تست مقاومت در برابر سایش بر روی بتن

مقاومت سایشی بتن یکی از معیارهای دوام آن است. سطح بتن در اثر ساییدگی ناشی از لغزش، خراش، ضربه یا اثر مواد ساینده که توسط آب حمل می شود، خراب می شود.

در این آزمایش استاندارد، از میزان ساییدگی یک نمونه در معرض بار ساینده برای تعیین مقاومت نسبی سطوح بتن استفاده می شود. این روش تست، ساییدگی ناشی از عوامل فیزیکی روی روسازی های بتنی (جاده ها و فرودگاه ها)، کف های صنعتی، سکوهای راه آهن، محل تعمیر و ساخت کشتی، مسیرهای پیاده رو و غیره را تعیین می کند.

محدوده آزمایش مقاومت در برابر سایش

محدوده آزمایش تعیین خواص مقاومت سایشی بتن در شرایط فیزیکی با برخورد آن با ماسه سیلیسی هوا رانده با استفاده از مکعب های بتنی 10 سانتی متری است.

اصول کار آزمایش

یک بار ساینده به سطح مکعب های بتنی برخورد می کند. در نتیجه سطح بتنی مکعب ها ساییده می شود و کاهش جرم مکعب ها بر اثر این برخورد تلفات سایشی بتن نامیده می شود.

دستگاه مورد نیاز برای آزمایش

ترازو

ترازو باید حداقل 5000 گرم ظرفیت داشته باشد. تغییرات مجاز در بار 5000 گرم باید 15 گرم باشد.

کابینت سند بلاست پنوماتیک 

1. کابینت سندبلاست پنوماتیک شامل یک کابینت چوبی است که با درب محکم بسته می شود، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.
2. یک نازل فولادی با کربن بالا باید در بالای کابینت قرار گیرد.
3. طول نازل با احتساب نوک آن باید 15 سانتی متر باشد و باید طوری روی کابینت نصب شود که فاصله نوک نازل تا سطح نمونه بتن 50.02 سانتی متر باشد.
4. لازم است داخل نازل یک لوله هوای حلقوی مسی یا برنجی به قطر 0.48 سانتی متر قرار داشته باشد.
5. ورای نازل، قطر لوله هوا باید به آرامی به قطر 1.7 سانتی متر تغییر کند.
6. داخل نازل، لوله باید به فاصله 2 سانتی متر از نوک نازل ختم شود.
7. برای عبور شن و ماسه به داخل نازل باید چهار سوراخ هر یک به قطر 0.48 سانتی متر در پهلوی نازل درست زیر بست تعبیه شود.
8. شن و ماسه با مکش ناشی از سرعت بالای هوا در نوک نازل به داخل نازل کشیده می شود.

قیف مخروطی آهن گالوانیزه

1. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، یک قیف آهنی گالوانیزه مخروطی باید در بالای کابینت قرار داده شود تا بار شن و ماسه تحت فشار هوا را ذخیره کند.
2. کل مجموعه نازل با ترکیب یک مهره قفلی و واشر روی کابینت محکم می شود.
3. لوله هوای مسی یا برنجی باید به فشار سنج متصل شود تا فشار هوا تا حد امکان در نزدیکی نازل اندازه گیری شود.
4. لوله باید با یک دستگاه کنترل فشار به یک کمپرسور متصل شود که هوا را با فشار 0.14 نیوتن بر میلی متر مربع (مطابق گیج) تامین می کند.

بار ساینده

1. بار شن و ماسه تحت فشار هوا که برای مالش سطح بتن استفاده می شود، بار ساینده نامیده می شود.
2. این بار باید مطابق با IS: 650-1966* باشد و به گونه ای دانه بندی شده باشد که از غربال 1.00 میلی متر IS عبور کند و روی غربال 0.50 میلی متر IS باقی بماند.
3. بار را می توان پس از عبور از الک 0.50 میلی متری IS دوباره استفاده کرد.

شرایط عملیاتی تست

شرایط زیر برای تعیین افت سایش بتن باید رعایت شود:

1. فشار هوا باید 0.14 نیوتن بر میلی متر مربع باشد.
2. بار ساینده باید به گونه ای باشد که در بالا ذکر شد.
3. مقدار بار برای هر برخورد باید 4000 گرم باشد.
4. اتلاف سایشی نمونه باید برابر با جرم از دست رفته (بر حسب گرم) پس از دو بار اعمال بار بر روی همان وجه مکعب بتنی در نظر گرفته شود.

آماده سازی نمونه آزمایش

1. نمونه‌های مکعب بتنی 10 سانتی‌متری 28 روزه، باید به مدت 24 ساعت در کوره با دمای 50 درجه سانتی‌گراد قرار گیرند.
2. قبل از انجام آزمایش، سطح نمونه باید با کاغذ سنباده مالیده شود تا لایه ضعیف سطحی سیمان برداشته شود و دانه های سنگدانه در معرض بارقرار گیرند.

 روش آزمایش

1. نمونه وزن شده خشک باید روی حامل نمونه قرار گیرد به طوری که سطح مورد بررسی رو به نوک نازل باشد (هر یک از چهار سطح صاف تر عمودی مکعب که با قالب در تماس است).
2. نوک نازل باید در وسط نیم ضلع مکعب (2.5 سانتی متر دورتر از لبه نمونه) قرار گیرد.
3. سپس سطح نمونه باید در معرض بار کامل شن (4000 گرم) قرار گیرد.
4. کاردل باید به آرامی بین دو نقطه ثابت به کمک دستگیره حرکت داده شود.
5. آزمایش باید با چرخاندن نمونه به اندازه 180 درجه در صفحه افقی بر روی همان سطح انجام شود؛ این اجازه می دهد تا بار دو مرتبه بر روی یک سطح اعمال شود.
6. پس از اتمام آزمایش، نمونه باید برداشته، تمیز و وزن شود تا میزان جرم از دست رفته بر حسب گرم برای یک سطح از نمونه تعیین شود.
7. روش فوق باید در سه سطح عمودی دیگر همان نمونه تکرار شود.

محاسبات آزمایش

جرم از دست رفته نمونه برای هر سطح باید به صورت زیر محاسبه شود:

m=m1- m2

m = کاهش جرم بر حست گرم، 

m1= جرم نمونه قبل از هر آزمایش بر حسب گرم،

m2= جرم نمونه پس از هر آزمایش (روی یک سطح با دو مرتبه اعمال بار) بر حسب گرم.

مقادیر پیشنهادی افت سایشی

مقادیر حداکثر تلفات سایشی زیر برای دسته های مختلف سطح بتن به طور آزمایشی فقط برای راهنمایی پیشنهاد شده است.