Soundness Test of Cement सीमेंट में साउंडनेस कैसे पता करते हैं

सीमेंट के सख्त होने के बाद अपने आकार को बनाये रखना बहुत महत्वपूर्ण होता है| ठोस होने के बाद कई बार सीमेंट में फैलाव (expansion) देखा जाता है जिससे उसके आकार में परिवर्तन भी हो जाता है, और यह सीधे तौर पर कंक्रीट की durability पर असर डालता है| सीमेंट के ठोस होने के बाद उसके आयतन (volume) को बनाये रखने की क्षमता को हम Soundness कहते हैं| निर्माण कार्यों में होने वाले सीमेंट के इस्तेमाल से पहले, उसके इस Soundness के गुण को मापना बहुत जरुरी हो जाता है|  

1. साउंडनेस के लिए भारतीय मानक कोड (IS Code for Soundness of cement)
2. साउंडनेस कैसे मापते हैं (How to determine Soundness of cement)
3. साउंडनेस कैसे पता करते हैं (Le Chatlier's Soundness Test of cement)
4. साउंडनेस मापने का महत्व (Significance of Soundness test)

साउंडनेस के लिए भारतीय मानक कोड (IS Code for Soundness of cement)  

पहले हाइड्रोलिक सीमेंट के भौतिक गुणों का मूल्यांकन (physical properties of cement) करने के लिए सभी प्रकार के परिक्षण एक ही कोड (IS कोड 4031) में शामिल किये गए थे| लेकिन भविष्य में कोड में होने वाले संशोधनों के उपयोग की सुविधा के लिए सभी परीक्षणों को अलग-अलग भाग में बाँट दिया गया| इस प्रकार इस कोड को 13 भागों में बांटा गया| इनमें से तीसरा भाग IS Code 4031- Part-3 साउंडनेस को ज्ञात करने के लिए बनाया गया है|  

 

साउंडनेस कैसे मापते हैं (How to determine Soundness of cement)

सीमेंट में Un-Soundness होने के तीन मुख्य कारण होते हैं- 

Lime का अधिक होना, 

Magnesia का अधिक होना या 

Sulphates का ज्यादा मात्रा में होना

 

सीमेंट में Un-Soundness, सतह तक दिखने में काफी समय लेती है, इसलिए Soundness का परिक्षण करते समय accelerated टेस्ट करने होते हैं| ऐसे ही दो टेस्ट हैं Le-chatlier टेस्ट और Autoclave टेस्ट जो IS 4031 Part 3 में बताये गए हैं|  

IS 4031 (Part-3) के अनुसार सीमेंट की साउंडनेस को पता करने के लिए, IS 3535 के अनुसार सीमेंट का सैंपल लिया जाता है और उसे अच्छी तरह मिक्स करते हैं| लेबोरेटरी का तापमान 27 डिग्री +-2 डिग्री सेल्सियस पर रखना होता है और साथ ही Relative humidity 65 प्रतिशत से कम नहीं होनी चाहिए|           

साउंडनेस कैसे पता करते हैं (Le Chatlier's Soundness Test of cement)         

Le Chatlier's तरीके से साउंडनेस पता करने के लिए निम्नलिखित उपकरणों की आवश्यकता होती है:

• Le-Chatlier साँचा (mould) 
• सीमेंट 
• ग्लास शीट 
• मिक्सिंग पैन 
• करणी (trowel)
• वजन नापने का उपकरण (Balance)  
• वाटर बाथ (Water Bath)
• भार (Weight) 

Le-chatlier परिक्षण के लिए इस्तेमाल आने वाला साँचा (mould) IS Code-5514 के अनुसार होना चाहिए| यह mould पीतल (spring brass) का या कोई और उपयुक्त धातु के एक विभाजित सिलेंडर (split cylinder) के रूप में होता है जिसका आंतरिक व्यास (internal diameter) 30mm, ऊंचाई (height) 30mm और मोटाई (thickness) 0.5mm होती है| सिलेंडर के विभाजन के दोनों ओर 165mm के एक indicator जुड़े हुए होते हैं जिनके अंतिम छोर पर नुकीले सिरे (pointed ends) होते हैं (A-A)|    

सीमेंट के साउंडनेस मापने की प्रक्रिया (Procedure for soundness test on cement) 

1. Le-chatlier सांचे और ग्लास शीट को टेस्ट करने से पहले हल्का तेल लगाया जाता है| 
2. IS कोड 4031-part-4 के अनुसार standard consistency वाले पेस्ट में इस्तेमाल होने वाले पानी का 0.78 गुना पानी के साथ एक सीमेंट पेस्ट तैयार किया जाता है| सीमेंट की Standard Consistency जानने के लिए क्लिक करें|   
3. बनाये गए पेस्ट से Le-chatlier साँचा ध्यान से भरा जाता है जिससे सांचे के किनारों को एक साथ रखा जा सके|   
4. एक हल्की तेल लगाई हुई दूसरी ग्लास शीट से सांचे को ढका जाता है और उसके ऊपर हल्का वजन रखते हैं| 
5. इसे तुरंत अगले 24 घंटे के लिए 27 डिग्री सेल्सियस +-2 डिग्री पानी में डूबा कर रख दिया जाता है|
6. 24 घंटे बाद पूरी assembly को पानी से निकालकर Le-chatlier सांचे के indicator के सिरों की दुरी को मापा जाता है (A)| 
7. फिर से इस assembly को 27 डिग्री सेल्सियस +-2 डिग्री पानी में डाला जाता है| पानी का तापमान बढ़ाया जाता है जिससे अगले 27 +-3 मिनट तक पानी उबलने लगे (boiling)| 
8. अगले तीन घंटों के लिए इसे उबलते पानी में ही रखा जाता है| 
9. इसके बाद सांचे को पानी से निकालकर ठंडा होने के लिए छोड़ देते हैं| फिर सांचे के indicator के सिरों की दुरी मापी जाती है(B)|                 

दोनों समय मापी गयी सिरों की दुरी का अंतर सीमेंट का फैलाव दर्शाता है| 

Expansion of Cement = (B-A)

Le-Chatlier तरीके से निकला गया सीमेंट का फैलाव, इसमें मौजूद अधिक free lime के कारण होता है| यह फैलाव आर्डिनरी पोर्टलैंड सीमेंट (OPC), लो-हीट सीमेंट, रैपिड हार्डनिंग सीमेंट के लिए 10mm से अधिक नहीं होना चाहिए, नहीं तो सीमेंट को Un-Sound समझा जाएगा|          

नोट (Soundness Test of Cement) :

• Le-chatlier तरीके से केवल सीमेंट में मौजूद free lime के कारण होने वाले फैलाव (expansion) को परखा जा सकता है|   
• Le-chatlier तरीका सीमेंट में मौजूद magnesia या sulphate के कारण होने वाली अन-साउंडनेस को नहीं पता लगा पाता| 
• IS 4031 (Part-3) में दिए गए आटोक्लेव (Autoclave test) से हम free lime और magnesia दोनों के कारण होने वाली अन-साउंडनेस का पता लगा सकते हैं| 
• सीमेंट में Magnesia की मात्रा सीमित रखने के पीछे (6 प्रतिशत) यही कारण है कि इससे सीमेंट की अन-साउंडनेस बढ़ती है|      
• सीमेंट में flash-set को रोकने के लिए gypsum डाला जाता है| लेकिन इसकी मात्रा भी सीमित करने के पीछे यही कारण है कि अधिक gypsum से सीमेंट में sulphates की मात्रा अधिक हो जाती है जिससे सीमेंट की अन-साउंडनेस बढ़ती है|      
• Sulphates के कारण होने वाली अन-साउंडनेस को जानने के लिए कोई संतोषजनक परीक्षण उपलब्ध नहीं है| लेकिन chemical analysis से इसकी मात्रा का पता लगाया जा सकता है|