testarea pe teren a materialelor de zidărie este o componentă a multor programe de asigurare a calității pe proiecte. Efectuate în mod corespunzător, testarea poate oferi asigurările necesare că materialele utilizate în construcții respectă specificațiile relevante și că construcția rezultată va funcționa așa cum a fost proiectată.
am fost cu toții pe proiecte, cu toate acestea, atunci când cuvântul vine înapoi că rezultatele testelor au fost ‘neconforme’. Acest termen temut duce la închiderea proiectelor, nenumărate întâlniri, teste suplimentare și, în cazuri extreme, eliminarea construcțiilor existente. Din păcate, uneori cauza principală a acestor programe nu este calitatea materialelor sau a construcției, ci testarea necorespunzătoare sau aplicarea incorectă a specificațiilor ASTM și a metodelor de testare. Acest articol se concentrează pe unele dintre testele comune pe teren efectuate pe materiale de zidărie, pentru a vă asigura că aceste teste sunt efectuate corect. Atât ca fost manager de laborator, cât și ca membru activ al comitetelor ASTM în ceea ce privește testarea, am văzut multe probleme cu testarea proiectelor și sper că acest articol poate oferi câteva informații bune despre cum să evităm problemele în viitor.
testarea mortarului de zidărie
rareori trece o săptămână când nu primesc un apel despre testele de rezistență la compresiune a mortarului de zidărie scăzut care au întârziat proiectele. Metodele de testare, specificațiile și cerințele pentru mortarul de zidărie sunt probabil cele mai frecvent înțelese și aplicate greșit dintre toate materialele de zidărie. Să discutăm standardele care se aplică mortarului și cum să le folosim în mod corespunzător.
există două standarde principale ASTM în raport cu mortarul de zidărie. Primul este ASTM C270, specificație Standard pentru Mortar pentru zidărie unitară. Acest standard include cerințele pentru mortarul de zidărie și conține două specificații separate pentru mortar. Una este specificația proporției și specifică o rețetă specială pentru mortarul de zidărie. Poate fi utilizat atunci când materialele constitutive utilizate în mortar (cum ar fi cimentul, varul și nisipul) îndeplinesc specificațiile relevante și sunt combinate în proporțiile specifice conținute în ASTM C270 (cum ar fi un raport de o parte ciment de zidărie la trei părți nisip). Atunci când se utilizează specificația proporției, nu există cerințe de proprietate fizică pentru mortar.
a doua specificație este specificația proprietății. Când este utilizat, un mortar este amestecat într-un laborator folosind proporțiile și materialele dorite și apoi testat în laborator pentru rezistența la compresiune, retenția de apă și conținutul de aer. Mortarul trebuie să îndeplinească cerințele de proprietate conținute în ASTM C270. Presupunând că rezultatele sunt satisfăcătoare, materialele și proporțiile sunt cele care urmează să fie utilizate în domeniu. Probabil cel mai important lucru de reținut este că proprietățile conținute în ASTM C270 se aplică numai mortarelor amestecate și testate în laborator.
celălalt standard principal pentru mortar este ASTM C780, metodă de testare Standard pentru Preconstrucția și evaluarea construcției mortarelor pentru zidărie simplă și armată. Acest standard conține o serie de teste care pot evalua diferite proprietăți ale mortarului pe teren. Proprietăți precum consistența, durata de viață a plăcii, raportul mortar-agregat și rezistența la compresiune pot fi determinate folosind acest standard. Rezistența la compresiune este cea mai frecvent specificată și, de obicei, sursa majorității problemelor de testare a mortarului.
când primesc un apel telefonic despre rezultatele mortarului, una dintre primele întrebări pe care mi le pun este „care sunt cerințele pentru rezistența la compresiune a mortarului atunci când sunt testate pe teren?”Răspunsul, pur și simplu, este că nu există cerințe. Voi afirma din nou: Niciun standard ASTM nu conține cerințe de rezistență la compresiune pentru mortarul eșantionat pe teren. În plus, cerințele privind rezistența la compresiune conținute în ASTM C270 nu ar trebui aplicate mortarelor de câmp.
pentru a înțelege de ce, este nevoie de o mică discuție cu privire la procedurile de laborator. Atunci când mortarele sunt amestecate în laborator, cantitatea de apă adăugată este controlată prin asigurarea că debitul mortarului se încadrează într-un interval specificat (a se vedea Figura 1 pentru un test de curgere). Acest ‘flux’, sau consistență, este mult mai rigid decât cel utilizat în domeniu (cel puțin atunci când iese din mixer). Acest lucru se face astfel încât conținutul de apă al mortarului de laborator să fie mai reprezentativ pentru conținutul de apă al mortarului după ce a fost plasat pe unități.
în câmp, mortarul este amestecat cu mai multă apă decât este utilizat în laborator pentru a oferi zidarilor material funcțional pentru manopera de calitate. Când mortarul este așezat pe unități de zidărie, o parte din această apă este absorbită în unitate, reducând raportul apă-ciment al mortarului. Toate celelalte lucruri fiind egale, cu cât raportul apă-ciment este mai mare, cu atât rezistența la compresiune este mai mică. Pentru mortarul eșantionat de câmp, mortarul este plasat în matrițe neabsorbante imediat după amestecare, astfel încât excesul de apă nu este îndepărtat.
datorită diferențelor dintre materiale și metodele de testare, ar trebui să se aștepte ca mortarul de câmp să aibă o rezistență mai mică decât mortarul de laborator și să nu se aștepte să îndeplinească cerințele conținute în ASTM C270. Din păcate, cerințele de rezistență din ASTM C270 sunt adesea aplicate mortarelor de câmp, ceea ce duce la temutele rezultate neconforme. Nu că vreau să mă repet, dar voi spune din nou: Niciun standard ASTM nu conține cerințe de rezistență la compresiune pentru mortarul eșantionat pe teren.
de ce atunci, chiar facem teste de rezistență la compresiune pe teren? Personal, aș prefera să nu se facă. Există două obiective principale ale testării pe teren a mortarului – asigurarea faptului că materialele și proporțiile utilizate sunt cele care au fost determinate prin procesul ASTM C270 și urmărirea consistenței globale a mortarului pe tot parcursul proiectului. Testarea rezistenței la compresiune într-adevăr nu realizează niciuna dintre acestea.
în loc de rezistență la compresiune, aș recomanda utilizarea testului raportului mortar-agregat conținut în ASTM C780 pentru evaluarea mortarului de câmp. Acest test simplu poate determina procentele relative ale materialelor utilizate în mortar (ciment și nisip). Rezultatele pot fi comparate direct cu proporțiile necesare pentru proiect. În acest test, două probe de mortar sunt prelevate imediat după amestecare și apoi plasate într-un recipient cu alcool izopropilic pentru a întârzia procesul de hidratare a cimentului. Probele sunt prelevate înapoi în laborator și cernute umed pentru a determina proporțiile materialelor constitutive utilizate.
țineți cont de raportul mortar-agregat pentru proiectele viitoare și puteți salva durerile de cap ale rezistenței la compresiune a mortarului sunt sigur că ați avut de-a face cu un moment sau altul.
testarea mortarului de zidărie
mortarul de zidărie este utilizat pentru a umple celulele unităților și golurilor construcției de zidărie pentru a lega unitățile, mortarul și armarea într-un singur ansamblu compozit. De obicei, chitul este specificat prin rezistența la compresiune, astfel încât testarea pe teren a chitului pe șantier este foarte frecventă. Metoda utilizată pentru a testa chitul este ASTM C1019, metoda de testare Standard pentru eșantionarea și testarea chitului.
ca și în cazul mortarului de zidărie, mortarul de zidărie se confruntă cu situații similare în raport cu conținutul de apă atunci când este plasat în perete. Chitul trebuie amestecat într-o stare foarte fluidă pentru a curge eficient prin goluri și în jurul armăturii, iar unitățile de zidărie asigură suprafețe absorbante în care excesul de apă din mortar este absorbit. Din această cauză, raportul apă-ciment din mortar se modifică și după plasare. Pentru a ține cont de acest lucru, metoda standard pentru modelarea specimenelor de mortar folosește unități de zidărie ca matriță. De obicei menționată ca o ‘pinwheel’ mucegai, mucegai specimen este construit prin plasarea patru unități care sunt utilizate în construcția corespunzătoare împreună pentru a forma o matriță prismatică. (A Se Vedea Figura 2). Suprafețele unităților sunt acoperite cu un material subțire, permeabil (cum ar fi un prosop de hârtie) pentru a permite pătrunderea apei, împiedicând, de asemenea, specimenele să se lipească efectiv de unitățile în sine.
metoda pinwheel pentru formarea probelor de mortar a fost în jur de foarte mult timp, și este metoda mea preferată pentru a face specimene de mortar. Cu toate acestea, metoda necesită o suprafață mare pentru a face exemplare (deoarece trebuie să faceți cel puțin trei – și uneori mai multe – exemplare la un moment dat). Pentru a aborda unele dintre aceste probleme, metode alternative de formare au fost dezvoltate pentru a încerca și de a simplifica procesul de tehnicieni de testare. O astfel de metodă este utilizarea cutiilor de carton ondulat special concepute. Intenția este că cartonul poate oferi o parte din absorbția apei, așa cum vedeți din unitățile de zidărie, dar cât de similară este această absorbție cu construcția corespunzătoare poate să nu fie cunoscută.
din această cauză, ASTM C1019 impune cerințe suplimentare privind utilizarea metodelor alternative de formare. În primul rând, o metodă alternativă de formare poate fi utilizată numai atunci când este aprobată de specificator. Dacă vedeți un tehnician de testare folosind o metodă alternativă, asigurați-vă că specificatorul proiectului este conștient și aprobă metoda. În al doilea rând, trebuie dezvoltat un factor de conversie între metoda standard a pinionului și metoda alternativă. Acest lucru se realizează prin testarea comparativă a cel puțin 10 perechi de eșantioane, iar factorul de conversie este aplicat rezultatelor testului folosind metoda alternativă de formare.
aprobarea metodei de către specificator și factorii de conversie este limitată la o singură formă de probă, metodă de formare, unități de zidărie utilizate și amestec de mortar. Deși este posibil ca toate aceste variabile să se alinieze pentru mai multe proiecte, în multe cazuri factorul de conversie este specific proiectului. În cele din urmă, coeficientul de variație al rezultatelor încercărilor pentru metoda alternativă de formare trebuie să fie mai mic sau egal cu coeficientul de variație care utilizează metoda standard de formare.
după cum se poate observa, este necesară o analiză atentă și aplicarea unor metode alternative de formare pentru a asigura succesul proiectului.
testarea prismei de zidărie
testarea prismelor de zidărie poate fi utilizată pe proiecte înainte și în timpul construcției pentru a determina conformitatea cu „rezistența la compresiune specificată a zidăriei”, denumită f ‘ M. Această valoare este rezistența minimă la compresiune necesară zidăriei utilizate în construcții și este desemnată prin specificațiile proiectului sau desenele proiectului. Pur și simplu, este valoarea pe care proiectantul unei clădiri o folosește pentru a ține cont de rezistența generală la compresiune a ansamblului de zidărie și este foarte important ca construcția as-construită să respecte această cerință.
există mai multe metode pentru a determina conformitatea, iar una este testarea prismelor de zidărie în conformitate cu ASTM C1314, metoda de testare Standard pentru rezistența la compresiune a prismelor de zidărie. Prismele sunt construite folosind mai multe unități de zidărie și trebuie să conțină cel puțin o articulație de pat. Pentru unitățile de zidărie din beton, acestea sunt de obicei construite cu două unități așa cum se arată în Figura 3. Unitățile cu alte dimensiuni pot necesita configurații diferite, deoarece ASTM C1314 necesită ca prismele să aibă un raport de aspect (înălțimea împărțită la dimensiunea laterală minimă) de cel puțin 1,3 și nici mai mult de 5.
în timp ce tehnicienii de testare sunt de obicei responsabili pentru testarea prismei de zidărie, este foarte important ca masonii reali să facă construcția prismei. Tehnicienii ar trebui să respecte și să se asigure că detaliile de construcție sunt corecte, dar necesită abilitățile unui zidar pentru a se asigura că prismele construite sunt reprezentative pentru construcția reală. Există unele cerințe specifice pentru construcții conținute în ASTM C1314 pe care ar trebui să fie sigur de a ști.
indiferent de configurația construcției reale, următoarele cerințe se aplică tuturor prismelor:
- Prismele trebuie să fie întotdeauna construite în configurație stivă-legătură (fără legătură de funcționare)
- Prismele trebuie să aibă întotdeauna un pat de mortar complet (nu numai față-coajă)
- îmbinările din prisme trebuie să fie întotdeauna lovite la culoare (nu sunt sculate)
cercetările au arătat că aceste detalii de construcție creează de fapt rezultate mai consistente și repetabile, iar aceste rezultate reprezintă mai bine construcția zidăriei.
de asemenea, este important să rețineți că ASTM C1314 necesită ca seturile de prisme să fie construite pentru toate combinațiile de variabile. Cu alte cuvinte, dacă construcția urmează să fie parțial chituită, sunt necesare două seturi de prisme – un set neîngrădit și celălalt set chituit. Standardul specifică, de asemenea, că un set este format din trei prisme individuale.
după construcție, prismele trebuie sigilate într-o pungă rezistentă la umiditate și depozitate netulburate la locul de muncă timp de 48 de ore. Prismele trebuie protejate împotriva înghețării și depozitate cu un termometru maxim-minim pentru a monitoriza temperaturile de întărire. În cele din urmă, transportul prismelor de la locul de muncă la laborator este foarte important. ASTM C1314 impune ca prismele să fie legate sau fixate pentru a preveni deteriorarea în timpul manipulării și transportului și ca prismele să fie asigurate pentru a preveni deranjarea, săriturile sau bascularea în timpul transportului. Figura 4 prezintă un exemplu de modalitate bună de a asigura specimenele.
rezumat
testarea este o parte foarte importantă în programul de asigurare a calității pentru construcția zidăriei. Asigurarea faptului că testarea este efectuată corectată ajută la reducerea problemelor și la menținerea locurilor de muncă în mișcare. Sper că acest articol vă ajută să identificați câteva lucruri pe care să le urmăriți atunci când materialele sunt eșantionate și testate la următorul dvs. proiect.
