نمونه برداري از مصالح سنگي مطابق با استاندارد AASHTO-T2 و ASTM-D75
اين روش شامل نمونه برداري از مصالح سنگي ( درشت و ريزدانه ) برای مطالعات اوليه در مورد شناسايي ذخاير يا ظرفيت معادن و همچنين کنترل مصالح استخراج شده از آن مي باشد . و کنترل عمليات در محل مصرف مصالح استخراجي و تطابق يا عدم آن با استانداردهاي تعريف شده مي باشد . ذکر اين نکته لازم است که روشهاي نمونه برداري و آزمايشات تائيد و کنترل مصالح با توجه به نوع سازه متغيير بوده و رعايت استانداردهاي ASTM-E105 و ASTM-D3665 جهت استفاده به عنوان راهنما ضروري است . نمونه برداري به اندازه انجام آزمايش از اهميت زيادي برخوردار است و شخص نمونه بردار بايد دقت زيادي به عمل آورد تا بتواند نمونه هايي که معرف و نماينده مصالح مي باشند جمع آوري شوند .نمونه هايي که جهت انجام آزمايشات کنترل کيفي به آزمايشگاه ارسال مي شود بايد از آخرين مرحله توليد مصالح اخذ گردند و در صورتي که تغييرات قابل توجه در مصالح به چشم مي خورد بايد ابتدا مورد بازرسي و بررسي قرار گيرند .
دستورالعملهاي نمونه برداري :
1- نمونه برداري از مصالح در حال جريان ( مسير تخليه بين ها يا خروجي نوارهاي نقاله ) :
محل هايي را براي نمونه برداري به روش اتفاقي بر اساس استاندارد ASTM-D3665 بايد انتخاب کرد . حداقل سه مقدار تقريبا مساوي از فواصل تقريبا مساوي در هر بخش اخذ کرده و سپس با هم ترکيب کنيد به صورتي که وزن نهايي نمونه هاي اخذ شده از وزن توصيه شده در استاندارد کمتر نباشد . لازم به ذکر است که نمونه ها را بايد از مقطع عرضي جريان اخذ شوند . براي نمونه برداري معمولاً از يک سري سيني به ابعاد مناسب استفاده مي شود . اين سيني ها در مقطع عرضي جريان قرار داده مي شود و براي اخذ نمونه هاي مورد نياز به کار مي رود.
2- نمونه برداري از روي نوار نقاله :
محل هايي روي نوار جهت نمونه گيري به روش اتفاقي بر اساس ASTM-D3665 بايد انتخاب نمائيد . حداقل سه مقدار تقريبا مساوي از فواصل تقريبا مساوي از هر واحد اخذ نمائيد سپس با هم ترکيب کنيد به صورتي که وزن نهايي نمونه حاصله از وزن توصيه شده در استاندارد کمتر نباشد .
هنگام نمونه برداري ابتدا بايد تسمه نقاله را متوقف کرده و دو ورق يک اندازه که يک ضلع آنها مشابه مقطع تسمه نقاله باشد تهيه کرده و آنها را به صورتي روي تسمه نقاله قرار دهيد که مصالح بين دو ورق روي مسير در حدود وزن مورد نياز در استاندارد باشد سپس با دقت مصالح بين دو ورق را جمع آوري نمود حتي بايد ذرات ريز باقيمانده روي تسمه نقاله را نيز با يک برس جمع کرده و به نمونه اضافه نمود .
3-نمونه برداري از محلهاي ذخيره مصالح و توليدي :
از مصالح درشت دانه يا مخلوط درشت و ريزدانه که بصورت دپو انباشته شده اند و همچنين از وسايل انتقال دهنده مصالح حتي المقدور سعي شود نمونه برداري انجام نشود . چنانچه نمونه برداري از محلهاي ذخيره مصالح درشت يا ترکيبي از مصالح درشت و ريز ضروري به نظر مي رسد بايد يک روش نمونه گيري خاص انجام شود . در اين روش شخص نمونه بردار بايد از منطبق بودن نمونه ها با کليه قسمتهاي محل مورد نظر اطمينان داشته باشد . در اين خصوص بايد براي تهيه يک نمونه چند بار از مصالح برداشته و پس از مخلوط کردن چند نمونه براي شناسائي کل مصالح لازم است . در دپوهاي مصالح درشت دانه يا مخلوط درشت و ريزدانه تا حد ممکن سعي شود و سايل نمونه گيري موتوري مورد استفاده قرار گيرند با اين وسايل ابتدا از سطوح و لايه هاي مختلف دپو اصلي يک دپو جداگانه جهت نمونه برداري نهائي تشکيل مي شود سپس از قسمتهاي مختلف دپو کوچک مقاديري اخذ و پس ترکيب آنها نمونه اصلي حاصل مي گردد . اگر تعيين ميزان تغييرات در مصالح دپوي اصلي لازم باشد بايد نمونه هاي مجزائي از سطوح مختلف دپو گردد .
در صورتي که وسيله نمونه گيري موتوري در دسترس نباشد . بايد حداقل از 3 نقطه دپو ( قسمت بالايي , مياني و پاييني ) نمونه برداري انجام شود . فرو کردن يک صفحه بطور قائم روي سطح دپو و دقيقا در بالاي محل نمونه برداري جدايي دانه ها را کاهش مي دهد . در مصالح ريزدانه هنگام نمونه برداري از محل انباشت آنها , لايه خارجي که ممکن است در آن جدائي اتفاق افتاده باشد بايد کنار زده شده و از زير آن نمونه برداري به عمل آيد . همچنين مي توان لوله هاي نمونه گيري به قطر تقريبي حداقل 30 ميلميتر و طول حداقل 2 متر را به طور تصادفي حداقل در پنج نقطه از دپو فرو کرد و از جمع مصالح خارج شده نمونه اصلي را تهيه نمود .
4- نمونه برداري از جاده ها ( اساس – زير اساس ) :
محل هايي از جاده را با يک روش اتفاقي بر اساس استاندارد ASTM-D3665 جهت نمونه برداري انتخاب نمائيد . از هر محل حداقل سه مقدار تقريبا“ مساوي و از فواصل تقريبا مساوي طوري انتخاب کنيد که بتوان از ترکيب آنها نمونه هايي با وزن حداقل توصيه شده در استاندارد را بدست آورد . در تمام محلهاي انتخاب شده از جاده بايستي تا پايين ترين عمق لايه نمونه برداري انجام گيرد و مصالح لايه هاي زيرين با آن مخلوط نشود . سطوحي که نمونه ها از آن اخذ مي شود قبلا علامت گذاري گردد و با گذاشتن يک ورق فلزي روي هر يک از اين سطوح تنظيم فواصل نمونه برداري راحت تر مي شود .
5- نمونه برداري سنگ از معادن يا رگه ها :رگه يا معدن بايستي به منظور تعيين و تشخيص تغييرات قابل رويت ابتدا مورد بازديد و بررسي قرار گيرند و اختلاف در رنگها و ساختارها ثبت گردد . در اين خصوص نمونه هاي جداگانه به وزن حداقل 25 کيلوگرم بايستي از هر لايه مشخص اخذ گردد . نمونه ها نبايد شامل مواد هوازده باشند طوري که به کيفيت آنها لطمه خورده باشد . يک قطعه يا بيشتر از هر نمونه که داراي ابعاد 100*150*150 ميليمتر بوده و هيچگونه شکست يا ترکي نداشته باشد انتخاب و يکي از وجوه صاف آن به طور واضح علامت گذاري شود .
علاوه بر اطلاعاتي که هر نمونه آزمايشگاهي بايد دارا باشد . نمونه هاي اخذ شده از رگه ها يا معادن بايد داراي اطلاعات ذيل نيز باشند :
1- مقدار تقريبي مصالح قابل دسترس .
2- مقدار و کيفيت مصالح سربار .
3- ثبت جزئياتي که نشان دهنده محدوده و محل مصالح مربوط به هرنمونه باشد .
6- نمونه برداري از کنار جاده ها يا از رسوبات شن و ماسه اي :
ظرفيت و پتانسيل اين منابع ممکن است توسط حفار هايي که قبلا انجام شده قابل مشاهده باشد . همچنين ميتوان بر اساس مطالعات ديگر اين ظرفيت را تعيين کرد . در اين خصوص نمونه ها بايستي از هر لايه که براي شخص نمونه بردار قابل تشخص باشد اخذ گردد . جهت مشاهده لايه ها يک کانال قائم حفر و سپس از پايين تا بالا از آنها نمونه برداري به عمل آيد . مصالح لايه هاي بالايي ( سربار ) و مصالح دست خورده با اين نمونه ها مخلوط نگردد .
ضمناً تعدادي چاهک شناسايي در موقعيت هاي مختلف معدن حفر شود تا کيفيت مصالح و مقدار رسوبات قابل تعيين باشد . تعداد و عمق گمانه ها بستگي به مقدار مصالح مورد نياز , توپوگرافي سطحي , طبيعت رسوبات , خواص مصالح و مقدار ذخيره يا پتانسيل معدن دارد و اگر مشاهدات خاصي نشان دهد که تغيرات قابل توجهي در مصالح معدن وجود دارد نمونه هاي مجزائي بايد از لايه ها گرفته شود . هر يک از نمونه هاي اخذ شده بايد در صورت لزوم بطور کامل مخلوط و کوارتر گردد طوري که پس از کوارتر کردن , وزن نمونه هاي ماسه اي حداقل 12 کيلوگرم و وزن نمونه هايي که داراي مقدار قابل توجهي درشت دانه مي باشند حداقل 35 کيلوگرم بدست آيد .
علاوه بر اطلاعات عمومي همراه باتمام نمونه ها , اطلاعات اضافي زير نيز بايستي براي نمونه هاي اخذ شده از معادن ماسه و شن ثبت شود :
1- محل معدن .
2- تخمين تقريبي مقادير قابل دسترس و مقدار و کيفيت مصالح سربار .
3- فاصله حمل مصالح تا محل پروژه و شرايط حمل ( نوع جاده و ...) .
4- جزئياتي که ميزان و موقعيت مصالح متناظر با هر نمونه اخذ شده را مشخص نمايد .
تعداد و وزن نمونه هاي صحرايي :
تعداد نمونه هاي لازم بستگي به بحراني بودن يا ميزان تغييرات ويژگي مورد نظر در مصالح دارد . قبل از نمونه برداري تعداد بخشهايي که بايد نمونه برداري شوند مشخص شود . نمونه هاي اخذ شده بايد به اندازه اي باشند که اطمينان دلخواه از نتايج آزمايشات وجود داشته باشد . در خصوص تعيين تعداد نمونه ها و رسيدن به سطح دلخواهي از اطمينان به نتايج آزمايشات , به استانداردهاي ASTM-D2334,E105,E122,E141 مي توان مراجعه کرد .
تائيد و کنترل آزمايشات بر مبناي استاندارد AASHTO مي باشد و ميتوان بر اساس دستورالعملهاي مربوطه مقادير لازم براي هر آزمايش را تعيين نمود . در جدول 1 مقادير مناسبي از مصالح براي وقتي که دانه بندي و کيفيت آنها بصورت معمول باشد مشخص شده است . جداکردن بخشي از نمونه اخذ شده جهت انجام آزمايش ( کاهش مقدار نمونه تا رساندن آن به مقدار لازم براي هر آزمايش ) بر اساس استاندارد AASTO T248 يا ساير استاندارد انجام مي شود .
مصالح سنگي ريزدانه
|
حداقل وزن تقريبي نمونه هاي صحرائي (KG) |
حداکثر اندازه اسمي مصالح سنگي (*) |
|
(10) |
الک نمره 8 (2/36mm) |
|
(10) |
الک نمره 4(75/4) |
مصالح سنگي درشت دانه
|
حداقل وزن تقريبي نمونه هاي صحرائي (KG) |
حداکثر اندازه اسمي مصالح سنگي (*) |
|
(10) |
8/3 اينچ (9/5mm) |
|
(15) |
2/1 اينچ ( 12/5 mm) |
|
(25) |
4/3 اينچ (19 mm) |
|
(50) |
1 اينچ (25 mm) |
|
(75) |
2/1 1 اينچ (37/5 mm) |
|
(100) |
2 اينچ (50 mm) |
|
(125) |
2/1 2 اينچ (63 mm) |
|
(150) |
3 اينچ(75 mm) |
|
(175) |
2/1 3 اينچ (90 mm) |
جدول – مقدار نمونه ها
* براي مصالح سنگي مورد آزمايش حداکثر اندازه اسمي ذرات در واقع بزرگترين شماره الک در مشخصات دانه بندي است که هيچ مقداري از مصالح مجاز نيست روي آن بماند .
نحوه انتقال نمونه ها :
انتقال مصالح سنگي در جعبه ها و يا هر وسيله ديگر بايستي به صورتي انجام گيرد که باعث کمترين آسيب دست خوردگي به نمونه ها شده و همچنين به خواص مصالح در حين انتقال صدمه اي وارد نشود .مشخصات جعبه هاي انتقال نمونه هاي مصالح سنگي بايستي به طور جداگانه و مناسب در آنها قرار داده شود تا بتوان بر اساس آنها گزارش صحرايي , لوگهاي آزمايشگاهي و نتايج آزمايش را به آساني ارائه نمود .
در نمونه گيري از مصالح سنگي درشت بارگيري شده در واگنها يا ديگر وسايل بايد دقت نمود از وسايل قدرتمندي که بتواند از موقعيت و اعماق مختلف مصالح نمونه برداري کند استفاده کرد . هرجا چنين وسيله اي در اختيار نباشد به طور کلي لازم است در سه نقطه يا بيشتر تا عمق مناسب حفاري شود طوري که نمونه هاي اخذ شده معرف خواص مصالح بارگيري شده باشند . کف اين حفاري ها تقريبا بايد هم تراز و هموار بوده و به ابعاد حداقل30 سانتيمتر در عرض و عمق انجام گيرد . با استفاده از بيلچه حداقل در سه نقطه با فواصل تقريبا مساوي از عمق گودال حفر شده نمونه برداري شود.