آزمایش لس آنجلس Los Angeles یکی از تکنیک های رایج در بحث فرآوری مواد معدنی و مطالعه خاک ها است، که کاربردهای متعددی دارد. تست لس آنجلس روشی برای بررسی مقاومت خاک ها و سنگ دانه ها در برابر سایش و ضربه است. سنگدانه ها می توانند درشت یا کوچک باشند. اگرچه استاندارد آزمون با توجه به دانه بندی سنگ دانه ها نیز تغییر می کند. چنانچه برای تعیین مقاومت سنگدانه های درشت از دستگاه لس آنجلس مطابق با استاندارد ۸۴۴۷ در ایران استفاده می شود. از نتایج آزمون لس آنجلس استفاده های مختلفی می شود. به عنوان مثال آزمایش لس آنجلس برای تشخیص کیفیت نسبی (یک شاخص کیفیت) ترکیبات معدنی مشابه که از منابع مختلفی تهیه شده اند، کاربرد دارد.
پروسه آزمون لس آنجلس در شکل زیر نشان داده شده است. فرآیند دستگاه شبیه فرآیند دستگاه آسیاب گلوله ای است. درون محفظه نمونه ها و گوله ها یا گوی ها قرار دارد. به صورت کلی، هنگامی محفظه می چرخد، نمونه و گوی ها بالا برده شده و سپس پس از رسیدن به نقطه ای سقوط می کنند. در نتیجه سقوط نمونه و گلوله ها به نمونه ها ضربه وارد می شود. در نتیجه با گذشت زمان و چرخیدن محفظه پودرها یا خاک ها تحت ضربات و سایش قرار می گیرند. آزمون را پس از گذشت زمان معینی متوقف می کنند. زمان لازم در استانداردها آمده است. محتویات را سپس خالی کرده و سنگدانه ها را الک کرده تا مصالح خرد شده جدا شوند و سپس محاسبات لازم را انجام می دهند.
پس ماشین آزمایش لوس آنجلس یک استوانه فولادی دوار است که در آن تعداد مشخصی گلوله فولادی ریخته شده است. تعداد گلوله ها به دانه بندی نمونه مورد آزمایش بستگی دارد. زمانی که استوانه می چرخد یک پره، نمونه و گلوها را با خود به بالا می برد و از آنجا آنها را به طرف مقابل استوانه می ریزد. به این ترتیب در ماشین آزمایش لوس آنجلس اثر ضربه و له شدگی ایجاد می شود.سپس محتوای استوانه در حین ساییده شدن داخل آن حرکت می کنند تا با دیگر به پره برخورد کرده و این سیکل تکرار شود. خود دستگاه در شکل زیر نشان داده شده است.
وسایل و تجهیزات و نمونه روش لس آنجلس
- ترازو با دقت ۰/۱ درصد و دستگاه لس آنجلس که استوانه ای فولادی و توخالی است و حول محور خود می چرخد. پره فولادی داخل استوانه باید قابل برداشتن بوده و در تمام طول استوانه امتداد یافته باشد. پره از طرف داخل به اندازه ۲±۸۹ میلی متر بیرون می زند و ضخامت آن باید مناسب باشد. پره باید با پیچ یا هر وسیله دیگر محکم به بدنه متصل شود و در فاصله حداقل ۱/۷۲ متری از سوراخ قرار بگیرد.
- ۱۲ گوی فولادی برای ایجاد سایش و الک ۱/۷۵ میلی متر وسایل آزمایش لس آنجلس هستند. گلوله ها باید از فولاد و با قطر متوسط ۴۶/۸ میلی متر و وزن ۳۹۰ تا ۴۴۵ گرم باشند.
- آون با دمای ۱۰۵ درجه سانتی گراد.
نمونه کارگاهی باید مطابق دستورالعمل ASTM D75 برداشته شود و اندازه های مناسب آن مطابق با استاندارد ASTM C702 برای آزمایش تفکیک شود. وزن مصالحی که از دست رفته، تفاوت بین وزن ابتدایی و وزن نهایی نمونه مورد آزمایش، به صورت درصدی از وزن اولیه نمونه محاسبه می شود.
انتخاب پروسه به این صورت است که با توجه به روش‌های موجود و با توجه به مصالح مورد نظر در یک آزمایش یکی از روش‌ها را انتخاب می‌کنیم. یکی از مراحل انجام تست لس آنجلس به صورت زیر است:
- مصالح را به مدت ۲۴ ساعت و در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد خشک می‌کنیم.
- سپس دانه‌بندی کرده و مقدار مصالح لازم را از عبوری الک‌های مورد نظر تهیه می‌کنیم.
- سپس مصالح بدست آمده از هر الک ها را با هم مخلوط می‌کنیم.
- به همراه تعدادی گلوله با وزن تعیین شده استاندارد طبق جدولی که در ادامه به آن اشاره می‌کنیم، مصالح را داخل دستگاه لوس آنجلس می‌ریزیم و دستگاه را روی ۵۰۰ دور تنظیم می‌کنیم. دستگاه لس آنجلس با سرعت ثابت ۳۳ دور در دقیقه می‌چرخد.
- دستگاه را روشن می‌کنیم تا شروع به چرخش کند، هنگام چرخش مصالح و گلوله‌ها باهم برخورد می‌کند و لذا سنگ سایش پیدا می‌کند.
- پس از اتمام ۵۰۰ دور، مصالح را به همراه گلوله ها از دستگاه به درون ظرفی می‌ریزیم.
- گلوله را جدا می‌کنیم و مصالح مربوطه را با الک ۱۲ درون ظرفی الک می‌کنیم (در این آزمایش از الک نمره ۱۰ استفاده شده)
- باقی مانده روی الک را درون ظرف دیگر ریخته و آن را با دقت بالا وزن می‌کنیم و طبق رابطه زیر درصد سایش را حساب می‌کنیم.
کاربرد آزمون لس آنجلس
کاربرد آزمایش لس آنجلس بدون بررسی کافی معیار معتبری برای مقایسه بین مصالح سنگی که ساختمان، منبع و ترکیبات متفاوتی دارند، نیست. مشخصاتی که براساس این آزمایش به دست می آید، با توجه به انواع مصالح سنگی موجود و سابقه عملکرد آنها مورد بررسی قرار می گیرند. نمونه آزمایش باید شسته شده و داخل کوره در دمای ۱۱۰ درجه سانتی گراد تا رسیدن به وزن ثابت، خشک شوند. نمونه باید به قسمت های متعددی با اندازه های متفاوت تفکیک شده و مطابق رده بندی مقدار مشخصی از هر قسمت با هم مخلوط شود. قبل از آزمایش باید وزن نمونه با دقتی نزدیک به یک گرم ثبت شود تا کاربرد آزمایش لس آنجلس مورد استفاده باشد.
کاربرد آزمایش لس آنجلس برای این است که نشانگر کیفیت مصالح سنگی بتن مقاومت آن در برابر سایش است. وقتی دانه های سنگی در بتن استفاده می شود و بتن تحت سایش قرار می گیرد این آزمایش تعیین کننده است. بتن در کف های پرتردد و کف های ماشین رو مورد سایش قرار می گیرد و تعیین مقاومت در برابر سایش ضروری است
