EN 196-6: طرق اختبار الأسمنت — الجزء 6

تحديد نعومة الأسمنت

مثال وطني (تركيا): TS EN 196-6 — المتطلبات الفنية تتوافق مع EN 196-6:2018.

---

إشعار قانوني

المعلومات في هذه الصفحة ملخّص أعدّته Vector Scientific Testing Devices بناءً على مراجعة المعيار المعمول به؛ ولا تحلّ محل النص الرسمي للمعيار. للحصول على النص الكامل والملزم، احصل على المعيار من هيئة المعايير المختصة (مثل المعهد الوطني للمعايير، ASTM International، CEN) عبر القنوات الرسمية. لا تتحمل Vector أي مسؤولية عن خسارة مباشرة أو غير مباشرة ناتجة عن الاعتماد على هذا الملخّص.

---

1. الغرض والنطاق

يصف هذا الجزء من EN 196 كيفية تحديد نعومة الأسمنت بثلاث طرق:

1. طريقة الغربلة (90 µm) — تكشف الجسيمات الخشنة فقط. مناسبة لمراقبة الإنتاج؛ ولا تستطيع تمييز المواد شديدة النعومة.
2. طريقة الغربلة النفاثة الهوائية — تقيس المتبقي على مناخل الاختبار بتيار هواء مُشتت. مناسبة للكسور الدقيقة والجسيمات فائقة النعومة المتكتلة (مثل فتحات 63 µm و90 µm)؛ يجب أن تمرّ المادة بشكل أساسي من منخل 2 mm.
3. طريقة نفاذية هواء Blaine — تقيس الزمن t لمرور الهواء عبر سرير مُكبوس وتحسب المساحة السطحية النوعية. مقارنة وليست مطلقة؛ قد لا تناسب أسمنتات غنية بالجسيمات فائقة النعومة — وقد تُطلب الغربلة النفاثة الهوائية كمكمّل.

تنطبق الطرق على الأسمنتات ضمن نطاق EN 197-1 وعلى المواصفات الأخرى التي تشير إليها.

---

2. الطريقة 1 — الغربلة (90 µm)

2.1 الأجهزة والمواد

• منخل الاختبار: إطار أسطواني قطر 150–200 mm، عمق 40–100 mm؛ شبكة بفتحة 90 µm بالضبط من سلك فولاذي مقاوم للصدأ.
• الميزان: دقة قراءة لا تقل عن 10 mg (0.01 g).
• مادة مرجعية: مادة معايرة بمتبقٍ معروف على المنخل، تُخزَّن في حاويات محكمة الإغلاق.

2.2 الإجراء والقبول

تحضير العينة: رجّ الأسمنت في وعاء مغلق دقيقتين، انتظر دقيقتين، ثم حرّك برفق بعصا جافة لكسر التكتلات.

الغربلة: وزن 10.0 g أسمنت (±0.01 g) على المنخل. غربل بحركة دائرية وخطية حتى لا يمرّ مزيد من المادة الناعمة.

التكرار: نفّذ جزأين منفصلين؛ احسب نسب المتبقي R₁ وR₂. إذا تجاوز |R₁ − R₂| 1 % (مطلق)، غربل جزءًا ثالثًا وأبلغ متوسط الثلاثة.

عامل المنخل (F): افحص المنخل بمادة مرجعية كل 100 اختبار. احسب F = R₀ / P (المتبقي المعروف R₀، كتلة المرجع P). يجب أن يقع F ضمن 1.00 ± 0.20.

---

3. الطريقة 2 — الغربلة النفاثة الهوائية

يحدّد المعيار الغربلة النفاثة الهوائية لنعومة الأسمنت عندما تكون الغربلة الميكانيكية غير كافية أو عندما يجب الإبلاغ عن توزيع حجم الجسيمات للتكتلات الدقيقة.

المبدأ: فراغ مُتحكَّم فيه يسحب الهواء عبر فوهة دوّارة فوق منخل الاختبار، فيفكك التكتلات بحيث تمرّ الجسيمات الأصغر حجمًا فقط.

الاستخدام النموذجي:

• كسور الأسمنت الدقيقة وفائقة النعومة (مناخل اختبار 63 µm، 90 µm).
• فحص تكميلي عندما لا تُعطي Blaine نتائج ذات معنى للمواد فائقة النعومة.
• نفس مناخ المختبر لاختبارات الأسمنت الأخرى: 20 ± 2 °C، RH ≤ 65 %.

غالبًا ما تُجرى الغربلة النفاثة الهوائية في مختبرات على محلّل من نوع Alpine بمناخل اختبار 200 mm وتحكم في الفراغ قابل للتتبع — راجع المعدات المتوافقة أدناه.

---

4. الطريقة 3 — نفاذية هواء Blaine

4.1 ظروف المختبر

• درجة الحرارة: 20 ± 2 °C في المختبر.
• الرطوبة النسبية: لا تتجاوز 65 %.
• يجب أن تصل جميع مواد الاختبار والمعايرة إلى درجة حرارة المحيط قبل الاستخدام.

4.2 الأجهزة (أساسيات الشكل 1)

• خلية النفاذية: أسطوانة قائمة من فولاذ مقاوم للصدأ؛ يجب أن يكون الوصل المخروطي إلى المانومتر محكمًا هوائيًا (وصلة ISO 383 19/34 حيث يُحدَّد).
• القرص المثقوب: قرص فولاذي بـ 30–40 ثقبًا قطر كل منها 1 mm.
• الكباس (المكبس): عند إدخاله يترك بالضبط H = 15 ± 1 mm بين القرص ووجه الكباس؛ قناة مسطحة على الحافة لتفريغ الهواء.
• سائل المانومتر: سائل متطاير، غير ممتص للرطوبة، منخفض اللزوجة (مثل dibutyl phthalate أو زيت معدني ناعم). محاذاة السطح المنحني مع أدنى خط على المقياس (الخط 11).

---

5. تحضير السرير (حرج)

للأسمنتات القياسية المسامية المستهدفة للسرير e = 0.500.

كتلة الأسمنت في الخلية (m₁):

m₁ = (1 − e) · ρ · V = 0.500 · ρ · V

• ρ — كثافة الأسمنت (g/cm³) من البايكنومتر.
• V — حجم حجرة السرير في الخلية.

قاعدة الكبس: أدخل الكباس برفق. بعد استقرار الرأس، اسحب الكباس 5 mm، أدر 90°، واضغط مجددًا. لا تضغط بقوة — يجب ألا تتجاوز القوة القصوى ضغط الإبهام المريح. اسحب الكباس ببطء.

الأسمنت شديد النعومة: إذا لم يستقر الكباس عند e = 0.500 أو ارتد عند الإفلات، استخدم مسامية أعلى e₁ تُحدَّد تجريبيًا وأعد حساب m₁.

---

6. تشغيل اختبار النفاذية

1. ثبّت الخلية في المقعد المخروطي (شحوم خفيف إن لزم للإحكام).
2. أغلق الأعلى، افتح الصمام، وارفع السائل إلى العلامة العليا (الخط 8) بكرة مطاطية. أغلق الصمام وتحقق من استقرار المستوى (فحص التسرب).
3. افتح السدادة العلوية؛ عندما يصل السائل إلى الخط 9 ابدأ ساعة الإيقاف؛ أوقف عند الخط 10.
4. سجّل الزمن t بدقة 0.2 s ودرجة الحرارة بدقة 1 °C.
5. كرّر على نفس السرير، أو حضّر سريرًا جديدًا — قياسان لكل سرير، أربع قراءات إجمالية (سريران × تشغيلان، أو ما يعادله حسب إجراءاتكم).

---

7. المعايرة وثابت الجهاز (K)

عاير بـ أسمنت مرجعي (رمل Blaine / CRM) بمساحة سطحية نوعية معروفة للحصول على ثابت الجهاز K.

أعد المعايرة لحجم السرير وK عند:

• بعد كل 1000 اختبار؛
• تغيير سائل المانومتر؛
• تغيير نوع ورق الترشيح؛
• استبدال أنبوب زجاج المانومتر؛
• ظهور انحراف منهجي على أسمنت مرجعي ثانوي.

---

8. الحساب والإبلاغ

8.1 الصيغة العامة

المساحة السطحية النوعية S (cm²/g) من القيم المرجعية ولزوجة الهواء η:

S = (S₀·ρ₀·√η₀) / (ρ·√η) · (√e³·(1−e₀)) / (√e₀³·(1−e)) · √t / √t₀

عندما يستخدم الأسمنت المرجعي والاختبار كلاهما e = e₀ = 0.500:

S = (524.2 · K · √t) / ρ

8.2 القبول والدقة

• اختبارات متوازية على نفس العينة: فرق ≤ 1 % (شامل) — تُقبل النتيجة؛ وإلا أعد الاختبار.
• أبلغ S مقربًا إلى أقرب 10 cm²/g.
• التكرار (انحراف معياري): نحو 50 cm²/g.
• إعادة الإنتاج (بين المختبرات): نحو 100 cm²/g.

---

9. ملاحظات عملية

1. الغربلة مقابل النفاث الهوائي مقابل Blaine: استخدم غربلة 90 µm لتنبيهات الجسيمات الخشنة؛ الغربلة النفاثة الهوائية لتوزيع حجم الجسيمات الدقيقة وعندما تكون Blaine غير حاسمة؛ Blaine لتتبع اتساق الطحن مقابل أسمنت مرجعي.
2. معدات النفاث الهوائي: مناخل النفاث تحت الضغط السلبي (مثل Vector VTR-1014 Alpine) تفكك الدقائق المتماسكة التي لا يستطيع الهزّاز الميكانيكي تصنيفها بموثوقية.
3. معدات Blaine الآلية: يجب التحقق منها مقابل الإجراء اليدوي المرجعي وK القابل للتتبع.
4. جودة السرير: الكبس الشديد والرطوبة والخلايا البالية هي الأسباب الرئيسية لانحراف Blaine بين الورديات.
5. أسمنتات فائقة النعومة: عندما تكون Blaine غير موثوقة، استخدم الغربلة النفاثة الهوائية وفق المعيار الكامل وإجراءاتكم المعتمدة.
6. مختبرات الولايات المتحدة: لسير عمل ASTM (غرفة 23 °C، تكرار 3.4 % لمشغّل واحد، NIST SRM 114)، راجع ملخّص ASTM C204.

---

هذا المستند ملخّص شامل لـ EN 196-6:2018 (قد تنطبق عناوين وطنية مثل TS EN 196-6 في منطقتكم). للاستخدام الرسمي، راجع المعيار الصادر عن هيئة المعايير الوطنية لديكم (مثل TSE لتركيا).