آزمایش جذب آب سنگ دانه (Water Absorption)

آزمایش جذب آب یا همان درصد جذب آب (Water Absorption)، یکی از آزمایش‌هایی است که بعد از ورود مصالح به آزمایشگاه روی سنگدانه ها انجام می شود. به هنگام ورود مصالح به آزمایشگاه یا کارگاه، باید دو آزمایش معروف یعنی آزمایش تعیین دانه بندی و آزمایش جذب آب روی مصالح انجام شود.

با توجه به آیین نامه، آزمایش جذب آب سنگدانه (Water Absorption) در شرایطی بررسی می شود که سنگدانه در حالت اشباع با سطح خشک باشد. برای اینکه بخواهیم حالت اشباع با سطح خشک یا همان(SSD) رو ساده توضیح بدهیم از چهار اصطلاح کاربردی در آزمایش جذب آب استفاده می کنم.

حالت خشک: سنگدانه ها زمانی خشک تلقی می شوند که برای ۲۴ ساعت در آون با دمای ۵±۱۱۰ درجه سانتی گراد قرار داشته باشند.

حالت مرطوب: سنگدانه ای که در شرایط عادی در فضای آزاد قرار دارد، داری مقداری رطوبت است. در واقع رطوبت سنگدانه در حالت مرطوب یک مقداری بین رطوبت سنگدانه در حالت خشک و رطوبت سنگدانه در حالت اشباع قرار می گیرد. این رطوبت در واقع بیان کننده درصد رطوبت مصالح مورد بررسی می باشد.

حالت اشباع با سطح خشک: تشخیص این حالت به نظر آزمایش کننده واگذار شده است. حالت اشباع با سطح خشک درشت دانه زمانی اتفاق می افتد که سنگدانه به نظر خیس بیاید. اما اگه مقداری از آن را برداریم و لمسش کنیم، دستمان خیس نشود. لازم به ذکر است که این حالت از سنگدانه در آزمایش جذب آب مد نظر آیین نامه است.

انواع آزمایش جذب آب سنگدانه:

در بتن های معمولی از شن و ماسه به عنوان سنگدانه استفاده می شود. استاندارد آزمایش جذب آب (Water Absorption) برای شن و ماسه یا به عبارت دیگه برای درشت دانه و ریزدانه فرق دارد.

آزمایش جذب آب درشت دانه (شن):

برای یادگیری بهتر آزمایش جذب آب شن به جدول زیر دقت کنیم. همانطوری که مشاهده می شود، ابتدا نمونه ای از دپوی شن (مانده روی الک نمره 4) جدا می کنیم. وزن این نمونه بر اساس بزرگترین اندازه سنگدانه متفاوت است، اما باید حداقل بیش از یک کیلوگرم باشد.

این مقدار از شن را داخل ظرفی ریخته و سپس به میزانی آب اضافه می کنیم تا سطح آب بالاتر از شن قرار بگیرد. در نهایت این ظرف را به مدت ۲۴ ساعت بدون تغییر در دمای آزمایشگاه یا همان ۲۰ تا ۲۵ درجه نگه می داریم.

روز دوم:

بعد از گذشت ۲۴ ساعت آب درون ظرف را خالی کرده و محتویات شن داخل ظرف را روی پارچه خشک یا روزنامه می ریزیم و کمی صبر می کنیم تا آب جاری باقی مانده سطح شن خارج شود. این زمان ممکن است حدود یک ربع تا نیم ساعت طول بکشد.

بعد از از این مرحله می توانیم صبر کنیم تا رطوبت یا آب سطح دانه های شن هم تبخیر شده تا به حالت اشباع با سطح خشک مد نظر در آزمایش جذب آب برسد و یا برای تسریع در روند آزمایش با سشوار سطح شن ها رو خشک کنیم تا به حالت اشباع با سطح خشک آزمایش جذب آب برسد.

وقتی نمونه شن به حالت اشباع با سطح خشک رسید، ۱کیلوگرم از شن را روی ترازو وزن کرده و به مدت ۲۴ ساعت در گرمخانه قرار میدیم. بعد از گذشت این ۲۴ ساعت نمونه را از گرمخانه خارج کرده و مجدداً وزن می کنیم. در نهایت با استفاده از رابطه زیر میزان درصد جذب آب به دست آمده از آزمایش جذب آب شن، محاسبه خواهد شد:

آزمایش جذب آب ریزدانه (ماسه):

آزمایش جذب آب ماسه مقداری پیچیده تر از آزمایش جذب آب شن است. مشابه آزمایش جذب آب شن مقدار حداقل یک کیلوگرم از ماسه ای (عبوری از الک نمره4) که می خواهیم در طرح اختلاط بتن استفاده کنیم را داخل ظرفی ریخته و آنقدر به ظرف آب اضافه می کنیم تا سطح آب بالاتر از ماسه قرار بگیرد.
این ظرف را 24 ساعت بدون حرکت نگه می داریم و بعد از گذشت این زمان همانطوری که در آزمایش جذب آب شن گفتیم آب ظرف را خالی کرده و محتویات داخل ظرف یا همان ماسه را روی پارچه خشک یا روزنامه می ریزیم.
در مرحله بعد با توجه به اینکه ماسه دیرتر از شن خشک می شود، ماسه ها را در سینی پخش کرده، تا ماسه به حالت اشباع با سطح خشک برسد.

حالت SSD ماسه را چگونه تشخیص دهیم؟

برای اینکه متوجه شویم ریزدانه به حالت اشباع با سطح خشک رسیده است یا نه، از وسیله ای به نام تخماق در آزمایش جذب آب ماسه استفاده می شود (تصویر زیر).

نحوه استفاده از تخماق در آزمایش جذب آب ماسه (Water Absorption) بدین صورت است که ابتدا طرف پهن تر مخروط را روی زمین به همان صورتی که در تصویر مشاهده می شود قرار می دهیم. سپس نمونه ماسه را داخل مخروط می ریزیم. چکش مخصوص این وسیله را ۲۵ بار از ارتفاع ۵ میلیمتری بالای دهانه مخروط رها می کنیم. در نهایت مخروط را به آرامی به سمت بالا می کشیم. در این حالت اگه نمونه ماسه از چند طرف مخروط شروع به ریزش کرد یعنی به حالت اشباع با سطح خشک آزمایش جذب آب رسیده‌ایم.

اگر نمونه بعد از بیرون کشیدن مخروط، شکل اولیه خودش رو حفظ کرد و ریزش نکرد باید به کار خشک کردن ادامه داده تا به حد اشباع با سطح خشک آزمایش جذب آب ماسه برسیم.

پس از رساندن ماسه به حالت اشباع با سطح خشک آزمایش جذب آب، نوبت به وزن کردن می‌رسد در این مرحله یک نمونه‌ی ۵۰۰ گرمی را وزن کم کرده و در گرمخانه قرار می دهیم. بعد از ۲۴ ساعت نمونه را از گرمخانه بیرون آورده و مجدداً وزن می کنیم.

مقدار درصد جذب آب ماسه با استفاده از رابطه زیر تعیین خواهد شد:

مطالب مرتبط:

آزمایش جدب آب در بتن سخت شده

آزمایش نفوذپذیری بتن در برابر آب