felt test af murværk materialer er en del af mange kvalitetssikringsprogrammer på projekter. Korrekt udført, test kan give de nødvendige forsikringer om, at de materialer, der anvendes i konstruktionen, overholder relevante specifikationer, og at den resulterende konstruktion fungerer som designet.
vi har dog alle været på projekter, når ordet kommer tilbage, at testresultaterne var ‘ikke-kompatible’. Dette frygtede udtryk fører til projektafbrydelser, utallige møder, yderligere test og i ekstreme tilfælde fjernelse af eksisterende konstruktion. Desværre er årsagen til disse programmer undertiden ikke kvaliteten af materialerne eller konstruktionen, men forkert test eller forkert anvendelse af ASTM-specifikationer og testmetoder. Denne artikel fokuserer på nogle af de almindelige feltforsøg, der udføres på murmaterialer, for at sikre, at disse test udføres korrekt. Som både tidligere laboratorieleder og aktivt medlem af ASTM-udvalg i forhold til test, jeg har set mange problemer med test på projekter, og håber, at denne artikel kan give nogle gode oplysninger om, hvordan man undgår problemer i fremtiden.
test af murmørtel
sjældent går der en uge, når jeg ikke får et opkald om trykstyrketest med lav murmørtel, der har forsinket projekter. Testmetoderne, specifikationerne og kravene til murmørtel er sandsynligvis de mest almindeligt misforståede og forkert anvendte af alle murmaterialer. Lad os diskutere de standarder, der gælder for mørtel, og hvordan man bruger dem korrekt.
der er to vigtigste ASTM-standarder i forhold til murmørtel. Den første er ASTM C270, Standard specifikation for mørtel til enhed murværk. Denne standard inkluderer kravene til murmørtel, og den indeholder to separate specifikationer for mørtel. Den ene er Proportionsspecifikationen, og den specificerer en bestemt ‘opskrift’ til murmørtel. Det kan bruges, når de anvendte materialer i mørtelen (såsom cement, kalk og sand) opfylder deres relevante specifikationer og kombineres i de specifikke forhold indeholdt i ASTM C270 (såsom et forhold mellem en del murcement og tre dele sand). Ved brug af proportionsspecifikationen er der ingen fysiske egenskabskrav til mørtelen.
den anden specifikation er Ejendomsspecifikationen. Når det anvendes, blandes en mørtel i et laboratorium under anvendelse af de ønskede proportioner og materialer og testes derefter i laboratoriet for trykstyrke, vandretention og luftindhold. Mørtelen skal opfylde ejendomskravene i ASTM C270. Forudsat at resultaterne er tilfredsstillende, er materialerne og proportionerne dem, der skal bruges i marken. Sandsynligvis den vigtigste ting at huske om dette er, at egenskaberne indeholdt i ASTM C270 kun gælder for mørtel blandet og testet i laboratoriet.
den anden hovedstandard for mørtel er ASTM C780, Standard testmetode til Prækonstruktion og konstruktion evaluering af mørtel til almindelig og forstærket enhed murværk. Denne standard indeholder en række tests, der kan evaluere forskellige egenskaber af mørtel i marken. Egenskaber som konsistens, bordlevetid, mørtel-aggregatforhold og trykstyrke kan bestemmes ved hjælp af denne standard. Trykstyrke er den, der oftest er specificeret, og normalt kilden til de fleste mørtelprøvningsproblemer.
når jeg får et telefonopkald om mørtelresultater, er et af de første spørgsmål, jeg bliver stillet, “hvad er kravene til mørteltrykstyrke, når de testes i marken?”Svaret er simpelthen, at der ikke er nogen krav. Jeg vil sige det igen: ingen ASTM-standard indeholder krav til trykstyrke for feltprøveudtaget mørtel. Desuden bør kravene til trykstyrke i ASTM C270 ikke anvendes på feltmørtel.
for at forstå hvorfor er der brug for en lille diskussion om laboratorieprocedurerne. Når mørtel blandes i laboratoriet, kontrolleres mængden af tilsat vand ved at sikre, at morterens ‘strømning’ ligger inden for et bestemt område (Se figur 1 for en strømningstest). Denne ‘strømning’ eller konsistens er meget stivere end den, der bruges i marken (i det mindste når den kommer ud af blanderen). Dette gøres, så vandindholdet i laboratoriemørtlen er mere repræsentativt for mørtelens vandindhold, efter at det er anbragt på enheder.
i marken blandes mørtelen med mere vand end brugt i laboratoriet for at give murere brugbart materiale til kvalitetshåndtering. Når mørtelen placeres på murværksenheder, absorberes noget af dette vand i enheden, hvilket reducerer mørtelens vand-til-cement-forhold. Alt andet lige, jo højere vand-til-cement-forholdet er, desto lavere er trykstyrken. Til mørtelprøveudtagning placeres mørtelen i ikke-absorberende forme umiddelbart efter blanding, så det overskydende vand fjernes ikke.
på grund af forskellene i materialer og testmetoder bør det forventes, at feltmørtel skal have en lavere styrke end laboratoriemørtel og ikke forventes at opfylde kravene i ASTM C270. Desværre anvendes styrkekravene i ASTM C270 ofte på feltmørtel, og dette fører til de frygtede ‘ikke-kompatible’ resultater. Ikke at jeg vil gentage mig selv, men jeg vil sige igen: ingen ASTM-standard indeholder krav til trykstyrke til feltprøveudtaget mørtel.
Hvorfor gør vi endda trykstyrketest i marken? Personligt foretrækker jeg, at det ikke gøres. Der er to hovedmål for feltprøvning af mørtel – at sikre, at de anvendte materialer og proportioner er dem, der blev bestemt gennem ASTM C270-processen, og holde styr på den samlede mørtelkonsistens gennem hele projektet. Trykstyrke Test virkelig ikke udrette nogen af dem.
i stedet for trykstyrke vil jeg anbefale at bruge testen for mørtelaggregatforhold indeholdt i ASTM C780 til evaluering af feltmørtel. Denne enkle test kan bestemme de relative procentdele af de materialer, der anvendes i mørtel (cement og sand). Resultaterne kan sammenlignes direkte med de proportioner, der kræves til projektet. I denne test tages to prøver af mørtel umiddelbart efter blanding og anbringes derefter i en beholder med isopropylalkohol for at forsinke cementhydreringsprocessen. Prøverne tages tilbage til laboratoriet og vådsigtes for at bestemme proportionerne af anvendte materialer.
hold mørtelaggregatforholdet i tankerne for fremtidige projekter, og du kan potentielt gemme mørtelkompressionsstyrkehovedpine, jeg er sikker på, at du har haft at gøre med på et eller andet tidspunkt.
test af murmørtel
murmørtel bruges til at fylde cellerne i enheder og hulrum i murkonstruktion for at binde enhederne, mørtel og forstærkning til en enkelt sammensat samling. Normalt er fugemasse specificeret af trykstyrke, så feltprøvning af fugemasse på jobstedet er meget almindelig. Metoden, der bruges til at teste fugemasse, er ASTM C1019, Standard testmetode til prøveudtagning og test af fugemasse.
som med murmørtel står murmørtel over for lignende situationer i forhold til vandindholdet, når det placeres i væggen. Grout skal blandes til en meget flydende tilstand for at strømme effektivt gennem hulrum og omkring forstærkning, og murværksenhederne giver absorberende overflader, hvor overskydende vand i fugemassen absorberes. På grund af dette ændres forholdet mellem vand og cement i fugemasse også efter placering. For at tage højde for dette bruger standardmetoden til støbning af fugeprøver murværksenheder som formen. Typisk omtalt som en ‘mølle’ form, er prøveformen konstrueret ved at placere fire enheder, der anvendes i den tilsvarende konstruktion sammen for at danne en prismatisk form. (Se Figur 2). Overfladerne på enhederne er dækket af et tyndt, permeabelt materiale (såsom et papirhåndklæde) for at muliggøre vandindtrængning, samtidig med at prøverne forhindres i at binde sig til selve enhederne.
pinhjulsmetoden til dannelse af fugeprøver har eksisteret i meget lang tid, og det er min foretrukne metode til fremstilling af fugeprøver. Metoden kræver dog et stort område for at fremstille prøver (da du skal lave mindst tre – og nogle gange flere – prøver ad gangen). For at løse nogle af disse problemer er der udviklet alternative metoder til dannelse for at forsøge at forenkle processen for testteknikere. En sådan metode er at bruge specielt designet bølgepapkasser. Hensigten er, at PAP kan give noget af vandabsorptionen, som du ser fra murværksenheder, men hvor lignende absorptionen er til den tilsvarende konstruktion er muligvis ikke kendt.
på grund af dette stiller ASTM C1019 yderligere krav til brugen af alternative formningsmetoder. For det første kan en alternativ formningsmetode kun anvendes, når den er godkendt af specifikatoren. Hvis du ser en testtekniker ved hjælp af en alternativ metode, skal du sørge for, at projektspecifikatoren er opmærksom og godkender metoden. For det andet skal der udvikles en konverteringsfaktor mellem standardhjulsmetoden og den alternative metode. Dette gøres ved sammenlignende test af mindst 10 par prøver, og konverteringsfaktoren påføres testresultaterne ved hjælp af den alternative formningsmetode.
specifikatorens godkendelse af metoden og konverteringsfaktorerne er begrænset til en enkelt prøveform, formningsmetode, anvendte murværksenheder og fugemasse. Selvom det er muligt, at alle disse variabler stiller op til flere projekter, er konverteringsfaktoren i mange tilfælde projektspecifik. Endelig skal variationskoefficienten i prøvningsresultaterne for den alternative formningsmetode være mindre end eller lig med variationskoefficienten ved anvendelse af standardformningsmetoden.
som det kan ses, er nøje overvejelse og anvendelse af alternative formningsmetoder nødvendig for at sikre projektets succes.
test af Murprisme
test af murprismer kan bruges på projekter før og under konstruktion for at bestemme overholdelse af den “specificerede trykstyrke for murværk”, betegnet som f ‘ m. Denne værdi er den mindste trykstyrke, der kræves af murværket, der anvendes i konstruktionen, og er udpeget af projektspecifikationerne eller projekttegningerne. Kort sagt er det den værdi, som designeren af en bygning bruger til at redegøre for murværkets samlede trykstyrke, og det er meget vigtigt, at den as-bygget konstruktion overholder dette krav.
der er flere metoder til at bestemme overholdelse, og den ene er test af murværk prismer i overensstemmelse med ASTM C1314, Standard testmetode til trykstyrke af murværk prismer. Prismer er konstrueret ved hjælp af flere murværk enheder og skal indeholde mindst en seng fælles. For beton murværk enheder, de er typisk konstrueret med to enheder som vist i figur 3. Enheder med andre størrelser kan kræve forskellige konfigurationer, fordi ASTM C1314 kræver, at prismer har et billedformat (højde divideret med mindst lateral dimension) på ikke mindre end 1,3 eller mere end 5.
mens testteknikere normalt er ansvarlige for test af murværk, er det meget vigtigt, at faktiske murere udfører prismekonstruktionen. Teknikere skal observere og sikre konstruktionsdetaljer er korrekte, men det kræver en murers færdigheder at sikre, at konstruerede prismer er repræsentative for den faktiske konstruktion. Der er nogle specifikke krav til konstruktion indeholdt i ASTM C1314, som du skal være sikker på at vide.
uanset konfigurationen af den faktiske konstruktion gælder følgende krav for alle prismer:
- prismer skal altid konstrueres i stack-bond-konfiguration (ikke løbende binding)
- prismer skal altid have en fuld mørtelbund (ikke kun ansigtsskal)
- samlinger i prismer skal altid slås i flush (ikke værktøjsbundet))
forskning har vist, at disse konstruktionsdetaljer faktisk skaber mere konsistente og gentagelige resultater, og disse resultater repræsenterer bedre murkonstruktion.
det er også vigtigt at bemærke, at ASTM C1314 kræver, at sæt af prismer være konstruktion for alle kombinationer af variabler. Med andre ord, hvis konstruktionen skal delvist fuges, kræves to sæt prismer – et sæt ugruteret og det andet sæt Fuget. Standarden specificerer også, at et sæt består af tre individuelle prismer.
efter konstruktionen skal prismerne forsegles i en fugtbestandig taske og opbevares uforstyrret på jobstedet i 48 timer. Prismer skal beskyttes mod frysning og opbevares med et maksimalt minimumstermometer for at overvåge hærdningstemperaturer. Endelig er transport af prismer fra jobbet til laboratoriet meget vigtigt. ASTM C1314 kræver, at prismer spændes eller klemmes for at forhindre skader under håndtering og transport, og at prismer sikres for at forhindre skurring, hoppende eller deponering under transport. Figur 4 viser et eksempel på en god måde at sikre prøver på.
Resume
test er en meget vigtig del i kvalitetssikringsprogrammet for murværkskonstruktion. At sikre, at test udføres korrigeret, hjælper med at reducere problemer og holde job fremad. Jeg håber, at denne artikel hjælper med at identificere nogle ting, du skal holde øje med, når materialer samples og testes på dit næste projekt.
