‏إظهار الرسائل ذات التسميات الاختبارات. إظهار كافة الرسائل

ملف اختبارات الاسفلت

الملف المتكامل لاختبارات وفحوصات واهم التجارب على الاسفلت في مختلف حالاته

شرح تفصيلي للاختبارات والفحوصات والغرض منها وكيفية اجرائها والقيام بالحسابات واستخلاص النتائج وصولا الى كتابة التقارير

بالاضافة الى طريقتي تصميم الخلطات الاسفلتية مارشال وسوبر بيف

التحميل

محتويات الملف

اولا - اختبارات الاسفلت السائل

1 - أخذ عينات ممثلة للمواد الاسفلتية Sampling Bituminous Materials

2 - تحديد درجة الغرز للمواد البيتومينية Penetration Of Bituminous Materials

3 - اللزوجة الحركية للأزفلت ( Kinematic Viscosity of Asfalt

4 - درجة الوميض ودرجة الاشتعال بطريقة طبق كليفلاند المفتوح .

5 - اللزوجة المطلقة للأزفلت ( Absolute Viscosity of Asphalt )

6 - الطريقة القياسية لتحديد نقطة الطراوة Softening Point

ثانيا - اختبارات الخلطات الأزفلتية المستخدمة في الرصف

1 - الطريقة القياسية لأخذ عينات ممثلة للخلطات الأزفلتية المستخدمة في الرصف

2 - الطريقة القياسية لاستخلاص الأزفلت من الخلطات الأزفلتية وتحديد مكونات الخلطة .

3 - الطريقة القياسية لتحديد الوزن النوعي لعينات خلطة أزفلتية مدموكة باستعمال العينات المشبعة المجففة السطوح من الخارج .

4 - الطريقة القياسية لتحديد الوزن النوعي الأقصى النظري للخلطات الأزفلتية لعينة غير مدموكة

5 - اختبار مسار دولاب هامبورغ Hamburg Wheel Tracking Test (HWT

ثالثا - تصميم الخلطات الاسفلتية

1 - تصميم الخلطات الأزفلتية باستخدام جهاز مارشال .

2 - الطريقة الحديثة لتصميم الخلطة الأزفلتية

Superpave asphalt mix Design procedures

الملف من اعداد فريق الدليل الفني للطرق والكباري

التحميل

كتاب الإختبارات المعملية على مواد الطرق

Book laboratory tests on roads construction materials

كتاب الإختبارات المعملية على مواد الطرق - Book laboratory tests on roads construction materials هذا يمكنك من معرفة مختلف الإختبارات المعملية التي تجري على مواد إنشاء الطرق حسب المواصفات القياسية وكيفية تشغيل الأجهزة المستخدمة لذلك بالتفصيل والصور.

كتاب الإختبارات المعملية على مواد الطرق - Book laboratory tests on roads construction materials عبارة عن ملف من نوع pdf باللغة العربية مجاني.

محتويات الكتاب :

1- إختبارات تقييم الإسفلت

- تجربة الإختراق أو الغرز للبيتومين Penetration Test of Bitumen

- تجربة الإشتعال أو الإحتراق Flash Point Test of Bitumen

- تجربة تحديد نقطة الطراوة للبيتومين Softening Point Test of Bitumen

- تجربة المرونة أو الممطولية للبيتومين Ductility test of bitumen

- تجربة اللوزجة الحركية للإسفلت Kinematics viscosity test of asphalts

- تجربة الذوبان Solubility test

- تجربة التطاير Volatility test

2- طريقة السوبربيف Superpave method

- إختبار إناء ضغط التأثر مع الزمن Pressure Aging Vessel (PAV) test

- إختبار مقياس اللزوجة الدوراني Rotational Viscometer (RV) Test

- إختبار ريومتر القص الحركي الديناميكي Dynamic Shear Rheometer

- إختبار ريوميتر الكمرة المنحنية Bending Beam Rheometer BBR test

- إختبار الشد المباشر Direct Tension (DT) test

3- إختبارات تقييم الركام وتربة الأساس

- إختبار التآكل أو البري للمواد الخشنة Aggregates Abrasion test

- تجربة مقاومة الركام للصدم Aggregates impact resistance test

- إختبارات الدمك Compaction tests

- إختبار تحديد نسبة تحمل كاليفورنيا California Bearing Ratio CBR

4- إختبارات الخلطة الإسفلتية

- إختبارات الخلطات الإسفلتية بطريقة مارشال Marshall method of design

- تصميم الخلطات الإسفلتية بطريقة السوبربيف Superpave Method

- إختبار الإستخلاص لتحديد نسبة الإسفلت وتدرج المواد الصلبة

5- إختبارات حلقية على مواد الرصف

- إختبارات قياس الكثافة في الموقع لطبقات الرصف المختلفة

- عمل جسات لطبقات الرصف بإستخدام جهاز أخذ العينات

التحميل

ما هي اختبارات التربة المستخدمة في المواقع الإنشائية؟

1 – اختبار الاختراق القياسي Standard Penetration Test ,SPT :

تحميل شرح التجربة كاملا

من هنا

2 – اختبار الاختراق الاستاتيكي Cone Penetration Test ,CPT :

تحميل شرح التجربة كاملا

من هنا

3 – اختبار مقياس الضغط Pressuremeter :

يتكون جهاز مقياس الضغط من جزأين رئيسيين هما: المجس Probe وجهاز قياس الضغط الحجمي Pressure – Volumeter موصلين بأنبوبة بلاستيكية يمر من خلالها الماء أو الغاز، ويعمل الجهاز عن طريق تسجيل التغير الحاصل في الضغط والحجم ورسمها في منحنى والتي يمكن من خلالها تحديد الثوابت المرنة للتربة Elastic Constants ومعامل القص للتربة Shear Strength ويستخدم هذا الاختبار في التربة الناعمة.

4 – اختبار القص الدورانيTest Vane Shear:

تحميل شرح التجرية كاملا
من هنا

5 – اختبار مقاومة التربة القص Borehole Shear Device :
يستخدم الاختبار لجميع أنواع التربة ذات الحبيبات الدقيقة بحفر حفرة قطرها 76مم رأسية أو أفقية أو مائلة لعمق أكبر من المكان المراد قياس مقاومة التربة فيه، وبعد ذلك يتم إدخال رأس الجهاز بعناية في الحفرة إلى النقطة المراد قياس مقاومة التربة فيها، ثم يفتح قسما الجهاز الموجودة في اسطوانة، ويتم الضغط على السطح عن طريق الأنابيب، ثم تسحب الأسطوانة ويسجل مقدار السحب والمسافة والضغط والتي منها يتم تقدير مقاومة التربة للقص ، ويوضح الشكل رقم (6) جهاز اختبار مقاومة التربة في الحقل .

6 – اختبار مقياس التمدد الحراري Dilatometer:
تكون جهاز الاختبار من مجس وغشاء مطاطي قابل للتمدد، وتستخدم فيه أجهزة الاختراق القياسي أو الاستاتيكي لدفع الجهاز في الجسة للأعماق المطلوبة، ويعمل جهاز الاختبار عن طريق إدخال المجس إلى العمق المطلوب إجراء الاختبار عليه، ومن ثم زيادة الضغط تدريجياً حتى يمتد الغشاء المطاطي بمقدار 1.1مم إلى التربة المجاورة، ثم إنقاص الضغط بمثل ضغط الماء الزائد في التربة Excess Pore Water Pressure ثم تكرر العملية على عمق يزيد عن العمق الأول بـ 150 إلى 200مم وتسجل المعلومات، وهكذا حتى يتم الوصول إلى الأعماق المطلوبة. ويعتبر هذا الاختبار سريعاً حيث يمكن الوصول إلى عمق 10م في خلال نصف ساعة من بداية الاختبار، ويستخدم هذا الاختبار للحصول على جميع معاملات التربة الضرورية .

7 – اختبار تحديد نفاذية التربة Field Permeability :
يستخدم في هذا الجهاز مقياس الضغط Piezometer لقياس نفاذية التربة عن طريق أنابيب المياه القائمة برفع وخفض الماء من موقع التوازن وأخذ قراءات في فترات متقطعة لمستوى الماء مع الوقت اللازم للوصول إليه حتى يعود منسوب الماء إلى موقع التوازن الأصلي، وتحليل هذه المعلومات لاستنتاج معامل النفاذية K .

9 – اختبار القرص المحمل Plate Bearing Test :
يستخدم هذا الجهاز لقياس قدرة تحمل التربة لمواد الرصف والأحمال المارة عليها، ويستخدم في الاختبار أقراص معدنية مستديرة أقطارها 300، 450، 600، 750 مم ويتم تحميل هذه الأقراص بواسطة رافعة ميكانيكية أو هيدروليكية، ويقاس مقدار هبوط الأقراص بمؤشرات من ثلاثة إلى أربعة، والذي منه يستنتج مقدار الجهد الواقع على التربة أسفل القرص.

- اختبار تحديد دليل قوة تماسك الصخر Rock Quality Designation, RQD:

في هذا الاختبار يمكن معرفة قوة تماسك الصخر ووصف كمية التكسر في الموقع، وتتلخص الطريقة في حساب أطوال قطع الصخر المستخرجة من الحفر الاختبارية داخل أنبوبة العينة والتي يزيد أطوالها عن4 بوصة (.6مم ) وقسمته على طول العينة، وهذه النسبة تمثل المردود مـن الصخر

10 - للاطلاع على الاشتراطات الفنية لاعداد الدراسات الجيوتقنية

شرح تفصيلي للتجارب المخبرية وفي الموقع وطرق اجرائها واعداد التقارير وطرق اخذ العينات

‎التحميل

من هنا

11- لتحميل كتاب فحوصات التربة للاغراض الانشائية

والمتضمن كل ما يبحث عنه مهندس التربة من تجارب وفحوصات واختبارات وخواص التربة المختلفة انصح بتحميل هذا الكتاب التفصيلي والرائع

رابط التحميل

https://www.file-upload.com/h338g41tu6j3

ملف اختبارت التربة

ملف اختبارات التربة

ما هي اختبارات التربة المستخدمة في المواقع ؟

ما هي اهم الاختبارات المطلوبه في اعمال الطرق ؟

أنواع الاختبارات التي تجرى على مواد طبقات الرصف هي:

(حساب المحتوى المائي ، حد السيولة وحد اللدونة ، التدرج الحبيبي للتربة – تعيين الكثافة بطريقة المخروط الرملي ـ اختبار الدمك –نسبة تحمل كاليفورنيا ( CBR )) وتجارب مواد الأساس (التحليل المنخلي– الوزن النوعي والامتصاص ، مقاومة الركام للبري ، تآكل الركام ، المواد المارة من منخل #200 ، تحديد الكتل الطينية والحبيبات سهلة التفتت في الركام ، تقدير المواد اللدنة الناعمة في الركام ) ، وتجارب الأزفلت السائل مثل تجارب ( درجة الوميض ودرجة الاشتعال ، تحديد درجة الغرز للمواد البيتومينية ، واللزوجة الحركية واللزوجة المطلقة) واختبارات الخلطة الأزفلتية مثل تجارب (استخلاص الأزفلت ، الوزن النوعي لعينات الخلطة الأزفلتية ، الوزن النوعي الأقصى ، وزن وحدة الحجوم ، اختبار مارشال لتصميم الخلطة الأزفلتية ، واختبارات تصميم الخلطة الأزفلتية بالطريقة الحديثة ). وأخيراً الاختبارات القياسية التي تجرى على البلاط والطوب.

حمل ملف اختبارات التربة الان مجانا

رابط التحميل

الجزء الاول

https://www.file-upload.com/n4303d0t2mc8

الجزء الثاني

https://www.file-up.org/kxsvqft6kv3q

تحديد نسبة الاسفلت المثلى للخلطات الاسفلتية

ورقة بحث مهمة جدا اعدت من قبل بعض الباحثين الليبيين بهدف الوصول الى علاقة رياضية بسيطة لتحديد نسبة الاسفلت في الخلطات الاسفلتية

الوصلات

—تم في هذا البحث العمل على إمكانية الحصول على علاقة رياضية بسيطة يمكن من خلالها تحديد نسبة الأسفلت المثلى تقرسيبا وذلك بهدف استخدامها في رصف بعض الطرق والساحات والممرات الغير رئيسية والتي لا تتطلب جودة أو دقة كبيرة في التصميم.

للتحميل

من هنا

Flow test and Slump test

Flow test

Slump test

الدليل الاسترشادي لاهم تجارب ميكانيك التربة

دليل مفصل لطريقة اجراء اهم اختبارات التربة وطريقة اعداد وكتابة التقارير

موضح بالتفصيل الممل والصور والجداول والمعادلات

من وضع جامعة بوليتكنك فلسطين

للتحميل

من هنا

تصميم الخلطات الاسفلتية

تصميم الخلطات الاسفلتية على طريقتي مارشال وسوبر بيف بالتفصيل الفني الدقيق والممل

رابط التحميل
من هنا

اجراءات ضبط الجودة للمنشات الهندسية

اجراءات ضبط الجودة للمنشات الهندسية

للتحميل عبر الرابط ادناه :

من هنا

تحميل وقراءة الدليل الارشادي لبعض تجارب ميكانيكا التربة


تحميل وقراءة الدليل الارشادي لبعض تجارب ميكانيكا التربة

اصدار جامعة بوليتكنك فلسطين

دائرة الهندسة المدنية و المعمارية

مختبر ميكانيكا التربة

اعداد م. سماح الجعبري

يتناول الدليل اهم تجارب التربة وطريقة اخذ العينات وتحضيرها واستخلاص النتائج كما ويعرض الدليل كيفية اعداد التقاريرالفنية وكتابتها

للتحميل من هنا

تحديد درجة الغرز للمواد البيتومينية Penetration Of Bituminous Materials

المواصفات الفنيـة : ( AASHTO T-49 )
تصف هذه الطريقة أسلوب تعيين مقدار الغرز للمواد البيتومينية النصف صلبة والصلبة ، وتجرى هذه الطريقة بواسطـة صهر العينة وتبريدها تحت ظروف محكمة ، وتقاس درجة الغرز باستخدام جهاز غرز و إبرة قياسية .

ويعرف مقدار الغرز على أنه المسافة بعشر المليمتر التي تخترقها إبرة قياسية رأسياً في عينة من المادة تحت ظروف ثابتة من درجة الحرارة والتحميل والوقت .

جهاز الغرز
يمكن قبول أي جهاز يسمح بحركة المحور بدون أي احتكاك يذكر ، ويكون معايراً بدقة ليعطي نتائج تتفق مع وصف مصطلح الغرز ، ويجب أن يكون السطح الذي يرتكز عليه وعاء العينة مسطحاً ، ويكون محور الضاغط على زاوية 90ْ تقريباً على هذا السطح ، كما يجب أن يكون حل المحور قابلاً للفصل من الجهاز بدون استعمال أي أدوات خاصـة للتأكـد من كتلته . وعندمـا يتم تركيب الإبـرة فـي الجلبـة يجب أن تكون كتلة المحور المتحرك 47.5± 0.05 جرام وبغض النظر عن طريقة تثبيت الإبرة ، يجب أن يكون الوزن الكلي للإبرة والمحور معاً 50.000 ± 0.1جرام .
كما يجب أن توفر أوزان 50.000 ± 0.05 جرام و 100 ± 0.05 جرام لكي تكون هناك أحمال كلية تساوي 100جرام و200جرام ( 0.9 نيوتن و2 نيوتن ) اعتماداً على ظروف الاختبار المطلوب تطبيقها .

الإبرة
تصنع الإبرة من قضيب مطبّع ( مغطس ) وصلب تماماً لا يصدأ ذي درجة حرارة 440ْم أو مساوٍ له ، ويكون طـولها 50 مـم ( 2 بوصة ) تقريباً وقطرها 1.00 إلى 1.02 مم ( 0.039 إلى 0.040 بوصة) على أن تكون إحدى نهايتيها مستدقاً على شكل مخروط بزاوية تتراوح بين 8.7 إلى 9.7 درجة من بعد الطول الكلي ذي القطر الكامل للإبرة ، كما يجب أن يتطابق محوره مع محـور الإبـرة في حـدود 0.0127 مم ( 0.0005 بوصة ) على الأكثر ، وبعد القطع يجب تجليخ نهاية المخروط لتكون مخروطاً ناقصاً ويكون قطر قاعدته الصغرى بين 0.14 إلى 0.16 مم ( 0.0055 إلى 0.0063 بوصة) كما يجب أن يكون المقطع مربعاً عند اتصاله بمحور الإبرة في حدود درجتين ويكون الحرف حاداًّ وخالياً من الرايش .
عند قياس ملمس السطح للمخروط المستدق ـ باستخدام المواصفة القياسية رقم (B46.1) التابعة للمعهد الوطني الأمريكي للتقييس _ يكون المتوسط الحسابي لارتفاع وعورة السطح من 0.2 إلى 0.3 ميكروميتر ( 8 إلى 12 ميكروبوصة ) .
يتراوح طول الجزء المعرض من الإبرة عند تركيبها في طـرف جهاز الغرز أو في الجلبة ما بين 40 إلى 45 مم تقريباً (1.57 إلى 1.77بوصة ) , وعند تثبيت الإبـرة في الجلبـة التي تكـون عبـارة عـن قضيب أسطواني قطره 3.2 ± 0.05 مم ( 0.126 ± 0.002 بوصة ) وبطول 38 مم (1.5 بوصة ) تقريباً مصنوعة من صلب لا يصدأ أو من النحاس الأصفر بحيث تثبت فيه الإبرة بإحكام ومتحدة معه في المحور, ويكون وزن الجلبة والإبرة معاً 2.50 ± 0.05 جرام ( يسمح بوجود ثقب في نهاية الجلبة للتحكم في الوزن ) .

الوعاء
يصنع الوعـاء الذي تختبر فيه العينة من المعدن أو الزجاج على شكل أسطواني وتكون قاعدته مسطحة ، والوعاء الذي يستخدم للمواد التي تكون درجة الغرز لها 200 أو أقل يجب أن يكون له سعة 3 أوقيات ( 90 مليليتر ) ، ويجب أن تكون أبعاده الداخلية كما يلي : القطر 55مم (2.17 بوصة ) والعمق 35 مم (1.38 بوصة ) .

الحمـام المـائي :
يجب الاحتفاظ بدرجة حرارة الحمام المائي بحيث لا تتغيير عن أكثر من 0.1م5 ( 0.2 ف5 ) من درجة حرارة الاختبار ، ويجب ألا يقل حجم الماء عن 10 لتر ، كما يجب أن يكون ارتفاع الحمام بحيث يكون الرف المثقب على بعد 50مم على الأقل فوق قاع الحمام ، ويكون مستوى سطح الماء أعلى من قمة الرف المثقب بـ 150 مم على الأقل ، ويجب عدم السماح بتلوث الحمام المائي بالزيت أو الطين ، ويمكن استخدام محلول الملح في الحمام المائي لتعين درجات الحرارة المنخفضة . إذا كانت اختبارات درجة الغرز ستتم بدون نقل العينة من الحمام المائي ، فيجب تزويده برف قوته كافية لتحمل جهاز الغرز .

مقاييس لدرجة الحرارة :
المقاييس الآتية متوافقة مع متطلبات مواصفات جمعية اختبار المواد الأمريكية المطلوبة :
5-1 للاختـبارات عند درجة حرارة 25 5م ( 77 5ف ) يستخدم مقياس ( ASTM ) سايبولت للزوجة 17م أو
(17ف) ذو مدى بين 19 إلى 27 5م ( 66 إلى 80 5ف) ويجب أن يغمر المقياس في الحمام 150±15مم .
5-2 للاختبارت عند درجة حرارة صفر 5م ( 32 5ف ) و 4 5م (39.2 5ف) يستخدم المقياس الدقيق 63 5م ( أو 563ف ) ذو مدى بين (-8 5م إلى + 32 5ف ) ويجب أن يغمر المقياس في الحمام 150 ± 15 مم .
5-3 للاختبارات عند درجة حرارة 46.1 5م (115 5ف) يستخدم المقياس الدقيق 64 5م ( أو 64 5ف ) ذو مدى بين 25 إلى 555م ( 77 إلى 131 5ف ) ، ويجب أن يغمر المقياس في الحمام 150± 15 مم .
بما أن دقة نتائج الاختبار تعتمد على حالات الحرارة المتحكم فيها بدقة ، لذا يجب معايرة المقياس المستخدم في الحمام المائي بواسـطة ( اختبار التفتيش ومـعايرة المقـاييس محـفـورة الساق ذات السائل داخـل الزجاج الموضح في المواصفـة ( ASTM E 77 ) ).

طبق النقـل الخـاص بالوعــاء :
عنـد استخدامه يجب أن يكون طبق النقل الخاص بالوعاء أسطواني بقاع مسطح مصنوع من زجاج أو معـدن أو بلاستيك كما سيزود الوعاء ببعض الوسائل التي سوف تؤمن قوة تحمله وتمنع اهتزازه ، ويكون له قطر داخلي بمقدار 90مم ( 3.5" ) على الأقل ويكون العمق الذي يعلو القاع الحامل بمقدار 55مم ( 2.17" ) على الأقـل .

أداة توقيت :
لأجهزة الغرز يدوية التشغيل يمكن استخدام أي أداة توقيت مناسبة مثل جهاز كهربائي أو ساعة إيقاف أو جهـاز آخـر مزود بزنبرك بشرط أن يكون مدرجـاً إلى 0.1 ثانية أو أقل ، وتكون الأجهزة ذات دقـة فـي حـدود ± 0.1 ثانية لفترة 60 ثانية ، ويمكن أيضاً استخدام عداد ثواني مسموع مضبوط ليعطي دقة كل 0.5 ثانية ، ويجب أن تكون فترة الـ 11 عدة تستغرق زمن قدرة ± 0.1ثانية وإذا كان هنا جهاز توقيت أتوماتيكي متصل بجهاز الغرز فيجب أن يكون معايراً بدقة ليعطي فترة الاختبار المرغوبة في حدود ± 0.1 ثانية .

تجهيز العينة :

يتم تسخين العينة مع الحرص على عدم تعرضها لتسخين موضعي عالي حتى تصبح سائلة ، ثم مع التقليب المستمر ترفع درجة حرارة العينة الأزفلتية بحيث لا تتجاوز 100ْم أعلى من درجة الطراوة . أما درجة حرارة عينة قطران الرصف فيجب ألا تتجاوز 56ْ م (100 ْ ف ) أعلى من درجة الطراوة المعينة بواسطة طريقة اختبار درجة الطراوة للمواد البيتومينية ( طريقة الحلقة والكرة ) مع تجنب احتواء العينة على فقاقيع هوائية , ثم تصب العينة في الوعاء بحيث يكون عمقها بعد تبريدها إلى درجة حرارة الاختبار يزيد بـ 10مم على الأقل عن العمق المتوقع لاختراق الإبرة ، ويجب أن تصب عينات منفصلة عند كل تغيير في ظروف الاختبار .

يغطى كل وعـاء ومحتوياته كحماية ضد الغبار ويترك ليبرد في الهواء عند درجة حـرارة لا تزيـد عـن 29.5ْ م ( 85 ْ ف ) و لا تقل عن 21ْ م (70ْ ف) , ولمدة لا تقل عن 2/1 1ساعة (ساعة ونصف) و لا تزيد عن ساعتين في حالة إذا ما كانت العينة في وعاء سعته 175مليلتر (6 أوقيات ) ، ولمدة لا تقل عن ساعـة ولا تزيـد عن 2/1 1 ساعـة ( ساعة ونصف ) في حالة إذا مـا كانت العينة فـي وعاء سعته 90 مليلتر ( 3 أوقيات ) ، ثم توضع العينة في الحمام المائي الذي يكون في درجة الحرارة المعينة للاختبار فوق طبق النقل ( إذا تم استخدامه ) وتترك لمدة لا تقل عن 2/1 1ساعة ( ساعة ونصف ) و لا تزيد عن سـاعتين فـي حالة إذا ما كانت العينة في وعاء سعته 175 مليلتر ( 6 أوقيات ) ، ولمدة لا تقل عن ساعة ولا تزيـد عـن 1.5 ساعة (ساعة ونصف الساعة ) في حالة إذا ما كانت العينة في وعاء سعته 90 مليلتر ( 3 أوقيات ) .

طريقة إجراء الاختبار

ما لم يذكر خلاف ذلك يوضع وزن مقداره 50 جرام فوق الإبرة ليصبح الحمل الكلي 100 جرام للإبرة وملحقاتها ، وإذا تمت الاختبارات وجهاز الغرز مغمورٌ في الحمام فيوضع وعاء العينة مباشرة على قائم الغمر لجهاز الغرز ، أما إذا تمت الاختبارات والعينة في الحمام وجهاز الغرز خارجه فيوضع الوعاء على الرف المزود به الحمام في الخطوات السابقة ، ويجب ترك الوعاء مغموراً تماماً أثناء الاختبار ، وإذا تم الاختبار باستخدام طبق النقل وجهاز الغرز خارج الحمام ، توضع العينة في طبق مملوء بالماء من الحمام إلى عمق يسمح بتغطية تامة لوعاء العينة ، ثم يوضع طبق النقل المحتوي على العينة على قائم جهاز الغرز ويتم عمل الاختبار في الحال ، وفي كل حالة تضبط الإبرة المحملة بالثقل المعين ليتم تلامسها مع سطح العينة ، ويمكن الوصول إلى هذا بتطابق طرف الإبرة مع صورتها المنعكسة على سطح العينة وذلك باستعمال مصدر ضوئي موضوع في مكان ملائم (ملحوظة 4 ) ، وتؤخذ قراءة المؤشر أو يضبط المؤشر على الصفر ثم تطلق الإبرة بسرعة لمدة الزمن المحدد ، ويضبط الجهاز لقياس المسافة المخترقة ويتم ملاحظة وعاء العينة عند استخدام الإبرة ، وإذا لوحظت أي حركة للوعاء فيجب إهمال هذه النتيجة وإعادة التجربة .

يجب تسجيل ما لا يقل عن ثلاث قيم غرز عند نقاط على سطح العينة بحيث لا يقل بعدها عن جدار الوعـاء عن 10 مم (8/3 بوصة ) ، ولا يقل البعـد بينهما عن 10 مم (8/3 بوصة ) ، وإذا تم استخدام طبق النقل يعاد الطبق والعينة للحمام المائي بعد كل غرز ، وقبل كل اختبار يتم تنظيف الإبرة بقطعة قماش نظيفة مغمورة ومبللة بالتولين أو أي مذيب آخر مناسب لإزالة كل البيتومين اللاصق ثم تجفف بقطعة قماش جافة نظيفة ، وتستخدم ثلاث إبر على الأقل لقيم الغرز التي تزيد عن 200 ، مع تركها في العينة حتى إتمام الغرز .

اللزوجة الحركية للأزفلت ( Kinematic Viscosity of Asfalt )

المواصفات الفنية : ( AASHTO T 201 )

المجال

1-تغطي هذه الطريقة عمليات تحديد اللزوجة الحركية للأزفلت السائل (البيتومين) وزيوت الطرق والجزء المتبقي من تقطير الأزفلت السائل ( البيتومين ) وجميعها عند درجة حـرارة 60ْ م (140ْ ف) , وكـذلك الأزفلت شـبه الصلب عـند 135ْ م (275ْ ف ) (ملحوظة 1 ) وذلك للزوجة تتراوح بين 6 إلى 100.000 سنتي ستوك CST )) .
2-يمكن استخدام الناتج من هذه الطريقة لحساب اللزوجة عندما تكون كثافة المادة المختبرة معلومة عند درجة حرارة الاختبار أو يمكن حسابها .
ملحوظة (1) تصلح هذه الطريقة للاستخدام عند درجات حرارة أخرى ولكن الدقة المقبولة المعطاة في حالة تطبيق هذه الطريقة عـلى الأزفلت السائل وزيوت الطريـق عند 60ْ م (140ْ ف) وكذلك على الأزفلت شبه الصلب عند 135ْ م (275ْ ف ) فقط وفي حدود اللزوجة من 30 إلى 6000 سنتي ستوك (CST) .

ملخص الطريقة

يقاس الزمن اللازم لانسياب حجم معين من السائل خلال مسار دقيق لمقياس لزوجة شعري ذي أنبوبة شعرية معايرة ، وذلك تحت ضغط قابل للتكرار بدقة وعند درجة حرارة متحكم فيها إلى حد كبير ، وتحسب اللزوجة الحركية بعد ذلك بضرب زمن الانسياب بالثواني في معامل معايرة مقياس اللزوجة .

تعريفات

1-اللزوجة الحركية :
هي نسبة معامل اللزوجة إلى كثافة السائل ، وهي مقياس لمقاومة تدفق السائل تحت تأثير الجاذبية .
وحدة اللزوجة الحركيـة في النظام المتــري الفرنسي هي 1 سم 2 /ث وتسمى ستوك (1ستوك) ، أما فـي النظام المتري العالمي فإن وحـدة اللـزوجة الحركية هي 1 م2/ث وهي تكافئ 10٤ ستوك . والوحدة المستخدمة كثيراً هي سنتي ستوك حيث يمكن كتابة ( 1 سنتي ستوك = 10-2 ستوك ) .
2-الكثافة
هي كتلة وحدة الحجوم من السائل وهي تساوي 1 جم/سم3 في النظام المتري الفرنسي وتساوي 1كجم/م3 في النظام الدولي للوحدات .
3-اللزوجة
تسمى النسبة بين إجهاد القص المؤثر ومعدل القص بمعامل اللزوجة ، وبذا يكون هذا المعامل مقياساً لمقاومة الانسياب للسائل وهو يسمى عموماً لزوجـة السائل ، ووحدة اللزوجـة في النظـام الفـرنسي المتـري هي 1جم/سم .ث ( 1 داين ث/سم2) وتسمى بـويز ( Poise ) بينما وحدة اللزوجـة في النظام الدولي للوحدات هي 1 نيوتن ث/م2 وهي تكافئ 10 بويز وغالباً ما تستخدم وحدة سنتي بويز ( 1 سنتي بويز = 10 –2 بويز ) .

الأجهزة المستخدمة :

1-أجهزة لقياس اللزوجة ( VISCOMETERS)
تستخدم مقاييس اللزوجة من الطراز الشعري وهي تصنع من زجاج البورسيليكات الملدن وهي مناسبة لهذا الاختبار وتتضمن مايلي :
– مقياس اللزوجة من نوع( كانون – فينسك ) للسوائل المعتمة .
– مقياس اللزوجة من نوع ( زيتفوس ) ذو الذراع المستعرض .
– مقياس اللزوجة من نوع ( لانتز – زيتفوس ) .
– مقياس اللزوجة المطابق للمواصفات البريطانية المعدل ذو الانسياب العكسي وهو على شكل أنبوبة .

2-أجهزة قياس درجة الحرارة ( THERMOMETERS ) :
تتميز مقاييس درجة الحرارة الخاصة باللزوجة الحركية و المعايرة طبقاً لمواصفات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد بمدى 58.6 إلى 561.4م (137.5 إلى 5142.5ف) و 133.6 إلى 5136.4م (5272.5 إلى 5277.5ف) وتطابق متطلبات المقاييس أرقام 547م و 5110م (547ف و 5110ف ) على الترتيب .
ويسمح باستخدام وسائل أخرى لقياس درجات الحرارة شريطة أن تكون دقتها وحساسيتها تساوي إن لم تزد عن تلك المقاييس المبينة في المواصفات المذكورة .

تم تقنين مقياس درجة الحرارة ( المقاييس ) 47 ْم و 110 ْم ( 47ف و110ف) طبقاً لمواصفات الجمعية الأمريكية عند ( الغمر الكلي ) وهذا يعني أن الغمر حتى قمة عمود الزئبق مع بقاء الجزء المتبقي من الساق وغرفة التمدد بقمة مقياس درجة الحرارة معرضة لدرجة حرارة الغرفة ، ولا يوصى بإجراء الغمر الكلي لمقاييس درجة الحرارة , فإذا غمرت مقاييس درجة الحرارة تماما فلابد من تحديد التصميمات اللازمة لكل مقياس على حدة وذلك على أساس المعايرة تحت ظروف الغمر التام لها . وإذا غمر مقياس درجة الحرارة تماماً في الحمام أثناء الاستخدام فسيكون ضغط الغاز في غرفة التمدد أعلى أو أقل منه أثناء المعايرة مما قد يؤدي إلى قراءات مرتفعة أو منخفضة على مقياس درجة الحرارة .
وقد وضعت المواصفات الخاصة بالجمعية الأمريكية لاختبار المواد بيانات خاصة بالطرق الفنية لمعايرة مقاييس درجة الحرارة .

مقياس اللزوجة من نوع (كانون – فينسك) المستعرض

مقياس اللزوجة من نوع ( زيتفوس ) ذو الذراع

مقياس اللزوجة من نوع ( لانتز – زيتفوس )

مقياس اللزوجة ذو الانسياب العكسي

3-الحمام المائي :
يكون الحمام مناسباً لغمر مقياس اللزوجة (VISCOMETER) بحيث لا يقل منسوب أعلى خزان السائل أو قمة القناة الشعرية ( أيهما أعلى من الآخر ) عن 20 مم أسفل منسوب الحمام العلوي مع توخي سهولة رؤية مقياس اللزوجة ومقياس درجة الحرارة ، ويراعى أن تكون مرتكزات مقياس اللزوجة ثابتة أو أن يكون مقياس اللزوجة جزءاً متكاملاً مع الحمام ، ويجب أن تكـون كفـاءة التقليب والتـوازن بين مقـدار الحرارة المفقودة ومقـدار الحرارة الداخلة بحيث لا تتغير درجة حرارة المـادة الوسيطة عن± 0.03ْ م (± 0.05ْ ف ) على امتداد طول مقياس اللزوجة أو من مقياس لزوجة لآخر في مواضع مختلفة من الحمام .
يعتبر الماء المقطر سائلا مناسباً للحمام لإجراء الاختبار عند 60ْ م (140ْ ف ) ، وقد وجـد أن الزيت الأبـيض (USP) ذو درجة الوميض الأعلى من 215ْم (420ْ ف ) مناسب لإجـراء الاختبـار عنـد 135ْم ( 275ْ ف ) ، وتحدد درجة الوميض طبقاً لاختبار درجة الوميض ودرجة الاشتعال بطريقة طبق كليفولاند المفتوح (AASHTO T48).

4-أجهزة التوقيت :

أداة التـوقيت :
تستخدم ساعة إيقاف أو أي وسيلة توقيت مزودة ببيان تشغيل ومدرجة بأقسام تعادل 0.1ث أو أقل وتكون دقتها في حدود 0.05٪ عند اختبارها عبر فترات لا تقل عن 15 دقيقة .

أداة توقيت كهربائية
وهي تستخدم فقط بالدارات الكهربائية التي يصل التحكم في تردداتـها إلى دقة 0.05 ٪ أو أفضل من ذلك .
وقد تلاحظ أن التيارات الكهربائية المترددة التي يكون التحكم في تردداتها متقطعا وليس مستمراً ( كما هو الحال في أكثر نظم القدرة شيوعاً ) تؤدي إلى أخطاء كبيرة خاصة خلال فترات التوقيت القصيرة عند استخدامها لتشغيل أدوات التوقيت الكهربائية .

5-إعداد العينة

يراعى اتباع الإرشادات التالية وذلك لتقليل الفقد في المكونات المتطايرة وللحصول على نتائج يمكن الاعتماد عليها وهي :
5 – 1 – 1 الطريقة المستخدمة للأزفلت السائل ( البيتومين ) وزيت الطرق .
5 – 1 – 1 – 1 تترك العينات التي تم استلامها كما هي حتى تصل إلى درجة حرارة الغرفة .
5 –1 – 1 – 2 يفتح وعاء العينة وتخلط العينة جيداً بالتقليب لمدة 30 ثانية مع مراعاة عدم إيجاد هواء محبوس بـها , وإذا كانت العيـنة لزجة بدرجة تصعب على هذا التقليب فلا بأس من وضع العينة داخل وعاء محكم تمامـاً في حمام أو فرن ذي درجة حرارة ثابتة عند 63±3ْ م ( 145 ± 5ْ ف ) حتى تصبح سائلة بالقدر الكافي للتقليب .
5 – 1 – 1 – 3 يتم صب العينة في مقياس اللزوجة فوراً ، أما إذا كان إجراء الاختبار سيتم فيما بعد فيتم صب حوالي 20 مليلتر داخل وعاء أو عدة أوعية نظيفة جافة ذات سعة 30 مليلتر تقريباً ثم يغلق الوعاء أو الأوعية بإحكام فوراً بغطاء يمنع دخول الهواء .
5 – 1 – 1 – 4 في حالة المواد ذات اللزوجة الحركية الأكبر من 800 سنتي ستوك عند 60ْم (140ْف) يجرى تسخين العينة التي حجمها 20 مليلتر داخل الوعاء المحكم في فرن أو حمام ذي درجة حـرارة تساوي 63± 3ْ م ( 145 ± 5ْ ف ) حتى تصبح سائلة بالقدر الكافي لتنقل بسهولة داخل مقياس اللزوجة ويجب ألا تزيد فترة التسخين عن 30 دقيقة .

5 – 1 – 2 الخطوات المتبعة للأزفلت شبه الصلب ( ASPHALT CEMENT ) .
5 – 1 – 2 – 1 يتم تسخين العينة بالعناية اللازمة لتجنب التسخين الموضعي الزائد حتى تصبح سائلة بالقدر الذي يكفي لصبها ثم تقلب العينة بين الحين والآخر للمساعدة في انتقال الحرارة ولضمان التجانس الجيد.
5 – 1 – 2 – 2 ينقل ما لا يقل عن 20 مليلتر في الوعاء المناسب ليبدأ التسخين حتى تصل درجة الحرارة إلى 135 ± 5.5ْ م ( 275± 10ْ ف ) ، ويستمر التقليب بين الحين والآخر لتجنب التسخين الموضعي الزائد مع مراعاة عدم احتباس الهواء .

خطوات الاختبار

تختلف قليلاً التفاصيل اللازمة لإجراء الاختبار تبعاً لنوع مقياس الزوجة المستخدم من حيث تعليمات الاستخدام للنوع المختار من مقياس اللزوجة ، وعلى أي حال لابد من اتباع الطريقة المبينة بالبنود (6-2) إلى (6-8) في جميع الحالات .

يحفظ الحمام عند درجة حرارة الاختبار في حدود ± 0.03ْ م ( ± 0.05ْ ف ) ، وتجرى التصحيحات اللازمة ( إن وجدت لجميع قراءات مقياس درجة الحرارة ) .

يتم اختيار مقياس لزوجة نظيف وجاف بحيث يعطي زمن انسياب أكبر من 60 ثانية ثم يسخن مسبقاً إلى درجة حرارة الاختبار .

يملأ مقياس اللزوجة بالطريقة المبينة طبقاً لتصميم الجهاز.

يترك مقياس اللزوجة الممتلئ في الحمام مدة كافية حتى يصل إلى درجة حرارة الاختبار.

يبدأ في انسياب الأزفلت في مقياس اللزوجة.

يجرى قياس الزمن اللازم لمرور الحافة المتقدمة للسطح الهلالي للسائل من العلامة الأولى إلى العلامة الثانية بدقة 0.1 ثانية ، فإذا قل زمن الانسياب عن 60 ثانية لابد من اختبار مقياس لزوجة آخر ذو قناة شعرية يقل قطرها عن الأولى ثم تكرر العملية .

بعد الانتهاء من الاختبار ينظف مقياس اللزوجة جيداً بشطفه عدة مرات بمذيب مناسب يكون قابلاً للامتزاج التام بالعينة ثم يعقبه شطف بمذيب متطاير تماماً وتجفف الأنبوبة بإمرار تيار هواء بطيء مرشح ومجفف خلال القناة الشعرية لمدة دقيقتين أو حتى يزول كل أثر للمذيب ، ولابد من تنظيف الجهاز دورياً بمحلول حمض الكروميك لإزالة الرواسب العضوية ثم يشطف بعد ذلك بالماء المقطر والأسيتون الخالي من الرواسب ويجفف أخيراً بهواء جاف مرشح .

الحسابات

تحسب اللزوجة الحركية لأقرب ثلاث أرقام صحيحة باستخدام المعادلة التالية :
اللزوجة الحركية ( سنتي ستوك ) = م . ز
حيث :
م = ثابت المعايرة لمقياس اللزوجة ( VISCOMETER ) ( سنتى ستوك / ث )
ز = زمن الانسياب ( ث ) .

التقرير
لابد دائماً من تسجيل درجة حرارة الاختبار مع النتائج فمثلاً : اللزوجة الحركية عند 60ْ م (140ْ ف ) تساوي 75.6 سنتي ستوك .

درجة الدقة

يبين الجدول أدناه معيار الحكم على مدى قبول نتائج اختبارات اللزوجة بهذه الطريقة .

يراعى أن القيم المعطاة بالعمود الثاني هي معاملات التباين التي وجد أنها تلائم مواد وظروف الاختبار المبين في العمود الأول ، وتعتبر القيم المعطاة في العمود الثالث هي الحدود التي يجب ألا يتجاوزها الفرق بين نتيجتين لاختبارين تم إجراؤهما على النحو الصحيح .

أ – تمثل هـذه الأرقام على الترتيب الحدود لنسبة انحراف معياري واحـد (1S٪) أو انحرافين (D2S٪) كما هو مبين في مواصفات الآشتو (R2) .
ب – مبنية على أساس أن لها درجات حرية تقل عن 30 درجة .
جدول (12) مدى قبول اختبارات تعيين اللزوجة الحركية

المعــايرة :
تتم معايرة مقياس اللزوجة الروتيني باستخدام سوائل اللزوجة القياسية ليتم اختبار سائل اللزوجة _ قياساً من جـدول (3) _ له زمن انسياب لا يقـل عـن 200ث وذلك عنـد درجة حـرارة المعايرة وتفضل أن تكون 537.8م ( 5100ف ) ويحدد زمن الانسياب لأقـرب 0.1 ثانية , ثم يحسب مقياس اللزوجة (ب) كما يلــي :
ب = ز / ن
حيث إن
ز = لزوجة السـائل القياسي ( سنتي ستوك ) .
ن = زمن الانسياب ( ثانيــة ) .
ويلاحظ أن ثابت مقياس اللزوجة لا يعتمد على درجة الحرارة لأنواع مقاييس اللزوجة التالية :

- زيتفوس ذو الذراع المستعرض .

- ولانتز – زيتفوس (BS-IP-RF) ذو الأنبوبة على شكل حرف (U) .

ويتميز مقياس اللزوجة للسوائل المعتمة (طراز كانون – فينسك) بأن له حجماً ثابتاً للعينة التي يتم ملؤها عند درجة حرارة الملء , فإذا اختلفت درجة حرارة الاختبار عن درجة حرارة الملء يتم حساب ثابت مقياس اللزوجة كما يلي :
ثابت مقياس اللزوجة (ب) = ب م ( 1 + م ( هـ ح – هـ ل )) .
حيث :
ب م = ثابت مقياس اللزوجة عند ملئه واختباره عند نفس درجة الحرارة .
هـ = درجـة الحرارة .
م = معامل يعتمد على درجة الحرارة .
ح ، ل = تشير الأولى (ح) إلى درجة حرارة الاختبار بينما تشير الثانية (ل) إلى درجـة حرارة الماء على الترتيب .
ويحسب الثابت الذي يعتمد على درجة الحرارة باستخدام المعادلـة التــاليـة :

معايرة مقياس لزوجة روتيني بمقياس لزوجة قياسي .
يتم اختبار أي زيت بترولي له زمن انسياب لا يقل عن 200 ثانية ويختار كذلك مقياس لزوجة قياسي معلومة قيمة الثابت "ب" لـه ، فيكون مقياس اللزوجة هـذا هو مقياس اللزوجة الرئيسي الذي تمت معايرته بطريقـة " الزيادة أو المضاعفة " باستخدام مقاييس لزوجة ذات أقطار كبيرة على التعاقب ابتداءً بالماء المقطر باعتباره المعيار القياسي الرئيسي للزوجة ، أو مقياس لزوجة روتيني من نفس النوع والذي تمت معايرته بالمقارنة بمقياس اللزوجة الرئيسي ، وتوجد مقاييس لزوجة معايرة متوفرة عند عدد من الموردين التجاريين .

يركب مقياس اللزوجة القياسي ومقياس اللزوجة المطلوب معايرته مع بعضهما البعض بداخل نفس الحمام ثم يحدد زمن انسياب الزيت بالطريقة المبينة بالبند السادس .

يحسب الثابت ( ب ) كما يلي: