Δοκιμές – Εξοπλισμός
Εδαφομηχανική
Εργαστηριακές Δοκιμές
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποίαν υπολογίζεται η φυσική υγρασία που περιέχει εδαφικό μίγμα, προσδιορίζοντας την ποσότητα του νερού που αυτό περιέχει σε σχέση με το βάρος του στην ξηρή κατάσταση.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποίαν προσδιορίζεται η υγρασία που πρέπει να έχει ένα εδαφικό μίγμα για να περάσει από την πλαστική στην υδαρή κατάσταση (LL). Για την εκτέλεση της δοκιμής χρησιμοποιείται μια τυποποιημένη συσκευή, γνωστή ως συσκευή Casagrande.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποίαν προσδιορίζεται το όριο πλαστικότητας (Plasticity limit , PL) , που είναι το ποσοστό υγρασίας στο οποίο το εδαφικό μείγμα μεταβαίνει από την ημιστερεά στην πλαστική κατάσταση και μπορεί να κυλινδρωθεί σε ραβδίσκο διαμέτρου 3 mm χωρίς αυτός να σπάει. Η δοκιμή αυτή απαιτεί αρκετή πείρα από την μεριά του εργαστηριακού και έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς πλαστικά εδάφη υπό την επίδραση νερού έχουν την ιδιότητα να διογκώνονται και να χάνουν τις μηχανικές αντοχές τους, με ό,τι αυτό συνεπάγεται για την δυνατότητα θεμελίωσης μιας κατασκευής πάνω τους.
Γενικά, οι φάσεις από τις οποίες διέρχεται το εδαφικό μείγμα κατά την αύξηση της υγρασίας του είναι κατά σειρά η ημιστερεά, η πλαστική και η υδαρή. Το διαχωριστικό σημείο μεταξύ των δύο πρώτων είναι το όριο πλαστικότητας και των δύο τελευταίων το όριο υδαρότητας.
Ο δείκτης πλαστικότητας ( Plasticity index , PI ) προσδιορίζεται από την σχέση : PI = LL – PL, και εκφράζει το εύρος της περιεχομένης υγρασίας στο οποίο το εδαφικό μείγμα παραμένει πλαστικό.
Εργαστηριακή διαδικασία κατά την οποία κοσκινίζεται (με τη βοήθεια μηχανικής κοσκινίστρας ή όχι) το δείγμα, μετρούνται τα βάρη του συγκρατούμενου κλάσματος σε κάθε κόσκινο και προκύπτουν οι σχετικές αναλογίες ανά άνοιγμα βροχίδας (κοκκομετρία). Η ανάλυση περιγράφεται με το διάγραμμα κοκκομετρικής διαβάθμισης, που έχει λογαριθμική μορφή και δίνει εποπτική εικόνα της σύνθεσης του δείγματος.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποίαν εδαφικό δείγμα αναλύεται στα κλάσματά του με πλύση και κοσκίνισμα, για να απομονωθεί στη συνέχεια το υλικό το λεπτότερο του κόσκινου Νο.200 (παιπάλη) και να προσδιοριστεί η αναλογία του (κατά βάρος) στο συνολικό δείγμα.
Εργαστηριακή δοκιμή με την οποία διαπιστώνεται η παρουσία στα αδρανή υλικά επιβλαβών ποσοτήτων αργίλου, που προκαλούν διόγκωση μετά από κορεσμό του αδρανούς με νερό.
Δοκιμή κατά την οποίαν εδαφικό υλικό, του οποίου ζητείται ο βαθμός συμπύκνωσης στο πεδίο, ελέγχεται με την μέθοδο αυτήν για τον προσδιορισμό της μέγιστης πυκνότητας (συμπύκνωσης) που μπορεί να επιτευχθεί στο εργαστήριο. Για την πρότυπη δοκιμή Proctor χρησιμοποιείται πρότυπος κόπανος και μήτρες, όπου το εδαφικό υλικό συμπυκνώνεται σε ορισμένο αριθμό στρώσεων και με ορισμένο αριθμό κτύπων κάθε φορά, μετρώντας σε κάθε επανάληψη την πυκνότητα που επιτυγχάνεται και την αντίστοιχη υγρασία. Η καμπύλη που προκύπτει είναι η καμπύλη Proctor και το τοπικό της μέγιστο είναι η ζητούμενη τιμή.
Η τροποποιημένη μέθοδος Proctor δημιουργήθηκε μετά τη διαπίστωση ότι με την εξέλιξη της τεχνολογίας των μηχανημάτων και μεθόδων συμπύκνωσης τα αποτελέσματα που έδινε η πρότυπη μέθοδος ήταν υπερβολικά υψηλά, ξεπερνώντας συχνά το 100%. Η τροποποιημένη μέθοδος Proctor διαφέρει από την πρότυπη ως προς το βάρος του κοπάνου που χρησιμοποιείται.
Επί τόπου δοκιμές
Εργοταξιακή δοκιμή κατά την οποίαν προσδιορίζεται η πυκνότητα μιας συμπυκνωμένης εδαφικής μάζας (π.χ. στρώση επιχώματος ή στρώση οδοστρωσίας) συγκρίνοντάς την με την μέγιστη που μπορεί να επιτευχθεί εργαστηριακά (Proctor) και καθορίζοντας έτσι τον βαθμό συμπύκνωσής της. Η πυκνότητα της εδαφικής μάζας υπολογίζεται από τον γνωστό λόγο μάζας προς όγκο, όπου η μάζα [ kg ] βρίσκεται με ζύγιση στο εργαστήριο και ο όγκος [ l ] με ογκομέτρηση στο πεδίο ίσου όγκου καθαρής άμμου συγκεκριμένων παραμέτρων (που θεωρείται ασυμπίεστη) και της οποίας το φαινόμενο ειδικό βάρος είναι γνωστό (μέθοδος άμμου-κώνου) .
Η μέτρηση της υγρής πυκνότητας βασίζεται στην εξασθένηση της ακτινοβολίας γ, όταν διέρχεται από ένα συνεχές μέσο όπως το έδαφος. Στη μέθοδο της απευθείας μετάδοσης, η πηγή (source) της ακτινοβολίας γ, τοποθετείται σε γνωστό βάθος μέχρι 300mm (12in) και ο ανιχνευτής (detector) βρίσκεται στην επιφάνεια. Στη μέθοδο της οπισθοσκέδασης, η πηγή και ο ανιχνευτής της ακτινοβολίας γ (για τη μέτρηση της πυκνότητας) και η πηγή και ο ανιχνευτής των νετρονίων (για τη μέτρηση της υγρασίας) βρίσκονται στην επιφάνεια του εδάφους. Η μέθοδος της απευθείας μετάδοσης είναι η προτεινόμενη μέθοδος για τον προσδιορισμό της πυκνότητας.
Η υγρή πυκνότητα προσδιορίζεται συγκρίνοντας τον ανιχνευόμενο ρυθμό ακτινοβολίας γ με προκαθορισμένα δεδομένα από τη διακρίβωση του οργάνου. Η υγρασία προσδιορίζεται από εξασθένιση των υψηλής ενέργειας νετρονίων από τα άτομα υδρογόνου που βρίσκονται (κυρίως) στα μόρια του νερού. Η ξηρή πυκνότητα του εδάφους προσδιορίζεται αφαιρώντας την προσδιοριζόμενη ποσότητα νερού ανά μονάδα όγκου από την υγρή πυκνότητα. Στη συσκευή Humboldt HS-5001EZ122, αυτό γίνεται αυτόματα και έτσι η συσκευή δίνει απευθείας μετρήσεις ξηρής πυκνότητας και υγρασίας.
Η μέθοδος είναι χρήσιμη διότι είναι γρήγορη, μη καταστροφική και κατάλληλη για επί τόπου μετρήσεις της υγρής πυκνότητας και της περιεχόμενης υγρασίας εδαφών, καθώς επίσης και για τον προσδιορισμό της ξηρής πυκνότητας. Επίσης, η μη καταστροφική φύση της, επιτρέπει επαναληπτικές μετρήσεις σε ένα δείγμα εδάφους και στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων.
Ασφαλτικά υλικά & Ασφαλτομίγματα
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποία προσδιορίζεται το ποσοστό της ασφάλτου που περιέχεται στο υπό έλεγχο ασφαλτόμιγμα, για να διαπιστωθεί κατά πόσο αυτό συμφωνεί με τις προβλέψεις της Μελέτης Σύνθεσής του. Για τη δοκιμή χρησιμοποιούνται δύο συσκευές εκχύλισης (εκχυλιστήρες), στις οποίες η άσφαλτος διαλύεται και απομακρύνεται από το ασφαλτόμιγμα με τη βοήθεια διαλύτη, αφήνοντας καθαρό το αδρανές και επιτρέποντας έτσι τον υπολογισμό και συσχετισμό των αντίστοιχων ποσοτήτων. 
Από τους δύο εκχυλιστήρες, ο πρώτος χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του μίγματος άσφαλτος-παιπάλη από το υπόλοιπο αδρανές και ο δεύτερος για την απομάκρυνση της παιπάλης από το εκχύλισμα του πρώτου.
Απλή κοκκομετρία (σε κόσκινα μικρής διαμέτρου) του μίγματος των αδρανών που προέκυψε από την εκχύλιση του ασφαλτομίγματος, για τον προσδιορισμό της κοκκομετρικής του διαβάθμισης και της συμμόρφωσής του κατά συνέπεια με τις απαιτήσεις της Μελέτης Σύνθεσης.
Δοκιμή κατά την οποία ελέγχεται η συμπεριφορά ενός δοκιμίου ασφαλτικού σκυροδέματος (ευστάθεια) υπό θλίψη. Η ευστάθεια είναι συνάρτηση (μεταξύ άλλων) και του ποσοστού ασφάλτου που το δείγμα περιέχει.
Εργαστηριακή δοκιμή με την οποίαν υπολογίζεται (με τη βοήθεια παραφίνης) το ποσοστό των κενών αέρος που περιλαμβάνει δείγμα ασφαλτικού σκυροδέματος. Τα δείγματα μπορούν να προέρχονται είτε από νωπό ασφαλτόμιγμα που έχει καλουπωθεί στο εργαστήριο είτε από πυρηνοληψία.
Εργοταξιακή διαδικασία κατά την οποία θεσπίζεται ο τρόπος δειγματοληψίας νωπού ή σκληρυμένου ασφαλτομίγματος (πυρήνα, κν. «καρότου») ούτως ώστε να διασφαλίζεται η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος και να αντιπροσωπεύει κατά το δυνατόν το σύνολο του ασφαλτικού υλικού. Η δειγματοληψία μπορεί να γίνει είτε από τον ιμάντα κύλισης του ασφαλτοσυγκροτήματος, είτε από τα φορτηγά μεταφοράς που τροφοδοτούν το finisher , είτε από το οδόστρωμα πριν την συμπίεση, είτε τέλος από σκληρυμένο οδόστρωμα (πυρηνοληψία). Δείγμα που προέρχεται από πυρηνοληψία διακρίνεται από αντίστοιχο μείγμα που έχει παραχθεί (καλουπωθεί) στο εργαστήριο από το αν τα αδρανή στην περιφέρεια είναι κομμένα ή όχι (ενδεικτική η φωτογραφία).
Κατά τη δειγματοληψία ασφαλτοτάπητα παίρνονται κυλινδρικοί πυρήνες («καρότα») από την σκληρυμένου ασφαλτική στρώση που έχει σκληρυνθεί με τη βοήθεια μηχανής πυρηνοληψίας (“καροτιέρα“), που στη συνέχεια ελέγχονται στο εργαστήριο για να διαπιστωθεί κατ’ αρχήν το πάχος τους και στη συνέχεια τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά τους (% ασφάλτου, κοκκομετρία, ευστάθεια κλπ.).
Αδρανή Υλικά - Επιχώματα
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποία ελέγχονται τα λεπτόκοκκα αδρανή (άμμος) για να προσδιοριστούν το ειδικό τους βάρους, το φαινόμενο ειδικό βάρος και η υγρασία απορρόφησης. Καθένα από τα μεγέθη αυτά υπολογίζεται συγκρίνοντας τρία βάρη, το βάρος του κορεσμένου & επιφανειακά στεγνού δείγματος στον αέρα, το βάρος του κορεσμένου δείγματος στο νερό και το βάρος του ξηρού δείγματος.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποία ελέγχονται τα χονδρόκοκκα αδρανή (χαλίκια, ψηφίδα κλπ.) για να προσδιοριστούν το ειδικό τους βάρους, το φαινόμενο ειδικό βάρος και η υγρασία απορρόφησης. Για κάθε κλάσμα αδρανούς, τα μεγέθη αυτά υπολογίζονται συγκρίνοντας τρία βάρη αυτού, το βάρος του κορεσμένου & επιφανειακά στεγνού δείγματος στον αέρα, το βάρος του κορεσμένου δείγματος στο νερό και το βάρος του ξηρού δείγματος.
Σκοπός της δοκιμής υγείας είναι να εκτιμήσει την ανθεκτικότητα των αδρανών όταν αυτά υπόκεινται στις καιρικές διαβρώσεις (weathering) στις οποίες εκτίθεται το σκυρόδεμα και άλλες κατασκευές (ουσιαστικά δηλ. να επιταχύνει στο εργαστήριο την δράση των καιρικών συνθηκών). Αυτό επιτυγχάνεται με εμβάπτιση σε κορεσμένα διαλύματα θειικού νατρίου (συνήθως), που ακολουθείται από ξήρανση σε φούρνο με σκοπό την μερική ή ολική αφυδάτωση των αλάτων που έχουν εισχωρήσει στους διαπερατούς πόρους του υλικού. Η εσωτερική δύναμη διαστολής που προκύπτει στη συνέχεια από την ενυδάτωση των αλάτων με επανεμβάπτιση, προσομοιώνει την διαστολή του νερού σε συνθήκες παγετού.
Σκυρόδεμα
Εργοταξιακή διαδικασία πεδίου κατά την οποία λαμβάνεται δείγμα νωπού σκυροδέματος κατά την διάρκεια της σκυροδέτησης για την παρασκευή δοκιμίων ή την μέτρηση της κάθισης του σκυροδέματος. Τα δείγματα εν γένει παίρνονται από τα αυτοκίνητα μεταφοράς του σκυροδέματος («βαρέλες»), αποφεύγοντας τα πρώτα και τελευταία m 3 κάθε φορτίου που παρουσιάζουν εν γένει αυξημένη απόμιξη.
Διαδικασία πεδίου κατά την οποία παίρνονται κυλινδρικά δοκίμια (“πυρήνες“) από οριζόντια ή κατακόρυφα σκυροδετημένα στοιχεία του φέροντος οργανισμού (πλάκες, υποστυλώματα, τοιχία κλπ.) που έχουν ληφθεί από το σκληρυμένο σκυρόδεμα με μηχανή πυρηνοληψίας (“καροτιέρα“). Πυρήνες παίρνονται από το σκυρόδεμα για διαφόρους λόγους, όπως π.χ. όταν δεν έχει ελεγχθεί η αντοχή του με τα συμβατικά (κυβικά) δοκίμια, όταν πρόκειται για παλιά κατασκευή (για την οποία δεν υπάρχουν στοιχεία) ή όταν θέλουν να ελεγχθούν πέρα από την ποιότητα του σκυροδέματος και παράμετροι της ποιότητας της εργασίας όπως π.χ. η σωστή δόνηση, ο χρόνος αφαίρεσης των ξυλοτύπων κλπ. .
Εργαστηριακή διαδικασία κατά την οποία παρασκευάζονται δοκίμια σκυροδέματος (συνήθως κυβικά διαστάσεων 15 cm x 15 cm x 15 cm ) με συγκεκριμένη διαδικασία και στην συνέχεια συντηρούνται σε κατάλληλο περιβάλλον που εξασφαλίζει θερμοκρασία 20 ± 2 ° C και σχετική υγρασία ≥ 95% (συνήθως θάλαμο συντήρησης) μέχρι την θραύση τους, που συνήθως πραγματοποιείται σε ηλικία 28 ημερών.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποία δοκίμια σκυροδέματος που έχουν ληφθεί κατά τη διάρκεια σκυροδέτησης (ή παραγωγής σκυροδέματος) από νωπό σκυρόδεμα με κατάλληλες μήτρες θλίβονται μέχρι θραύσεως σε κατάλληλη διάταξη («μηχανή θραύσης» ή «πρέσα»), ώστε να προσδιοριστεί η αντοχή τους και να εξαχθούν συμπεράσματα για την αντοχή της κατασκευής γενικότερα.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποία πυρήνες σκυροδέματος («καρότα») σκληρυμένου σκυροδέματος θλίβονται μέχρι θραύσεως σε κατάλληλη διάταξη (μηχανή θραύσεως), ώστε να διαπιστωθεί η αντοχή τους. Τα δοκίμια αυτά δεν απαιτούν εν γένει συντήρηση (καθ’ ό,τι προέρχονται από «παλαιό» σκυρόδεμα), απαιτούν όμως κατά κανόνα «καπέλωμα» με ειδικό μείγμα («φούμο») ώστε να αρθούν οι τυχόν ανωμαλίες στις έδρες τους και να αποκατασταθεί η καθετότητά τους με τον άξονα του κυλίνδρου.
Εργαστηριακή δοκιμή κατά την οποία προσδιορίζονται οι βέλτιστες αναλογίες σύνθεσης σκυροδέματος που πρόκειται να παρασκευαστεί με συγκεκριμένα υλικά (αδρανή από συγκεκριμένο λατομείο, τσιμέντο συγκεκριμένου τύπου και παραγωγού κλπ.) έτσι ώστε το σκυρόδεμα που θα προκύψει να έχει τις επιθυμητές ιδιότητες (αντοχή, εργασιμότητα, χρόνο πήξης κλπ.) με την μέγιστη οικονομία σε τσιμέντο.
Εργοταξιακή (κυρίως) δοκιμή κατά την οποία μετράται [σε cm] η κατακόρυφη υποχώρηση («κάθιση») ενός κώνου σκυροδέματος (που σχηματίζεται μέσα σ’ έναν μεταλλικό “κώνο κάθισης” συγκεκριμένων διαστάσεων). Αποτελεί μέτρο εκτίμησης της εργασιμότητας (του «εύπλαστου») του σκυροδέματος. Η κάθιση αυξάνεται δραστικά με την προσθήκη νερού ή ρευστοποιητικών πρόσμικτων στο ανάμιγμα.
