Skip links
رسم توضيحي لجهاز اختبار المكافئ الرملي

اختبار المكافئ الرملي – الأدوات المُستخدمة وطريقة الإجراء

الرئيسية » المقالات » الهندسة المدنية » اختبار المكافئ الرملي – الأدوات المُستخدمة وطريقة الإجراء

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

إن البيتون يمرُّ بتجارب واختباراتٍ عديدة، منها اختبار الهبوط وغيره، ولكن هل البيتون العنصر الوحيد الذي يتعرض للاختبارات؟ إن كل العناصر التي يكون لها دورٌ ضمن الموقع الهندسي من ترب، وحصويات، ورمال، وكذلك بلوك، وبلاط تتعرض لاختبارات.

في هذه التجربة سيتعرض الرمل للاختبار، وتحديد مدى صلاحيته، وجودته للاستخدامات المتعددة في أعمال الطرق والرصف، وكذلك الأعمال الهندسية للمنشآت، كالبيتون، والمونة الإسمنتية، ويعدُّ هذا الاختبار في غاية الأهمية لأعمال الطرق، وكل ما يخصّ هندسة النقل، والخلطات الإسفلتية، وكذلك البيتونية.

يكون مهندس مواد البناء عادةً ضمن قسم هندسة النقل ومواد البناء مسؤولاً عن إجراء هذه التجربة، وتقييم نتائجها، وينفذ هذا الاختبار إما في مخابر مواد البناء المجهزة بالأدوات، أو في المواقع الميدانية. [1]

ما هي الغاية من هذه التجربة؟

تعيين كمية المواد الناعمة، والشوائب، والغبار، وكذلك الغبار الموجودة في الرمل، حيث إن وجود هذه المواد بكثرة، ومن دون تحديدها بكمياتٍ خاضعةٍ للمراقبة والدقة يؤدي إلى نتائج سلبية، ويؤثر على سلوكيات وخصائص الخلطات، ففي حالة الخرسانة تقلُّ قابلية التشغيل، وتزداد الحاجة والطلب للماء، بينما في حالة الخلطات الإسفلتية يتمُّ فقد رابط الالتصاق بين الحصويات والأسفلت. [1]

ما هو مبدأ اختبار المكافئ الرملي؟

يعتمد مبدأ المكافئ الرملي بشكلٍ أساسي على أخذ كميةٍ من الرمل، وفصله عن الحبيبات الناعمة جداً، والحبات الغضارية، وذلك من خلال التسلسل التالي: يجب أن تكون هذه الكمية مارةً من المنخل الذي تكون فتحته 4.75 ميلي متر. ثم يتمُّ تعريض هذه الكمية للغسيل بمحلولٍ خاص، وعندها تنفصل كمية الرمل عن المواد الناعمة والشوائب. [1]

ما هي الأدوات المُستخدمة في تجربة المكافئ الرملي؟

1- أسطوانة أنبوبية بلاستيكية ذات تدرجاتٍ محددة، كما تحتوي على سدادةٍ مطاطية من ماده الكاوتشوك.

2- قضيب معدني في نهايته قرص وجهه السفلي أملس، ومن الطرف العلوي للقضيب يحتوي على أسطوانة ذات وزنٍ معياري، وبينهما حلقة قياسية.

3- جهاز رجّ أوتوماتيكي يؤمن حركةً اهتزازيةً للعينة أفقيةً مستقيمة بشوطٍ خطوته 20 سنتيمتر.

4- محلول غسيلٍ مجهّز ضمن حوجلة مع أنبوبٍ مطاطي من مادة الكاوتشوك غاسل.

5- عينة رمل. [1] [2]

ما هو المحلول المستخدم ضمن تجربة المكافئ الرملي؟

يتألف هذا المحلول بشكلٍ أساسي من كلور الكالسيوم، والجلسرين، والماء المقطر، حيث يتمُّ تجهيز هذا المحلول من خلال إضافة الماء المقطر لكلور الكالسيوم، ويُترك فترةً حتى يبرد، ومن ثم يُصفّى، ويضاف له الجليسرين، ويخلط جيداً، وفي المرحلة التي تليها يتمُّ تمديده بالماء المقطر، وبهذه المرحلة نكون قد حصلنا على المحلول المستعمل للغسيل. [2]

ما هي طريقة وخطوات إجراء اختبار المكافئ الرملي؟

1- نأخذ ما يقارب 1 كيلو غرام من الرمل المنخول على المنخل ذي الفتحة 4.75 ميلي متر، وتجفّف ضمن الفرن بدرجة حرارة 105 لنصل إلى الوزن المطلوب.

2- يتمُّ تقسيم هذه العينة إلى ثلاث عينات.

3- يتمُّ صب محلول الغسيل، وملء أسطوانة الاختبار البلاستيكية على ارتفاع 10 سنتيمتر، ومن ثم نضع عينة الاختبار الأولي من خلال استخدام قمع داخل أنبوبة الاختبار.

4- يتمُّ دقُّ قاع الأسطوانة براحة اليد، وذلك من أجل طرد الفقاعات الهوائية من ناحية، ومن ناحيةٍ أخرى من أجل ترطيب العينة، ومن ثم تترك هذه العينة مدة عشر دقائق.

5- بعد مرور مدة 10 دقائق تُسدُّ الأسطوانة البلاستيكية بسدادةٍ مطاطية بحيث تكون محكمة الإغلاق.

6- ومن ثم نضع هذه الأسطوانة على جهاز الرجّ الأوتوماتيكي بحركةٍ أفقية، وبمعدل 90 شوطاً ذهاباً وإياباً لمدة 30 ثانية.

7- يتمُّ إخراج أنبوبة الاختبار الأسطوانية من جهاز الرجّ بعد الانتهاء من عملية الهز، ويوضع بشكلٍ شاقولي، ويتمُّ نزع السدادة المطاطية.

8- بعد نزع السدادة المطاطية يتمُّ إدخال الأنبوب الغاسل، والذي يكون على اتصالٍ مع حوجلة الغسيل المملوءة بالمحلول المستعمل للغسيل، ويتمُّ البدء بغسل الجدران الداخلية للأسطوانة.

9- يتمُّ غسل العينة بشكلٍ جيد، وإدخال أنبوب الغسل لأسفل الأسطوانة، ويترك في الأسفل بحركةٍ دورانية، ويسحب بلطفٍ نحو الأعلى حتى يصل منسوب المحلول إلى ارتفاع 38 سنتيمتر من قعر الأسطوانة.

10- تترك العينة لمدةٍ لا تزيد عن 20 دقيقة ضمن الأسطوانة دون أي محاولةٍ للاهتزاز، وذلك للحصول على سائلٍ نقي بحيث تترسب الشوائب والمواد الناعمة منفصلةً عن المواد الخشنة.

11- يتمُّ قياس ارتفاع المواد الناعمة من أسفل الأنبوبة الأسطوانية، وتُسجّل على أنها ارتفاع الغضار، وهو في ذات الوقت الارتفاع الكلي للعينة والمواد h1.

12- ومن ثم يدخل القضيب المعدني من جهة القرص الأملس بلطف، وبحركةٍ بطيئة حتى يرتكز ويتوقف فوق طبقة الرمل، ونقيس ارتفاع الرمل، وهو المسافة ما بين نقطة التقاء قرص القضيب مع الرمل، وقعر الأسطوانة h2.

ويحسب المكافئ الرملي من خلال العلاقة:  SE =(h2/h1) ×100، حيث h1 ارتفاع الغضار، وh2 ارتفاع الرمل، ونلاحظ أن المكافئ الرملي هو نسبة الرمل الموجود ضمن التربة الرملية، ويجب أن يكون عدداً صحيحاً أي يجب ألا يحتوي فواصل. [2] [3]

المراجع البحثية

1- Sand Equivalent Test method explained: the purpose and the process. (n.d.). GlobalGilson.com. Retrieved December 24, 2023

2- Sand equivalent – pavement interactive. (n.d.). Retrieved December 24, 2023

3- Civil Material Discoveries. (2019, April 6). Sand Equivalent test [Video]. YouTube. Retrieved December 24, 2023

This website uses cookies to improve your web experience.