ماسه در بتن
جستجوی کلمه ماسه در بتن در سایت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با کد 1741
با سلام و شادباش ، جهت آگاهی و آشنایی با عوامل زیان آور در ماسه ، مشخصات فنی ، خصوصیات ، روش نگهداری و انبار داری ، نمودار بهینه و … ماسه در بتن با بخش فنی و پشتیبانی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران تماس حاصل نموده و یا به بخش مقالات علمی سایت مراجعه نماید.
همچنین شما می توانید موارد دلخواه خود در این زمینه و یا سایر زمینه هیا مرتبط با صنعت بتن از جمله بتن ریزی در هوای گرم و سرد ، عوامل تخریب بتن ، خوردگی بتن ، کیورینگ و نگهداری بتن ، بتن پیش تنیده ، بتن حجیم ، بتن ترمی ، بتن گوگردی و … در پنجره جستجو وارد و سرچ نماید تا به مطالب مرتبط دسترسی داشته باشید.
سنگدانه های بتن ( شن و ماسه )
ملاحظات كلي
ويژگي سنگدانه‌ها نقش مهمي در دوام بتن در رويارويي با شرايط مهاجم دارند، زيرا سنگدانه‌ها حدود سه‌چهارم حجم بتن را تشكيل مي‌دهند، بنابراين كيفيت آنها از اهميتي ويژه برخوردار است.
همچنين اندازه، شكل، بافت سطحي و نوع سنگدانه‌ها عامل مؤثري در وضعيت ناحيه انتقال (وجه مشترك خمير سيمان و سنگدانه) مي‌باشد و اين منطقه اساساً به علت ساختار ضعيفي كه دارد، بر خواص مكانيكي بتن تأثير مستقيمي دارد. در صورتيكه اندازه سنگدانه‌ها بزرگ باشد، به هنگام جمع‌شدگي در مراحل اوليه گيرش و يا تحت اثر بار، ريزتركهاي ايجاد شده در ناحيه انتقالي براحتي گسترش مي‌يابند و بهم مي‌پيوندند و تركهاي بزرگتري ايجاد مي‌كنند و باعث مي‌شوند تا نفوذ‌پذيري بتن افزايش يابد. همچنين نوع سنگدانه در ميزان پيوستگي خمير سيمان و سنگدانه مؤثر است. مثلاً سنگدانه‌هايي مانند كوارتز و فلدسپات در مقايسه با سنگدانه‌هاي آهكي، پيوستگي ضعيف‌تري با خمير سيمان ايجاد مي‌كنند. همچنين شكل و اندازه سنگدانه‌ها و ميزان آنها در طرح اختلاط در خواص بتن تازه مانند كارايي، جداشدگي ذرات و نيز آب‌لندلختگي مؤثر است.
از طرف ديگر، سنگدانه‌ها مي‌توانند عامل انتقال آلودگي به بتن باشند. اين موضوع در مناطق حاشيه خليج‌فارس و درياي عمان اهميت بيشتري دارد. زيرا اكثر مصالح در اين مناطق آلوده به يونهاي كلريد هستند و حتي در صورتي كه مصالح تميز و عاري از آلودگي باشند، بر اثر انبار كردن در فضاي باز به علت وجود يونهاي كلريد معلق در هوا و يا درتماس با خاك آلوده به سرعت آلوده مي‌گردند.
مشكلات عمده در مورد سنگدانه ها در نواحي جنوب كشور عبارتند از :
دانه‌بندي نامناسب
مواد ريزدانه (گذشته از الك نمره 200)
مقدار بيش از حد مجاز نمك‌هاي زيان‌آور در سنگدانه‌ها
جذب آب زياد
ماسه‌هاي دريايي
سنگهاي آهكي حاوي مقادير رس بيش از حد مجاز
سنگريزه‌هايي كه بر اثر واكنش هاي شيميايي بهم چسبيده اند
سنگدانه‌هاي داراي ميكا يا پيريت آهن
اغلب سنگدانه‌هاي مصرفي در مناطق حاشيه خليج‌فارس از انواع ماسه سنگها ، سنگهاي آهكي و دولوميتي است. به علت تبخير شديد، نمك‌ها در سطح اين سنگها رسوب كرده و لايه‌اي سخت با مقدار زيادي نمك تشكيل مي‌شود. زياد بودن ميزان نمك‌ها در اين مصالح عاملي براي خوردگي فولاد در حمله عوامل خورنده بر بتن است.
در صورت تصميم بر استفاده از اين نوع مصالح در بتن مسلح، بايد به منظور كاهش ميزان املاح، سنگدانه‌ها كاملاً شسته شود و در محلي با زهكش مناسب انبار گردد تا از رسوب مجدد نمك‌ها جلوگيري گردد. شستشو بايد توسط آب شيرين صورت گيرد. همچنين در سازه‌هايي كه در معرض آب دريا هستند، به علت رشد جلبك‌ها و خزه‌ها روي سطح بتن، صدفها و اسفنج‌ها در ميان آنها ساكن مي‌شوند. به علت اينكه اين جانوران از آهك تغذيه مي‌كنند، در صورتي كه از سنگدانه‌هاي آهكي استفاده شده باشد، باعث تشكيل حفره‌هايي در سطح بتن مي‌شود و باعث افزايش سرعت تخريب بتن مي‌گردند.
در مورد ماسه‌هاي طبيعي مورد استفاده در اين منطقه اعم از ماسه‌هاي ساحلي و غير‌ساحلي نيز ميزان نمك زياد است و لزوم شستشوي اين نوع مصالح حتي از شستشوي مصالح درشت هم بيشتر است.
ماسه‌هاي دريايي نيز از بقاياي پوسيده ارگانيسم‌هاي دريايي كه به تازگي از بين رفته‌اند تشكيل مي‌شوند. اين ماسه‌ها معمولاً از مقادير زيادي صدف تشكيل شده‌اند، كه قابليت كربناتي شدن بسيار بالايي دارند. ماسه‌هاي دريايي علاوه بر اينكه معمولاً آلوده به نمك هستند، حاوي مقادير قابل توجهي ذرات پولكي با فضاي خالي زياد مي‌باشند. درصد بالايي از اين مصالح، صدفها و بقاياي جانوران دريايي هستند كه غالباً تو‌خالي بوده و داراي ساختمان پولكي و مسطح هستند كه در مورد استفاده از آنها بايد دقت شود.
همچنين به علت هواي گرم و مرطوب در اين مناطق، سنگدانه‌هاي شامل مقادير زياد ميكا مناسب نمي باشد، زيرا باعث كاهش كيفيت سنگدانه بتن مي‌گردد.
بايد توجه داشت كه سنگدانه‌هاي مصرفي داراي سيليس يا كربنات فعال نباشند. سيليس يا كربنات فعال مي‌تواند با سيمان واكنش قليايي انجام دهد و تركيب شيميايي حاصل از آن باعث انبساط شديد بتن و ترك خوردن آن گردد.
از مصرف سنگدانه هاي پولكي و طويل و ترد، متورق، مصالح نرم و رسي و متخلخل بايد ممانعت كرد.
دستورالعمل‌ها
مشخصات سنگدانه‌ها بايد با استانداردهاي مندرج در آبا و استاندارد 302 ايران مطابقت داشته باشد.
مشخصات سنگدانه مورد مصرف در بتن بايد مطابق استاندارد دت 201 باشد.
سنگدانه‌ها بايد سخت، محكم و با دوام بوده و از هر گونه مواد زيان آور عاري باشد. ويژگيهاي سنگدانه‌هاي مصرفي بايد طبق جدول (2-1) باشد.
جدول 2-1- محدوديت هاي پيشنهادي براي ميزان مواد مضر در سنگدانه‌ها براي ساخت بتن مسلح در منطقه خليج فارس
حداكثر مجاز*
(درصد) نوع مصالح روش ازمايش نوع ماده زيان اور
1 درشت دانه روش تر با استفاده از الك شماره 200 (دت 218)
مواد ريز رسي و گردوغبار
3 ريزدانه
2 درشت دانه (دت 221) كلوخه‌هاي رسي و ذرات سست و نرم
3 ريزدانه
02/0 درشت دانه (دت 231) كلريد Cl–
04/0 ريزدانه
4/0 درشت دانه (دت 230) سولفات SO3—
4/0 ريزدانه
همچنين مقاديرحداكثر كلريد و سولفات محلول در آب در بتن سخت شده 28 روزه (ناشي از كل مواد تشكيل‌دهنده) بايد طبق محدوديت‌هاي ذكر شده در آيين‌نامه آبا باشد.
* به توضيحات ذيل جداول مربوطه دراستاندارد 302 ايران مراجعه شود.
كنترل دانه بندي شن وماسه و انطباق آن با منحني استاندارد
در جدول (2-2 ) محدوديت هاي پيشنهادي براي خواص فيزيكي و مكانيكي سنگدانه هاي مصرفي در ساخت بتن در مناطق حاشيه خليج فارس ارائه شده است.
جدول 2-2- محدوديت‌هاي پيشنهادي براي خواص فيزيكي و مكانيكي سنگدانه ها ي مصرفي
محدوديت ويژگي
ريزدانه درشت دانه
جدول (3-3) فصل 3 جدول (3-4) فصل 3 دانه بندي (بر اساس استاندارد ايران)
كمتر از 3% وزني
كمتر از 5/2%وزني ميزان جذب آب
بر اساس (دت 210 و دت 211)
كمتر از 15%
كمتر از 15%
افت وزني در 5 سيكل با MgSO4 سلامت مصالح (دت 212)
كمتر از 10% كمتر از 12% افت وزني در 5 سيكل با Na2SO4
كمتر از 40% كمتر از 40% در حالت عادي بدون سايش و فرسايش مقاومت در برابر سايش (آزمايش لس‌آنجلس)
(دت 215)
كمتر از 30%
كمتر از 30% در صورتيكه در معرض سايش يا ضربه باشد
به منظورجلوگيري از تابش مستقيم نور خورشيد و افزايش دماي سنگدانه بهتر است مصالح سنگي در مكانهاي سر پوشيده انبار شوند، محل انبار بايد طوري ساخته شود تا مشكلاتي در حمل و جابجايي مصالح به وجود نيايد.
استفاده از ماسه‌هاي دريايي در سازه‌هاي بتني مسلح به هيچ وجه توصيه نمي‌شود. در صورت تصميم بر استفاده از اين نوع ماسه‌ها باشد، بايد آنها را كاملاً شست تا اين اطمينان حاصل شود كه ميزان نمك در آنها به سطح قابل قبول كاهش يافته است. همچنين اثر آنها را در تغييرات خواص بتن به علت پوكي بايد در نظر گرفت.
ميزان نمك زياد در ماسه‌ها را نمي‌توان تنها با شستن كاهش داد. به منظور صرفه‌جويي در هزينه آب مي‌توان درابتدا براي شستن گل و لاي و نيز كاهش ميزان درصد نمك سنگدانه از آب دريا استفاده نمود، اما شستشوي نهايي را بايد با آب آشاميدني (شيرين) صورت داد.
در صورت زياد بودن دماي سنگدانه مي‌توان با پاشيدن آب، دماي آن را كاهش داد. از آنجا كه پاشيدن آب درصد رطوبت مصالح را تغيير مي‌دهد بايد اين كار را با تأييد مهندس ناظر انجام داد، تا نسبت‌هاي اختلاط بر حسب رطوبت تغيير يافته اصلاح گردد. البته در صورتيكه رطوبت هوا زياد باشد اين روش كارآيي چنداني ندارد.
لازم است تا با ايجاد سايه روي دپوي مصالح از تابش مستقيم نور خورشيد به آنها جلوگيري شود. در صورت عدم امكان بايد مصالح را از زير تل (دپو مصالح) برداشت كرد زيرا به لحاظ عدم تابش نور خورشيد معمولاً خنك‌تر مي‌باشد.
سنگدانه ها بايد در برابر وزش باد شديد محافظت گردد.
در جابجايي سنگدانه‌هاي دانه‌بندي شده بايد كاملاً مراقب بود تا مصالح دانه‌بندي خود را حفظ كند. توصيه مي‌شود در صورتيكه حداكثر اندازه سنگدانه بيش از 20 ميليمتر باشد، سنگدانه‌ها بصورت تك‌اندازه دپو شود.
سنگدانه‌هايي كه در مراحل مختلف به كارگاه حمل مي‌شوند، بايد مرتباً با تواتر مشخص شده مورد آزمايش قرار گرفته و ويژگيهاي آن مطابق با مشخصات باشد.
مواد زيان آور سنگدانه بتن
نمك هاي معدني
مواد آلي
ذرات سست و ناسالم
مواد واكنش زا با قليايي ها
مواد ريزدانه
نمك هاي معدني
تعيين آن به كمك روش هاي شيميايي به ويژه سولفات و كلريد در شن و ماسه
مواد آلي
تعيين آن به كمك آزمايش رنگ سنجي براي ماسه و سپس آزمايش مقايسه مقاومت ملات براي ماسه و گاه تعيين افت وزني با كمك آب اكسيژنه براي شن و ماسه
مواد سست و ذرات ناسالم
آزمايش هاي تعيين كلوخه رسي و ذرات پودر شونده، ذرات سبك، زغال سنگ و ليگنت براي شن و ماسه
تعيين ذراتي مانند پوسته صدف در شن و ماسه
تعيين درصد ذرات ميکا
تعيين ذرات پولكي و كشيده براي شن
تعيين واكنش زايي با قليايي ها
آزمايش هاي شيميايي و فيزيكي بر روي سنگدانه ريز و درشت
آزمايش هاي انبساط ملات يا بتن در شرايط مختلف
مواد ريزدانه به ويژه رس
تعيين درصد گذرنده از الك 75 يا 63 ميكرون براي شن و ماسه به روش تر
آزمايش معادل ماسه براي ماسه (به صورت نسبت حجمي)
تعيين ميزان مواد ريزتر از 20 ميكرون ماسه با محلول هگزا متا فسفات سديم و پي پت آندرسون
تعيين درصد حجمي مواد ريزدانه ماسه با محلول آب نمك 1 درصد به صورت كارگاهي
آزمايش متيلن بلو
تعيين درصد گذرنده از الك 75 يا 63 ميكرون
تعيين درصد گذرنده از الك 75 يا 63 ميكرون طبق ASTM C117 و BS 812 براي شن و ماسه
تعيين درصد گذرنده از الك 63 ميكرون طبق استاندارد EN
مزايا
دقت خوب و تكرار پذيري مناسب
انجام آزمايش بر روي سنگدانه درشت و ريز
بكار رفتن نتايج در استانداردها و آيين نامه هاي رد يا قبول سنگدانه بتن
معايب
طولاني بودن زمان دستيابي به نتيجه
مشكلات آزمايش براي انجام كاملاً استاندارد
عدم تفكيك خواص مواد ريزدانه تر از 75 يا 63 ميكرون
تعيين مواد ريزتر از 20 ميكرون در ماسه طبق BS 812 part 103-2
افزودن محلول هگزامتافسفات به ماسه در بالن درب دار
چرخاندن بالن به صورت افقي با سرعت 80 درور در دقيقه به مدت 15 دقيقه
سنجيدن مقدار مواد معلق ريزدانه به كمك پي پت آندرسون
محاسبه و تعيين مواد ريزتر از 20 ميكرون در ماسه
مزايا
تعيين ميزان مواد زير 20 ميكرون و احتمالاً زيان آور
معايب
طولاني بودن آزمايش
رايج نبودن
صرفاً بكارگيري براي ماسه
عدم تفكيك رس و لاي
تعيين مواد ريزدانه با محلول آب نمك
ريختن آب نمك 1 درصد به ميزان 50 ميلي ليتر در يك ظرف استوانه اي شيشه اي يا طلقي 250 ميلي ليتر
افزودن تدريجي ماسه تا حجم 100 ميلي ليتر به محلول و رساندن به حجم 150 ميلي ليتر با افزودن محلول
تكان دادن استوانه و قرار دادن روي سطح صاف و ضربه زدن براي تراز كردن
قرائت چشمي سطح ماسه و ارتفاع مواد ريزدانه روي آن
تقسيم ارتفاع مواد ريزدانه به ماسه (تعيين درصد حجمي مواد ريزدانه)
تبديل تقريبي درصد حجمي مواد ريزدانه به درصد وزني (تقسيم ب 4 و 2 براي ماسه گردگوشه و شكسته)
مزايا
انجام سريع آزمايش و كارگاهي بودن آن
داشتن ضابطه 10 درصد حجمي براي مناسب بودن ماسه
تبديل تقريبي به درصد وزني
معايب
تقريبي بودن شديد قرائت ها
عدم انجام آزمايش براي شن
عدم تفكيك خواص مواد ريزدانه
آزمايش متيلن بلو
انجام آزمايش طبق EN 933-9
آزمايش معادل (ارزش) ماسه هم ارز SE
انجام آزمايش طبق ASTM D2419 يا AASHTO T176 و EN 933-8
گذرانيدن ماسه از الك 75/4 ميلي متر
ريختن محلول رقيق استوك تا ارتفاع 4 اينچي درون استوانه مدرج
اضافه كردن آزمونه ماسه آماده شده درون استوانه
ماندن 10 دقيقه اي ماسه و خيس خوردن درون محلول
به هم زدن استوانه به صورت افقي براي 45 ثانيه تا 100 حركت با وسيله مكانيكي يا 90 حركت در مدت 30 ثانيه با دست با جا به جابجايي حدود 9 اينچي
اضافه كردن محلول رقيق استوك به صورت شست و شوي مواد و رساندن ارتفاع آن به 15 اينچ
بي حركت ماندن استوانه به مدت 20 دقيقه
قرائت سطح نهايي مواد جامد (قرائت رس) با چشم
قرائت سطح ماسه با ميله نشانه دار و وزنه (قرائت ماسه)
تقسيم قرائت ماسه به قرائت رس و ارائه نتايج
مزايا
سريع و كارگاهي بودن آزمايش
وجود ضابطه در گذشته در برخي كشورها براي ماسه بتن و وجود ضابطه براي خاك
نمايش مناسب تر مواد ريزدانه از نظر نوع آن
معايب
تقريبي بودن اندازه گيري ها و تأثير شديد آزمايش كننده بر نتيجه
انحراف معيار يك آزمايش گر در يك آزمايشگاه 5/1 براي نتيجه بالاي 80 و 9/2 براي زير 80 و خطاي مجاز بين 2/4 تا 2/8 براي يك آزمايشگر روي يك ماسه
انحراف 2/4 و 8 براي نتيجه بالاي 80 و زير آن در دو آزمايشگاه و خطاي مجاز 5/12 و 6/22 براي يك ماسه
عدم تطابق آزمايش با تعريف مواد زيان آور
ضابطه رد يا قبول سنگدانه جهان
ASTM C33: صرفاً گذشته از الك 75 ميكرون براي شن و ماسه و ذكر نكات خاص براي نوع مصرف سنگدانه و روش توليد آن
BS 882: صرفاً گذشته از الك 75 ميكرون براي شن و ماسه و ذكر نكات خاص براي نوع مصرف و روش توليد سنگدانه
DIN 4226: صرفاً گذشته از الك 63 ميكرون براي شن و ماسه و ذكر نكات خاص براي نوع مصرف و روش توليد سنگدانه
EN 12620-96: صرفاً گذشته از الك 63 ميكرون براي شن و ماسه با توجه به نوع روش توليد سنگدانه و ارجاع به آزمايش SE و متيلن بلو در موارد مشكوك
ضابطه رد يا قبول ماسه در برخي استانداردهاي قديمي اروپا
SE≥75 براي ماسه گرد گوشه بتن هاي مهم
SE≥60 براي ماسه شکسته بتن هاي مهم و ماسه گردگوشه بتن هايي با اهميت متوسط
توصيه براي محدود نگه داشتن SE در حد 85 درصد براي حفظ ذرات ريز و خشن نشدن بتن
ضابطه رد يا قبول سنگدانه در ايران
استاندارد 302 ايران: صرفاً گذشته از الك 75 ميكرون براي شن و ماسه و ذكر نكات خاص براي نوع مصرف و روش توليد سنگدانه (مشابه ASTM)
آيين نامه بتن ايران (تجديد نظر اول): گذشته از الك 75 ميكرون براي شن و ماسه و ذكر نكات خاص براي نوع مصرف و نوع توليد سنگدانه و اضافه كردن محدوديت حداقل SE
نشريه 55 سازمان مديريت و برنامه ريزي(تجديد نظر اول): آزمايش آب نمك
گذشته از الك 75 ميكرون با توجه به نوع مصرف (در مورد ماسه شكسته يك ضابطه خاص) و عدم وجود ضابطه كافي در جدول مواد زيان آور و بدون محدوديت SE مانند متن اوليه آبا
نشريه 101 سازمان مديريت و برنامه ريزي: گذشته از الك 75 ميكرون براي شن و ماسه و ذكر نكات خاص براي نوع مصرف و نوع توليد سنگدانه (مانند ASTM قديم)
اضافه كردن محدوديت حداقل SE
نتايج وجود ذرات ريزتر از 3/0 ميليمتر در بتن
افزايش کارآيي بتن ضمن کاهش رواني (تراکم پذيري و خوشکاري و ماله خوري بهتر)
کاهش جمع شدگي بتن و کاهش ترک هاي موئينه و افزايش دوام
کاهش آب انداختن بتن
کاهش استعداد جداشدگي بتن و امکان بتن ريزي بهتر در ستون و ديوار
کاهش مصرف سيمان به علت جاي گزيني و پرکردن فضاي بين سنگدانه ها
افزايش قابليت پمپ شدن بتن
امکان ساخت بتن خودتراکم
ايجاد نماي بهتر در بتن
نفوذ ناپذير تر شدن بتن و افزايش دوام آن
افزايش مقاومت فشاري و کششي با نسبت آب به سيمان ثابت
افزايش ضريب ارتجاعي بتن و کاهش ضريب پواسون
افزايش نياز به آب و افزايش مصرف سيمان به دليل افزايش سطح ويژه
راهکارهاي توليد و مصرف ماسه مناسب براي بتن
حذف فرهنگ شست و شوي چند باره
شست و شوي صحيح ماسه و جلوگيري از حذف ذرات ريز مناسب
عدم تاکيد بر بالا بودن نتيجه SE به ويژه بيش تر از 85
تاکيد بر آزمايش درصد گذشته از الک 75 ميکرون
قبول ماسه هاي شکسته همراه پودرسنگ به ويژه براي بتن پمپي , خودتراکم و ترمي
بحث و نتيجه گيري
عدم وجود ضابطه SE در استانداردهاي معتبر جهان
لزوم حذف ضابطه SE در آبا و نشريه 101 ايران و يا انعطاف پذير كردن آن براي سنگدانه هاي شكسته يا ساير موارد
نياز به ايجاد آزمايش خاص براي محدود كردن مواد ريزدانه خميري (رس و شيل) به ويژه در مواردي كه نياز به افزايش محدوديت مواد ريزدانه در سنگدانه هاي درشت وجود دارد