روش دانه بندي شن به وسيله الك

بر اساس استاندارد ملي ايران شماره 302 و دت 206 و ASTM C 136-848

هدف:
تعيين اندازه بزرگترين دانه شن و نحوه توزيع دانه‌هاي سنگي در اندازه‌هاي گوناگون جهت مقايسه و تطبيق با منحني استاندارد.

اهميت و كاربرد:
دانه بندي و بزرگترين اندازه دانه، روي مقادير نسبي دانه‌ها، همچنين روي مقادير مورد نياز سيمان و آب، كارايي، اقتصادي بودن، تخلخل، آبرفتگي، دوام و پوكي بتن اثر مي‌گذارند و هر گونه تغييراتي در دانه بندي مي‌تواند روي يكنواختي بتن در هر بار بتن سازي تاثير گذارد.
استفاده از حداكثر اندازه دانه‌هاي شن تابع عوامل گوناگوني است كه نسبت به شرايط عملي كار از محدوديتي كه از طرف استاندارد ملي ايران تعيين گرديده برخوردار مي‌گردد.
طبقه آئين نامه بتن ايران بزرگترين اندازه اسمي سنگدانه‌هاي درشت نبايد از هيچيك از مقادير زير بيشتر باشد.
الف) يك پنجم كوچكترين بعد داخلي قالب بتن.
ب) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بين ميلگردها.
پ) يك سوم ضخامت دال.
ت) سه چهارم پوشش روي ميلگردها.
از مواد ديگر كاربرد دانه بندي شن، 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 و مخلوطهايي كه در آنها مصالح سنگي به كار مي‌رود را نام برد و همچنين براي تعميم رابطه بين تخلخل و تراكم نيز مورد استفاده قرار می گیرد.
با انجام آزمايش دانه بندي و رسم منحني دانه بندي شن لازم است اين منحني با منحني استاندارد شن مقايسه گردد و افزايش و كاهش احتمالي آن معين شود تا براي تصحيح آن اقدامات لازم انجام گردد.
عمل دانه بندي به وسيله غربالها با سوراخ چهارگوش كه از رشته‌هاي فلزي ساخته شده اند و يا غربالهايي با سوراخ گرد مي‌باشند انجام مي‌گيرد.
ابعاد سوراخهاي غربالهايي با سوراخ گرد با يك تصاعد هندسي با قدر نسبت 10^(0.1) = 1.259 بالا مي‌روند و براي ساده كردن عمل اين ضريب را 1.25 گرفته اند. واضح است كه قطر سوراخ يك غربال با سوراخ گرد قابل مطابقت با ضلع سوراخ يك غربال با سوراخ چهارگوش نيست زيرا يك سوراخ مربع برحسب قطرش اجازه عبور دانه‌هاي قدري درشت تر را مي‌دهد. آزمايشهاي متعدد نشان داده اند كه الك كردن با غربال چهارگوش به ضلع a و الك كردن با غربال سوراخ گرد به قطر d وقتي معادل همديگر مي‌باشند كه 1.25a=d باشد و 1.25 همان قدر نسبت انتخابي پس قطر يا ضلع سوراخهاي غربال با نسبت 1.25 بزرگتر مي‌شوند و ضمنا در مقابل هر غربال با سوراخ چهارگوش يك غربال با سوراخ گرد وجود دارد كه قطرش 1.25 برابر ضلع غربال با سوراخ چهارگوش مي‌باشد.
غربالها به وسيله عددي موسوم به مدول مشخص مي‌شوند و هر مدول نشان دهنده قطر و يا ضلع سوراخ غربال مي‌باشد. مدول يك غربال عبارت است از نزديكترين عدد كامل به رقمي است كه 10 برابر لگاريتم قطر سوراخ به ميكرون را معين مي‌كند. مثلا اگر بخواهيم مدول مربوط به الك 100 ميكروني را بدانيم به اين ترتيب عمل مي‌كنم. لگاريتم عدد 100 برابر 2 است و در نتيجه 20=2×10 و بنابراين 20 مدول الك 100 ميكروني مي‌باشد. در جدول 1 الكهاي مختلف بر حسب استانداردهاي انگلستان (BS) – آمريكا (ASTM) و فرانسه (AFNOR) مشخص شده است.
در سيستم دانه بندي بر طبق استاندارد ASTM (آمريكا) و BS (انگلستان) در اين دو سيستم غربالها به دو گونه نامگذاري مي‌شوند.
غربالها با سوراخ بزرگ تا 5/16 اينچ نامگذاري مستقيما با اندازه سوراخ متناسب است به عنوان مثال الك 1/2 يعني اينكه ضلع هر سوراخ 1/2 اينچ است.
براي غربالهاي با سوراخ كوچك (كوچكتر از 5/16 اينچ) نامگذاري بر حسب تعداد سوراخ در هر اينچ طول مي‌باشد به عنوان مثال الك 30 يعني اينكه در هر اينچ طول 30 سوراخ وجود دارد.

آزمایش های سنگدانه ها


وسايل آزمايش:
الكها – الكها بايد طوري روي هم چيده شوند تا سنگدانه‌ها هنگام الك كردن، به بيرون پرتاب نشوند – اندازه آنها از بالا به پايين بايد بترتيب زير باشند.
1/2 1 ، 1 ، 3/4 ، 1/2 ، 3/8 ، 4 ، 8
و زير الك و درب
دستگاه تقسيم كن
ترازو با دقت 0.5 گرم
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±100 باشد.

نمونه برداري:
الف) نمونه بايد از ارتفاع متوسط توده شن برداشته شود بطوريكه هنگام برداشت دانه‌ها از ظرف بيرون نريزد و بايد از لحاظ توزيع دانه‌ها، نماينده كل دپوي شن باشد.
ب) مقدار تقريبي نمونه برداشتي از دپو، بر حسب اندازه بزرگترين دانه‌ها مطابق جدول «1» باشد.

جدول 1 : بر طبق تبصره 2 بند 3-4-4- آئين نامه بتن ايران آبا
آزمایش های سنگدانه ها



به كار بردن سنگدانه‌هاي درشت تر از 38 ميلي متر در ساخت قطعات بتن آرمه توصيه نمي شود ولي در هر صورت اندازه سنگدانه‌ها نبايد از 63 ميلي متر تجاوز كند.

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 1: كوشش شود حداقل دو برابر مقدار مورد نياز آزمايش برداشته شود و آن را از تقسيم كن عبور داد.
نمونه آزمايش را تا دماي Co5±110 خشك كنيد.
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 150 دور در دقيقه تنظيم نماييد و دستگاه را به مدت 10 دقيقه بكار اندازيد.
تذكر 2: 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.
مقدار باقيمانده روي هر يك از الكها را بطوريكه تمام سنگدانه‌هاي روي چشمه‌هاي الك نيز پاك شده باشد در يك ظرف ريخته و وزن نمائيد. دقت شود كه دانه‌ها از الك بيرون نريزد.
تذكر 3: الف) در مورد الكهاي ريزتر مي‌توانيد قبلا الك را وزن نموده تا پس از عمل الك كردن دانه‌ها را همراه با الك وزن نموده تا دچار اشتباه وزن كردن نشويد.
ب) براي خارج كردن دانه‌ها از چشمه‌هاي الك از فشار بيمورد با وسايل غير مجاز خودداري كرده و حتي الامكان از برسي سيمي استفاده نشود.

محاسبات:
1- وزن دانه‌هاي هر يك از الكها mi را در جدول منحني دانه بندي شن يادداشت كنيد.
2- درصد باقيمانده نسبت به كل وزن دانه‌ها را حساب كنيد.

آزمایش های سنگدانه ها


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

آزمایش های سنگدانه ها


تذكر 4: با افزايش i‏، اندازه سوراخهاي الك كوچكتر مي‌گردد بطوريكه 1=i مربوط به بزرگترين الك است.
4- درصد رد شده انباشته از الكها محاسبه شود.

آزمایش های سنگدانه ها


نتايج محاسبات را در جدول منحني دانه بندي شن يادداشت نماييد و سپس نتايج را به صورت منحني شكسته رسم نماييد.
در صورتيكه منحني در محدوده استاندارد قرار نگيرد و حتي قسمتي از آن از محدوده بيرون رود، بايد پيشنهادات لازم جهت اصلاح دانه بندي ارائه شود.

نوشته شده توسط  پویا حیاتی
بازدید 6873 بار
این مورد را ارزیابی کنید
(5 رای‌ها)