مشخصات شن و ماسه در بتن

مشخصات شن و ماسه در بتن

مشخصات شن و ماسه در بتن

دانه های سنگی به دو دسته دانه های درشت یا شن و دانه های ریز یا ماسه تقسیم می شود. مصالح سنگی (شن و ماسه) در مجموع حدود دو سوم تا سه چهارم حجم بتن را اشغال می کند. 60 تا 70 درصد از کل دانه ها شن و 30 الی 40 درصد دانه ها را ماسه تشکیل می دهد.

مرز اندازه شن و ماسه، الک استاندارد نمره 4 است که اندازه بعد آن سه شانزدهم اینچ یا 76/4 میلیمتر است. دانه های عبوری از الک نمره 4، ماسه و دانه های مانده روی الک نمره 4، شن هستند. به عبارت دیگر دانه های ریز تر از 76/4 میلیمتر را ماسه و بزرگتر از 76/4 میلیمتر را شن می نامند. با کمی تقریب در کارگاه دانه های ریز تر از 76/4 میلیمتر را ماسه و بزرگ تر از 5 میلیمتر شن محسوب می شود. توجه شود که دانه های ماسه باید از 075/0 میلیمتر بزرگ تر باشند.


مشخصات شن و ماسه در بتن

دانه ها

1- دانه ها باید کاملا تمیز یعنی عاری از گل و لای و دیگر ناخالصی های شیمیائی باشند، چنانچه دانه های درم حل نامناسب در مجاورت برگ درختان یا کود دپو شده باشند ممکن است به مواد شیمیائی نظیر نیترات ها آلوده شوند.

میزان گل و لای مجاز برای دانه های شن حدکثر یک درصد است. همچنین میزان گل و لای مجاز برای دانه های ماسه حداکثر 3 درصد است، مشروط بر آنکه بتن تحت سایش باشد. در صورتی که بتن تحت سایش نباشد، میزان گل و لای مجاز دانه های ماسه، حداکثر 5% است.

2- دانه ها باید در مقابل سایش مقاوم باشند. به خصوص اگر بتن در معرض رفت و آمد و تردد قرار گیرد این مسئله از اهمیت بیشتری برخوردار می شود.

3- دانه ها باید در مقابل اعمال تنش مقاوم باشند.

چون دانه ها نقش اسکلت بندی (اسخوان بندی) بتن و سیمان نقش چسباننده دانه ها را به عهده دارد، در صورتیکه دانه ها در مقابل تنش مقاوم نباشند زود شکسته و از هم گسیخته می شوند و بتن ساخته شده با چنین مصالحی مقاومت لازم را نخواهد داشت.

دانه های سیلیس دارای سختی 7 تا 8 بوده و جز مقاوم ترین دانه هائی هستند که در بتن مصرف می شوند. دانه های آهنکی دارای سختی 3 تا 4 بوده و اکثرا در ساخت بتن به کار می روند. دانه های کچی یا ترکیباتی از گچ و آهنک و غیره که سختی کمتر از 3 دارند برای ساخت بتن مناسب نیستند.

4- دانه ها باید در مقابل یخبندان مقاوم باشند.

مقاومت در برابر یخبندان به چند عامل بستگی دارد.

الف- تخلخل: هر چه تخلخل دانه ها بیشتر باشد، مقاومت در مقابل یخبندان کمتر است.

ب- نفوذ پذیری دانه ها: هر چه نفوذ پذیری دانه ها بیشتر باشد، مقاومت در مقابل یخبندان کمتر است.

ج: مقاومت کششی دانه ها: هر چه مقاومت کششی دانه ها بیشتر باشد، مقاومت در مقابل یخبندان بیشتر است.

در این خصوص آزمایش استانداردی برای ببرسی مقاومت در مقابل یخبندان وجود دارد. به این صورت که ابتدا دانه ها را از آب اشباع کرده و طبق ضوابط استاندارد آن را به طور متناوب تحت یخ زدن و ذوب شدن قرار می دهند (با تعداد سیکل مشخص) پس از آزمایش با مراجعه به جداول مربوطه مشخص می شود که دانه ها از نظر یخبندان تا چه حد مقاوم بوده اند.

بتن در مجاورت رطوبت قابلیت جذب آب و نشت آب دارد. بدیهی است با خیس شدن بتن دانه های سنگی نیز خیس شده و آب داخل حفره ها در اثر برودت هوا یخ می زند، افزایش حجم ناشی از یخ زدن آب، سبب ایجاد تنش های کششی در دانه ها می شود. در نهایت امکان دارد با یخ زدن و ذوب شدن های متوالی، دانه ها خسته شده و بشکنند. لذا مسئه مقاومت دانه ها در برابر یخبندان را باید جهت دانه هایی که در مناطق سردسیر مصرف می شوند (و یا مناطقی که در معرض یخ زدن و ذوب شدن های مکرر قرار دارد) با دقت بیشتری کنترل و مورد ملاحظه قرار داد.

5- دانه ها باید در مقابل هوازدگی مقاوم باشند.

گذشت زمان به صورتیکه همراه با تغییرات رطوبت و تغییرات دما باشد، ممکن است دانه را خرد کند که به این پدیده اصطلاحا هوازدگی گویند.

اصولا دانه ها در مقابل گرم و سرد شدن های متوالی هوازده شده و خرد می شوند بخصوص اگر دانه ها در معرض تر و خشک شدن های متوالی نیز قرار گیرند.

سنگ هایی که همیشه تر یا همیشه خشک هستند کمتر هوازده می شوند. اما سنگ هایی که گاهی تر و گاهی خشک هستند، به سرعت هوازده می شوند. علت این مسئله تفاوت ضریب انبساط حرارتی سنگ دانه (شن و ماسه) در حالت تر و حالت خشک است. لذا دانه متناسب با تغییرات مکرر ضریب انبساط حرارتی، انتباض و انبساط پیدا کرده و مرتبا تحت کشش و فشار قرار می گرد، تا اینکه به مرور زمان خسته شده و متلاشی می شود.

شکل بافت سطحی و ظاهری دانه ها

دانه های موجود در طبیعت (شن و ماسه) را از نظر شکل ظهر به پنج دسته می توان تقسیم کرد:

1- گرد

2- نامنظم

3- گوشه دار

4- پولکی شکل

5- سوزنی شکل

دانه های گرد

دانه هایی هستند که در اثر فرسایش در طبیعت شکل آنها گرد و سطح آنها صاف شده است.

دانه های نامنظم

معمولا دارای سطح صاف و صیقلی هستند ولی شکل آنها کاملا گرد نیست.

دانه های گوشه دار

دارای سطح صاف نیستند، همچنین شکل هندسی مشخصی نداشته و اکثرا دارای گوشه های مشخص و تیز هستند.

دانه های پولکی شکل

دانه هایی هستند که ضخامت آنها نسبت به دو بعد دیگر آنها کم است.

دانه های سوزنی شکل

دانه هایی هستند که طول آنها نسبت به دو بعد دیگر به میزان قابل توجهی بیشتر است.

اصولا در بتن سازی از دانه های گرد، نامنظم و گوشه دار (شن و ماسه) استفاده می شود و به کارگیری دانه های پولکی و سوزنی شکل در ساخت بتن مجاز نیست.

بطور کلی دانه های گرد در مقایسه با دانه های نا منظم و گوشه دار، در بتن سازی کمترین مصرف سیمان را دارد. زیرا سطح ظاهری دانه های گرد نسبت به سطح ظاهری دانه های نامنظم و گوشه دار کمتر بوده و چون خمیر سیمان می بایست تمام سطح ظاهری دانه را بپوشاند، لذا این دانه ها به خمیر سیمان کمتر و بالتبع به سیمان کمتری نیاز دارند.

از نظر مصرف کمتر سیمان بعد از دانه های گرد، دانه های نامنظم و سپس دانه های گوشه دار قرار می گیرند.

از نظر مقاومت نهایی بتن، اصولا بتنی که با دانه های گوشه دار ساخته می شود به دلیل امکان درگیر شدن بهتر دانه ها با یکدیگر و برقراری اصطکاک بهتر بین آنها، مقاوم تر خواهد بود، به همین دلیل توصیه می شود که در مواردی که مقاومت خیلی بالا مورد نظر باشد (بالای 350 یا 400 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) از دانه های گوشه دار استفاده شود (مثلا از دانه های شکسته شده توسط سنگ شکن اما درک ار های عادی که مقاومت های کمتر ملاک عمل است، می توان از دانه های گرد و نامنظم استفاده کرد.

توجه شود که دانه های سوزنی و پولکی، به هیچ وجه برای کار بتن سازی مناسب نیستند، زیرا اگر کل جسم بتن تحت تنش قرار گیرد، در یک موضع از این دانه های تمرکز تنش ایجاد شده و در همان موضع (از کمر، وسط دانه) دانه می شکند، از طرفی کمتر معدنی است که دانه های سوزنی و پولکی وجود نداشته باشد. لذا تصریح شده که جمع دانه های پولکی و سوزنی حداکثر از 15 درصد وزن کل دانه ها تجاوز نکند.

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مشخصات شن و ماسه در بتن

به اشتراک بذار