Los Angeles Abrasion Test

 

هل تساءلت يومًا عن سر متانة الطرق والمنشآت الخرسانية؟

كمهندسين، نعلم أن جودة المواد هي حجر الزاوية في أي مشروع ناجح. فماذا لو أخبرتك أن هناك اختبارًا حيويًا يضمن لك صخرة أساس قوية لا تتزعزع؟

نتحدث اليوم عن تجربة لوس أنجلوس للتآكل (Los Angeles Abrasion Test)، وهي ليست مجرد تجربة معملية، بل هي مقياس حاسم لقلب البنية التحتية لدينا: الركام!

ما هي تجربة لوس أنجلوس ولماذا هي مهمة؟

تخيل ركامًا يتعرض باستمرار لاحتكاك إطارات السيارات وصدمات حركة المرور اليومية. هل سيصمد؟ هذا بالضبط ما تخبرنا به تجربة لوس أنجلوس!

هذا الاختبار القياسي يحدد مقاومة الركام للتآكل، الاهتراء، والصدمات. ببساطة، يقيس مدى صلابة ومقاومة الركام للتحطم والتفتت تحت الظروف القاسية. كلما قلت نسبة التآكل، زادت جودة الركام ومتانته، مما يعني عمرًا أطول وأداءً أفضل لمشاريعنا!

رحلة الركام داخل آلة لوس أنجلوس: خطوة بخطوة

دعونا نتعمق في آلية هذا الاختبار المثير:

* الأدوات الأساسية:

* جهاز لوس أنجلوس: أسطوانة فولاذية ضخمة (قطرها حوالي 710 ملم وطولها 510 ملم) مزودة برف داخلي.

* كرات فولاذية: كرات من الحديد الزهر بأحجام وأوزان محددة، تعمل كعوامل كشط وصدم.

* ميزان حساس، فرن تجفيف، ومناخل قياسية (أهمها منخل 1.70 ملم).

* تحضير العينة:

* نأخذ عينة ممثلة من الركام الخشن، نغسلها جيدًا ونجففها تمامًا في الفرن حتى نضمن إزالة كل الرطوبة.

* نصنف العينة عبر المناخل للحصول على تدرج حبيبي ووزن محدد (عادةً 5 كجم أو 10 كجم حسب المواصفات).

* الاختبار الحاسم:

* نضع العينة والكرات الفولاذية داخل الأسطوانة ونغلقها بإحكام.

* تدور الأسطوانة بسرعة ثابتة (30-33 دورة/دقيقة) لعدد محدد من الدورات (عادة 500 دورة للمواد الخرسانية أو 1000 دورة لتطبيقات أخرى).

* أثناء الدوران، يرفع الرف الداخلي الركام والكرات، ثم يسقطها، مما يولد صدمات قوية وحركة طحن مكثفة تؤدي إلى تآكل الركام وتكسره.

* النتائج النهائية:

* بعد انتهاء الدورات، نفرغ المحتويات ونفصل الكرات الفولاذية.

* نغسل الركام المتبقي وننخله عبر منخل 1.70 ملم. هذه هي اللحظة الحاسمة! كل ما يمر عبر هذا المنخل يعتبر مواد متآكلة وغير مرغوب فيها.

* نجفف الركام المحتجز على المنخل ونزنه بدقة (W_{retained}).

الحساب والتفسير: الأرقام لا تكذب!

تُحسب نسبة التآكل (Los Angeles Abrasion Value) ببساطة كنسبة مئوية من الوزن الأصلي للعينة التي تحولت إلى حبيبات أصغر من 1.70 ملم:

\text{نسبة التآكل (٪)} = \frac{W_{original} - W_{retained}}{W_{original}} \times 100

كلما كانت هذه النسبة أقل، كلما كان الركام أفضل وأكثر مقاومة للتآكل والصدمات!

المواصفات الهندسية تضع حدودًا صارمة لهذه النسبة؛ فالركام المستخدم في الخرسانة عالية المقاومة يختلف عن ذاك المستخدم في طبقات الطرق الدنيا. فمثلاً:

* خرسانة عالية الأداء: قد لا تتجاوز 30%.

* طبقات أساس الطرق: قد تصل إلى 40%.

* طبقات تحت الأساس: قد تصل إلى 50%.

لماذا يجب أن تهتم كمهندس؟

* ضمان الجودة: تتأكد من مطابقة الركام للمواصفات، مما يضمن طول عمر المشروع.

* التنبؤ بالأداء: تمنحك فكرة واضحة عن مدى صمود المواد أمام تحديات الزمن والاستخدام.

* قرارات تصميمية واقتصادية أفضل: تساعدك في اختيار المواد المناسبة بأفضل تكلفة وجودة.

* مراقبة الجودة المستمرة: جزء لا يتجزأ من أي نظام جودة احترافي.

للمهندسين الطموحين: مراجع لا غنى عنها!

إذا أردت التعمق أكثر في علم المواد والركام، أنصحك بهذه المراجع القيمة:

* "Concrete Materials Technology" by Surendra P. Shah and Sidney Mindess

* "Properties of Concrete" by A.M. Neville

* "Highway Engineering" by Paul H. Wright and Karen K. Dixon (لفهم تطبيقات الركام في الطرق)

* "Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine" (ASTM C131) – المرجع الأساسي للاختبار.

* "Standard Test Method for Resistance to Degradation of Large-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine" (ASTM C535) – للمقاسات الكبيرة.