روش دانه بندي ماسه توسط الك و تعيين ضريب نرمي

بر اساس استاندارد ملي ايران شماره 300 و دت 206 و 136-848 ASTM C

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 0.6mm، 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 10 تا 15 درصد دانه‌هاي كوچكتر از 0.15 ميلي متر در سنگدانه‌ها، باعث تقريبا 10% 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 0.5 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. 3/8 ، 4 ، 8 ، 16 ، 30 ، 50 ، 100 ، 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±110 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 1: كوشش شود حداقل دو برابر مقدار نياز آزمايش برداشته شود و آن را از تقسيم كن عبور داد.
نمونه آزمايش را تا دماي Co5±105 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 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.
ث) باقيمانده مصالح بين هر دو الك متوالي نبايد بيش از 45% وزن كل نمونه باشد.
ج) ضريب نرمي مصالح براي بتن و بتن آرمه نبايد كمتر از 2.3 و بيشتر از 3.1 باشد. اگر ضريب نرمي به ميزان 0.2± 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 1 باشد.

جدول 1 : مقدار مواد مضر موجود در مصالح ريزدانه مطابق استاندارد ايران
آزمایش های سنگدانه ها


* اگر ماسه از طريق شكستن مواد سنگي بدست آيد بيشتر مواد رد شده از الك 0.075mm از جنس گرد سنگ خواهد بود و چون خاك رس در آن وجود نخواهد داشت، لذا مي‌توان درصد مجاز را در اين مورد 5 و 7 محسوب داشت.

هر الك به همراه مصالح باقيمانده روي آن را وزن نماييد.
تذكر 3: براي خارج كردن دانه‌ها از چشمه‌هاي الك از فشار بيمورد با وسايل غير مجاز خودداري كرده و حتي برس سيمي نيز استفاده نشود.

محاسبات:
1- وزن دانه‌هاي هر يك از الكها mi را در جدول 2 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 روي الك شماره k را محاسبه نماييد.

آزمایش های سنگدانه ها


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

آزمایش های سنگدانه ها


5- ضريب نرمي ماسه مطابق رابطه زير تعيين گردد.

آزمایش های سنگدانه ها


(i شامل زير الك نمي گردد)
نتايج محاسبات را در جدول يادداشت نماييد و سپس نتايج را به صورت منحني شكسته در جدول شماره 3 رسم نماييد.
در صورتيكه منحني در محدوده استاندارد (در جدول شماره 3 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.

نوشته شده توسط  پویا حیاتی
بازدید 16246 بار
این مورد را ارزیابی کنید
(9 رای‌ها)