Engineering tests

1. Engineering tests • Prepared By - Hitham Mahmoud Redwan(120050266) - Hossam Ahmed Dokhan(120050373) • Supervised By D.Wa’el M. Albawwab Dec . 2008

2. مقدمة • يهدف هذا العرض إلى التركيز على خطوات اختبارات التربة ومواد الباطون ومواد الطرق الأساسية للحصول على النتائج الدقيقة المطلوبة التي تمكن من الحكم السليم على جودة المواد و الأعمال المنفذة ومن ثم قبولها أو رفضها . • ويشمل هذا العرض أنواع الاختبارات التي تجرى على التربة ومواد الباطون ومواد طبقات الرصف وطرق أجرائها ومعدلات الاختبارات المطلوبة في المختبر والموقع . • ويبدأ العرض بتعريف عام بالتجارب المخبرية وتسلسلها حسب العرض. • وتأتي المرحلة التالية لشرح التجارب المعملية التي تجرى على التربة مثل تجارب ( حساب المحتوى المائي ، حد السيولة وحد اللدونة ، التدرج الحبيبي للتربة – تعيين الكثافة بطريقة المخروط الرملي ـ اختبار الدمك –نسبة تحمل كاليفورنيا ( CBR )) وتجارب مواد الأساس (التحليل المنخلي– الوزن النوعي والامتصاص ، مقاومة الركام للبري ،) ، وتجارب الإسفلت السائل مثل تجارب ( تحديد درجة الغرز للمواد البيتومينية ، والاستطالة او قابلية السحب , ودرجة التميع) واختبارات الخلطة الإسفلتية مثل تجارب (ايجاد نسبة البتومين في الخلطة ، وإيجاد مقدار الثبات وكثافة مارشال ومقاومة الخليط الاسفلتي للانسياب باستخدام ”جهاز مارشال“ , الوزن النوعي لعينات مدكوكة من الخليط الإسفلتي (الكور) ، ايجاد اقصى كثافة نسبية نظرية وكثافة الخليط الإسفلتي في الرصفات).

3. الاختبارات • اولا : اختبارات الخرسانة تنقسم الى قسمين :- 1- اختبارات الركام والاسمنت 2- اختبارات الخرسانة ومنها (اختبار خرسانة الطازجة و اختبارات خرسانة صلبة) • ثانيا : اختبارات التربة • ثالثا :اختبارات البيتومين • رابعا : اختبارات الاسفلت

4. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الركام 1- نسبة الرطوبةTotal Moisture content (ASTM C 566-96) 2- الوزن النوعي ونسبة الامتصاص للركام الخشن Specific Gravity & Absorption of Coarse Aggregate (ASTM C127) 3- الوزن النوعي ونسبة الامتصاص للركام الناعم Specific Gravity & Absorption of Coarse Aggregate (ASTM C128) 4-التدرج الحبيبي Sieve Analysis of fine & coarse aggregates (ASTM C 136) 5-مقاومة الركام عن طريق الصدم والبري في جهاز لوس انجلوس Resistance to Degradation of coarse Aggregate by Abrasion & Impact in LOS ANGELES MACHINE (ASTM C131)

5. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الاسمنت 1- نعومة الاسمنت باستخدام جهاز بلين Fineness of Hydraulic Cement by Air Permeability Apparatus (ASTM C 204-96) 2- القوام القياسي للاسمنت Normal Consistency of Hydraulic Cement (ASTM C 187-91) 3- تحديد زمن الشك للاسمنت باستخدام جهاز فيكات Time of Setting of Hydraulic Cement by VICAT NEEDLE (ASTM C 191-92) 4- قوة اجهاد خلطة الاسمنت باستخدام قوالب مكعبة 50مم Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (ASTM C 109-95)

6. اختبارات الخرسانة • القسم الثاني :- *اختبارات الخرسانة - الخرسانة الطازجة :- 1- اختبار هبوط الخرسانة الطازجة Slump test (ASTM C 143-90) 2- تحضير المكعبات في الموقع - الخرسانة المتصلبة :- 1- اختبار عينات الخرسانة المتصلبة المكعبة تحت الإجهاد الرأسي Compression Machine Using the Comparative Cube (BS 1881:Part 127:1990) 2- اختبار العينة اللبية الاسطوانية من الخرسانة المتصلبة Testing Drilled Core of Concrete Standard Test Method of capping Cylindrical Concrete Specimen (ASTM C 4284 & c 617)

7. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الركام (التجربة) 1- نسبة الرطوبةTotal Moisture content (ASTM C 566-96) • تعريف : Definition • الرطوبة الطبيعية هي النسبة المئوية لوزن الماء الموجود في عينة من التربة إلى وزن هذه العينة جافة • الغاية من التجربة : Scope • هو تحديد المحتوى المائي (الرطوبة الطبيعية) .

8. الأجهزة المستخدمة:- • فرن تجفيف كهربائي آلي الضبط يمكن تثبيت درجة حرارته عند 110-105مْ • ميزان حساس بدقة 0.01 غرام. • مجموعة علب من الألمنيوم أو أي معدن مقاوم للصدأ والتآكل أوالتحلل نتيجة تكرار عملية التسخين والتبريد.لهذه العلب أغطية محكمه لمنع تسرب الرطوبة من عينة التربة او امتصاصها للرطوبة من الجو

9. الطريقة : Method- 1-توزن العلب وهي فارغة وجافة ونظيفة مع الغطاء . (m1) 2-نضع كمية معينة من التربة في الوعاء و نزن التربة الرطبة مع الوعاء وهي مغطاة ( . (m2 حيث يؤخذ ثلاثون غراماً من التربة الناعمة، أو حوالي 300 غراماً من التربة المخلوطة أو 3 كغم من التربة الخشنة، وتوضع وهي مفككة في العلب ذات المقياس المناسب, وتغطى لمنع تسرب الرطوبة وتوزن العلبة بعد ذلك بدقة 0.1 غرام . 3-يزال غطاء العلبة وتوضع العينة في فرن درجة حرارته 110- 105م لمدة 24 ساعة . 4-تنقل العلبة بمحتوياتها من الفرن وتغطى بالغطاء حتى تبرد. 5- توزن العلبة مغطاة بمحتويات ها من التربة المجففة . (m 3) • الحسابات : Calculations- • يتم حساب النسبة المئوية لمحتوى الرطوبة للعينة منسوب إلى الوزن الجاف لها من المعادلة التالية

10. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الركام (التجربة) 2- الوزن النوعي ونسبة الامتصاص للركام الخشن Specific Gravity & Absorption of Coarse Aggregate (ASTM C127) • تعريف: Definition- • الوزن النوعي هو الكثافة الوسطية ، حيث تحسب بقسمة الوزن الجاف للحبيبات مقسوماً على حجم هذه الحبيبات . أو هو النسبة بين وزن كمية معينة من حبيبات التربة الجافة، إلى وزن نفس الحجم من الماء عند درجة حرارة 20 م . • الغاية من التجربة : Scope- • إن الغاية من هذا الاختبار هي تعيين الوزن النوعي الحجمية لحبيبات التربة الخشنة لمعرفة خواص الركام ،وكما تستخدم في حساب حجم الركام المستخدم في الخلطات. • تستخدم الكثافة النوعية الظاهرية لمعرفة الكثافة النسبية لمواد الصلبة بدون الفراغات الموجودة بين الحبيبات وتستخدم هذه القيم في انتاج الركام • تستخدم قيمة الامتصاص لحساب مقدار التغيير في وزن الركام طبقا لامتصاصه مقارنة لحالته الجافة. • الوزن النوعي الحجمي للركام المشبع وجاف السطح SSD . • الون النوعي الظاهري. • نسبة الامتصاص.

11. * الأجهزة المستخدمة:- • ميزان حساس بدقة 0.01 غرام. • سلة سلكية : ذات قطر 3.35 ملم او ادق من ذلك • فرن تجفيف كهربائي آلي الضبط يمكن تثبيت درجة حرارته عند 110-105مْ • وعاء بلاستيكي (جردل) ذو سعة 4 الى 7 لتر نستخدمها في نقع العينة . • حاوية معدنية لوضع العينة بها داخل الفرن ووزنها في الهواء. • خزان ماء ذو سعة مناسبة يثبت اعلاه الميزان ويتدلى منها الشبكة التي تكون مغمورة داخله بالكامل

12. تجهيز العينة:- • تنخل العينة على منخل رقم 4 (4.75 ملم) ويستثنى المار من المنخل. • تغسل العينة لإزالة الغبار والأتربة العالقة بالركام. • الطريقة : Method- • تجفف العينة في فرن درجة حرارته 110-105 مْ لمدة 24 ساعة او حتى يثبت وزنها. • تترك العينة لتبرد في درجة حرارة الغرفة وتوزن بع ان تبرد A • تغمر العينة لمدة 24 ساعة. • ترفع العينة من الماء ويمسح سطحها الخارجي بقطعة من القماش لامتصاص الماء من سطح حبيبات الركام وتسمى SSD • توزن العينة بعد التأكد من ان السطح جاف B • توزن العينة تحت الماء (توضع العينة في السلة وتكون العينة والسلة تحت الماء ونأخذ الوزن) C

13. الحسابات -: Calculations • الوزن النوعي الحجمي :- • Bulk Specific Gravity = • الوزن النوعي الحجمي في حالة SSD • Bulk Specific Gravity (SSD) = • الوزن النوعي الظاهري • Apparent Specific Gravity = • نسبة الامتصاص :- • Absorption % • A وزن العينة جافة (جم) • B وزن العينة مشبعة من الداخل وجافة من السطح (جم) • C وزن العينة تحت الماء (جم)

14. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الركام (التجربة) 3- الوزن النوعي ونسبة الامتصاص للركام الناعم Specific Gravity & Absorption of Coarse Aggregate (ASTM C128) • تعريف: Definition- • الوزن النوعي هو الكثافة الوسطية ، حيث تحسب بقسمة الوزن الجاف للحبيبات مقسوماً على حجم هذه الحبيبات . أو هو النسبة بين وزن كمية معينة من حبيبات التربة الجافة، إلى وزن نفس الحجم من الماء عند درجة حرارة 20 م . • الغاية من التجربة : Scope- • إن الغاية من هذا الاختبار هي تعيين الوزن النوعي الحجمية لحبيبات التربة الخشنة لمعرفة خواص الركام ،وكما تستخدم في حساب حجم الركام المستخدم في الخلطات. • تستخدم الكثافة النوعية الظاهرية لمعرفة الكثافة النسبية لمواد الصلبة بدون الفراغات الموجودة بين الحبيبات وتستخدم هذه القيم في انتاج الركام • تستخدم قيمة الامتصاص لحساب مقدار التغيير في وزن الركام طبقا لامتصاصه مقارنة لحالته الجافة. • الوزن النوعي الحجمي للركام الناعم . • الون النوعي الظاهري. • نسبة الامتصاص.

15. * الأجهزة المستخدمة:- • ميزان حساس بدقة 0.01 غرام. • بيكنوميتر : قارورة زجاجية ذات حجم معلوم ,امكانية وضع العينة بسهولة. • طبق معدني : لوضع العينة فيه أثناء الاختبار. • محقن زجاجي او معدني : لسكب العينة داخل البيكنوميتر. • فرن تجفيف كهربائي آلي الضبط يمكن تثبيت درجة حرارته عند 110-105مْ

16. تجهيز العينة:- 1- يحضر نحو 1000 جم من المواد الناعمة. 2- توضع العينة في طبق معدني وتجفف داخل الفرن على درجة حرارة 110-105 مْ ثم تترك حتى تبرد بدرجة حرارة الغرفة 3- تنقع العينة في الماء لمدة 24 ساعة. • الطريقة -: Method 1-يجفف سطح الركام الناعم باستخدام الهواء الساخن (السشوار) للحصول على سطح جاف لكن عينة مشبعة SSD 2- تملأ قارورة البيكنوميتر بالماء بشكل جزئي. 3-يدخل نحو 500 جم من الركام الناعم في حالة المشبعة والسطح جاف. 4- تملأ قارورة البيكمنوميتر بالماء حتى 90% من حجمها. 5- ترج العينة حتى يخرج الهواء الذي بداخل العينة. 6- تملأ قارورة البيكنوميتر بالماء حتى النهاية 100%. 7- يتم وزن البيكنوميتر + بالماء + العينة C 8-يتم تفريغ البيكنومتر من العينة ويتم تجفيف العينة في الفرن على درجة حرارة 110-105 مْ ثم تترك حتى تبرد ويتم اخذ وزنها جاف A 9-يوزن البيكنوميتر مملوء بالماء B

17. الحسابات -: Calculations • الوزن النوعي الحجمي :- • Bulk Specific Gravity = • الوزن النوعي الحجمي في حالة SSD • Bulk Specific Gravity (SSD) = • الوزن النوعي الظاهري • Apparent Specific Gravity = • نسبة الامتصاص :- • Absorption % • A وزن العينة جافة (جم) • B وزن قارورة البيكنوميتر مملوء بالماء (جم) • C وزن قارورة البيكنوميتر + الماء + العينة (جم) • 500 وزن العينة SSD

18. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الركام (التجربة) 4- التدرج الحبيبي Sieve Analysis of fine & coarse aggregates (ASTM C 136) يتم شرح التجربة في تجارب التربة

19. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الركام (التجربة) 5-مقاومة الركام عن طريق الصدم والبري في جهاز لوس انجلوس Resistance to Degradation of coarse Aggregate by Abrasion & Impact in LOS ANGELES MACHINE (ASTM C131) • مجال التجربة-: • تختبر مقاومة الحصويات الخشنة التي قياسها أكبر من 19 مم ضد الاهتراء باستخدام جهاز لوس أنجلوس • جهاز لوس أنجلوس:- • يجب أن تتطابق المميزات الأساسية لجهاز لوس أنجلوس لاختبار الاهتراء مع التصميم المبين بالشكل • يتألف الجهاز من اسطوانة فولاذية مجوفة مغلقة من طرفيها قطرها الداخلي 711 ± 5 مم والطول الداخلي بين الطرفين 508 ± 5 مم )انظر الشكل المرفق(. • تعلق الاسطوانة على محور دوران يتصل بطرفي الاسطوانة دون أن يخترقها ويجب عند تدوير الاسطوانة أن يكون المحور بوضع أفقي تماما. • تزود الاسطوانة بفتحة لإدخال العينات وتزود الفتحة بغطاء مناسب محكم الإغلاق يمنع خروج الغبار خارج الاسطوانة ويثبت الغطاء بمكانه بوسائل تثبيت مناسبة. • حمولة الاهتراء:- • يقصد بحمولة الاهتراء عدد ونوع الكرات في جهاز لوس أنجلوس أثناء تدوير الجهاز. • وتتكون حمولة الاهتراء من 12 كرة فولاذية قياس قطرها التقريبي 46.831 مم وتزن كل كرة ما بين 445.390 غرام ولها وزنإجمالي بمقدار5000 ± 25 غرام

20. عينة الاختبار: • يجب أن تحضر العينة المراد اختبارها والممثلة لكامل العينة من الحصويات، بحيث تغسل ثم تجفف في فرن تجفيف حرارته 105 إلى 110 و م حتى الحصول على وزن ثابت ثم تفرق هذه الحصويات إلى عدة أقسام بحسب أحجامها وبشكل يتطابق مع التدرج الوارد في الجدول

22. طريقة الاختبار-: -1 توضع عينة الاختبار وحمولة الاهتراء في جهاز لوس أنجلوس، ويدور الجهاز بحيث تدور اسطوانة الجهاز1000 دورة بمعدّل 30 إلى 33 دورة / دقيقة . ويجب أن يعاير جهاز عد الدورات للحفاظ على سرعة دوران ثابتة. -2 بعد إجراء العدد المطلوب من الدورات، تفرغ المواد من الآلة وتغسل العينة مبدئياً على منخل ( رقم 12 1.70 مم). -3 تغسل المواد المحجوزة على المنخل رقم 12 وذات القطر الأكبر، ثم تدخل إلى الفرن وتجفف بحرارة 110- 105 مْْ حتى الحصول على وزن ثابت. -4 يوزن الناتج بدرجة تقريب مقدارها 5 غ • الحسابات:- • يعبر عن الفرق بين الوزن الأصلي للعينة المختبرةX والوزن النهائي لها Y بنسبة في الوزن الأصلي وتسجل القيمة كنسبة مئوية للاهتراء (التآكل). • نسبة الاهتراء (التآكل)

23. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الاسمنت (التجربة) 1- نعومة الاسمنت باستخدام جهاز بلين Fineness of Hydraulic Cement by Air Permeability Apparatus (ASTM C 204-96) • الهدف :- • ابجاد نعومة الاسمنت البورتلندي باستخدام جهاز ”بيلين“ عن طريق معرفة مساحة سطح حبيبات الأسمنت لكتلة معينة من الاسمنت البورتلندي بوحدة سم²/جم أو م²/كجم كما تستخدم هذه الطريقة لعمل مقارنة بين عدة انواع من الاسمنت من حيث النعومة

24. الأجهزة المستخدمة:- 1- جهاز بلين الموضح بالصورة يتكون من :- * وحدة النفاذية:مصنوعة من الحديد الصلب المقاوم للصدأ والتآكل , وهي تتكون من اسطوانة ذات قطر داخلي ثابت نحو (12.7±0.01) ملم وارتفاع نحو (10±55)ملم اما قطرها الخارجي متغير ,توجد حافة للداخل في الاسفل بسمك (0.1±0.9)ملم حيث يرتكز القرص المخرم عليه. * القرص المثقب :مصنوعة من الحديد الصلب المقاوم للصدأ والتآكل بسمك 0.9 ملم بها نحو 40-30 ثقبا بقطر 1ملم وموزعة بانتظام على مساحة سطحه. * مكبس غاطس :مكبس غاطس من الحديد الصلب المقاوم للصدأ والتآكل بقاعدة مستوية تماما ذات قطر اصغر من وحدة النفاذية بمقدار لا يزيد عن 0.1 ملم وبطول لا يقل عن (0.1±15) ملم له نهاية بقطر 16ملم * ورق الترشيح :يوضع اسفل واعلى عينة الاسمنت الموجودة في حاوية الاسمنت لمنع الاسمنت من الدخول في ثقوب القرص المثقب. * مانوميتر:مصنوع من انبوب من الزجاج على شكل حرف “U” وينتهي من جهة بشكل يمكنه ان يحتوي وحدة النفاذية على شكل مخروط كما انه مزود في الجزء الآخر صمام للتحكم في رفع سائل المانوميتر * سائل المانوميتر:سائل زيتي خاص ذو لزوجة معينة ويكون ارتفاع السائل لمنتصف الانبوبة “U” 2- ميزان حساس : بحساسية 0.001 جم لوزن عينة الاسمنت . 3- ساعة توقيف خاصة.

26. طريقة العمل:- 1- يوضع القرص المثقب في وحدة النفاذية. 2- توضع ورقة الترشيح فوق القرص. 3- توزن 2.8جم من الاسمنت . 4- توضع العينة الاسمنت الموزونة بالكامل فوق ورقة الترشيح. 5- توضع ورقة الترشيح الثانية فوق الاسمنت. 6-يضغط على الاسمنت بالمكبس حيث يلامس وجه وحدة النفاذية 7-يحرك المكبس بزاوية 90 ويعاد الضغط مرة اخرى. 8- ينزع المكبس ببطء وهدوء. 9- توضع وحدة النفاذية في جهاز المانوميتر بهدوء ويتم التأكد من الملامسة بينهما وعدم وجود مجال لدخول الهواء من بينهما. 10- يسحب الهواء ببطء حتى يرتفع الزيت الى العلامة العلوية . 11- تشغل الساعة عندما يصل الزيت الى العلامة الثانية من الاعلى وتوقف الساعة عندما تصل الى العلامة الثالثة من اعلى وتسجل القراءة T 12-تعاد التجربة ثلاث مرات وتسجل القراءات في كل مرة حتى يتم الحصول على اقرب ثلاث قراءات ويؤخذ المتوسط الحسابي لهن .

27. الحسابات:- • يتم حساب نعومة الاسمنت وفق المعادلة التالية:- • Sالمساحة النوعية للعينة المراد اختبارها (سم²/جم) • SSالمساحة النوعية للعينة القياسية (2800 cm2/g) (سم/²جم) • T الزمن المقاس في جهاز المانوميتر لنزول السائل للعينة المراد اختبارها (ثانية s) • TS الزمن المقاس في جهاز المانوميتر لنزول السائل للعينة القياسية (110 s) (ثانية s)

28. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الاسمنت (التجربة) 2- القوام القياسي للاسمنت Normal Consistency of Hydraulic Cement (ASTM C 187-91) • الهدف :- • ايجاد نسبة الماء الى الاسمنت التي تعطي القوام القياسي للاسمنت , وهو عبارة عن نسبة الماء للاسمنت واللازمة لإجراء باقي الاختبارات الاسمنت .

29. الأجهزة المستخدمة:- 1- مخبار مدرج : ذو سعة 250-200 ملم لقياس حجم الماء اللازم للاختبار 2- ميزان حساس : بحساسية 0.001 جم لوزن عينة الاسمنت. 3- خلاط ميكانيكي : لخلط الماء والاسمنت معا. 4- جهاز فيكات: يتكون من اطار من لحديد الزهر “A” وبه فتحتان متوازيتان وفي مستوى عمودي واحد يدخل في هاتين الفتحتين قضيب معدني “B” يزن نحو 300جم وقطر 10ملم واحدى نهايته مستوية وبطول 50 ملم “C” والطرف الثاني “D” به سن داخلي ليتم تركيب الإبرة بداخله وهي ذات قطر 1ملم وطول 50ملم علما بان القضيب يتم تثبيته او تركه ليتحرك بواسطة برغي جانبي “E” , كما يثبت فوق القضيب مؤشر “F” , ويتم ضبطه على أي رقم او تصفيره بواسطة البرغي “E” ويتحرك المؤشر فوق المسطرة المدرجة سابقة الذكر , يوضع لوح زجاجي مربع “H” طول ضلعه 100ملم كما يوضع فوق لوح الزجاج وعاء على شكل مخروط ناقص “G” ذات قطر سفلى 70ملم وقطر علوي 60ملم وارتفاع 40ملم

30. المواد:- • اسمنت : نحو 650 جم من الاسمنت. • ماء ك بكميات متغيرة تبدأ من 165-140جم. • تجهيز العينة للاختبار (الخلط و التعبئة):- 1- يوضع الماء فيصحن الخلط. 2- يوضع الاسمنت على الماء ويترك لمدة 30 ثانية حتى يتم امتصاص الاسمنت للماء. 3- يشغل الخلاط لمدة 30 ثانية على السرعة البطيئة. 4- يوقف الخلاط لمدة 15ثانية وتقلب وتجمع الخلطة في الاسفل يدوياً. 5- يشغل الخلاط على السرعة المتوسطة لمدة 1دقيقة. 6- تخرج العينة من الخلاط وتجمع على شكل كرة. 7-تخلط وتعجن العينة جيدا وتجمع على شكل كرة وتضرب بين راحتي الايدي 6 مرات من يد الى اخرى ولمسافة 15سم 8- توضع كرة الاسمنت في راحة اليد وتدخل في المخروط من الجهة الواسعة الى الجهة الضيقة مع بقاء الضيقة مقفولة بلوح زجاجي . 9-ترفع الزوائد من المخروط من الجهة الواسعة بحركة واحدة. 10-يوضع المخروط ولوح الزجاج في موضعهما على الجهاز . 11- ترفع أي زوائد عالقة بالمخروط بلطف شديد ويسوى السطح بالمالج اذا لزم الامر مع الاخذ بعين الاعتبار عدم الضغط على العينة بالداخل

31. طريقة العمل:- 1- يوضع القضيب ملامس لسطح العينة ويثبت. 2- يصفر المؤشر. 3- يحرر القضيب ليخترق العينة مع اخذ بعين الاعتبار ان خلال 30ثانية,ويتم تسجيل القراءة بعد 30ثانية من تحرير القضيب • الحسابات:- • القوام القياسي = نسبة الماء للاسمنت عند احتراق 1±10ملم خلال 30 ثانية

32. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الاسمنت (التجربة) 3- تحديد زمن الشك للاسمنت باستخدام جهاز فيكات Time of Setting of Hydraulic Cement by VICAT NEEDLE (ASTM C 191-92) • الهدف :- • معرفة زمن الشك الابتدائي والنهائي لعينة الاسمنت باستخدام جهاز فيكات.

33. الأجهزة المستخدمة:- 1- مخبار مدرج : ذو سعة 250-200ملم لقياس حجم الماء اللازم للاختبار 2- ميزان حساس : بحساسية 0.001 جم لوزن عينة الاسمنت. 3- خلاط ميكانيكي : لخلط الماء والاسمنت معا. 4- جهاز فيكات: يتكون من اطار من لحديد الزهر “A” وبه فتحتان متوازيتان وفي مستوى عمودي واحد يدخل في هاتين الفتحتين قضيب معدني “B” يزن نحو 300جم وقطر 10ملم واحدى نهايته مستوية وبطول 50 ملم “C” والطرف الثاني به سن داخلي مركب عليه ابرة “D” ذات قطر 1ملم وطول 50ملم علما بان القضيب يتم تثبيته او تركه ليتحرك بواسطة برغي جانبي “E” , كما يثبت فوق القضيب مؤشر “F” , ويتم ضبطه على أي رقم او تصفيره بواسطة البرغي “E” ويتحرك المؤشر فوق المسطرة المدرجة سابقة الذكر , يوضع لوح زجاجي مربع “H” طول ضلعه 100ملم كما يوضع فوق لوح الزجاج وعاء على شكل مخروط ناقص “G” ذات قطر سفلى 70ملم وقطر علوي 60ملم وارتفاع 40ملم 5- ابرة : بإطار اختبار الشك النهائي • تجهيز عينة الاسمنت:- • يتم خلط 650 جم من الاسمنت بكمية الماء المستخرجة من تجربة القوام القياسي وذلك حسب المواصفات

35. تجهيز العينة للاختبار (الخلط و التعبئة):- 1- يوضع الماء فيصحن الخلط. 2- يوضع الاسمنت على الماء ويترك لمدة 30ثانية حتى يتم امتصاص الاسمنت للماء. 3- يشغل الخلاط لمدة 30ثانية على السرعة البطيئة. 4- يوقف الخلاط لمدة 15ثانية وتقلب وتجمع الخلطة في الاسفل يدويا. 5- يشغل الخلاط على السرعة المتوسطة لمدة 1دقيقة. 6- تخرج العينة من الخلاط وتجمع على شكل كرة. 7- تخلط وتعجن العينة جيدا وتجمع على شكل كرة وتضرب بين راحتي الايدي 6 مرات من يد الى اخرى ولمسافة 15سم 8- توضع كرة الاسمنت في راحة اليد وتدخل في المخروط من الجهة الواسعة الى الجهة الضيقة مع بقاء الضيقة مقفولة بلوح زجاجي . 9- ترفع الزوائد من المخروط من الجهة الواسعة بحركة واحدة. 10- يوضع المخروط ولوح الزجاج في موضعهما على الجهاز . 11- ترفع أي زوائد عالقة بالمخروط بلطف شديد ويسوى السطح بالمالج اذا لزم الامر مع الاخذ بعين الاعتبار عدم الضغط على العينة بالداخل

36. طريقة العمل:- 1- تحفظ العينة والجهاز غي غرفة الفحص حتى لوقت اختبار زمن الشك. 2- يبدأ الفحص بعد 30 دقيقة بواسطة الابرة ذات قطر 1ملم لتخترق العينة ثم تسجل القراءة . 3- يكرر الفحص كل 15 دقيقة حتى يصل الاختراق الى 25 ملم او اقل من ذلك وفي كل مرة تسجل القراءة. 4- توضع الابرة قطر 1ملم ملاصقة لسطح الاسمنت ويتم تثبيتها وتصفير المؤشر 5- تحرر الابرة لتغرز بالعينة لمدة 30ثانية ويؤخذ قراءة الاختراق. 6- يجب ان تكون المسافات بين كل اختراق على الجوانب اكبر من 6.4 ملم وفي الداخل 9.5 ملم. • الحسابات:- - زمن الشك الابتدائي هو زمن من الابتداء بالخلط حتى وصول اختراق الابرة قطر 1ملم للعينة بعمق 25ملم . - زمن الشك النهائي هو زمن من الابتداء بالخلط حتى عندما لا تخترق الإبرة العينة وتظهر علامة واضحة للإطار الإبرة على سطح العينة.

37. اختبارات الخرسانة • القسم الاول :- * اختبارات الاسمنت (التجربة) 4- قوة اجهاد خلطة الاسمنت باستخدام قوالب مكعبة 50مم Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (ASTM C 109-95) • الهدف :- ايجاد قوة تحمل الاسمنت للإجهاد الرأسي وتستعمل تلك النتائج في معرفة ملائمة الاسمنت للاستخدام والمقارنة بين عدة انواع منه

38. الأجهزة المستخدمة:- 1- ميزان حساس: بحساسية 0.1جم لوزن المواد اللازمة من اسمنت والرمل القياسي . 2-مخبار مدرج : ذو سعة 250-200ملم لقياس كمية الماء اللازم للخلط . 3- مكعبات قياسية: ذات ابعاد (50×50×50)ملم على ان تكون نظيفة ومدهونةبالزيت . 4- مطرقة خاصة : لدمك العينة داخل المكعبات 5- خلاط ميكانيكي : ذو سرعات متعددة خاص بخلط الاسمنت. 6-مالج من الحديد: مستوي ونظيف لتسوية سطح المكعبات. 7- ماكينة فحص قوة تحمل المكعبات للضغط :- وهي ذات قدرة لقياس اقل اجهادممكن انتتعرض له القوالب.

39. طريقة العمل:- 1- تجهز كمية الرمل القياسي والاسمنت والماء حسب نسب الخلط التالية:- 2- يوضع الماء في صحن الخلط. 3- يوضع الاسمنت فوق الماء ويتم تشغيل الخلاط على السرعة البطيئة لمدة 30ثانية. 4- يوضع الرمل ببطء في صحن الخلط خلال 30ثانية والخلاط يعمل ببطء. 5- يحول الخلاط للسرعة المتوسطة ويعاد الخلط لمدة 30ثانية. 6- يوقف الخلط لمدة 1.5دقيقة وفي اول 15ثانية يتم وضع الخلطة الموجودة على حواف الصحن في القاع ومن ثم تغطية الصحن. 7- يشغل الخلاط لمدة دقيقة على السرعة المتوسطة. 8- يوقف الخلاط وتبدأ عملية تعبئة المكعبات.

40. تعبئة المكعبات:- 1- تعبا المكعبات بعد 30ثانية من الانتهاء من الخلط خلال دقيقتين وعلى طبقتين. 2- تدق كل طبقة نحو 32دقة موزعة بانتظام على اربعة صفوف متعامدة خل 10ثوان لكل مكعب ويتم تعبا الطبقة الاولى لجميع المكعبات معا ومن ثم تدق مرة واحدة. 3- تعبا الطبقة الثانية لجميع المكعبات بنفس الطريقة السابقة ودقها معا. 4- يسوى سطح المكعبات بالمالج مع ازلة الزائد منها. • التخزين:- - تترك المكعبات في غرفة الخلطة لمدة من 24-20 ساعة. • فك المكعبات:- - تفك المكعبات بلطف حتى لا يتلف المكعب وتحفظ العينة في الماء حتى موعد الكسر • الكسر:- - تكسر المكعبات حسب الاعمار التالية :- 24h , 3days , 7days , 28days

41. الحسابات:- • F قراءة المكعب ((KN • A مساحة المكعب (cm2) • g عجلة الجاذبية الارضية (9.81 cm/sec2) • P الاجهاد (KN/cm2) أو (Kg/cm2)

42. اختبارات الخرسانة • القسم الثاني :- *اختبارات الخرسانة (التجربة) - الخرسانة الطازجة :- 1- اختبار هبوط الخرسانة الطازجة Slump test (ASTM C 143-90) • الهدف :- معرفة هبوط الخرسانة الطازجة في الموقع لان مقدار الهبوط يدل على نسبة الماء داخل العينة

43. الأجهزة المستخدمة:- 1-قالب الهبوط : مصنوع من معدن لا يسمح بالتصاق الاسمنت او الخرسانة بسطحه بسهولة , وبسماكة اكبر من 1.14ملم على شكل مخروط مقطوع الرأس بقاعدة سفلية 200ملم وعلوية 100ملم وارتفاع 300ملم القاعدتان متوازيتان وعموديتان على المحور الرأسي ,يرتكز المخروط على قاعدة حديدية تثبيت هذه القاعدة على الارض بالقدم تزود هذه القاعدة بذراعين لتثبيت المخروط به اثناء العمل,كما ان القالب يحتوي على يدين يمكن حمله منهما بعد عمل العينة بداخله. 2- قضيب الدق : بقطر 16ملم وطوله60سم ونهاية مستوية . 3- دلو : لنقل الخرسانة الطازجة به . 4- حاوية بلاستيكية : لوضع الخرسانة داخلها ومن ثم تقليبها. 5- جاروف : لتعبئة الخرسانة الطازجة به من الحاوية الى قالب الهبوط. • العينة :- • من الخرسانة الطازجة سواء معدة في المصنع , او الموقع .

44. طريقة العمل:- 1- يوضع القالب المخروطي على القاعدة السفلية ويثبت جيدا. 2- يعبا القالب المخروطي بالخرسانة على ثلاث طبقات متساوية الحجم. 3- تدق كل طبقة (25)ضربة بقضيب الدق موزعة بانتظام على سطح الطبقة,يراعي في عملية الدق الطبقة الاولى ان تكون الدق من الخارج الى الخارج وذلك بطريقة لولبية على ان يصل عمق الدق الى آخر الطبقة, اما في الطبقتين الثانية والثالثة فيصل الدق الى سطح الطبقة التي تسبقها بل ويدخل قليلا فيها للأسفل. 4- يسوى سطح المخروط بالمالج, وان لزم اضافة كمية من الخرسانة تضاف هذه الكمية , على ان يسوى سطح الخرسانة مع سطح المخروط تماما. 5- تزال أي خرسانة حول المخروط في الاسفل وتنظف القاعدة. 6- يرفع المخروط بهدوء وحذر الى الاعلى , ويراعى عدم رج الخرسانة لثناء الرفع. 7- يوضع المخروط جانب الخرسانة. 8- يقاس مقدار الهبوط الخرسانة عن المخروط الاصلي (الفرق بين ارتفاع المخروط المعدني ومركز مخروط الخرسانة) من اعلى . 9- يجب ان يجرى اختبار الهبوط خلال دقيقتين ونصف من بداية تعبئة القالب

45. اختبارات الخرسانة • القسم الثاني :- *اختبارات الخرسانة (التجربة) - الخرسانة الطازجة 2- تحضير المكعبات في الموقع • الهدف :- طريقة صب المكعبات بالموقع وتجهيز المكعبات ليتم فحصها على الايام المحددة للكسر لمعرفة قوة تحمل الخرسانة مقارنتا بالقوة المطلوبة للعنصر الإنشائي من المصنع

46. الأجهزة المستخدمة:- 1- مكعبات قياسية: ذات ابعاد (150×150×150)ملم أو (100×100×100)ملم على ان تكون نظيفة ومدهونةبالزيت. 2- قضيب الدق :مقطع مربع ( 1 انش* 1 انش) وطوله60 سم ونهاية مستوية . 3- دلو : لنقل الخرسانة الطازجة به . 4- حاوية بلاستيكية : لوضع الخرسانة داخلها ومن ثم تقليبها. 5- جاروف : لتعبئة الخرسانة الطازجة به من الحاوية الى القوالب. 6- مالج : لتسوية سطح القوالب. • العينة :- • من الخرسانة الطازجة سواء معدة في المصنع , او الموقع .

47. طريقة العمل:- • تخلط الخرسانة للتجانس . • توضع القوالب على ارض مستوية والتأكد من ان القوالب مدهونة بالزيت ومحكمة الاغلاق. • تعبا القوالب من (150×150×150)ملم كل قالب على ثلاث طبقات وتدق كل طبقة ب 32 ضربة. • تعبا القوالب من (100×100×100)ملم كل قالب على طبقتين وتدق كل طبقة ب 25 ضربة . • بعد الانتهاء من تعبئة القوالب يتم تسوية السطح بالمالج وتوضع على القالب بياناته (تاريخ الصب ويوم الصب , العنصر الانشائي , المشروع , قوة الباطون مثال B250, المصنع المورد). • يتم فك القالب بعد 24ساعة من صب القالب . • يتم وضع المكعبات في احواض المعالجة مملوء بالماء الصالح للشرب , مزود بمسخن لإعطاء درجة حرارة شبه ثابتة طول فترة المعالجة من 25 – 20 مْ

48. اختبارات الخرسانة • القسم الثاني :- *اختبارات الخرسانة (التجربة) - الخرسانة المتصلبة :- 1- اختبار عينات الخرسانة المتصلبة المكعبة تحت الإجهاد الرأسي Compression Machine Using the Comparative Cube (BS 1881:Part 127:1990) • الهدف :- معرفة قدرة عينات الخرسانة المتصلبة لتحمل الاجهاد الراسي , ويجرى هذا الاختبار بتحميل قالب من الخرسانة لقوة راسية متزايدة حتى ينهار القالب , من خلال معرفة ابعاد القالب وأقصى قوة تحملها القالب , يتم معرة اقصى اجهاد يتحمله قالب الخرسانة.

49. الأجهزة المستخدمة:- • ميزان حساس: بحساسية 0.1جم لوزن المكعبات المراد كسرها. • كاليبر :لقياس ابعاد القوالب. • ماكينة الكسر: تتكون من مكبس هيدروليكي , يتحرك راسيا من اسفل الى الاعلى بمعدل ثابت , ويمكن التحكم به يدويا , مثبت في اعلى المكبس لوحة الكترونية تقيس ردة فعل العينة , كما انه مثبت على قطبي المكبس سكبتين من الحديد على شكل مستطيل بسماكة كبيرة , بحيث تتحمل اضعاف اكبر اجهاد ممكن ان تتحمله العينة , علما بان السكبة العلوية لا يمكن ازالتها ولكن يمكن التحكم في دورانها نسبيا اما السكبة السفلية يمكن ازالتها وتحريكها في المستوى الافقي وأيضا يمكن اضافة قطع لها ان لزم الامر وذلك في حالت العينات ذات الارتفاع المنخفض , مع مراعاة اثناء وضع العينة داخل المكينة فوق السكبة السفلية ان يكون مركز التحميل في السكبتين مع مركز العينة , كما يجب ان يكون عرض السكبة اعرض من العينة. • حوض المعالجة : مملوء بالماء الصالح للشرب , مزود بمسخن لإعطاء درجة حرارة شبه ثابتة طول فترة المعالجة من 25 – 20 مْ

50. العينة:- 1- يفضل ان يكون اقل عدد للعينات المكعبة هو 3 لكل عمر , ويتم أخذ المتوسط الحسابي لنتائجهم. 2- يجب ان ألا يزيد عرض المكعب من الاعلى عن الاسفل بمقدار 0.5ملم . 3- يجب ان ألا يزيد الانحراف في توازي وجهي المكعب عن 1ملم. 4- يتم وضع العينة في ماكينة الكسر على الوجه الناعم. 5- يتم قياس جميع ابعاد المكعب وخصوصا الوجه الذي سيتم التحمل عليه. • طريقة العمل:- 1- تخرج العينة من حوض المعالجة قبل موعد الكسر , وتترك مدة كافية لتجفيف في جو الغرفة ولمدة لا تزيد عن 16 ساعة. 2- تقاس ابعاد العينة وتسجل. 3- توزن العينة ويسجل وزنها. 4-توضع العينة اسفل المكبس في وسط ماكينة الكسر على الوجه المستوي يراعي ان يكون الحمل الراسي للمكبس موزع على جميع سطح العينة وعمودية عليها. 5- يشغل المكبس بمعدل سرعة 0.05±0.30 نيوتن/ملم2.ثانية , ويلاحظ قراءة العداد حتى اكبر قراءة له. 6- يسجل اقصى حمل وشكل الكسر , وهناك عدة اشكال للكسر حسب نوع الخرسانة وحجم القالب .