اختبار الركام: التدرج، ولوس أنجلوس، وأزرق الميثيلين، والشكل
مهما أُحسن تصميم الخلطة الخرسانية أو الطبقة الأسفلتية أو طبقة الأساس الحبيبية، فلن تؤدي وظيفتها إذا كان الركام المستخدم فيها غير مناسب. يتناول هذا الدليل اختبارات الركام التي نجريها أكثر من غيرها، وكيفية أخذ العينات من كومة التخزين، والكمية التي يجب إحضارها، وكيفية قراءة النتائج.
لماذا تهم جودة الركام
يشكّل الركام معظم حجم الخرسانة، وكامل الخلطة الأسفلتية أو طبقة الأساس والأساس المساعد الحبيبية تقريبًا. ويؤثر تدرجه ونظافته وشكل حبيباته ومقاومته للتفتت تأثيرًا مباشرًا في قابلية تشغيل الخرسانة واحتياجها إلى الماء ومقاومتها، وفي بنية الفراغات في الأسفلت ومدى ترابط البيتومين مع الحجر، وفي مدى قابلية طبقة الأساس للدمك وتحمّل الأحمال. وكثيرًا ما يُكتشف الركام الرديء متأخرًا في الموقع؛ أما الاختبار فيكشف المخاطر قبل استخدام المادة.
الاختبارات وما تخبركم به
تشكل هذه الاختبارات جوهر أعمالنا في اختبارات الخرسانة والركام.
التحليل المنخلي (التدرج) – TS EN 933-1:2012
تُجفَّف العينة وتوزن، ثم تُغسل على منخل 0.063 mm لإزالة المواد الناعمة العالقة بالحبيبات، وتُجفف مجددًا وتُمرر عبر مجموعة من المناخل. والنتيجة هي النسبة المئوية المارة من كل منخل ومحتوى المواد الناعمة (أقل من 0.063 mm)، وتُعرض في صورة منحنى تدرج. فالغبار الذي يغلّف الصخر المكسر يجعل محتوى المواد الناعمة يبدو منخفضًا إذا نُخلت المادة وهي جافة فقط، لذا فإن خطوة الغسل مهمة.
مقاومة التفتت بطريقة لوس أنجلوس – TS EN 1097-2:2020
يُدوَّر جزء بمقاس محدد مع كرات فولاذية داخل أسطوانة لعدد محدد من الدورات، ثم تُحدَّد نسبة المار من منخل 1.6 mm. وهذه هي قيمة معامل لوس أنجلوس (LA): فكلما انخفضت القيمة، كان الركام أكثر متانة. والحجر الذي يتفتت تحت المداحل وحركة المرور يغيّر تدرج الطبقة في مكانها.
أزرق الميثيلين – TS EN 933-9:2022
يُضاف محلول أزرق الميثيلين تدريجيًا إلى معلَّق من الجزء 0/2 mm، وتُظهر القطرات على ورق الترشيح متى يتوقف امتزاز الصبغة. وتُعطى قيمة MB بالغرامات من الصبغة لكل كيلوغرام من الجزء 0/2 mm. وهي تساعد على التمييز بين غبار الصخر غير الضار والطين الذي يتفاعل تفاعلًا غير مرغوب مع الماء والمادة الرابطة.
الكثافة الحبيبية وامتصاص الماء – TS EN 1097-6:2022
يُغمر الركام في الماء لمدة 24 ساعة، ثم يُوزن في حالة التشبع مع جفاف السطح وفي حالة الجفاف بالفرن، باستخدام طريقة السلة السلكية أو طريقة البكنومتر حسب مقاس الحبيبات. والنتائج هي الكثافات الحبيبية (Mg/m³) وامتصاص الماء (%)، وهي لازمة لتصحيحات الحجم والماء في تصميم الخلطات الخرسانية وللتحليل الحجمي للخلطات الأسفلتية.
مؤشرا التفلطح والاستطالة – BS 812-105.1:1989 وBS 812-105.2:1990
تُقسم الحبيبات المحتجزة على منخل 6.3 mm إلى أجزاء حسب المقاس، وتُمرر عبر مقاييس السماكة والطول. وتُعد الحبيبة مفلطحة إذا كانت سماكتها أقل من 0.6 مرة من متوسط مقاس جزئها، ومستطيلة إذا كان طولها أكبر من 1.8 مرة منه. وكل مؤشر هو النسبة المئوية بالكتلة لهذه الحبيبات. وتميل هذه الحبيبات إلى التكسر أثناء الدمك، وتقلل قابلية التشغيل، وتضعف التشابك بين الحبيبات.
أخذ العينات من كومة التخزين، والكمية المطلوبة
لا تكون النتيجة أفضل من العينة التي بُنيت عليها. ففي كومة التخزين المخروطية تتدحرج الحبيبات الخشنة إلى قاعدة الكومة، بينما تحمل الرياح المواد الناعمة من السطح أو يجرفها المطر إلى الأسفل. ومن الممارسات الجيدة عمومًا:
- إذا توفرت جرافة تحميل، فاقطعوا في الكومة، وافردوا المادة في كومة صغيرة مسطحة، وخذوا عينات جزئية من عدة نقاط.
- وإلا فخذوا العينات الجزئية من أسفل الكومة ووسطها وأعلاها في نقاط موزعة حولها، بعد إزالة الطبقة الخارجية بالمجرفة أولًا.
- اجمعوا العينات الجزئية واخلطوها، وعبّئوا كل مقاس (مثل 0/4 و4/16 mm) في كيس منفصل.
- استخدموا أكياسًا نظيفة تحتفظ بالمواد الناعمة؛ وبطّنوا الأكياس المنسوجة بكيس بلاستيكي.
- ضعوا على كل كيس ملصقًا يبين المادة والمقاس، والمحجر أو المورد، وكومة التخزين، والتاريخ، والاستخدام المقصود.
إذا أخذنا نحن العينة، فإننا نسجل الموقع والظروف؛ وإذا أحضرتموها أنتم، فإن النتائج تنطبق على العينة كما استُلمت. وتعتمد الكمية على المقاس الأقصى للحبيبات والاختبارات المطلوبة، ونقلّصها في المختبر إلى الأجزاء التي تتطلبها المعايير. وكنقطة انطلاق:
| المادة | الاختبارات | الكمية التقريبية |
|---|---|---|
| رمل أو رمل مكسر (مثل 0/4 mm) | التدرج، أزرق الميثيلين، الكثافة والامتصاص | 10 kg |
| ركام خشن، لكل مقاس (مثل 4/16 mm) | التدرج، لوس أنجلوس، التفلطح والاستطالة، الكثافة والامتصاص | 40 kg |
| مواد الأساس والأساس المساعد (مثل 0/31.5 mm) | التدرج، لوس أنجلوس، أزرق الميثيلين | 50 kg |
يحتاج التدرج وحده إلى كمية أقل؛ أما المادة التي تفتقر إلى نطاق المقاسات المستخدم في اختبار لوس أنجلوس فقد تحتاج إلى كمية أكبر.
من يستخدم هذه الاختبارات
- المحاجر: فحوص روتينية للمنتجات، وإعادة الاختبار عند الانتقال إلى واجهة استخراج جديدة، ووثائق للمشترين.
- محطات الخرسانة الجاهزة: فحص الركام الوارد، والتدرج والكثافة والامتصاص لتصميم الخلطات، وأزرق الميثيلين للرمل.
- محطات الأسفلت: لوس أنجلوس، والتفلطح، وتدرج مواد التغذية الباردة، والكثافة الحبيبية للتحليل الحجمي.
- المقاولون والمهندسون المشرفون: التأكد من مطابقة مواد الأساس والأساس المساعد للمواصفات قبل فرشها.
- من يبنون بأنفسهم: يمكن لكل من يخلط الخرسانة في الموقع أن يفحص الرمل والحصى لديه.
قراءة النتائج: الحدود تأتي من المواصفات
تتضمن تقاريرنا منحنى تدرج وجدولًا ملخصًا لخصائص الركام لكل عينة. ولا يوجد حد قبول عام: فالمادة نفسها قد تصلح للأساس المساعد ولا تصلح لطبقة السطح الأسفلتية. فالحدود تأتي من مواصفات المنتج أو المشروع. أخبرونا بالمواصفات المطبقة وأين ستُستخدم المادة، وسنعرض النتائج إلى جانب تلك الحدود؛ ولا يُقدَّم بيان المطابقة إلا إذا اتُّفق عليه مسبقًا. تحققوا من أن منحنى التدرج يقع ضمن النطاق المحدد؛ وكلما انخفضت قيمتا LA وMB كان ذلك أفضل؛ وارتفاع مؤشري التفلطح والاستطالة يعني شكلًا معرضًا للتكسر؛ وارتفاع الامتصاص يعني أن جزءًا من ماء الخلط أو البيتومين سيدخل في الحجر.
أخطاء شائعة في ظروف قبرص
- أخذ العينات من حافة قاعدة الكومة، أو من سطح جفّ في الصيف، أو من أسفل الكومة حيث تتجمع المواد الناعمة بعد المطر.
- خلط المقاسات في كيس واحد، أو فقدان المواد الناعمة من كيس ممزق.
- عدم إعادة الاختبار عند تغيّر المحجر أو واجهة الاستخراج. فالجيولوجيا في قبرص تتغير خلال مسافات قصيرة، وقد تنتهي أشرطة من الطين أو المارل في المواد الناعمة للمواد المكسرة.
- توقع حكم بالقبول أو الرفض دون إبلاغنا بالمواصفات.
الأسئلة الشائعة
كم تستغرق النتائج؟
يستغرق تجفيف العينة جزءًا كبيرًا من الوقت، ويستغرق اختبار الكثافة والامتصاص وقتًا أطول قليلًا بسبب الغمر لمدة 24 ساعة. ونعطيكم موعدًا متوقعًا عند استلام العينة.
هل تكفي شهادة الاختبار القديمة الصادرة عن المحجر؟
تتعلق النتائج بالعينة المختبرة فقط، وتتغير الخصائص مع ظروف الإنتاج. وعادةً ما تشترط المواصفات اختبار المادة الموردة إلى مشروعكم بتكرار محدد.
قيمة أزرق الميثيلين مرتفعة. هل المادة غير صالحة للاستخدام؟
يعتمد ذلك على الحد الوارد في المواصفات. فإذا تجاوزته، فقد يكون غسل الرمل أو تغيير المصدر من الخيارات المتاحة، ويمكننا إعادة اختبار المادة بعد غسلها.
أحضروا العينات إلى مختبرنا أو اطلبوا منا أخذها؛ فنحن نعمل في أيام الأسبوع وفي عطلات نهاية الأسبوع بما يتوافق مع جدول الصب والتوريد لديكم. اطلعوا على صفحة خدمة اختبار الركام لمعرفة النطاق، أو تواصلوا معنا للاتفاق على قائمة الاختبارات وكميات العينات.