روش استاندارد کاهش مقدار نمونه هاي مصالح سنگی به مقدار مورد نیاز براي آزمایش
استانداردها
expand_more
هدف

* این استاندارد روشهاي کاهش مقدار نمونه هاي بزرگ از مصالح سنگی به مقدار مناسب براي آزمایش بصورتی که حداقل تغییرات درخصوصیات نمونه هاي منتخب ن سبت به نمونه اصلی ایجاد شود را بیان می کند.

اهمیت و کاربرد

* براي تعیین مشخصات مصالح سنگی به تهیه نمونه هایی از مصالح جهت انجام آزمایشات نیاز می­باشد. در صورت یکسان بودن سایر شرایط، نمونه هاي بزرگتر معرف بهتري براي خصوصیات منابع اصلی می باشند.

روشهاي ذکر شده در این استاندارد به منظور کاهش مقدار نمونه هاي بزرگتر که از محل اخذ شده و یا در آزمایشگاه تولید شده‌اند به یک مقدار مناسب که امکان انجام تمام ی آزمایشهاي مورد نیاز به منظور طبقه بندي مصالح یا اندازه‌گیري برخی خصوصیات کیفی آنها وجود داشته باشد، بوده به نحوي که نمونۀ آزمایشی کو چکتر به احتمال زیاد معرف نمونۀ بزرگتر و در نتیجه معرف کل منابع اصلی باشد. در هر روش مورد استفاده، براي مصالحی که بایستی مورد آزمایش قرار گیرند مقدار حداقل جرمی مد نظر می باشد.

* در برخی شرایط کاهش مقدار نمون ه هاي بزرگ براي آزمایش توصیه نمی­شود. براي مثال در حالتی که مقدار ذرات درشت دانه در نمونه مصالح سنگی کم باشد که در این حالت تفاوتهاي قابل توجه بین نمونه هاي منتخب و نمونۀ اولیه اجتناب ناپذیر است. براس اس قانون احتمالات در صورتیکه تعداد ذرات درشت‌دانه کم باشد ممکن است بصورت غی ر یکنواخت در نمونۀ کاهش داده شده توزیع شوند. به همین علت در صورتیکه نمونۀ آزمایش قرار باشد به بخشهاي مجزایی تقسیم شود بطوري که درصد بخشی از مصالح در یکی از آنها کم باشد بایست ی در تفسیر نتایج حاصل از نمونۀ کاهش داده شده ملاحظات لازم بعمل آید. زیرا احتمال داخل شدن یا نشدن فقط یک یا دو ذره در نمونۀ انتخاب شده می­تواند بطور قابل ملاحظه­اي تفسیر خصوصیات نمونه اولیه را تحت تاثیر قرار دهد. در چنین حالتهایی کل نمونه اولیه بایستی مورد آزمایش قرار گیرد.

* عدم دقت در اجراي دستورالعمل هاي ذکر شده در این استاندارد می تواند به تهیه نمونه غیر معرف جهت انجام آزمایشات منجر شود.

انتخاب روش

* مصالح ریزدانهمصالح سنگی ریزدانه اي که از حالت اشباع با سطح خشک خشکتر باشند. بایستی مطابق روش A (تقسیم کننده مکانیکی) کاهش داده شوند. نمونه­هایی که بر روي سطح ذرات آن رطوبت آزاد وجود دارد را می­توان به روش B (چهار قسمتی کردن) و یا مطابق روش C (ساختن یک دپوي کوچک) کاهش داد.

*اگر استفاده از روش B یا C مد نظر بوده و رطوبت کافی بر روي سطح ذرات وجود نداشته باشد، می‌توان براي رسیدن به این حالت نمونه ر ا مرطوب و کاملا مخلوط کرده و سپس عمل کاهش مقدار نمونه را انجام داد.

یادآوري- روش تشخیص حالت اشباع با سطح خشک در استاندارد T-84 توضیح داده شده است. همچنین به عنو ان یک تخمین سریع، اگر مصالح سنگی ریزدانه وقتی در دست شکل داده می­شود، شکل خود را حفظ کند، می­توان آن را اندکی مرطوب‌تر از حالت اشباع با سطح خشک در نظر گرفت.

* اگر استفاده از روش A مد نظر بوده و رطوبت سطحی بر روي سطح ذرات وجود داشته باشد، می توان کل نمو نه را در درجه حرارتی که بیش از درجه حرارت مورد نظر براي هر کدام از آزمایشهاي در نظر گرفته شده نبوده تا اندازه­اي خشک کرد که به حالت اشباع با سطح خشک نزدیکتر شده و سپس عمل کاهش مقدار نمونه را انجام داد.

همچنین اگر مقدار نمونه مرطوب خیلی زیاد باشد می­توان نمونه را بصورت اولیه با استفاده از دستگاه تقسیم کننده مکانیکی که عرض دهانه ورودي مجراهای آن 38 میلیمتر و یا بیشتر باشد کاهش داد بطوریکه مقدار نمونه پس از کاهش کمتر از 5000 گرم نشود. سپس نمونه اي را که به این طریق بدست می آید خشک کرده و مقدار آنرا مطابق روش A کاهش داد.

* مصالح سنگی درشت دانه و یا ترکیبی از مصالح سنگی درشت دانه و ریزدانهمقدار نمونه را ترجیحاً مطابق روش A (تقسیم کننده مکانیکی) و یا روش B (کوارتر کردن) کاهش دهید. روش C (ساخت یک دپوي کوچک) براي مصالح درشت دانه یا ترکیبی از مصالح درشت دانه و ریزدانه مجاز نمی باشد.

نمونه برداري

* نمونه برداري از محل بایستی مطابق استاندارد T2  و یا مطابق استاندارد آزمایش مربوطه انجام شود. اگر فقط انجام آزمایش دانه بندي مد نظر باشد، مقدار نمونه صحرایی معمولاً به اندازه مقادیر ذکر شده در استاندارد T2 کافی می باشد. در صورتیکه قرار باشد آزمایشهاي دیگري نیز بر روي نمونه انجام گیرد آزمایش کننده باید مقدار نمونه صحرایی اولیه را طوري انتخاب کند که براي تمامی آزمایشهاي مورد نظر کافی باشد.این امر درخصوص مصالح سنگی تولید شده در آزمایشگاه نیز باید رعایت شود.

روش A – تقسیم کننده مکانیکی
لوازم

*تقسیم کنندة نمونهتقسیم کننده هاي نمونه بایستی داراي مجراها یی با عرض مساوي و تعداد زوج باشند و تعداد مجراهاي آنها که بطور یک در میان مصالح را به طرفین منتقل می کنند براي مصالح درشت دانه  جمعاً نباید کمتر از 8 عدد عدد و براي مصالح ریزدانه نباید کمتر از 12 عدد باشد. براي مصالح سنگی عدد باشد. براي مصالح سنگی درشت دانه یا مصالح مخلوط، حداقل عرض مجراها بایستی تقریباً 50 درصد بزرگتر از بزرگترین ذره موجود در نمونه باشد. براي مصالح سنگی ریزدانۀ  خشک که کل نمونه از الک 9.5 میلیمتر عبور می کند، ح داقل عرض هر کدام از مجراها بایستی 50 درصد بزرگتر از بزرگترین ذرة موجود در نمونه و حداکثر عرضشان 19 میلیمتر باشد. تقسیم کننده نمونه بایستی مجهز به دو مخزن باشد تا دو بخش نمونه پس از تقسیم شدن در آن جاي گیرند. دستگاه همچنین باید مجهز به یک قیف تغذیه یا سینی تغذیه با دیواره هاي قائم بوده و عرض این قسمت برابر یا اندکی کمتر از عرض کل مجموعه مجراها باشد بطوریکه بوسیله آن بتوان نمونه را با سرعت کنترل شده به مجراها تغذیه کرد. تقسیم کننده و متعلقات آن بایستی به گونه اي طراحی شده باشند که نمونه به آرامی و بدون هیچگونه ممانعت و یا از دست رفتن مصالح در آن جریان یابد.

شکل 2-1: اجزای تشکیل دهنده تقسیم کننده مکانیکی

یادآوريتقسیم کننده هاي مکانیکی معمولا در اندازه‌هاي بزرگ که براي مصالح سنگی درشت دانه با حداکثر اندازة ذرات 37.5 میلیمتر مناسب باشند، موجود می‌باشند.

روند انجام کار

*نمونۀ اولیه را بصورت یکنواخت در قیف یا سینی تغذیه بریزید بطوریکه وقتی نمونه به مجراها وارد می شود تقریباً مقادیر مساوي از هر مجرا جریان یابد. سرعت ورود نمونه بایستی طوري باشد که اجازه جریان آزاد نمونه از مجراها به درون مخازن پایینی داده شود. گاهی وقت ها بمنظور رساندن مقدار نمونه به اندازه مورد نیاز براي آزمایش لازم است نصف نمونه اولیه که پس از تقسیم کردن در یکی از مخازن قرار گرفته است را دوباره به دستگاه تقسیم کننده ریخته و تقسیم کرد و این عمل را تا آنجا تکرار کرد که مقدار نمونه به اندازه مورد نیاز براي آزمایش شود. بخشی از مصالح که در مخزن دیگر قرار گرفته است را می توان براي کاهش مقدار آن و استفاده در آزمایشهاي دیگر نگه داشت.

روش B– چهار قسمتی کردن
لوازم

* لوازم مورد نیاز شامل یک خط کش، خاك انداز لبه تخت، بیلچه یا کمچه، یک جارو یا برس و یک پارچه برزنتی به ابعاد تقریبی 2×2.5 متر می‌باشد.

روند انجام کار

* نمونۀ اولیه را روي یک سطح تمیز، سخت و هموار قرار دهید بطوریکه هیچگونه مصالحی از دست نرفته و یا مصالح خارجی بطور تصادفی با نمونه مخلوط نگردد. مصالح را سه بار کاملاً برگردانید تا بطور کامل مخلوط شوند. همزمان با آخرین مرحلۀ مخلوط کردن، مصالح را با بیلچه بصورت کپه درآورید. بدین طریق که هر بار مصالح را با بیلچه برداشته و روي مصالح قبلی بریزید. با دقت مصالح کپه شده را با فشار بیلچه از بالا به پایین با ضخامت و قطر یکنواخت پخش کنید. بطوریکه مصالح هر یک از چهار قطاع در محل خودش باقی مانده و جابجا نشود. قطر مصالح پخش شده تقریباً باید چهار تا هشت برابر ضخامت باشد. با استفاده از یک بیلچه یا کمچه مصالح پخش شده را به چهار قسمت مساوي تقسیم کرده و دو قسمتی را که بصورت قطري روبروي هم قرار گرفته اند کاملاً برداشته و مصالح ریز باقیمانده را با برس جمع کنید. سپس مصالح باقیمانده را مخلوط و در صورت نیاز دوباره کوارتر کنید تا مقدار نمونه به اندازة مورد نیاز برسد.

* وقتی که سطح مورد نظر ناصاف باشد بجاي روش ذکر شده در بند قبل م ی توان نمونه صحرایی را روي یک پارچه برزنتی قرار داده و با بیلچه مطابق روش توضیح داده شده در بند های قبلی و یا با بلند کردن ترتیبی گوشه هاي پارچه و کشیدن آن بطرف گوشۀ قطري مقابلش بطوریکه باعث غلطیدن نمونه ش ود، آنرا مخلوط کنید.  سپس نمونه را همانگونه که در بند های قبلی توضیح داده شد پهن کرده و آنرا همانند روش ذکر شده در بند فوق تقسیم کنید و یا در صورتیکه سطح زیر پارچه ناصاف باشد، یک چوب یا لوله از زیر پارچه و د قیقاً از وسط نمونه عبور داده و سپس با بالا آوردن دو طرف چوب نمونه را به دو قسمت تقسیم کنید. چوب را از زیر پارچه بیرون کشیده و با زاویه 90 درجه نسبت به قبل از زیر وسط نمونه عبور داده و دوباره با بالا آوردن دو سر چوب نمونه را به چهار قسمت مساوي تقسیم کنید. دو قسمت قطري روبروي هم را حذف کنید. دقت کنید که که مصالح ریزدانه را نیز از روي پارچه پاك کنید. سپس نمونۀ باقیمانده را مخلوط و دوباره کوارتر کنید تا مقدار نمونه به اندازة مورد نیاز براي آزمایش شود.

شکل 2-2: چهار قسمتی کردن بر روي یک سطح تمیز سخت و صاف

 

 

شکل 2-3: چهار قسمتی کردن بر روي یک پارچه برزنتی

روش C: ساخت یک دپوي کوچک و نمونه­برداري از آن (فقط براي مصالح ریزدانه مرطوب مناسب می‌باشد)
لوازم

* لوازم شامل یک خط کش، خاك انداز لبه تخت، بیلچه یا کمچه براي مخلوط کردن مصالح، نمونه­گیر قلمی، سرطاس کوچک یا قاشق براي نمونه گیري می­باشد.

روند انجام کار

* نمونه اولیه از مصالح ریزدانۀ مرطوب را روي یک سطح صاف، تمیز و سخت قرار دهید بطوریکه هیچگونه مصالحی از دست نرفته و یا مصالح خارجی بطور تصادفی با نمونه مخلوط نگردد. مصالح را سه بار کاملا برگردانید تا بطور کامل مخلوط شوند. همزمان با آخرین مرحله مخلوط کردن، مصالح را با بیلچه بصورت کپه درآورید بدین طریق که هر بار مصالح را با بیلچه برداشته و روي مصالح قبلی بریزید. در صورت نیاز می­توان کپه مخروطی شکل را با فشار دادن نوك مخروط با بیلچه بصورت مسطح درآورد بطوریکه ضخامت و قطر آن یکنواخت بوده و مصالح مربوط به هر کوارتر در قسمت خودش باقی بماند. با استفاده از لوازم ذکر شده در بند 9-1 نمونه براي هر آزمایش را بصورت تصادفی و حداقل از پنج نقطه دپوي کوچک اخذ کنید.

فهرست