دستگاه جذب آب
دستگاه تست جذب آب (Water absorption test apparatus) یک دستگاه ضروری است در یک بازه زمانی ،مقدارآب جذب شده توسط بنتونیت اندازهگیری میکند این آزمایش به تعیین میزان تخلخل و کیفیت مواد کمک میکند، زیرا مصالح با جذب آب بالا معمولاً مقاومت کمتری در برابر عوامل محیطی دارند.
انواع دستگاه های تست جذب آب
دستگاه های تست جذب آب ثقلی:برای اندازهگیری میزان جذب اب توسط مواد مختلف تحت نیروی وزن استفاده میشود و برای مواد متخلخل و جاذب رطوبت مانند بنتونیت، سرامیک، بتن و برخی پلیمرها کاربرد دارد.
دستگاه های تست جذب آب دینامیک: این ماشین‌ها که برای آزمایش مداوم طراحی شده‌اند، می‌توانند جذب آب را در شرایط مختلف اندازهگیری کنند و که در آن آب به‌طور فعال (معمولاً تحت شرایط تغییرات سرعت یا نیرو) توسط یک ماده جاذب جذب میشود.
دستگاه های تست جذب آب ساکن: در این نوع آزمایش، آب بدون هیچ نیروی خارجی (مانند فشار یا جریان) به طور طبیعی و در شرایط ساکن توسط ماده جاذب جذب میشود. در این دستگاه‌ها، معمولاً زمان و مقدار جذب آب در یک بازه زمانی مشخص اندازهگیری میشود.
ماشین های تست چند منظوره: این ماشین‌ها نه تنها میزان جذب آب را اندازهگیری می‌کنند، بلکه ویژگی‌های دیگری مانند نفوذپذیری رطوبت و نفوذ هوا را نیز آزمایش می‌کنند و آنها را به تجهیزات آزمایشگاهی همه‌کاره تبدیل می‌کنند.
اجزای تشکیل دهنده دستگاه
آون خشک کردن: برای خشک کردن نمونه های بنتونیت تا رطوبت قبل از آزمایش ثابت بماند.
ظرف آب: نمونه های بنتونیت در آب غوطه ور کنید.
ترازو: برای اندازه گیری دقیق وزن نمونه ها قبل و بعد از جذب آب.
نگهدارنده نمونه: ظرف یا صفحه ای طراحی شده برای نگهداری نمونه بنتونیت در حالی که در آب غوطه ور است
بالن ژوژه معکوس: به منظور کنترل سطح آب در حین آزمایش طراحی شده است اگر آب جذب شده توسط بنتونیت باعث کاهش سطح آب شود، با استفاده از بالن ژوژه معکوس، آب اضافی به داخل سیستم اضافه میشود.
نحوه انجام ازمایش جذب آب
آماده سازی نمونه: وزن مشخصی از بنتونیت خشک شده به شکل ثابتی (به عنوان مثال، یک دیسک یا یک بلوک فشرده) تهیه می شود.
غوطه وری: نمونه در حمام آب قرار می گیرد و برای مدت زمان مشخص (معمولاً 24 ساعت) در آب فرو می رود.
اندازه گیری وزن: پس از غوطه وری، نمونه برداشته می شود، آب سطحی به دقت پاک می شود و نمونه دوباره وزن می شود.
اهمیت آزمون جذب آب
کنترل کیفیت: ارزیابی ظرفیت جذب آب بنتونیت برای اطمینان از مناسب بودن آن در کاربردهایی که توانایی آن در جذب آب حیاتی است، مانند گل‌های حفاری، تثبیت خاک یا فرآیندهای گلوله‌سازی، بسیار مهم است. قابلیت ضربه پذیری مواد در جایی که قابلیت جذب مایع در بسته بندی را دارد، می دهد، امکان ارزیابی تخلخل، دوام و مناسب بودن آن را در کاربردهایی که مقاومت در برابر رطوبت بسیار مهم است.
کاربردها تست جذب آب
-
صنایع سرامیک و ریخته‌گری
تعیین میزان جذب آب بنتونیت در ترکیبات قالب‌گیری و دوغاب‌های سرامیکی، بنتونیت به‌عنوان چسب در ریخته‌گری ماسه‌ای برای بهبود استحکام قالب‌ها استفاده میشود.
-
صنعت تصفیه آب و فاضلاب
بررسی قدرت جذب بنتونیت برای حذف آلاینده‌ها و فلزات سنگین از آب، کنترل کیفیت بنتونیت در ساخت فیلترهای جاذب آلودگی‌های صنعتی
-
صنعت نفت و حفاری
بنتونیت در گل حفاری( به مخلوطی از سیالات و مواد جامد است که در فرایند حفاری در صنعت نفت، گاز و معدن برای حفظ ثبات چاه و انتقال مواد حفاری به کار می‌رود. )چاه‌های نفت و گاز برای ایجاد گرانروی و پایداری چاه استفاده میشود. تعیین میزان تورم بنتونیت برای بررسی توانایی جلوگیری از ورود سیالات ناخواسته به دیواره چاه.
-
صنعت مهندسی ژئوتکنیک و محیط‌زیست
بررسی کیفیت بنتونیت برای استفاده در سدها، تونل‌ها، و محل‌های دفن زباله استفاده در لایه‌های آب‌بند ژئوسنتتیکی (GCLs) برای جلوگیری از نشت آب.
ویژگی های اصلی جذب آب
در دستگاه بدلیل ترازوهای دیجیتال یا حسگرهای دقیق برای اندازهگیری وزن مواد قبل و بعد از جذب آب از دقت بالایی برخوردار است.
در این دستگاه‌ها از بالن ژوژه معکوس برای ثابت نگه داشتن سطح آب استفاده می‌کنند تا فرآیند جذب آب تحت شرایط ثابت انجام شود و از تبخیر یا کاهش سطح آب جلوگیری شود.
این دستگاه امکان اندازهگیری در شرایط مختلف که قابلیت آزمایش در دمای مختلف، در معرض فشارهای مختلف یا در شرایط محیطی خاص را داشته باشند.
بسیاری از دستگاه‌های جذب آب به شما این امکان را می‌دهند که مدت زمان آزمایش را به طور دقیق تنظیم و کنترل کنید، تا بتوانید میزان جذب آب در بازه‌های زمانی مختلف را اندازهگیری کنید.
محدودیت های دستگاه جذب آب
دستگاه جذب آب در قدم اول هزینه بالایی دارد بدلیل دقت بالای اندازهگیری و قابلیت های خاص که دارد وهمینطور مواد افزودنی به سیال ممکن است روی میزان جذب آب تاثیر گذار باشد و قابل ذکر است تمیز کاری و نگهداری دستگاه به دلیل چسبندگی بالا بنتونیت چالش بر انگیز است .
نکاتی که حین آزمایش باید دقت کرد
- کنترل شرایط دما و رطوبت محیط
- دقت در اندازه گیری وزن ماده مورد استفده
- زمان ازمایش به نحوی باشد که آب جذب شود از تبخیر جلوگیری شود
- حجم اب باید مناسب باشد بطوری ماده کاملا غوطهور باشد
- در صورت استفاده از بالن ژوژه معکوس یا سیستم‌های مشابه برای ثابت نگه‌داشتن سطح آب، باید از حجم مناسب آب برای حفظ ثبات سطح استفاده کنید