صُمم جهاز اختبار الانضغاط أحادي المحور للعينات الأسطوانية من خلطات الأسفلت لتحديد مقاومة الانضغاط وسلوك التشوه لعينات أسطوانية الشكل من خلطات الأسفلت في ظل ظروف التحميل أحادي المحور. ويُستخدم هذا الجهاز على نطاق واسع في الاختبارات المعملية لتقييم الخصائص الميكانيكية، والاستقرار الهيكلي، وأداء تحمل الأحمال لخلطات الأسفلت في مجال هندسة الطرق.

جهاز اختبار الضغط أحادي المحور للخلطة الأسفلتية

الموديل: TD713-2

أولاً: مقدمة عن المنتج

تُطبَّق هذه المعدات وفقاً للمواصفة JTG E20 بعنوان "إجراءات اختبار الخلطات الإسفلتية القائمة على الإسفلت لأعمال هندسة الطرق السريعة" (T0713-2000، وT0715-2025، وT0716-2025). كما تستند أيضاً إلى معايير دولية، مثل AASHTO T322، وASTM D1074، وسلسلة المعايير EN 12697.

تتبنى آلة الاختبار هذه تصميماً متكاملاً يجمع بين الوحدة الرئيسية ونظام التحكم، وتتميز بتصميم ثنائي الحساسات مدعوم بنظام مؤازر (Servo system)؛ مما يتيح لها التحكم بدقة متناهية في أي معدل للتحميل. وبالإضافة إلى إجراء الاختبارات الميكانيكية الشائعة على خلطات الأسفلت، يمكن استخدامها أيضاً - بالاقتران مع ملحقات وأدوات متنوعة - لتحديد مقاومة الضغط غير المحصور، ومقاومة الشد غير المباشر (اختبار الشق)، واختبار نسبة التحمل (بما في ذلك قياس الانتفاخ عند الغمر) لعينات جيوتقنية مختلفة. كما يمكن توظيفها لتحديد الاستقرار الحراري وخصائص مقاومة الانسياب اللدن لخلطات الأسفلت — أي قيمتي الاستقرار والانسياب (اختبار مارشال) — فضلاً عن العديد من الاختبارات الأخرى التي تتطلب تطبيق أحمال عمودية.

II. المعايير الفنية:

1. معدل الارتفاع: (50 ± 5) مم/دقيقة

2. قطر اللوح الضاغط: (102 ± 0.2) مم

3. الضغط الأقصى: 50 كيلونيوتن، بدقة 1%

4. نطاق معدل التدفق: 0 - 15.00 مم، بدقة ± 0.1 مم

5. درجة الحرارة المحيطة: ≤ 30 درجة مئوية

6. الرطوبة النسبية: ≤ 85%.

7. استهلاك الطاقة: لا يتجاوز 700 واط.

8. الأبعاد: 70 × 50 × 90 مم.

9. الوزن الصافي: 100 كجم.

10. مصدر الطاقة: 220 فولت.

III. ميزات المنتج:

1. تحكم دقيق في التحميل: يعتمد النظام على محركات مؤازرة (Servo motors) أو وحدات دفع هيدروليكية لتنفيذ عمليات التحميل، مما يتيح إمكانية تطبيق أنماط تحميل متعددة، مثل التحكم في القوة، والتحكم في الإزاحة، والتحكم في الانفعال.

2. تحكم فائق في درجة الحرارة: تشتمل التكوينات القياسية للجهاز على غرفة ذات درجة حرارة ثابتة أو نظام حمام مائي؛ حيث يتراوح نطاق التحكم في درجة الحرارة عادةً ما بين -30 درجة مئوية و80 درجة مئوية، بدقة تبلغ ±0.5 درجة مئوية، مما يتيح محاكاة خصائص المواد في ظل ظروف مناخية متباينة.

3. توافق عالٍ مع العينات: يدعم العينات الأسطوانية القياسية، ويمكن توسيع نطاق استخدامه ليشمل العينات المنشورية أو غيرها من العينات ذات الأحجام غير القياسية من خلال استبدال أدوات التثبيت.

4. معالجة ميسرة للبيانات: مزود ببرمجيات احترافية تتيح الحصول على البيانات في الوقت الفعلي، والرسم التلقائي لمنحنيات الإجهاد-الانفعال، والحساب الآلي للمعاملات ذات الصلة. كما يمكن تصدير البيانات إلى صيغ Excel وPDF وغيرها، فضلاً عن توافقها مع أنظمة إدارة معلومات المختبر (LIMS).

5. تشغيل آمن ومريح: يتميز الجهاز بشاشة لمس ملونة أو واجهة تحكم حاسوبية توفر إرشادات رسومية لعملية التشغيل. كما يتسم إطار التحميل بصلابة كافية.

6. مزود بأجهزة للحماية من الحمل الزائد؛ وتحتوي حجرة التحكم في درجة الحرارة على وظائف مدمجة للإنذار عند تجاوز الحد الأقصى لدرجة الحرارة وللحماية من التسرب.

رابعاً: مجالات التطبيق ونطاق الاختبار

يُستخدم هذا الجهاز على نطاق واسع في هندسة الطرق السريعة، وأبحاث مواد الطرق، ومؤسسات اختبار المرور، ومختبرات الأبحاث الجامعية. ويمكن استخدامه لتقييم الخصائص الميكانيكية لخلطات الأسفلت والمواد الجيوتقنية ذات الصلة. وتشمل تطبيقاته الرئيسية ما يلي:

أبحاث أداء مواد رصف الأسفلت للطرق السريعة والطرق الحضرية؛

تحليل القوة الهيكلية وخصائص التشوه لخلطات الأسفلت؛

تصميم خلطات مواد الرصف والتحقق من أدائها؛

اختبار مقاومة الانضغاط غير المحصور للمواد الجيوتقنية؛

أبحاث حول مقاومة الرصف للتشقق، ومقاومته للتخدد، وتقييم استقراره.

خامساً: توسعة النظام والوظائف الاختيارية

لتلبية مختلف الاحتياجات التجريبية، يمكن توسعة هذا الجهاز بإضافة وحدات وظيفية متعددة:

وحدة اختبار المعامل الديناميكي؛

ملحق اختبار مقاومة التشقق في درجات الحرارة المنخفضة؛

تجهيزة اختبار الشد غير المباشر (الشد الانشطاري)؛

جهاز اختبار نسبة التحمل (CBR)؛

نظام متعدد القنوات لاكتساب البيانات؛

وظيفة إدارة البيانات السحابية والمراقبة عن بُعد (اختياري)