اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي

ما هو اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي؟

هو اختبار إبرة فيكات أو اختبار مقاومة الاختراق المستخدم لتحديد وقت الإعداد الأولي والنهائي لخليط الخرسانة في المختبر وموقع المشروع وتأثيرات المتغيرات، مثل محتوى الماء، نوع وكمية المواد الأسمنتية أو الخلطات في وقت وضع الخرسانة، يتم إجراء الاختبار على عينة من الملاط المنخل.

يُسمّى الوقت الذي يبدأ فيه الأسمنت في التصلّب ويفقد اللدونة وقت الإعداد الأولي للأسمنت ومع ذلك، يبدأ وقت الإعداد النهائي عندما تفقد الخرسانة اللدونة تمامًا وتتصلّب، وفقًا لطريقة الاختبار القياسية لوقت تعيين مخاليط الخرسانة بمقاومة الاختراق، يمكن تحديد الوقت الأولي والنهائي للخرسانة عندما تساوي مقاومة الاختراق 3.5 ميجا باسكال، 27.6 ميجا باسكال على التوالي.

هناك بعض العوامل التي قد تؤثر على تحديد أوقات الخرسانة مثل دقة الأسمنت ووجود الأملاح في الرمال والظروف الجوية، على سبيل المثال يحتاج الأسمنت إلى درجة حرارة 27 درجة مئوية لإكمال ترطيبه ولكن خلال فصل الشتاء تكون درجة الحرارة منخفضة وبالتالي فإنّ الترطيب يستغرق وقتًا أطول.

جهاز اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي:

1- الحاوية:

يجب أن يكون البعد الجانبي 150 مم على الأقل والارتفاع 150 مم على الأقل.

2- إبر الاختراق:

تحتوي إبر الاختراق التي تُعلّق عادةً بجهاز التحميل على مناطق التحميل التالية 645 و 323 و 161 و 65 و 32 و 16 مم 2.

3- تحميل الجهاز:

يتم استخدامه لقياس القوة المطلوبة للتسبب في اختراق الإبر، يجب أن يكون الجهاز قادرًا على قياس قوة الاختراق بدقة 10 نيوتن وبسعة لا تقل عن 600 نيوتن.

4- قضيب الدك:

إنّه قضيب فولاذي مستدير وقطر بقطر 16 مم وطول 600 مم تقريبًا.

5- ماصة:

يتم استخدامه لسحب المياه النازفة من سطح عينة الاختبار.

6- ميزان الحرارة:

يجب أن يكون مقياس الحرارة قادرًا على قياس درجة حرارة الملاط الطازج إلى 60.5 درجة مئوية.

تحضيرات عينة اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي:

1. بالنسبة للاختبارات في الظروف الميدانية يجب الحصول على عينة تمثيلية من الخرسانة الطازجة التي يتم إعداد ثلاث عينات منها للاختبار.
   
2. للاختبارات تحت ظروف المختبر يتم القيام بعمل الخرسانة وتحديد محتوى الركود والهواء.
   
3. تستخدم الخرسانة المارة من خلال غربال 4.75 مم لتحضير العينات.
   
4. للاختبار لإثبات امتثال مادة ما لمتطلّبات الأداء، يتم القيام بعمل ثلاث دفعات خرسانية منفصلة على الأقل لكل متغير قيد التحقيق، يتم القيام بإجراء اختبار مرة واحدة لكل دفعة.
   
5. للاختبارات الأخرى يتم القيام بإعداد ثلاث عينات اختبار من دفعة واحدة من الخرسانة لكل متغير اختبار.
   
6. تسجيل الوقت الذي تم فيه الاتصال الأولي بين الأسمنت وخلط الماء.
   
7. خلط الهاون جيدًا بالطرق اليدوية على السطح غير الممتص وقياس وتسجيل درجة حرارة الهاون.
   
8. وضع المونة في الوعاء أو الحاويات في طبقة واحدة.
   
9. القيام بإزالة جيوب الهواء في العينة عن طريق هز الحاوية أو النقر على جوانب الحاوية بقضيب الدك أو دهن الهاون أو وضع الحاوية على طاولة تهتز.
   
10. أخيرًا يتم القيام بتسوية السطح العلوي.
    

إجراءات اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي:

1. القضاء على المياه النازفة من سطح العينة باستخدام الماصة.
   
2. بناءً على درجة وقت إعداد الملاط، أدخال حجم الإبرة المناسب في جهاز مقاومة الاختراق.
   
3. جعل سطح الإبرة على اتصال مع سطح الهاون.
   
4. ضع قوة رأسية بشكل تدريجي وموحد للأسفل على الجهاز حتى تخترق الإبرة الهاون بعمق 25 ± 2 مم.
   
5. اكتب القوة اللازمة لاختراق الإبرة إلى عمق 25 ± 2 مم.
   
6. تسجيل وقت تطبيق الحمل، مُقَاسا بالوقت المنقضي بعد الاتصال الأولي للأسمنت والماء.
   
7. حساب مقاومة الاختراق بتقسيم القوة المسجّلة على منطقة تحمل الإبرة.
   

الاحتياطات اللازمة عند اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي:

في اختبارات الاختراق اللاحقة يجب الحرص على تجنّب المناطق التي تم فيها إزعاج الهاون بسبب الاختبارات السابقة، يجب مراعاة الاحتياطات التالية قبل الاختبار التالي الذي يتم إجراؤه على العينة التي يتم فيها إجراء اختبار الاختراق الأول، إنّ المسافة الصافية القصوى والدنيا بين أي انطباع إبرة وجانب الحاوية 25 مم و 50 مم على التوالي، بالنسبة لمخاليط الخرسانة التقليدية في درجات حرارة المختبر من 20 إلى 25 درجة مئوية.

يتم القيام بإجراء الاختبار الأولي بعد الوقت المنقضي من 3 إلى 4 ساعات بعد التلامس الأولي بين الأسمنت والماء، كما يجب إجراء الاختبارات اللاحقة على فترات من 1 إلى 2 إلى 1 ساعة، بالنسبة للمخاليط الخرسانية التي تحتوي على المعجّلات، ويُنصح بإجراء الاختبار الأولي بعد انقضاء فترة تتراوح من ساعة إلى ساعتين والاختبارات اللاحقة على فترات تتراوح من ساعة إلى ساعتين، بالنسبة للمخاليط الخرسانية المحتوية على مثبّطات، وأخيراً يمكن تأجيل الاختبار الأولي حتى انقضاء فترة تتراوح من 4 إلى 6 ساعات.

يجب القيام بعمل ستة اختراقات على الأقل لكل اختبار لوقت الإعداد، مع فترات زمنية من هذه المدة لتوفير مُنحنى مرضي لمقاومة الاختراق مقابل الوقت المنقضي، يجب الاستمرار في الاختبار حتى تساوي قراءة مقاومة اختراق واحدة على الأقل 27.6 ميجا باسكال.

الأخطاء الممكنة أثناء اختبار تعيين زمن الشك الابتدائي والنهائي:

هناك عوامل معينة قد تؤدي إلى تقديم نتائج لا تمثل العينة الملموسة قيد النظر، الحكم على عامل التشغيل مطلوب لتحديد تلك النقاط التي لا ينبغي تضمينها في تحليل البيانات.

1. تدخل الجسيمات الأكبر في الهاون.
   
2. وجود فراغات كبيرة داخل منطقة الاختراق.
   
3. التدخل من الانطباعات الناتجة عن الاختراقات المجاورة.
   
4. عدم المحافظة على العمودي على سطح الاختبار أثناء الاختراق.
   
5. أخطاء في قراءة تغيرات الحمل في معدل التحميل.