ما هو التجمد والذوبان؟
اختبار التجميد/الذوبان هو اختبار يتم فيه تجميد عينة مشبعة بالماء بشكل متكرر وإذابتها لتقييم الضرر الناجم عن توسع الماء في المسام. وهو مؤشر المتانة لمواد البناء.
الغرض من التجمد والذوبان
والغرض من ذلك هو التحقق من أن مواد البناء المسامية المستخدمة في الهواء الطلق تقاوم التدهور في المناخات الباردة.
على أي منتجات يُطبَّق التجمد والذوبان؟
- العناصر الخرسانية والسابقة الصب
- الحجر الطبيعي والركام
- الطوب والسيراميك
- الجص والملاط
- مواد رصف الطرق
في أي قطاعات يُستخدم التجمد والذوبان؟
المواصفات المتعلقة بـ التجمد والذوبان
- EN 1367-1
- ASTM C666
- EN 12371
- EN 1338
- TS EN 13748
شروط التجمد والذوبان
- دورة
- درجات حرارة التجميد والذوبان والأوقات المحددة في المعيار
- Doygunluk
- يتم تشبع العينات بالماء قبل الاختبار
- عدد الدورات
- محددة في المواصفات (على سبيل المثال، 10، 25، 56، 300 دورة)
- بيئة
- التجميد في الهواء أو الماء. يحدد الطريقة القياسية
جهاز التجمد والذوبان
- غرفة التجميد والذوبان
- إعداد تشبع الماء
- توازن الدقة
- آلة اختبار قوة الضغط (لقياس ما بعد الدورة)
متطلبات العينة لـ التجمد والذوبان
- يتم إعداد حجم العينة وفقًا للمعايير ذات الصلة
- ويجب قياس الكتلة الأولية والقوة إذا لزم الأمر
- ويجب إحضار العينات إلى درجة التشبع قبل الاختبار
- عموما ثلاث عينات على الأقل لكل مجموعة
مدة التجمد والذوبان
يعتمد على عدد الدورات. يستغرق البرنامج المكون من 56 دورة بضعة أسابيع، ويستغرق البرنامج المكون من 300 دورة أشهرًا.
إجراء التجمد والذوبان
- 1يتم إحضار العينات إلى درجة التشبع وقياس كتلتها.
- 2يتم تحميل برنامج الدورة في الغرفة.
- 3يتم تشغيل العدد المحدد من دورات التجميد والذوبان.
- 4يتم إجراء الفحص البصري وقياس الكتلة على فترات زمنية محددة.
- 5في نهاية البرنامج، يتم حساب فقدان الكتلة، وإذا لزم الأمر، فقدان القوة.
معايير قبول التجمد والذوبان
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج باعتباره الحد الأقصى لنسبة فقدان الكتلة أو الحد الأقصى لفقد القوة.
تقييم النتائج
يتم تقييم فقدان الكتلة وقياس السطح وفقدان القوة معًا. يتم تسجيل التشققات وتشظي الحواف بشكل منفصل.
تقرير التجمد والذوبان
- المعيار والطريقة المطبقة
- شروط الدورة والعد
- الجماهير الأولية والنهائية
- نسب فقدان الكتلة والقوة
- التفتيش البصري والصور
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- تنظيم منتجات البناء (CPR)
- معايير منتجات مواد البناء
اختبارات بيئية ومناخية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار التجمد والذوبان؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر الاختبارات البيئية ما إذا كان المنتج يتحمل عوامل بيئية مثل الحرارة والرطوبة والضغط والإشعاع الشمسي والغبار والماء والأجواء المسبِّبة للتآكل. والهدف ليس كسر المنتج بل استحضار الظروف التي سيواجهها طوال عمره بشكل مسرَّع.
تُشتق ملفات الاختبار من التعرض الفعلي للمنتج، وهذا الاشتقاق هو العمل الهندسي الحقيقي لهذا المجال. فجهاز يعمل في مكتب مغلق وآخر مثبَّت على عمود لا يُختبران بالملف نفسه. وتُحدد سلسلة IEC 60068 طرقًا عامة، وMIL-STD-810 ملفات عسكرية، وRTCA DO-160 ملفات طيران، وسلسلة ISO 16750 ملفات سيارات قائمة على الموقع. ويُنتج الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف تكلفة غير ضرورية وثقة زائفة معًا.
تُحاكي اختبارات الحرارة ثلاث ظواهر منفصلة، وتُنتج كل منها نمط عطل مختلفًا. تختبر الحرارة العالية/المنخفضة الثابتة قدرة المادة على العمل عند تلك الحرارة. وتُحدث دورة الحرارة إجهادًا عند وصلات المواد ذات معاملات التمدد المختلفة - وهنا تظهر تشققات اللحام. وتُكثِّف الصدمة الحرارية هذا التأثير عبر انتقال مفاجئ.
وثمة تمييز أيضًا في اختبار الرطوبة. فالحرارة الرطبة الثابتة تُظهر انتشار الرطوبة داخل المادة وتأثيرها على خصائص العزل. أما الحرارة الرطبة الدورية فتُحدث تكاثفًا: إذ تتكون قطرات الماء على السطح المُبرَّد، وهذا أشد عنفًا بكثير من الرطوبة الجافة. ويظهر نفاذ الماء إلى الأغلفة وزيادة تيار التسرب والتآكل عادةً في الاختبار الدوري.
تُعد الحماية من الغبار والماء مجال عمل منفصلاً ويُعبَّر عنها برمز IP. والنقطة الجديرة بالذكر هنا أن اختبار IP ليس اختبار متانة: فهو يُظهر توفر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة، لا مقاومة الغمر طويل الأمد أو الغسل بالضغط.
أكثر الأخطاء شيوعًا في هذه العائلة هو ترجمة نتيجة اختبار مباشرة إلى تنبؤ بالعمر. فالاختبارات المسرَّعة مصممة للمقارنة والتحقق من التصميم؛ ولا يمكن إنشاء تحويل موثوق بين ساعات الحجرة وسنوات الميدان إلا بنموذج تسريع خاص بالمادة ومعايَر وفق بيانات ميدانية.
تُحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار. فإبقاء المنتج في حجرة حرارية ثم تشغيله لا يُظهر ما حدث أثناء الاختبار. وفي التطبيقات الحرجة، يُشغَّل المنتج طوال الاختبار وتُراقَب معاييره؛ ولا يمكن رصد الأعطال المتقطعة التي تظهر وتختفي إلا بهذه الطريقة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
درجة حرارة
الحرارة الجافة والبرودة وتغيّر درجة الحرارة والصدمة الحرارية؛ ملفات ثابتة ودورية.
رطوبة
الحرارة الرطبة الثابتة والحرارة الرطبة الدورية؛ والدورات المصحوبة بتكثف أكثر شدة.
الماء والغبار
اختبارات الحماية IP: التنقيط والرش والنفاثات والغمر والإحكام ضد الغبار.
الإشعاع والشيخوخة
التقادم المسرَّع بقوس الزينون والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، ومحاكاة الإشعاع الشمسي.
الضغط والارتفاع
اختبارات الضغط المنخفض (الارتفاع) والتغير السريع للضغط.
الغلاف الجوي المسبِّب للتآكل
رذاذ الملح، وتآكل الغازات المختلطة المتدفقة (محاكاة الأجواء الصناعية)، واختبارات العفن والفطريات.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة الاختبار إلى عمر ميداني؛ والتحويل الذي يتم دون نموذج تسريع مضلِّل.
- يُنتج تغيّر دورة درجة الحرارة ودرجة الحرارة الثابتة أنماط عطل مختلفة؛ ولا يحل أحدهما محل الآخر.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى الأعطال المتقطعة غير مرئية؛ وتحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار.
- لا تُعد الحماية IP دليلاً على المتانة؛ بل تُظهر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة.
- يزيد الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف التكلفة ويمنح ثقة زائفة.
- يؤثر ترتيب التثبيت والتوجيه على النتيجة؛ ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم والتأهيل
- إعلان فئة الحماية ونطاق درجة حرارة التشغيل
- إعادة إنتاج الأعطال الميدانية في المختبر وتحليل السبب الجذري
- اعتماد مكونات المورد
- قرارات مدة الضمان وشروط التخزين
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول التجمد والذوبان
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع التجمد والذوبان؟
تم تنفيذ التجمد والذوبان في النطاق EN 1367-1, ASTM C666, EN 12371, EN 1338 و TS EN 13748. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها التجمد والذوبان؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على العناصر الخرسانية والسابقة الصب, الحجر الطبيعي والركام, الطوب والسيراميك, الجص والملاط و مواد رصف الطرق. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ التجمد والذوبان؟
المعلمات المحددة هي: دورة — درجات حرارة التجميد والذوبان والأوقات المحددة في المعيار, Doygunluk — يتم تشبع العينات بالماء قبل الاختبار و عدد الدورات — محددة في المواصفات (على سبيل المثال، 10، 25، 56، 300 دورة). الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ التجمد والذوبان؟
يتم إعداد حجم العينة وفقًا للمعايير ذات الصلة, ويجب قياس الكتلة الأولية والقوة إذا لزم الأمر و ويجب إحضار العينات إلى درجة التشبع قبل الاختبار. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق التجمد والذوبان؟
يعتمد على عدد الدورات. يستغرق البرنامج المكون من 56 دورة بضعة أسابيع، ويستغرق البرنامج المكون من 300 دورة أشهرًا. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة التجمد والذوبان التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج باعتباره الحد الأقصى لنسبة فقدان الكتلة أو الحد الأقصى لفقد القوة.