گزارش کار دانه بندی شن به وسیله الک - میهن مهر
header

گزارش کار دانه بندی شن به وسیله الک

grading-report-by-sifting-sand

باسمه تعالی

عنوان آزمایش: روش دانه بندی شن به وسیله الک

گروه کلاسی: B4

زیر گروه کلاسی: b

نام استاد: میرزایی

نام گرد آورندگان: کیانوش رضائیان _ محسن صیدالی

اسامي گروه:   کیانوش رضائیان_محسن صیدالی _ امين خادمي _ هادي ثابتي _ محمد حسن شهميرزادي _ محمد علي عرفاتي .

مقدمه: در بند ۲ استاندارد ۳۰۲ ایران شن را چنین تعریف نموده است: شن از جدا شدن و خرد شدن سنگها بدست می آید.شن به ذرات سنگی اطلاق می شود که کوچکترین بعد آن ۷ میلیمتر باشد.شن ممکن است طبیعی باشد یا از خرد کردن و آسیاب کردن سنگهای سخت طبیعی بدست آید.

دانه بندی و بزرگترین اندازه دانه روی مقادیر نسبی دانه ها همچنین روی مقادیر مورد نیاز سیمان و آب اثر می گذارد جدا شدگی را کنترل میکند بر روی آب انداختن بتن مؤثر است بر روی دوام و پوکی و نحوه درجا ریختن و پرداخت سطح بتن اثر دارد همچنین بر خواص بتن سخت شده مانند مقاومت-جمع شدگی-دوام و… اثر دارد و هرگونه تغییراتی در دانه بندی می تواند روی یکنواختی بتن در دانه بندی می تواند روی یکنواختی بتن در هر بار بتن سازی تاثیر گذارد.

استفاده از حداکثر اندازه دانه های شن تابه عوامل گوناگونی است که نسبت به شرایط عملی کار از محدودیتی که از طرف استاندارد ملی ایران تعیین گردیده برخوردار می گردد.

طبق بند ۳- ۴- ۴ آیین نامه بتن ایران (آبا) بزرگترین اندازه اسمی سنگدانه های درشت نباید از هیچیک از مقادیر زیر بیشتر باشد.

۱-یک پنجم کوچکترین بعد داخلی قالب بتن

۲-سه چهارم حداقل فاصله آزاد بین میلگردها

۳-یک سوم ضخامت دال

۴-سه چهارم پوشش روی میلگردها

عوامل اصلی کنترل کننده دانه بندی مطلوب سنگدانه ها عبارتند از : مساحت سطح سنگدانه ها برای تعیین مقدار آب لازم برای تر کردن سنگدانه ها – حجم نسبی اشغال شده به وسیله سنگدانه ها – کارایی مخلوط بتن – تمایل به جدا شدگی مواد از یکدیگر…

همچنین اندازه حداکثر سنگدانه های درشت در بتن از نظر اقتصادی از اهمیت خاصی برخوردار است.مهمولا دانه های کوچکتر نسبت به دانه های بزرگتر به آب بیشتری نیاز دارند.برای نسبت آب به سیمان ثابت با افزایش اندازه حداکثر سنگدانه های مجاز مقدار سیمان مورد نیاز کاهش می یابد.

با انجام آزمایش دانه بندی و رسم منحنی دانه بندی شن لازم است این منحنی با منحنی استاندارد شن مقایسه گردد و افزایش و کاهش احتمالی آن معین شود تا برای تصحیح آن اقدامات لازم انجام گردد.

هدف از انجام آزمایش : تعيين اندازه ي بزرگترين دانه ي شن و نحوه ي دانه هاي سنگي در اندازه هاي گوناگون جهت مقايسه و تطبيق .

هدف از انجام آزمایش: تعیین اندازه بزرگترین دانه شن و نحوه توزیع دانه های سنگی در اندازه های گوناگون جهت مقایسه و تطبیق با منحنی استاندارد

وسايل مورد نياز آزمایش : لگن _ الک ها به ترتيب : ۱_ ¾ _ ½ _ ۳/۸ _ ۴ و۸

ترازو-تطويل-ودستگاه تورق-دستگاه لرزنده مکانيکي – دستگاه گرمکن

بر طبق بند ۳-۳ استاندارد شماره ۴۹۷ ایران لرزاننده مکانیکی باید به طور قائم و یا قائم و جانبی لرزش را به الک انتقال دهد.بدین طریق دانه ها در روی الک به بالا و پایین پریده و می غلطند تا در جهت های مختلف روی الک قرار گیرند. و طبق بند ۳- ۴ استاندارد شماره ۴۹۷۷ ایران دستگاه گرمکن باید به اندازه مناسب باشد و بتواند دمای یکنواخت ۵ ± ۱۱۰ درجه سانتی گراد را حفظ کند.

مصالح مورد نياز : شن به ميزان ۵۰۰  گرم

شرح آزمايش : طبق بند ۴ استاندارد ايران آزمون الک کردن با دست با روش هاي زير بکار ميروند:

روش خشک- روش تر

موادي را که در اثر الک کردن بار الکتريسيته سا کن به خود مي گيرند و يا نمونه هاي را که مرطوب مي باشند بهتر است به روش تر الک نمود زيرا در اين روش تفکيک کلوخها و تبديل آنها به دانه آسان تر صورت مي گيرد مايع بکار برده  شده نبايد به هيچ وجه اثري روي ماده بگذارد.

در اين مرحله روش خشک مورد بررسي قرار مي گيرد.نمونه آزمایش را تا دمای ۵ ± ۱۱۰ درجه سانتی گراد خشک کنید.

الکها را به ترتیبی که در بخش وسایل مورد نیاز گفته شد قرار می دهیم و نمونه را روي الک بالايي مي ريزيم وسپس روي دستگاه لرزنده قرار مي دهيم تا عمل الک کردن بصورت مکانيکي صورت بگيرد{بر استاندارد ايران لرزنده مکانيکي بايد به طور قاعم  و جانبي لرزش را  به الک انتقال دهد بدين ترتيب دانه ها در روي الک به بالا و پايين پريده و مي غلتد تا در جهت هاي مختلف روي الک قرار گير ند.}

لگن را وزن مي كنيم ۵۰۰ گرم شن خشك را وزن مي كنيم نصف آن را داخل الك ريخته و داخل شيكر به مدت ۱۰ دقيقه قرار مي دهيم و ما نده هاي هر الك را وزن مي كنيم و جمع مي زنيم تا خطايمان زياد نشود.

۲۰۰ دانه از الك ۲/۱ جدا مي كنيم و بعد ۲۰۰ دانه را وزن مي كنيم

شن هاي وزن شده را داخل لگن مخلوط كرده ويك كيلو را داخل لگن مي ريزيم.بعد سيني را داخل اون قرار مي دهيم تا درصد رطوبت را بدست آوریم.لگن را داخل حوضچه قرار مي دهیم و بعد آن را وزن مي كنيم تا درصد جذب آب بدست آید.

چند تذکر: دستگاه لرزاننده بطور آزاد بطوریکه هیچگونه تماس اضافی بجایی داشته باشد کار کند تا بتواند عمل لرزش را بطور دقیق انجام دهد.بر طبق بند ۳ – ۳ استاندارد ملی ایران شماره ۴۹۷۷ حداکثر زمان استفاده از لرزاننده مکانیکی برای دانه بندی سنگدانه ها ۱۰دقیقه می باشد و بر طبق بند ۵-۷ استاندارد شماره ۴۹۷۷ ایران وزن کل مواد بعد از الک کردن باید با وزن اولیه نمونه کنترل شود و در صورتی که اختلاف این دو بیش از ۰٫۳ درصد باشد نتایج قابل قبول نیست.

محا سبات:

الف:وزن دانه هاي هر يك از الكها را در جدول منحني دانه بندي شن يادداشت مي كنيم

ب:درصد باقيمانده نسبت به كل وزن دانه ها را حساب مي كنيم :

b=((mi)/(∑mi))*100

شمارنده الك-i در جائيكه

تعداد الكها – n

ج-درصد باقيمانده انباشته الك شماره k را محاسبه نماييد.

C=((∑k mi)/(∑n mi))*100

تذكر:با افزايش i اندازه سوراخهاي الك كوچكتر مي گردد بطوريكه i=1 مربوط به بزرگترين الك است.

د-درصد رد شده انباشته از الكها محاسبه شود.

d=100-C

 بر طبق بند ۵ استاندارد ۱۵۹۹ ایران بیان نتایج به صورت نمودار باید به این ترتیب باشد: براي رسم نمودار نتايج آزمون دانه بندي از دو محور زير استفاده مي شود:

۱-محور افقي كه اندازه اسمي چشمه الكها را روي آن مي برند و در ضمن از كوچكترين اندازه شروع مي كنند.

۲-محور عمودي كه درصد جمع مانده ها را در جهت صعودي روي آن قرار مي دهند.

۷۰/۵۰۰۰)*۱۰۰=۱٫۴%)=درصد باقیمانده سنگدانه روی الک شماره ۴/۳

(۱۲۵۰/۵۰۰۰)*۱۰۰=۲۵%=درصد باقیمانده سنگدانه روی الک شماره۲/۱

(۱۳۷۰/۵۰۰۰)*۱۰۰=۲۷٫۴%=درصد باقیمانده سنگدانه روی الک شماره ۸/۳

(۱۷۹۵/۵۰۰۰)*۱۰۰=۳۵٫۹%=درصد باقیمانده سنگدانه روی الک شماره ۴

=(۳۹۰/۵۰۰۰)*۱۰۰=۷٫۸%درصد باقیمانده سنگدانه روی الک شماره ۸

=(۱۲۵/۵۰۰۰)*۱۰۰=۲٫۵%درصد باقیمانده سنگدانه روی زیر الکی

درصد انباشته باقیمانده روی هر الک به صورت تجمعی با یکدیگر جمع شده و همچنین درصد انباشته عبور کرده از هر الک از طریق درصد انباشته عبور کرده از هر الک-۱۰۰ بدست می آید که در جدول زیر قابل مشاهده است:

لینک منحنی دانه بندی شن:

http://www.4shared.com/photo/Csv8sRJW/Untitled-1.html

خطاها و دلایل آنها: در انجام این آزمایش ما خطایی نداشتیم که این را هم می تواند به خاطر دقت در الک کردن و نحوه اجرای آزمایش دانست.

منابع و رفرنسها:

۱-تکنولوژی بتن و آزمایشگاه تالیف: ایراندوست

۲-استاندارد ملی ایران

قسمت دوم: تعیین ضریب تطویل و تورق سنگدانه ها(دانه های سوزنی و پولکی)

مقدمه:

دانه های سنگی معمولا ۶۰ الی ۸۰ درصد حجم بتن را اشغال می کنند و روی خواص بتن نسبت های اختلاط اقتصدی بودن بسیار موثر هستند.سنگی که در بتن مصرف می گردد باید سالم باشد – پوسیده نباشد – پوسیدگی هم نداشته باشد- وزن فضایی اش بیش ازt/m^3  ۱٫۵  باشد- مقاومت فشاری بالاتر از kg/cm^2800 داشته باشد- درصد جذب آب کمی داشته باشد- در آب حل نشود-با آب ترکیب فیزیکی و شیمیایی نداشته باشد- سختی آن کمتر از ۳ نباشد.در ساختن بتن نباید از سنگ دانه های پولکی و سوزنی استفاده کرد.

وجود سنگدانه های پولکی و سوزنی و کشیده و طویل در سنگدانه های ریز و درشت می تواند به افزایش آب اختلاط و کاهش کارایی و کاهش تراکم پذیری بتن تازه منجر شود.همچنین این دانه ها در بتن سخت شده می توانند باعث کاهش مقاومت و پایایی گردند.به هر حال بدلیل مشکل تعیین میزان دانه های پولکی و سوزنی در سنگدانه های ریز این محدودیت صرفا برای سنگدانه های درشت مورد آزمایش قرار می گیرد.

اگر درازای سنگ نسبت به پهنا و ضخامت آن زیاد باشد سنگ سوزنی شکل است و چنانچه درازا و پهنای سنگ نسبت به ضخامت آن زیاد باشد سنگ پولکی شکل است.مصالح سنگی باید نسبتا عاری از سنگدانه های پولکی و سوزنی شکل باشند.برحسب تعریف ضریب تورق سنگدانه ها عبارت است از درصد وزنی دانه هایی که ضخامت آنها کمتر از۰٫۶ اندازه متوسط دانه ها باشد و ضریب تطویل مصالح عبارت است از درصد وزنی دانه هایی که طول آنها بیشتر از ۱٫۸ اندازه متوسط دانه ها باشد.

دانه هایی با نسبت زیاد مساحت به حجم مورد توجه خاص می باشند زیرا این نوع دانه ها نیاز به آب مخلوط بتن را برای کارایی معین افزایش می دهند.

در این آزمایش روی شکل و بافت سطحی دانه ها مطالعاتی صورت می گیرد شکل و بافت سطحی یک دانه روی خواص بتن تازه بیشتر از بتن سخت شده اثر دارد.دانه های زبر-گوشه ای-سوزنی-در مقایسه با دانه های صاف و گرد و کروی آب بیشتری را برای تولید بتن نیاز دارند.بنابراین دانه های گوشه ای و زبر و پولکی و سوزنی برای همان مفدار نسبت آب به سیمان به سیمان بیشتری نیاز دارند.چسبندگی بین خمیر سیمان و یک دانه داده شده عموما با تغییر حالت دانه از نرم و گرد و به گوشه ای و زبر افزایش می یابد.این افزایش در چسبندگی در انتخاب دانه های بتونی که مقاومت خمشی آنها مهم بوده یا به مقاومت فشاری بالا نیاز بوده از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

سنگدانه های پولکی و سوزنی به نحوه نامطلوبی بر دوام بتن اثر می گذارند زیرا دانه های پولکی تمایل به قرار گرفتن در یک جهت را دارند و آبی که در اثر آب انداختن بتن به وجود می آید و همچنین منافذ هوا در زیر این سطوح جمع می شود و به علاوه در سنگدانه های سوزنی و پولکی برای ایجاد کارایی مطلوب به آب بیشتری نسبت به سنگدانه های سالم نیاز دارند.همچنین میزان تورق و شکل سنگدانه های درشت اثر فابل ملاحظه ای بر میزان کارایی بتن خواهد داشت.

در آیین نامه ASTM درصد سنگدانه های پولکی و سوزنی در شن و ماسه مجموعا باید در حد ۱۵ درصد وزنی کل دانه ها محدود گردد.این ضابطه برای دانه های ریز شکسته و برای دانه های درشت از اهمیت یکسانی برخوردار است.ماسه شکسته که از شکستن سنگدانه های درشت تر بدست می آیند حاوی دانه های سوزنی پولکی بیشتری است.دانه های سوزنی و پولکی به آب اختلاط بیشتری نیاز دارند.بنابراین دانه های پولکی و سوزنی روی مقاومت بتن بویژه در خمش اثر می گذارند.

در آیین نامه BS 882 98 ضریب تورق سنگدانه های درشت را برای شن طبیعی به ۵۰ درصد و برای دانه های درشت کاملا و یا بخشی خرد شده به ۴۰ درصد محدود می نماید.البته برای سطوح تحت سایش مقادیر کمتری از ضریب تورق اعمال می گردد.

در آیین نامه بتن ایران چاپ هشتم سال ۱۳۸۵ و همچنین بند۹-۳-۳-۶ مبحث۹ مقررات ملی ساختمان درصد دانه های سوزنی و پولکی در سنگدانه های درشت را به صورت زیر اعلام نموده است:

حداکثر درصد وزنی مجاز دانه های پولکی( سنگدانه های مانده روی الک ۳/۶ میلیمتر) ۳۰ و برای دانه های سوزنی(سنگدانه های با حداکثر اندازه ۶۳ و یا ۵۰ میلیمتر ۳۵ و برای دانه های سوزنی(سنگدانه های با حداکثر انداره ۳۸ و یا ۲۵ و ۱۹ میلیمتر ۴۰ و برای دانه های سوزنی با حداکثر اندازه ۱۲٫۵ و یا ۹٫۵ میلیمتر ۴۵ می باشد.

از مهمترین خصوصیات سنگدانه ها می توان به مقاومت فشاری و خمشی- نوع جنس و مواد متشکله سنگدانه ها- وزن مخصوص ویژه- وزن مخصوص ظاهری- دانه بندی – شکل دانه و بافت سطحی- درصد جذب آب و رطوبت سطحی- مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن – مقاومت در برابر سولفاتها – مفاومت در برابر سایش و ضربه اشاره کرد.

هدف از انجام آزمایش:

تعیین درصد وزنی سنگدانه های معیوب در پر کننده ها(سوزنی یا پولکی بودن)

وسایل آزمایش:  ترازو با دقت ۰٫۱ گرم- الکهای دانه بندی شن “۲/۱،”۱،” ۴/۳، “۲/۱،” ۸/۳، “۴، “۸ در سیستم ASTM و دستگاه تعیین ضریب تطویل و تورق

مصالح مورد نیاز:  شن مورد استفاده در آزمایش دانه بندی شن

شرح آزمایش:

برحسب تعریف ضریب تورق سنگدانه ها عبارت است از درصد وزنی دانه هایی که ضخامت آنها کمتر از ۰٫۶ اندازه متوسط دانه ها باشد و ضریب تطویل مصالح عبارت است از درصد وزنی دانه هایی که طول آنها بیشتر از ۱٫۸ اندازه متوسط دانه ها باشد.منظور از اندازه متوسط دانه ها در تعریف بالا میانگین اندازه سوراخ دو الک متوالی است که توسط آنها مصالح را دانه بندی نموده اند به عنوان مثال اندازه متوسط مصالحی که از الک ۴/۳ اینچ رد شده و روی الک ۲/۱ اینچ باقیمانده است چنین بدست می آید.)

(۳/۴+۱/۲)/۲=۰٫۶۲۵ in=1.59

حال چنانچه ضخامت دانه ها کمتر از ۰٫۶۲۵*۰٫۶=۰٫۳۷۵in=9.5cm باشد دانه های مورد آزمایش متورق محسوب می گردد و چنانچه طول همان دانه ها بیشتر از ۰٫۶۲۵*۱٫۸=۱٫۱۲۵in=9.5cm  باشد دانه های مورد آزمایش طویل محسوب می گردد.این آزمایش شامل دانه های کوچکتر از ۱٫۴ اینچ یا ۶٫۳۵ میلیمتر نمی گردد.

ابتدا به وسیله الک مقدار مناسبی از نمونه مورد آزمایش را الک نموده و دانه بندی می نماییم سپس مانده روی هر الک را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار می دهیم سپس مانده روی هر الک را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار می دهیم حداقل وزن نمونه در این آزمایش معادل وزن ۲۰۰ دانه برای هر اندازه متوسط می باشد که با دقت ۰٫۱ گرم وزن می نماییم.

بر طبق استاندارد BS وزن ۲۰۰ دانه باید بیشتر از ۱۵ درصد وزن نمونه باشد و اگر حداقل۱۰۰ عدد سنگدانه انتخاب گردد وزن آنها باید بین ۵ الی ۱۵ درصد وزن نمونه باشد.برای اندازه دانه هایی که کمتر از ۵ درصد کل نمونه باشد آزمایش تطویل و تورق بر روی نمونه انجام نمی گردد.

ابتدا با استفاده از دستگاه تورق و دقت در انتخاب شیار مورد آزمایش با توجه به نوع دانه بندی سنگدانه ها را به تفکیک و دانه دانه از شیار مخصوص به خود عبور داده و دانه های رد شده از شیار را با دقت ۰٫۱ گرم اندازه گیری می کنیم.

برای استفاده از دستگاه تطویل همانند دستگاه تورق ابتدا با توجه به نوع دانه های دانه بندی شده فاصله دو میله را از روی دستگاه انتخاب کرده و سپس هر کدام از سنگدانه ها را به تفکیک و دانه دانه از میان میله ها عبور داده و دانه هایی که عبور نمی کنند به طور جداگانه جمع آوری نموده و با دقت گرم وزن می کنیم.

محاسبات:

ضریب تورق و ضریب تطویل طبق فرمولهای زیر محاسبه می گردد.

۱۰۰*(وزن کل نمونه/وزن دانه های رد شده از شیار)=ضریب تورق

۱۰۰*(وزن کل نمونه/وزن دانه های رد نشده از میان لوله ها)=ضریب تطویل

%۱۴٫۷۰۶=۱۰۰*(۸۵۰/۱۲۵)=ضریب تورق

%۹٫۴۱۱=۱۰۰*(۸۵۰/۸۰)=ضریب تطویل

قسمت سوم: تعیین درصد جذب آب و درصد رطوبت شن

مقدمه:

تعیین رطوبت سطحی و مقدار جذب آب بتن از آن نظر لازم است که مقدار آب مصرفی در بتن کنترل شده و وزن صحیح مصالح و نسبت آب به سیمان در موقع ساختن بتن مشخص باشد مصالح سنگی از لحاظ رطوبت می تواند به یکی از چهار صورت زیر باشند.

۱-خشک شده در کوره : دارای قابلیت جذب آب کامل می باشد.

۲-خشک شده در هوا: سطح دانه خشک ولی دارای مقداری رطوبت داخلی است.

۳- اشباع با سطح خشک:نه از یتن آب جذب می کند و نه به بتن آب می دهد.

۴-خیس یا مرطوب:دانه دارای آب زیادی در روی سطح خود می باشند و این مقدار آب اضافی به آب بتن اضافه می شود.

رطوبت موثر مصالح سنگی یعنی مقدار رطوبتی که دانه های سنگی به خود می گیرند تا از حالت اشباع با سطح خشک به حالت خیس یا مرطوب برسند.

درصد رطوبت: از آنجاییکه رطوبت سنگدانه ها متناسب با دگرگونی جوی و وضعیت قرارگیری آنها در انباشته ها است لذا نیاز به اندازه گیری مداوم رطوبت سنگدانه ها می باشد.

هنگامیکه سنگدانه ها در معرض باران قرار می گیرد آب زیادی بر روی سنگدانه ها جمع می شوند این آب اضافی برای مدت طولانی بر روی آنها بویژه در سنگدانه ای کوچکتر از ۵۰ میلیمتر پایدار می ماند.لذا باید میزان آب نامبرده را در محاسبات مقادیر مواد متشکله مخلوط بتن محسوب داشت چنانچه سنگدانه ها رطوبت ظاهری داشته باشد لازم است که وزن آب اضافه شده به مخلوط کاهش و وزن سنگدانه هاا به میزان معادل رطوبت ظاهری آنها افزایش یابد.به عبارت دیگر آب ریخته شده به داخل دستگاه مخلوط کن می تواند تنها منبع آب بتن نباشد وقتی که سنگدانه ها دارای رطوبت سطحی باشند این آب می تواند قسمت عمده ای از آب مورد نیاز بتن را تامین نماید.

سنگدانه های درشت بندرت حاوی بیش از یک درصد آب سطحی می باشند ولی این آب می تواند در سنگدانه های ریز بیش از ۱۰ درصد باشد.درصد بالای رطوبت ماسه موجب ایجاد یک اثر ثانویه نیز می گردد و آن تورم ماسه است.تورم یعنی افزایش حجم معینی از ماسه که در اثر ایجاد فشار قشر نازکی از آب به دور دانه های ماسه به وجود می آید.هر چند تورم به خودی خود بر نسبتهای جرمی سنگدانه ها اثر نخواهد داشت.مقدار تورم به درصد رطوبت موجود در ماسه و نرمی ذرات آن بستگی دارد.

درصد جذب آب:  بند ۳ استاندارد شماره ۴۹۸۳ ایران جذب آب سنگدانه ها را چنین تعریف نموده است.جذب آب عبارت است از افزایش وزن سنگدانه ها بر اثر آبی که در منافذ آنها موجود است و به صورت درصدی از وزن خشک سنگدانه ها بیان می شود.سنگدانه زمانی خشک محسوب می شود که به مدت کافی در دمای ۵ ±۱۱۰ درجه سانتی گراد قرار گیرد تا تمام اب غیر ترکیبی بر اثر تبخیر از آنها خارج شود.

تخلخل،نفوذ پذیری،و جذب آب سنگدانه ها بر روی چسبندگی سنگدانه ها و خمیر سیمان مقاومت بتن در برابر یخ زدن پایداری شیمیایی بتن مقاومت به سایش و وزن مخصوص انبوهی تاثیر می گذارد.

هدف از انجام آزمایش:

۱-تعیین میزان آبی که در حالت طبیعی با توجه به شرایط محیطی در سنگدانه ها موجود است.

۲-تعیین درصد رطوبت دانه ها بر پایه حالت اشباع با سطح خشک

وسايل مورد نياز آزمایش : سینی-لگن-دستگاه oven –رتازو با دقت ۰٫۱ گرم یا کمتر

مصالح مورد نیاز: ۲ کیلوگرم از شن مورد آزمایش در آزمایش دانه بندی شن

شرح آزمایش: مقدار یک کیلو از شنهای آزمایش دانه بندی شن را داخل سینی و یک کیلوی دیگر را داخل لگن می ریزیم.سینی را داخل دستگاه گرمکن (oven) و لگن را داخل حوضچه آب قرار می دهیم.بعد از ۲۴ ساعت سینی را از oven و لگن را از حوضچه آب در می آوریم و هر کدام را وزن می کنیم.

ثبت عملیات و محاسبات :

برای بدست آوردن درصد جذب آب از فرمول زیر استفاده می کنیم:

وزن ظرف=۲۰۵ گرم

وزن نمونه خشک شده=۹۹۵ گرم

وزن نمونه خیس شده=۱۰۳۰ گرم

E=((D-C)/(C-A))*100=((1235-1200)/(1200-205))*100=3.517%

C=وزن ظرف و نمونه خشک شده

A=وزن ظرف

D=وزن ظرف و نمونه در حالت اشباع با سطح خشم

E=مقدار درصد جذب آب نمونه برحسب درصد

برای بدست آوردن درصد رطوبت کلی نمونه از فرمول زیر استفاده می کنیم:

P=((B-C)/(C-A))*100=((1235-1200)/(1200-205))*100=3.157%

P=مقدار رطوبت کلی نمونه برحسب درصد

A=وزن ظرف

B=وزن ظرف و نمونه در حالت مرطوب

C=وزن ظرف و نمونه خشک شده

 

نتیجه گیری:

وضعیت جذب آب سنگدانه ها به دو صورت بر مقاومت بتن اثر نامطلوب می گذارند:

۱-طبق دستور تمامی آیین نامه های بتن برای ساخت بتن باید تمامی سنگدانه ها در حالت اشباع با سطح خشک باشند.اگر سنگدانه ها به صورت خشک در بتن مورد استفاده قرار می گیرند و با خمیر سیمان مخلوط شوند یکی از دو حالت زیر ممکن است اتفاق افتد

۱-۱           در این صورت سنگدانه ها به اندازه کافی آب از خمیر سیمان جذب مینماید که اشباع شوند

۱-۲           از طرف دیگر در نقطه مقابل این نظریه می تواند گفت که وقتی در بتن از سنگدانه های خشک استفاده می گردد سطح خارجی سنگدانه ها سریعا با خمیر سیمان پوشانده می شوند و از پیشروی آب به داخل آنها برای رسیدن به حالت اشباع جلوگیری می نماید وقوع هر کدام از این دو مورد به عوامل ذیل بستگی دارد.

مقایسه اعداد بدست آمده از آزمایش با استانداردمربوطه:

تقریبا تمامی آیین نامه های بتن بیان می کنند که جذب آب سنگدانه ها متناسب با اندازه و جنس آنها در حالت اشباع با سطح خشک بین ۰٫۲ تا ۴٫۵ درصد می باشد که ما در این آزمایش ۳٫۱۵۷ درصد بدست آوردیم. و آیین نامه برای درصد رطوبت شن بیان می کند که شن بندرت حاوی بیش از یک درصد آب سطحی می باشد که در اینجا ما به عدد ۳٫۵۱۷ درصد رسیدیم.

خطا و دلایل آن:

همان طور که مشخص شد ما در محاسبه درصد جذب آب توانسته ایم عدد خود را در محدوده استاندارد در آوریم  و در محاسبه درصد رطوبت دچار ۲٫۵۱۷ درصد شده ایم که میزان خطا می تواند به علت فاسد شدن شن مورد آزمایش باشد.

هدف:
تعيين ويژگيهاي مصالح سنگي ريزدانه (ماسه) كه در بتن مسلح بكار برده مي‌شوند.

اهميت و كاربرد:
الف) دانه بندي ماسه: مناسبترين دانه بندي ماسه، به نوع مصرف و مقدار سيمان بتن و حداكثر درشتي مصالح درشت دانه بستگي دارد. اصولا مقدار ذرات ريزتر از ۰٫۶mm، تاثير قابل ملاحظه‌اي بر كارايي مخلوط دارند و شاخص نسبتا مطمئني براي كل سطح مخصوص ماسه مي‌باشند.
قاعدتا مقدار ماسه در مخلوط بتن بايد كم باشد زيرا افزايش ۱۰ تا ۱۵ درصد دانه‌هاي كوچكتر از ۰٫۱۵ ميلي متر در سنگدانه‌ها، باعث تقريبا ۱۰% كاهش مقاومت فشاري بتن مي‌گردد.
از موارد ديگر كاربرد دانه بندي ماسه مي‌توان از نتايج آزمايش به منظور تطبيق توزيع اندازه دانه‌ها با مشخصات لازم براي مصالح سنگي و همچنين تهيه اطلاعات لازم براي كنترل و تصحيح دانه بندي سنگدانه‌هاي مختلف نام برد.
ب) ضريب نرمي: ضريب نرمي معين نمي تواند معرف تعداد نامحدودي از توزيع اندازه‌هاي كاملا متفاوت و يا منحني‌هاي دانه بندي گوناگون باشد، بنابراين ضريب نرمي را نمي توان به تنهايي بعنوان توصيف دانه بندي سنگدانه‌ها بكار برد، اما جهت سنجش تغييرات جزيي در سنگدانه‌هايي كه از يك منبع توليد مي‌شوند با ارزش است.
با شناخت ضريب نرمي مي‌توان در ميزان شن لازم در طراحي مخلوط بتن استفاده كرد و با افزايش آن، مقدار شن لازم را كاهش داد.
تجربه نشان داده است كه ماسه بسيار ريزدانه و ماسه بسيار درشت دانه مناسب بتن نمي باشد زيرا اولي با صرفه نيست و دومي مخلوطي مي‌سازد كه داراي كارايي نبوده و سطح بتن زبر در مي‌آيد در بتنهاي كم سيمان و يا بتنهايي كه شن آنها ريز است از نظر كارپذيري (كارايي) بتن، دانه بندي مصالح ريزدانه را چنان بايد انتخاب كرد كه درصد مواد رد شده از الك با حداكثر پيشنهادي آئين نامه بخواند (حد پائين محدوده استاندارد) و در بتن‌هاي پر سيمان و يا بتنهايي با شن درشت دانه از نظر صرفه جويي در مصرف سيمان حدود بالاي دانه بندي استاندارد براي ريزدانه مطلوب مي‌باشد.

وسايل آزمايش:
دستگاه تقسيم كن ماسه
ترازو با دقت ۰٫۵ گرم
الكهاي استاندارد با طوري چيده شوند تا سنگدانه‌ها هنگام الك كردن به بيرون پرتاب نشود اندازه آنها از بالا به پائيين به ترتيب زير باشد. ۳/۸ ، ۴ ، ۸ ، ۱۶ ، ۳۰ ، ۵۰ ، ۱۰۰ ، زیر الک و درب
لرزاننده مكانيكي الكها – لرزش بايد بصورت قائم و افقي به الك منتقل شود بطوريكه دانه‌ها در روي الك به بالا و پايين پريده و بغلطند تا در جهات مختلف روي سطح الك قرار بگيرند.
كوره – كوره بايد قادر به توليد دماي يكنواخت Co5±۱۱۰ باشد.

نمونه برداري:
الف) نمونه بايد از ارتفاع متوسط توده ماسه برداشته شود بطوريكه هنگام برداشت دانه‌ها از ظرف بيرون نريزد و بايد از لحاظ توزيع دانه‌ها، نماينده كل دپوي ماسه باشد.
ب) مقدار تقريبي نمونه مورد آزمايش يك كيلوگرم باشد.

روش آزمايش:
نمونه برداشت شده از دپو بوسيله دستگاه تقسيم كن مجزا شود اين عمل بدفعات تا كسب ميزان مورد نياز نمونه آزمايش انجام داده شود.
تذكر ۱: كوشش شود حداقل دو برابر مقدار نياز آزمايش برداشته شود و آن را از تقسيم كن عبور داد.
نمونه آزمايش را تا دماي Co5±۱۰۵ خشك كنيد.
بعد از تميز نمودن الك‌ها، هر الك را ابتدا وزن نموده و وزن آنرا يادداشت نماييد.
الك‌ها را مطابق بخش دو (به ترتيب اندازه الك) بچينيد و نمونه را روي الك بالايي بريزيد و سپس روي دستگاه لرزاننده قرار دهيد تا عمل الك كردن بصورت مكانيكي انجام گيرد. دور دستگاه را بر روي ۱۵۰ دور در دقيقه تنظيم نماييد و دستگاه را به مدت ۱۰ دقيقه بكار اندازيد.
تذكر ۲: الف) بر روي هر الك نبايد به ضخامت بيش از cm2 دانه جمع شود و در صورت وجود دانه‌هاي زياد مي‌توان آزمايش را در چند مرحله انجام داد.
ب) مقدار دانه‌ها بايد به اندازه‌اي باشد تا تمامي دانه‌ها امكان قرار گرفتن در برابر سوراخهاي الك را تا چندين مرتبه داشته باشند همچنين در هيچ موردي نبايد وزن مصالح روي الك به اندازه‌اي باشد كه بافت الك تغيير شكل دائمي بدهد.
پ) دستگاه لرزاننده بطور آزاد بطوريكه هيچگونه تماس اضافي بجايي داشته باشد كار كند تا بتواند عمل لرزش را بطور دقيق انجام دهد.
ت) اگر عمل لرزاندن الكها بصورت مكانيكي انجام شود، براي اطمينان بيشتر توصيه مي‌شود كه قبل از توزين مصالح باقيمانده هر الك، با قرار دادن زير الك و درپوش، مجددا آنرا توسط دست در جهات گوناگون بلرزانيد و آنگاه دانه‌هاي عبوري را در الك بعدي ريخته به ترتيب تا آخرين الك ادامه دهيد.
ث) باقيمانده مصالح بين هر دو الك متوالي نبايد بيش از ۴۵% وزن كل نمونه باشد.
ج) ضريب نرمي مصالح براي بتن و بتن آرمه نبايد كمتر از ۲٫۳ و بيشتر از ۳٫۱ باشد. اگر ضريب نرمي به ميزان ۰٫۲± اعداد داده شده تغييير يابد، در صورتي اين مصالح قابل مصرف است كه تغييراتي متناسب در دانه بندي مصالح سنگي بتن داده شود.
چ) آلودگي به ماده مضر – مقدار مواد مضر موجود در مصالح بتن و بتن مسلح بايد طبق جدول ۱ باشد.

جدول ۱ : مقدار مواد مضر موجود در مصالح ريزدانه مطابق استاندارد ايران
grading-report-by-sifting-sand

* اگر ماسه از طريق شكستن مواد سنگي بدست آيد بيشتر مواد رد شده از الك ۰٫۰۷۵mm از جنس گرد سنگ خواهد بود و چون خاك رس در آن وجود نخواهد داشت، لذا مي‌توان درصد مجاز را در اين مورد ۵ و ۷ محسوب داشت.

هر الك به همراه مصالح باقيمانده روي آن را وزن نماييد.
تذكر ۳: براي خارج كردن دانه‌ها از چشمه‌هاي الك از فشار بيمورد با وسايل غير مجاز خودداري كرده و حتي برس سيمي نيز استفاده نشود.

محاسبات:
۱- وزن دانه‌هاي هر يك از الكها mi را در جدول ۲ يادداشت كنيد.
۲- درصد باقيمانده نسبت به كل وزن دانه‌ها را حساب كنيد.

grading-report-by-sifting-sand

شمارنده الك – i در جائيكه
تعداد الك‌ها – n
۳- درصد باقيمانده انباشته روي الك شماره k را محاسبه نماييد.

grading-report-by-sifting-sand

تذكر ۴: با افزايش i، اندازه سوراخهاي الك كوچكتر مي‌گردد بطوريكه ۱i= مربوط به بزرگترين الك است.
۴- درصد رد شده انباشته از الكها محاسبه شود.

grading-report-by-sifting-sand

۵- ضريب نرمي ماسه مطابق رابطه زير تعيين گردد.

grading-report-by-sifting-sand

(i شامل زير الك نمي گردد)
نتايج محاسبات را در جدول يادداشت نماييد و سپس نتايج را به صورت منحني شكسته در جدول شماره ۳ رسم نماييد.
در صورتيكه منحني در محدوده استاندارد (در جدول شماره ۳ ديده مي‌شود) قرار نگيرد و حتي قسمتي از آن از محدوده بيرون رود، و همچنين ضريب نرمي با مقادير استاندارد ذكر شده مطابقت نداشته باشد. بايد پيشنهادات لازم جهت اصلاح دانه بندي ارائه شود.
مدول نرمي يا ضريب نرمي (FM) :
مدول نرمي ضريبي است كه از دانه بندي بدست مي‌آيد و به ويژه در ايالات متحده به مقدار قابل توجهي استفاده مي‌شود. مدول نرمي به مجموع درصدهاي تجمعي باقي مانده روي الكها استاندارد (منهاي زير الك) تقسيم بر صد گفته مي‌شود سري الكهاي استاندارد شامل الكهاي است كه اندازه هر الك دو برابر اندازه الك قبلي باشد.
مدول نرمي تعيين كننده ريزي و درشتي دانه‌ها است هر چه دانه‌هاي سنگي درشت تر باشد مدول نرمي آنها بيشتر است همچنين ريزدانه‌ها مدول نرمي كمتري دارند.

منبع : http://mehrmihan.ir/grading-report-by-sifting-sand/

این مطلب را به اشتراک بگذارید :
a b