الجهد بالزمن T ثانية اللازم لاتمام اعادة التشكيل والذي يسمى عامل Vebe . وفي بعض الاحيان يصحح هذا المعامل بسبب تغير حجم الخرسانة من V2 قبل عملية الاهتزاز الى V1 بعد عملية الاهتزاز وذلك بضربه بالقيمة اي :
Vebe =
وقيمة عامل التصحيح لتغير الحجم غالبا ما تكون صغيرة جدا لذلك فان الزمن T يعتبر كمقياس لقابلية تشغيل الخرسانة .تعتبر هذه الطريقة من الطرق المختبرية الجيدة وخصوصا للخلطات الجافة جدا حيث لا تصلح الطرق الاخرى مثل طريقة عامل الرص بسبب تضمنها اخطاء نتيجة لميل الخرسانة الى الالتصاق بالاواني المخروطية المستخدمة في الفحص .
ان العلاقة بين زمن Vebe وعامل الرص تكون عكسية .
فحص مقاومة الانضغاط للخرسانة :
معظم المنشات الخرسانية مصممة على اعتبار ان الخرسانة تقاوم اجهادات الانضغاط فقط ولاتقاوم اجهادات الشد ( عدا في حالات نادرة كالخرسانة المستعملة في انشاء الطرق ) لذا ولاغراض التصميم الانشائي فان مقاومة الانضغاط هي المعيار في تحديد نوعية الخرسانة. لتعيين مقاومة الانضغاط للخرسانة يستعمل نموذجا اسطوانيا ارتفاعه عادة ضعف قطره او مكعبا بمقاس 100 ملم او 150 ملم وتكون المعالجة بالطريقة الرطبة لمدة 28 يوم وبدرجة حرارة 20 ºم . بعدها يعرض النموذج للتحميل بماكنة فحص قياسية وبسرعة موصوفة لحين تصدعه وعادة يتم التحميل خلال دقيقتين او ثلاثة . وبصورة اعتيادية تكون المقاومة المستحصلة بهذه الطريقة بمدى 15 – 40 نيوتن / ملم2 (2000-6000 باوند / أنج2 ) والقيمة المألوفة تكون بحدود 30 نيوتن / ملم2 ( 3000 باوند / أنج2 ) والتي غالبا ما تستعمل لاغراض المقارنة والمناقشة .
فحص مقاومة الشد للخرسانة :
تستعمل عادة فحوصات غير مباشرة لقياس مقاومة الشد كفحص شد الانشطار والذي استعمل بصورة عامة مؤخرا وحدد في المواصفات القياسية الامريكية (ASTM C496-71 ) . تستعمل في هذا الفحص نماذج اسطوانية ذات ابعاد قياسية 150 300 ملم ( 6 12 أنج ) تحضر وتعالج بنفس الطريقة المستعملة لنماذج مقاومة الانضغاط .توضع الاسطوانة تحت تأثير قوة انضغاط باتجاهين متعاكسين وقطريين ومؤثرين من خلال شريحة التحميل المتكونة من خشب رقائقي على طول خطين محوريين حيث يقوم مسند الخشب الرقائقي بتوزيع قوة الانضغاط على عرض قليل والذي يكفي لتجنب تركيز غير مقبول للاجهاد وكذلك يعوض عن اي عدم انتظام في السطح وينتج عن قوة الانضغاط هذه اجهاد شد عرضي والذي يكون بصورة عملية ثابتا على طول القطر العمودي . فاذا كانت مقاومة الانضغاط تمثل ثلاثة اضعاف مقاومة الشد على الاقل وكما هي الحال في مادة الخرسانة فان الفشل سيكون في الشد على طول القطر العمودي للمقطع العرضي وتحسب مقاومة شد الانشطار باستعمال المعادلة التالية والمشتقة من نظرية المواد اللدنة :
حيث
σ = مقاومة شد الانشطار .
P = الحد الاقصى للقوة المسلطة .
d = قطر الاسطوانة .
L = طول الاسطوانة.
ان مقاومة الشد المحسوبة بهذه الطريقة تكون حوالي 15 بالمئة اكثر من تلك المقدرة بطريقة فحص الشد المباشر وكذلك تمثل حوالي 50 – 75 % من مقاومة الانثناء علما بان نسبة مقاومة الشد الى مقاومة الانثناء تكون عالية نسبيا في الخرسانة ذات المقاومة العالية .
فحص مقاومة الانثناء للخرسانة :
ان اكثر المنشات الخرسانية الاعتيادية عرضة للانثناء هي بلاطات الطرق ومدارج المطارات لان شد الانثناء في هذه الحالات يكون عاملا حرجا. يعبرعن مقاومة الانثناء (بمعامل التصدع ) حيث يمثل الحد الاقصى لاجهادات الشد للالياف الموجودة في الطرف السفلي لنموذج الفحص والذي يكون بهيئة عتبة ذات ابعاد قياسية معرضة للانحناء. هناك طريقتان لفحص مقاومة الانثناء في الخرسانة . في الاسلوب الاول تستعمل نقطة وسطية تعطي عزم انحناء موزعا بشكل مثلث ويحصل الاجهاد الاقصى في مقطع واحد فقط من العتبة . اما في الاسلوب الثاني فتستعمل نقطتين متناظرتين على طول العتبة حيث يحصل عزم انحناء ثابت بينهما . بما ان الخرسانة تتكون من اجزاء بمقاومات مختلفة فمن المتوقع ان يشير معامل التصدع لفحص نقطتي الثقل الى قيمة اقل من تلك المستحصلة بتأثير نقطة الثقل الوسطية علما بان اسلوب نقطة الثقل الوسطية اهمل كفحص قياسي في المواصفات العالمية.
ان فحص نقطتي التحميل مبين في المواصفات القياسية البريطانية (B.S.1881:1970 ) لعتبة ذات مقاس 150 150 750 ملم ( 6 6 30 أنج ) مرتكزة على مسافة امتداد تساوي 600 ملم ( 24 أنج ) عندما لا يتجاوز المقاس الاقصى للركام 25 ملم ( 1 أنج ) فمن الممكن استعمال عتبة بمقاس 100 100 500 ملم ( 4 4 20 أنج ) ومسافة امتداد 400 ملم ( 16 أنج ) . تشير المواصفات البريطانية و الامريكية الى انه في حالة وقوع التصدع خلال الثلث الوسطي للعتبة يمكن احتساب معامل التصدع من الاعتبارات النظرية المرنة الاعتيادية ويكون مساويا الى :
حيث
P = الحد الاقصى للثقل الكلي المسلط على العتبة .
L = مسافة الامتداد .
b = عرض العتبة .
d = عمق العتبة .
ولكن في حالة حدوث التصدع خارج نقاط التحميل على سبيل المثال عندما يكون على بعد a من المسند القريب على معامل التصدع يحتسب من المعادلة التالية :
مما يشير الى انه في الحسابات يستعمل الاجهاد الاقصى في المقطع الحرج وليس الاجهاد الاقصى على العتبة . كما وان المواصفات اعلاه تشير الى ضرورة اهمال الفحص عند حصول فشل في المقطع بحيث ان 0.005L >
العوامل المؤثرة على مقاومة الخرسانة :
1- تتناسب مقاومة الخرسانة تناسبا عكسيا مع نسبة الماء / الاسمنت عندما تكون الخرسانة مرصوصة كليا .
2- مقاومة الانضغاط للملاط تتناسب طرديا مع مكعب نسبة الجل / الفراغ
مقاومة الانضغاط للخرسانة = ( 234X2 ) نيوتن / ملم2 .
3-ان تصميم الخلطة الخرسانية في المواصفات المختلفة يبنى على اعتبار ان الركام مشبع وجاف السطح لذا يجب ان يكون الماء بالخليط كافيا لايصال الركام الى هذه الحالة اذ يعبر عن الماء الفعال بالخليط بانه الماء الذي يشغل الفراغ خارج حبيبات الركام في مرحلة استقرار حجم الخرسانة اي تقريبا في وقت التجمد لذا فانه كلما قلت كمية الماء الفعال في الخلطة الخرسانية بسبب امتصاصه من قبل الركام عن طريق المسامات للوصول الى الحالة المشبعة الجافة السطح كلما كانت مقاومة الانضغاط جيدة .
4- ان تاثير الركام الخشن على مقاومة الخرسانة يختلف بالمقدار ويعتمد على نسبة الماء / الاسمنت في الخليط . فعندما تكون النسبة اقل من 0.4 فان استعمال الركام المكسر قد يؤدي الى زيادة في المقاومة بحوالي 38 % مقارنة باستعمال الحصى . وعند زيادة نسبة الماء / الاسمنت فان تأثير الركام يقل على افتراض ان مقاومة عجينة الاسمنت تصبح العامل المحدد للفشل وعندما تصل النسبة الى 0.65 لاتكون هناك اختلافات ملحوظة بين مقاومة الخلطات المصنوعة من الحجر المكسر او الحصى . ويظهر ايضا بان تاثير الركام على مقاومة الانثناء يعتمد على ظروف الرطوبة للخرسانة في وقت الفحص .
5- عندما يكون محتوى الاسمنت في الخلطة قليل بثبوت نسبة الماء / الاسمنت ووجود كمية كبيرة من الركام فان الخليط سيملك مقاومة اعلى . يرجع هذا السلوك الى امتصاص الركام للماء فالكمية الاكبر من الركام تمتص مقدارا اكبر من ماء الخلط وبهذا فان نسبة الماء الفعال /الاسمنت ستقل وايضا فانه بالخليط الفقير بالاسمنت محتوى الماء الكلي لكل متر مكعب من الخرسانة سينخفض مقارنة مع الخليط الغني بالاسمنت وبالنتيجة فان الفراغات في الخليط الفقير بالاسمنت ستشكل جزءا صغيرا من الحجم الكلي للخرسانة فان لهذه الفراغات تأثير عكسي على المقاومة .
6- تزداد مقاومة الانضغاط للخرسانة بزيادة عمر الخرسانة وذلك لزيادة تفاعلات الاماهة بين الاسمنت و الماء و بالتالي زيادة كمية الجل في عجينة الاسمنت .
لقد اشارت الفحوصات المختبرية للخرسانة المصنوعة من الاسمنت البورتلاندي الى ان نسبة المقاومة بعمر 28 يوم الى تلك بعمر 7 ايام تقع بصورة عامة بين 1.3 – 1.7 .
7- تزداد المقاومة المبكرة للخرسانة عند زيادة درجة الحرارة خلال معالجة الخرسانة .
لتحميل المحاضرة بصيغة word
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
» تصاميم باستخدام برنامج سكيج اب
» غرفه نوم في برنامج SketchUp
» برنامج mig33 بالعربي جديد جدا
» رابط المنتدى الجديد مهم مهم مهم مهم
» الرادود علي الساعدي بقصائد جديده من رفعي الخاص
» نشيد وطني روعه لم ينزل للاسواق بعد حصري لمنتدانا
» قصيدة اول انفاسي جديده 2011
» قصيدة اول انفاسي جديده 2011