KTU MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ MADEN ĠġLETME LABORATUVARI ArĢ. Gör. ġener ALĠYAZICIOĞLU AGREGA DARBE DAYANIMI DENEYİ

Transkript

1 AGREGA DARBE DAYANIMI DENEYİ Tanım: Darbe dayanımı, standart boyutlardaki kayaçların belirli bir doğrultuda darbelere karģı gösterdiği dirençtir. Kayacın kullanım alanlarının belirlenmesinde darbe dayanımının bilinmesi önemli bir konudur. Amaç: Agreganın darbeye karģı mukavemetini öğrenmek için, silindir bir hazne içine koyulan agreganın üzerine belirli bir ağırlığın belirli bir yükseklikten bırakılarak, agreganın çarpma dayanıklılığı hakkında bilgi edinmektir. Deney Cihazı Agrega darbe dayanımı deney aleti Ģekilde görüldüğü gibidir. Ġki kolonlu serbest düģme haznesi üzerine ağırlık bırakma mekanizması serbest düģüģü sağlamak amacıyla kullanılır. Dahili sayaç ile düģme sayısı takip edilebilir. Minimum aģınma için sertleģtirilmiģ çelik yüzeyli ve korozyona karģı galvaniz kaplı yapıda üretilirler. Cihaz, 13,6 kg ağırlığındaki platformun 15 inçlik bir mesafeden numune üzerine serbest düģmesini sağlar. Malzeme Özellikleri: Agrega darbe dayanımı deneyinde, 12,5 mm lik elekten geçen ve 10 mm lik elek üzerinde kalan agregalar kullanılır. Agrega öncelikle etüvde C de 4 saat bekletilir ve desikatörde soğutulduktan sonra deneye tabi tutulur. Malzeme Miktarı: Bu deney için, 1 gr hassasiyette tartı ile tartılmıģ en az 500 gr agrega kullanılır.

2 Deneyin Yapılışı: 12,5 mm lik elekten geçen ve 10 mm lik elek üzerinde kalan en az 500 gr numune tartılarak kaydedilir. Numune deney cihazı haznesine koyulur ve cihazın çelik gövdeli çekiç kısmı 15 kez hazne üzerine 15inçlik (yaklaģık 38cm) bir mesafeden bırakılır. Her serbest düģme arası zaman aralığı 1 saniyeden fazla olmalıdır. 15 düģmeden sonra hazne içindeki numune alınır ve 2.36 mm lik elekten geçirilir mm lik elekten geçen malzeme ile elek üstünde kalan malzeme toplamı, deneye tabi tutulan malzeme miktarından 1 gr dan daha az olmamalıdır. Aksi durumda deneyin tekrar edilmesi gerekmektedir. Agrega Darbe Dayanımının Hesaplanması: Agrega darbe dayanım indeksi, 2,36mm lik elekten geçen malzeme miktarının baģlangıçta deneye tabi tutulan malzeme miktarına yüzde olarak oranıdır. A: BaĢlangıçta tartılan malzeme miktarı (gr) B: 2,36mm lik elekten geçen malzeme miktarı (gr) ADDI (Agrega Darbe Dayanımı İndeksi) = ( B / A ) x 100 (%) Bulunan sonuca göre agrega dayanım sınıflaması aģağıdaki tabloda verilmiģtir. Agrega Darbe Dayanım Sınıflandırması İndeks Değeri ( % ) Çok Yüksek <10 Yüksek Orta Yüksek (Yol kaplamaları için) DüĢük (Yol kaplamaları için zayıf-uygun değil) >35

3 LOS ANGELES AŞINMA DENEYİ Tanım: Darbe dayanımı, standart boyutlardaki kayaçların belirli bir doğrultuda darbelere karģı gösterdiği dirençtir. Kayaç malzemesinin darbe ve aģınma gibi etkilere karģı dayanıklılığının belirlenmesinde kullanılan deney yöntemlerden biri de Los Angeles AĢınma deneyidir. Amaç: Kayaçların kullanım alanına yönelik darbe ve aģınma gibi etkilere karģı gösterdikleri dirençler önemli rol oynamaktadır. Los Angeles aģınma makinesiyle yapılan bu deney, kayacın aģınmaya karģı gösterdiği dayanımı belirleme yönünden önemli bir deneydir. Deney, darbe ve aģınmaya karģı dayanımı açısından kayaç malzemesinin kalitesini araģtırmaya yöneliktir. Deney Cihazı: Los Angeles aģınma deney cihazı aģağıdaki gibidir. Ağır sanayi çeliğinden imal edilmiģ silindir Ģeklinde bir tamburdan oluģmaktadır. Silindir tambur yatay ekseni etrafında dönmektedir. Cihaz otomatik sayaçlıdır ve tanımlanan dönüģ sayısı sonunda otomatik durmaktadır. Cihaz 12 adet çelik 47.6 mm çaplı 430 gr ağırlığında standart aģındırma bilyeleri ile kullanılmaktadır. Genel Bilgi: Kayaç yüzeylerinin aģındırıcı maddelerle sürtünmesiyle oluģan azalmaya aģınma kaybı denir. AĢınma yavaģ tempoda olan fiziksel ve mekanik bir olaydır. (Tekmen, 2006). Darbeli aģınma kaybı esas olarak, bir silindir içinde deney numunesi parçalarının çelik bilyelerle birlikte dönme sırasında yukarıda toplanıp, serbest düģme esnasında çarpmaları sonucu oluģan darbelerle kırılma veya küçük parçaların kopması prensibine dayanmaktadır.

4 Malzeme Özellikleri: ISRM 2007 tarafından önerilen çeģitli elek açıklığı ve agrega numunelerinin ağırlığı aģağıdaki tablolarda iki tür numune boyutu için yer almaktadır. Tablo mm den büyük iri agrega için test örneklerinin derecelenmesi (ISRM, 2007) Tablo mm den küçük iri agrega için test örneklerinin derecelenmesi (ISRM, 2007)

5 Tablo 3. Los Angeles deney karıģımları ve koģulları Yukarıda farklı boyutlar için deney örnekleri mevcut iken genellikle deney için her örnekten yaklaģık 20mm ile 12,5 mm arası elekte kalan 2500gr örnek ile 12,5 mm ile 10.0mm arasında kalan 2500gr kuru örnek alınarak deney yapılmaktadır. Deneyin Yapılışı a) Deney malzemesi ve aģındırıcı toplar Los Angeles deney aletine yerleģtirilir. Makina dakikada devir yapacak bir hızla çalıģtırılır. Devir sayısı, 38 mm den küçük agregalarda 500 dür. 19 mm den büyük agregalarda ise devir sayısı 1000 olmalıdır. Makina çevresel hızı sabit olacak bir Ģekilde dönmeli ve dengelenmelidir. Eğer çelik raflar açısal tip ise dönü yönü aģındırma toplarını rafların dıģ yüzeyinde yakalayacak Ģekilde ayarlanmalıdır. b) Öngörülen dönü tamamlandığında malzeme alttan boģaltılır ve 1,7 mm lik elekten büyük olan malzeme ayrılıp kalanlar bu elekten elenir. Elek üzerinde kalan iri malzeme yıkanır 105 C fırında kurutulur, tartılır. c) Test edilen malzemenin uniformluğu konusunda güvenilir bilgi aynı zamanda, 500 devirlik durumda 100 devir sonra, 1000 devirlik durumda ise 200 devirden sonraki kayıpların ölçülmesi ile de elde edilebilir. Kayıp olan malzemeyi bulmak için 1.7 mm lik elek üstü

6 malzemenin yıkanmaması gerekir. Uniform sertliğe sahip bir malzeme için 100 devir sonrası kayıbın 500 devir sonrası kayıba oranı ya da 200 devir sonrası kayıbın 1000 devir sonrası kayıba oranı 0.20 yi fazla geçmemelidir. Tabii bu iģlemler sırasında malzemenin en ufak bir parçasının dahi kayıp olmamasına özen gösterilmelidir. Örneğin aģınma tozları bile testin tamamlanabilmesi için gerekli olan son 400 ya da 800'lik devirlerde tekrar alet içine konması gerekir (ISRM, 2007). HESAPLAMALAR A) 38 mm den küçük agregalar için (500 devirli deney için); B) 19 mm den büyük agregalar için (1000 devirli deney için); K: AĢınma kaybı G 0 : BaĢlangıçtaki malzeme miktarı (gr) G 100 : 100 devir sonrası 1,7 mm elek üstü malzeme miktarı (gr) G 500 : 500 devir sonrası 1.7 mm elek üstü malzeme miktarı (gr) G 1000 : 1000 devir sonrası 1.7 mm elek üstü malzeme miktarı (gr) TS 706 EN e göre beton agrega olarak kullanılabilecek sınır değeri: Toplam malzeme miktarından, 1.7 mm elek üstünde kalan malzeme miktarı çıkarılarak elek altına geçen malzeme miktarı bulunur. Normalde 1.7 mm elek altı malzeme miktarı, baģlangıçtaki malzeme miktarına bölünerek de aģınma yüzdesi bulunabilir, fakat standart olarak, 1.7 mm elek üstü malzeme yıkanıp, kurutulduktan sonra deneye tabi tutulduğundan, yıkama iģlemi elek üstü malzemeye uygulanabilir.

7 Sorular: 1. Agrega darbe dayanımı deneyine tabi tutulan 510,no gr numunenin deneyden sonra 2.36 mm elek altı 51,no gr olarak tartılmıģtır. Agrega darbe dayanım değerini bulunuz ve dayanım sınıflaması yapınız. 2. AĢağıdaki tabloda Los Angeles aģınma deneyine tabi tutulan malzeme miktarı gösterilmiģtir. Elek Altı Elek Üstü Malzeme Miktarı-gr -38 mm +25,4 mm 1255,no -25,4 mm +19 mm 1250,no -19 mm +9,5 mm 1255,no mm +5,6 mm 1250,no Deneye tabi tutulan malzeme 100 ve 500 devirden sonra 1.7 mm lik elekten geçirilerek elek üstü tartılmıģtır ve sırasıyla 4750,no gr ve 3750,no gr olarak tartılmıģtır. Malzemenin aģınma yüzdesini ve aģınma oranı benzerliğini bulunuz. Not: Sorularda verilen xxx.no kısımlarında, öğrenci numaranızın son iki hanesini ekleyerek iģlemlerinizi yapınız. Deney raporlarını rapor formatına göre oluģturunuz. (Kapak, deney adı, amacı, deneyin yapılıģı ve hesaplamalar)