آزمایش سایش لس آنجلس یکی از شناخته شده ترین آزمایش ها برای تعیین میزان سایش سنگ دانه ها و البته مصالح سنگی است. در این آزمایش مقاومت مصالح سنگی در برابر سایش و ضربه مورد سنجش قرار می گیرد. در این مقاله سعی شده است تا جزئیات مربوط به این آزمایش به تفضیل شرح داده شود. دستورالعمل پیش رو با استفاده از مفاد آیین نامه هایASTM C31 و ASTM C35 تهیه شده است.
اهمیت و موارد استفاده
سایش سنگ ها در حقیقت نوعی واکنش از طرف سنگ در برابر عوامل فیزیکی نظیر آب، باد و یا حتی ضربه (برخورد سنگ ها به یکدیگر) می باشد. از جمله کاربردهای این آزمایش، استفاده از آن در تعیین کیفیت سنگدانه های به کار رفته در بتن می باشد. علاوه بر این، راهسازی و روسازی یکی دیگر از بخش هایی است که کیفیت سنگدانه و به تبع آزمایش های آن، به مقدار قابل توجهی در پیشبرد پروژه ها تاثیر گذار است. به عنوان نمونه، یکی از ملاک های سنجش کیفیت مصالح جهت استفاده در لایه های اساس و زیر اساس، مقاومت مناسب در برابر سایش است. در بسیاری از موارد مشاهده می شود که مهندسین عمران نیاز به پیش بینی رفتار سنگ ها پیش از آغاز عملیات عمرانی دارند. به عنوان مثال در عملیات حفاری به روش خرج گذاری و انفجار و یا حتی برش سنگ ها آزمایش سایش لس آنجلس می تواند به مهندسین امر در شناخت هر چه بهتر رفتار سنگ های موجود و مصالح سنگی کمک نماید.
ابزار آزمایش لس آنجلس جهت تعیین میزان سایش سنگ دانه ها و مصالح سنگی
دستگاه آزمایش از اجزای زیر تشکیل می شود:
- دستگاه لس آنجلس از یک استوانه فولادی توخالی که دو طرف آن مسدود است، تشکیل شده است. قطر داخلی استوانه 5±711 میلی متر است. این استوانه از دو طرف دارای دو محور عمودی متصل به دو قاعده استوانه است که بر روی پایه های محکمی که به فاصله کمی از دو طرف آن قرار گرفته اند سوار می شود و در این حالت می تواند به راحتی حول محور افقی خود دوران کند. در بدنه استوانه دریچه ای نصب شده است که از طریق آن نمونه وارد دستگاه و یا از آن خارج می شود. درپوش این دریچه، فلزی بوده و توسط چند پیچ، کاملا سفت و محکم می شود به نحوی که گرد و غبار از آن به خارج عبور نکند. (میزان گرد و غبار و صدای ایجاد شده در این آزمایش بسیار زیاد است.) از طرفی این دریچه به گونه ای ساخته شده است تا یکنواختی سطح داخلی استوانه کاملا حفظ شود؛ به این صورت که یک قطعه فولادی در مقابل دریچه طوری قرار می گیرد که از فروافتادن گوی های فولادی به داخل دریچه جلوگیری می کند. یک زائده فولادی به بلندای 2±89 و درازای 5±508 میلی متر نیز روی سطح داخلی استوانه قرار دارد. ضخامت این زائده به اندازه ای است که در اثر ضربه تغییر شکل ندهد. زائده در محلی قرار دارد که فاصله محیطی آن تا دریچه در جهت چرخش از 1.27 متر کم تر نیست. این زایده از جنس فولاد با روکش مقاوم بوده و مقطع آن کاملا عمود بر سطح داخلی استوانه است.
- با توجه به نیاز به توزین قطعات سنگ و یا سنگدانه در قبل و بعد از آزمایش، وجود ترازو با دقت 0.1 درصد بار استفاده شده در هر آزمایش از ملزومات این آزمایش محسوب می شود.
- یکی از اصلی ترین ادوات این آزمایش گوی های فلزی استاندارد است که تعداد و وزن آنها بسته به دانه بندی نمونه ها مطابق با جدول زیر تعیین می گردد.
- الک های استاندارد مطابق با استاندارد ASTM E11.
- گرم خانه (Oven) با قابلیت تولید درجه حرارت 105 تا 110 درجه سانتی گراد.
مراحل انجام آزمایش تعین مقاومت مصالح سنگی در مقابل سایش
مراحل زیر، در مورد این آزمایش اجرا می شود:
الف) در مرحله اول آزمایش تعیین سایش سنگ دانه ها باید دانه بندی نمونه ها مشخص شود. اگر سنگ مورد آزمایش به صورت قطعات بزرگ باشد، باید آنها را در سنگ شکن خرد کرد. در ادامه از سنگ خرد شده و یا مصالح آماده، نمونه گیری انجام می شود. اگر اندازه دانه ها بزرگ تر از الک 19 میلی متر باشد، بر پایه جدول زیر به مقدار 100±1000 گرم نمونه و اگر اندازه دانه مصالح کوچک تر از الک 38 میلی متر باشد بر پایه جدول زیر به مقدار 10±5000 گرم نمونه انتخاب می شود.
ب) در مرحله بعدی با توجه به وزن نمونه رد شده از الک ها، جرم نمونه، تعداد و وزن گوی های مورد نیاز برای آزمایش، محاسبه می شود. در ادامه، نمونه به همراه مقدار گوی های فولادی لازم، به داخل دستگاه لس آنجلس ریخته شده و استوانه با سرعت 30 تا 33 دور در دقیقه حول محول افقی به چرخش در می آید. استوانه برای مصالح کوچک تر از 38 میلی متر، 500 دور و برای مصالح بزرگ تر از 19 میلی متر ، 1000 دور دوران می کند. حرکت استوانه باید منظم و با سرعت یکنواخت باشد. چنان چه زایده فولادی دارای یک وجه شیب دار است، جهت چرخش باید طوری باشد که گوی های فلزی هنگام دوران، به سمت قائم آن برخورد کنند.
ج) پس از پایان دوران، مواد از داخل استوانه خارج شده و با الک 1.7 میلی متر (نمره12)، جداسازی می شود. مصالح مانده روی الک 1.7 میلی متر شسته شده و در دمای 105 تا 110 درجه سانتی گراد در داخل گرم خانه تا رسیدن به وزنی ثابت خشک شده و سپس با دقت یک گرم به کمک ترازو وزن می شوند.
د) برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد یکنواختی سایشی نمونه می توان در مورد آزمایش های 500 دوری، درصد افت وزنی را، پس از 100 دور و برای آزمایش های 1000 دوری، پس از 200 دور تعیین نمود. درصد افت وزنی باید بدون شستن مصالح مانده روی الک 1.7 میلی متر، محاسبه شود. در طول این عملیات نباید هیچ قسمتی از نمونه از دست برود و تمام نمونه تا انتهای آزمایش باید حفظ شود.
محاسبات
برای محاسبه درصد افت وزنی نمونه در اثر سایش از روابط زیر استفاده می شود:
در صورتی که از روش توصیف شده در بند (د) استفاده می شود، ضریب یکنواختی سایش از طریق رابطه زیر محاسبه می گردد:
محاسبه درصد افت وزنی نمونه
گزارش نتایج
برای گزارش نتایج آزمایش تعیین میزان سایش سنگ دانه ها و مصالح سنگی با استفاده مسئول آزمایشگاه باید موارد زیر را در نظر داشته باشد:
- محل برداشت اولیه نمونه و مشخصات زمین شناسی آن باید در گزارش ذکر شود.
- نوع دانه بندی نمونه از مهمترین مواردی است که مشخصات گوی های آزمایش را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین ذکر آن در گزارش نهایی ضروری است.
- تعداد و وزن گوی های فولادی استفاده شده در فرآیند آزمایش.
- درصد افت وزنی نمونه در اثر سایش صورت گرفته در دستگاه سایش لس آنجلس
- ذکر نسبت یکنواختی سایشی با دستگاه لس آنجلس (در صورت نیاز)
یک نمونه از جدول ثبت نتایج این آزمایش در ادامه قابل مشاهده است.
منابع:
- نشریه شماره 737 سازمان برنامه و بودجه کشور “دستورالعمل انجام آزمون های آزمایشگاهی و صحرایی مکانیک سنگ”
در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :
- مطالعات خاک یا مطالعات ژئوتکنیک چیست؟ (Site Investigation)
- مطالعات لرزه خیزی چیست؟ (Seismicity studies)
- ژئوفیزیک (Geophysics)
- زمین شناسی (Geology)
- آزمایش سه محوری خاک (Triaxial Compression Test)
- انواع آزمایش های المانی بررسی رفتار روانگرایی خاک ها Different Types of Element Test for Soil) Liquefaction Assessment)
- روانگرایی خاک (Soil Liquefaction)
- روش های مقابله با روانگرایی خاک (Soil Liquefaction Mitigation)
- تحقیقات محلی در پروژه های ژئوتکنیک دریایی (Offshore geotechnical Site Investigation)
- آزمایش برش مستقیم (Direct Shear Test)
- آزمايش بارگذاری صفحه ای (Plate Loading Test or Plate Bearing Test)
- آزمایش برش مستقیم برجا In Situ Direct Shear) Test)
- معایب و خطاهای آزمایش برش مستقیم Disadvantages of) Direct Shear Test)
- پدیده فروچاله چیست؟ (?What is The Phenomenon of Sinkhole)
- نشست غیر یکنواخت (Differential Settlement)
- خاک های رمبنده (Collapsible Soil)
- آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW چیست؟ (Multichannel Analysis of Surface Waves)
- آزمایش دیلاتومتری (DMT: Dilatometer Test)
- مدل سازی فیزیکی در مهندسی ژئوتکنیک (Physical Modeling in Geotechnical Engineering)
- آزمایش های تعیین درصد رطوبت و شاخص دوام وارفتگی در سنگ ها (Water content of rock)
- آزمایش تعیین تخلخل و چگالی خشک سنگ (Experiment to determine the porosity and dry density of rock)
- دستورالعمل آزمایش تعیین مقاومت فشاری تک محوری (نامحصور) ماده سنگ (Unconfined Compression Test)
- دستورالعمل تعیین مقاومت کششی سنگ به روش غیر مستقیم (آزمایش برزیلی) (Tensile strength of stone)
- دستورالعمل آزمایش مقاومت فشاری سه محوری سنگ (Triaxial compressive strength test of stone)
- دستورالعمل آزمایش تعیین میزان سایش سنگ دانه ها با استفاده از ماشین لس آنجلس (Los Angeles Abrasion Test)
- در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید :
- ساخت از بالا به پایین یا تاپ دان چیست؟ (Top-Down Construction)
- نیلینگ یا میخ کوبی دیواره چیست؟ (Soil Nailing)
- انکراژ یا مهارگذاری خاک چیست؟ (Soil Anchorage)
- مهارمتقابل یا استرات چیست؟ (Braced Excavations – Struts)
- سازه نگهبان خرپایی چیست؟ (Truss Retaining Structure)
- خاک مسلح یا ژئوسنتتیک چیست؟ (Geosynthetict)
- سپرکوبی چیست؟ (Sheet Pile)
- دیوار دیافراگمی یا دیوار دوغابی چیست؟ (Diaphragm walls – Slurry walls)
- دیوار برلنی یا دیوار سولجر پایل چیست؟ (Berlin wall – Soldier Pile and Lagging System)
- زهکشی و آب بندی در گودبرداری چیست؟ (Drainage- Dewatering & Waterproofing )
- نقشه برداری یا مهندسی نقشه برداری چیست؟ (Surveying)
- پایش گود یا مانیتورینگ چیست؟ (Monitoring)
- دستورالعمل بهداشت، ایمنی و محیط زیست چیست؟ (HSE)
- آموزش گام به گام نقشه خوانی انواع روش های پایدارسازی و گودبرداری
- ژئوتکستایل چیست؟ (?What is a Geotextile)
- ژئوممبران چیست؟ (?what is geomembrane)
- ژئوفوم چیست؟ (What is Geofoam)
- فوم بتن چیست؟ (What is Foam Concrete)
- جی سی ال چیست؟ (?what is GCL)
- بررسی اثر مدل رفتاری مور کولمب اصلاح شده بر رفتار گود های مهار شده
- مدلسازی تأثیر پارامتر های هندسی روش انکراژ بر پایداری گود های عمیق شهری با نرم افزار آباکوس
- مطالعه طول بهینه نیل در روش نیلینگ با استفاده از رویکرد تعادل حدی
- استفاده از اعضای مارپیچ در فعالیت های ژئوتکنیکی (Helical Nails & Anchors)
- دستگاه و تجهیزات تزریق دوغاب سیمان (ست تزریق) (Cement Grouting Equipment)
- آزمایش تعیین تخلخل و چگالی خشک سنگ (Experiment to determine the porosity and dry density of rock)
در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید :
- تزریق پر فشار یا جت گروتینگ چیست؟ (Jet Grouting)
- ریزشمع یا میکروپایل چیست؟ (Micropile & Underpinning)
- پیش بارگذاری چیست؟ (fill surcharge preloading method)
- مطالعات خاک یا مطالعات ژئوتکنیک چیست؟ (Site Investigation)
- اختلاط عمیق خاک یا DSM چیست؟ (Deep Soil Mixing)
- تراکم دینامیکی یا DC چیست؟ (Dynamic Compaction)
- ستون شنی ارتعاشی یا تراکم ارتعاشی چیست؟ (Vibro Stone Column)
- شمع ساختمان ، طراحی و اجرای شمع بتنی و شمع فلزی (Concrete Pile , Steel Pile)
- مدل سازی عددی تراکم دینامیکی (Numerical Modeling of Dynamic Compaction)
- بررسی دو روش تراکم دینامیکی و اختلاط عمیق در بهسازی بستر سواحل (DSM & DC)
- مقایسه دو روش تزریق با فشار بالا و اختلاط عمیق در بهسازی خاک (Jet Grouting & DSM)
- بررسی موردی عملکرد ستون های جت گروتینک در بهسازی بستر پی گسترده
- بهسازی خاک به روش میکروپایل یا ریز شمع (Micropile & Underpinning)
- بررسی عملکرد ستون های شنی در بهسازی خاک
- تنش های موضعی در تک شمع مجاور گودبرداری با سیستم های سازه نگهبان خرپایی، سپری فلزی و روش شمع
- اختلاط عمیق خاک (Deep Soil Mixing)
در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :
- معرفی نرم افزار Plaxis
- معرفی نرم افزار GEOSLOPE
- معرفی نرم افزار AutoCAD
- معرفی نرم افزار ETABS
- معرفی نرم افزار SAP2000
- معرفی نرم افزار SAFE
- معرفی نرم افزار ABAQUS
- معرفی نرم افزار FLAC
- معرفی نرم افزار MIDAS
در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید :
- مهندسی تخریب ساختمان (Destruction Engineering)
- خاکبرداری چیست؟ (Excavation)
- رمپ و جمع آوری رمپ در گودبرداری (Ramp removal excavation)
- گودبرداری و خاکبرداری دو عملیات متمایز از یکدیگر
- گودبرداری غیر اصولی (Unprincipled Building Excavation)
- گودبرداری چیست؟ و اصول اجرای گودبرداری های ساختمانی (Excavation)
در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید :
- ساخت و ساز ابنیه و ساختمان (Building & Structure)
- قرارداد مشارکت در ساخت (Construction participation contract)
- نظارت بر اجرای پروژه های عمرانی (Construction Supervision)
- مشاوره ساختمانی (Construction consulting)
- مدیریت پیمان (Management Contracting)
- مدیریت طرح (Construction Management)
- انواع سیستم های سازه ای (Structural System)
- مدیریت پروژه های عمرانی (Project Management)
- آیین نامه ی ۲۸۰۰ ، طراحی ساختمان ها در برابر زلزله
- مطالب مرتبط :
- civiconcepts , Abrasion Test on Aggregate
- pavementinteractive , Los Angeles Abrasion
- cementconcrete , LA abrasion test
- dreamcivil , Los Angeles Abrasion Test of Aggregates
دیدگاهتان را بنویسید