شن وماسه قسمت دوم

شن وماسه

قسمت دوم

جنس شن وماسه،بزرگی دانه های شن و ماسه و .....
شکل هندسی دانه: بهترین وباربرترین شکل دانه از نظر هندسی برای مصرف در بتن شکل نزدیک به کره است وهر قدرشکل به صفحه نزدیک تر باشد ویا دراز باشد نامطلوب بوده وقطعه ریخته شده با آن ازمقاومت کمتری برخوردار می باشد به همین دلیل مجموع دانه های دراز و پهن مورد مصرف دربتن نباید از 15 درصد مجموع شن وماسه بیشتر باشد .
دانه های پهن به دانه های گفته می شود که ضخامت آن از 6/0معدل سوراخهای دواکلی که این دانه بین آن ها قرار می گیرد کمترباشد
دانه های دراز به دانه های گفته می شود که طول آن از 8/1 معدل سوراخهای دوالکی که این دانه بین آن ها قرار می گیرد بیشترباشد

جنس شن وماسه
تقریبا جنس شن وماسه طبیعی در اختیار ما نیست و ممکن است ازهمه نوع سنگی در آن وجود داشته باشد ودر مورد شن وماسه شکسته حق انتخاب بیشتری داریم البته این نوع شن وماسه هم کاملا دراختبار مانیست وبیشتر بستگی به معدنی دارد که نزدیک به سنگ شکن ها باشد
بهترین سنگ برای تهیه شن وماسه سنگ های گرانیت وسیلیس می باشد سنگ های انتخاب شده باید یک دست بوده وفاقد رگه های خاکی باشند وزن مخصوص آن نباید از 5/1 گرم بر سانتی متر مکعب کمتر باشد این سنگ ها نباید پوک بود ه و یا دارای پوسیدگی موضعی باشند نباید در فعل وانفعالات شرکت نموده ودر مجاورت آب تغییر شکل وتغییر حجم بدهند به عبارت دیگر نفوذ آب در آن نباید موجب متلاشی شدن دانه شود از طرفی دیگر جذب آب نباید آنقدر کم باشد که مانع نفوذ آب ملات در آن شود درنتیجه موجب نچسبیدن دانه ها به یکدیگر شود
شن و ماسه باید در مقابل عوامل جوی مانند گرما و سرما و یخ زدگی مقاوم باشد وهمچنین باید درمقابل سایش وضربه و سایر نیروهای وارده برسازه مقاومت نماید
سنگ ها نباید آلوده به خاک رس ولای و سایر ریز دانه ها باشند و همچنین باید از استفاده سنگ گچ وکلیه سولفات ها درتهیه شن و ماسه خود داری نموده ودقت نمود سنگ انتخابی جهت شن و ماسه فاقد نمکهایی باشند که روی فولاد اثر می گذارد وچنین سنگ های مخصوصا نباید در سازهای بتن آرمه مصرف شوند
بزرگی دانه های شن و ماسه:
منظور ازبکار بردن دانه با ابعاد مختلف آن است که درنهایت دانه بندی ما طوری باشد که دانه های ریزتر فضای بین دانه ها درشت تر را پر کرده وهر قدر ممکن است قطعه ریخته شده با بتن توپرتر ومتراکم تر بوده ودارای وزن مخصوص بیشتری باشد
بزرگی بزرگترین دانه شن و ماسه درسازه های مختلف متفاوت است مثلا برای بتن ریزی های حجیم مانند بتن سدها وپایه های بزرگ پی حتی دانه های بابزرگی 25سانتی متر را هم انتخاب می نمایند ولی برای پی پی سازی در ساختمان های بتنی می توان ازدانه های با بزرگی 5/2 سانتی متر استفاده نمود وبرای تیر های اصلی ساختمان های بتنی بزرگی دانه تا8/0 سانتی متر است

بزرگی دانه نباید طوری باشد که دربتن ناهماهنگی بوجود آورد وبرای این منظور عدد تقریبی زیررا تعیین نموده ومی گویند بزرگترین دانه شن نباید از 1212'> کوچکترین بعد قطعه بزرگتر باشد
شکل و بافت سنگدانه ها:
شكل ظاهري و سطح خارجي سنگدانه ها
1) كروي: سطح مخصوص كمتري دارند و جايي كه بخواهيم سيمان كمتر استفاده كنيم به كار مي روند . مي توان گفت كه اين نوع سنگدانه ها اقتصادي تر هستند.
2) نا منظم
3) تيزگوشه : مقاومت بسيار خوبي دارند و از لحاظ اقتصادي گران تر هستند و در بتن ها يي به كار مي رود كه سيمان بيشتر استفاده مي كنند .
4) پولكي شكل : به 2 دليل استفاده از آنها توصيه نمي شود : الف)در سطوح رويي آنها مقاومت صفر مي باشد و درسطوح زيرين آنها مقاومت مطلوب است . ب)زير آن حباب تشكيل مي شود.
5) سوزني شكل : از وجوه اطراف مقاومت مطلوبي دارد ولي از بالا و پايين شكننده است .
شكل و بافت سطحي سنگدانه ها تاثير عمده اي به ميزان آب لازم يك مخلوط دارد به عبارت علمي تر هنگامي كه تخلخل و فضاي خالي بين دانه هاي متراكم شده بيشتر است آب زيادتري مورد نياز است .با آفزايش عدد تيز گوشگي سنگدانه ها رواني بتن تقليل مي يابد :
بافت سطحي
مشخصات
مثال
شيشه اي
شكستگي هاي حلزوني
فلينت سياه , تفاله شيشه اي
صاف و صيقلي
ساييدگي با آب يا صاف شده در اثر شكست سنگهاي ريزدانه يا لايه اي
شن , چرت , اسليت , مرمر , بعضي از ريوليتها
دانه اي
مقطع شكست كم و بيش نشان دهنده دانه هاي گرد گوشه مي باشد.
ماسه سنگ , اوليت
زبر , زمخت
با سطح شكست زبر متشكل از دانه هاي ريز و متوسط كه دانه هاي بلوري در آن به آساني قابل رويت نسيت
بازالت , فلسيت , پروفيري , سنگ آهك
بلوري , كريستالي
دانه هاي كريستالي به آساني قابل رويت است .
گرانيت , گابرو , گنايس
كرمو , حفره اي
سوراخها و حفرات ريز و درشت قابل رويت
آجر , پوميس , كلينكر , رس منبسط شونده


ماسه ملاتی: عمده ترين ماسه تهيه شده در کارخانه هاي تهيه شن و ماسه صرف بتون مي شود و قسمت کمتر آن صرف تهيه ملات مي گردد. بزرگي دانه هاي مصرف شده در ملات با توجه به ضخامت ملاتي که زير فرش موزائيک يا سنگ و يا روي آجر چيني ديوار مي کشند متفاوت است مثلاً براي مصرف ملات در آجر چيني بصورت گري بزرگ بزرگترين دانه مصرف شده در ملات مي تواند تا 6 ميليمتر هم باشد.
ولي باري آجر چيني در نماسازي که ضخامت ملات در حدود 8 ميليمتر است بزرگترين دانه هاي مصرف شده نمي تواند از حدود 4 ميليمتر بيشتر باشد بهرحال بزرگي بزرگترين دانه ماسه براي ملات و نماسازي نبايد از نصف کلفتي لايه ملات که روي آجر مي کشند بيشتر باشد و براي دوغاب پشت کاشي کاري و سنگ کاري نيز بايد از دانه هاي ريزتر استفاده نمود تا اين دانه ها بتوانند همراه دوغاب سيمان به داخل بدنه سنگ با سيمان نفوذ کرده و موجب چسباندن آن به ديوار بشود (دانه هاي درشت تر با توجه به خاصيت مکندگي سنگ و کاشي به داخل آن نفوذ نمي کند).
در حدود 35 تا 40 درصد حجم ماسه هاي ملاتي را هوا تشکيل مي دهد که قسمتي از اين هوا بايد پس از مخلوط شدن ماسه با سيمان بوسيله گرد سيمان اشغال شده و در نتيجه وزن مخصوص ملات بالا رود و موجب يکپارچه شدن ملات و آجر روي آن بشود. اگر مقدار ريزدانه هاي داخل سيمان (خاک) از مقدار معيني بيشتر باشد (در حدود 3 تا 4 درصد) اين ريزدانه ها دور دانه هاي ماسه را گرفته و مانع آن مي شود که دور دانه با سيمان گرفته شده و به دانه مجاور بچسبد در نتيجه باعث پوکي ملات مي گردد. البته همانطوريکه گفته شد ماسه کاملاً شسته و مناسب براي ملات به نسبت ماسه اي که داراي ريزدانه بيشتري باشد کمتر شکل پذير بوده و پهن کردن آن روي ديوار با زير فرش کف احتياج به نيروي بيشتري دارد و در نتيجه اين ماسه مورد قبول کارگران ساختماني نمي باشد. لذا براي مصرف اينگونه ماسه ها کارگران ساختماني از سيمان بيشتري استفاده مي نمايند تا کم بود ريز دانه هاي ملات را بوسيله سيمان تأمين نموده و ملات شکل پذيرتري بدست آورند
اکنون به موضوع ساخت ملات هاي سيمان و مصرف آن در قسمت هاي مختلف ساختمان اشاره مي کنيم.1. ملات ماسه سيمان: اين ملات که يکي از مرغوب ترين نوع ملات در ساختمان مي باشد بايد با ماسه شکسته و يا ماسه رودخانه اي کاملاً شسته تهيه شود مقدار سيمان مصرفي در اين نوع ملات بين 300 الي 600 کيلو گرم در متر مکعب مي باشد زيرا سطح مخصوص ماسه به کار رفته نسبت به شن و ماسه در بتن بيشتر بوده و از طرفي سيمان بايد مانند قشر نازکي دور تمام دانه ها قرار گرفته و باعث چسپيدن آن ها به يکديگر بشود لذا مقدار سيمان مصرفي در ملات بيشر از مقدار سيمان مصرفي در بتن مي باشد. از اين ملات مي توان در اکثر قسمت هاي ساختمان استفاده نمود.2. ملات ماسه سيمان آهک: به اين نوع ملات با تارد و يا حرامزاده مي گويند ماسه ي اين نوع ملات مي تواند از نوع ماسه ي رودخانه اي بوده و چند درصدي هم خاک داشته باشد. براي ساختن اين ملات بايد در حدود 100 تا 150 کيلو گرم سيمان و 150 تا 200 کيلو گرم آهک در متر مکعب ماسه مصرف نمود. اين ملات بيشتر در ديوار سازي و آجر کاري مصرف مي شود. البته اين ملات را به دليل وجود آهک نمي توان براي مکان هايي که با قير در تماس مي باشد مصرف نمود زيرا آهک قير را فاسد مي نمايد.3. ملات دوغاب سيمان: اين نوع ملات به دو صورت ساخته مي شود الف: بدون ماسه ب: با استفاده از ماسه. طريقه استفاده آن به قرار زير است ابتدا سيمان را به مقدار نياز تهيه کرده و چنانچه زبر باشد آن را از الک ريز مي گذارنند سپس ظرفي را پر از آب کرده آن گاه با استفاده از کمچه سيمان را کم کم وارد آب کرده و با تکه چوبي آن را به هم مي زنند. اين کار را آن قدر ادامه مي دهيم تا ملات حالت دوغاب به خود بگيرد از اين ملات بيشتر براي درزبندي و مسدود کردن سوراخ هاي ريز حوضچه ها- استخر- رويه کارهاي سيماني دوغاب ريزي بين آجر و غيره استفاده مي شود. طريقه دوغاب ماسه سيمان هم شبيه دوغاب بدون ماسه است با اين تفاوت که در اين جا به اندازه مقدار سيمان مصرفي از ماسه خيلي نرم که از الک عبور داده ايم استفاده کرده، ابتدا ماسه و سيمان را خوب به طور خشکه مي کنيم سپس کم کم وارد آب کرده و به هم مي زنيم تا ملات دوغاب ماسه سيمان بدست آيد.4. ملات سيمان با ماسه دريا: اين نوع ماسه که در کنار ساحل دريا يافت مي شود از جنس ماسه معمولي نبوده بلکه از جمع شدن پوسته آهکي موجودات و جانوران دريايي مثل حلزون ها، خرچنگ ها و صدف ها پس از، از بين رفتن آن ها توسط امواج دريا به کناره ساحل آورده شده و به مرور زمان خرد و شکسته و فرسوده شده و تبديل به ماسه آهکي ريز مي شود که حتي سطح آن ها به اندازه ي کمتر از يک صدم ميلي متر مي رسد اين ماسه به دليل نداشتن خاک در نوع خود يکي از ماسه هاي مرغوب به شمار مي رود زيرا توسط آب دريا شسته شده و گل و لاي آن ها گرفته مي شود تنها عيب آن اين است که به جهت وجود نمک هاي حاصل از آب دريا اين ماسه داراي نمک بوده و شور مي باشد و براي استفاده مي بايست به وسيله آب آن را شست تا نمک هاي آن گرفته شده سپس با سيمان مخلوط نمود با اين روش مي توان يکي از بهترين ملاتهاي سيماني تهيه کرد که براي اندود کاري سطوح ساختمان- صيقل کاري و حتي براي عايق بندي پشت بام از آن استفاده مي شود. مقداري سيمان مصرفي براي اين نوع ملات 250 تا 500 کيلو گرم بسته به نوع کار در متر مکعب مي باشد طرز تهيه آن به اين صورت است که ابتدا مقداري معين سيمان را روي ماسه ريخته و سپس آنقدر آن را ورز مي دهند تا خوب مخلوط شود آنگاه آن را به صورت حوضچه ي گردي در آورده و وسط آن آب ريخته مي شود و پس از چند دقيقه به حال خود نگه مي داريم تا آب جذب شود آن موقع توسط بيل مخلوط مي کنيم تا ذرات سيمان خوب به تمام سطوح ماسه چسپيده و به صورت خمير در آيد سپس آن را مورد استفاده قرار مي دهيم5. ملات بتن: بتون يک مصالح ساختماني است. ملاتي مصنوعي است که از مخلوط شن و ماسه و سيمان و آب تشکيل مي گردد، بنا به اهميت و جايگاه اين مصالح که امروزه در اکثر کارهاي ساختماني و سازه هاي مختلف به کار مي رود به شرح آن مفصلاً در شماره آينده نشريه مي پردازيم.
به طور کلي ملات هايي که در آن سيمان به کار رفته پس از مصرف بايد تا چند روز حداقل 3 الي 4 مرتبه آب پاشي نمود تا يک باره ملات خشک نگردد و به اصطلاح نسوزد زيرا در غير اين صورت به سرعت آب ملات خشک شده و در نتيجه فعل و انفعالات شيميايي سيمان جهت سخت شدن ملات متوقف مي گردد و به صورت جسمي جدا از هم در مي آيد که به آن ملات سوخته مي گويند. هيچ يک از ملات ها مخصوصاً ملات هاي سيماني نبايد در حرارت هاي کمتر از صفر درجه مصرف شود زيرا در اين صورت آب موجود در ملات يخ بسته و فعل و انفعالات شيميايي در سيمان انجام نمي شود در نتيجه ملات خودگيري خود را انجام نداده و سخت نمي شود. در خصوص مصرف سيمان امروزه در اکثر کارهاي ساختماني جهت اجراي ساختمان از اين مصالح به وفور استفاده مي شود. به طور کلي مي توان گفت کمتر جاي ساختمان است که از سيمان استفاده نشود در زير به بعضي از مصرف سيمان در ساختمان اشاره مي شود. اجراي کارهاي بتوني- اجراي بتون مِگر که براي تسطيح کف پي و جلو گيري از تماس مستقيم بتون اصلي با خاک به کار مي رود- سفت کاري ساختمان- قشر ماسه سيمان زير و روي عايق بندي پي ملات بين آجر چيني- پر کردن فضاي خالي زير صفحه ي بيس پليت- ساخت بالشتک بتوني يا زير سري تير آهن سقف- اندود کاري ديوارها- کف سازي- چسپاندن کاشي و سراميک- شيب بندي بام- نما کاري سيماني- ساخت تيرچه و مصالح ساختماني- کُرم بندي- نصب سنگ قرنيز- پر کردن درز بين آجرنما و ده ها مصارف ديگر. ادامه دارد.
موادی که نباید در شن و ماسه مصرف شوند:
مهمترين ماده مضر براي شن و ماسه در بتون و يا ملات خاک رس مي باشد زيرا خاک رس خاصيت مکندگي آب داشته و در حدود 8 برابر وزن خود آب مي مکد در نتيجه آب ملات را مکيده و آنرا خشک نموده و مانع فعل و انفعالات طبيعي سيمان گشته در نتيجه چسبندگي بين دانه ها بخوبي انجام نشده و قطعه پوک مي شود و چنين قطعه اي باربري لازم را ندارد.
ديگر آنکه خاک رس موجود در ملات دور دانه هاي شن و ماسه را گرفته و مانع تماس آن با سيمان مي گردد در بعضي از آئين نامه ها وجود 3% وزني خاک رس در شن و ماسه را مجاز مي دانند براي تعيين مقدار خاک رس و ساير ريزدانه ها بايد از روش هاي آزمايشگاهي استفاده نمود ولي اگر وسائل آزمايشگاهي در دسترس نبود (که در اغلب قريب به اتفاق کارگاه هاي ساختماني چنين وسائلي در دسترس نيست) مي توان مقداري از ماسه را در يک استوانه آزمايشگاهي مدرج به قطر 10 الي 15 سانتيمتر ريخت ارتفاع ماسه بايد در حدود 3/1 يا 4/1 طول استوانه باشد آنگاه روي آنرا تا چند سانتيمتر مانده به لبه با آب پر نموده بعد با دست در استوانه را مسدود مي نمائيم و استوانه را به شدت تکان داده و زير و بالا مي کنيم آنگاه در حدود بيست دقيقه استوانه و محتويات آنرا به حال سکون قرار مي دهيم تا دانه هاي درون آن ته نشين گردد و آب روي آن ظاهراً زلال بشود بديهي است که دانه هاي درشت تر بعلت وزن خود زودتر ته نشين شده و دانه هاي ريزتر ديرتر ته نشين گرديده و روي دانه هاي درشت تر قرار مي گيرند آنگاه از نسبت ضخامت دانه هاي ريز به کل دانه ها درصد ريزدانه ها معلوم مي گردد
ترکیبات مضر ماسه: . 1)میکا:که از صفحات براق مسطح تشکیل شده است پس از مصرف ماسه در بتون میکا با سیمان تولید باند ضعیفی کرده که در موقع تاثیر بار متلاشی می شود و در نتیجه باعث ضعیف شدن بتون می شود . 2)خاک رس:اطراف دانه های ماسه را احاطه کرده و نمی گذارد که دوغاب سیمان به سطح دانه های سنگ بچسبد علاوه بر این خاک رس زیاد آب بتن را می مکد و گرفتن ملات سیمان را مختل می سازد میزان مجاز خاک رس در ماسه بستگی به نوع بتن دارد . 3)ترکیبات آلی:در مقاومت بتون تاثیر گذاشته و آنرا کاهش می دهند برای تشخیص وجود یا عدم وجود ترکیبات آلی در ماسه ازآزمایش کلرورمتریک(رنگ سنجی)استفاده می شود معایب شن و ماسه تولیدی در کشور : معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان به دلایل زیر آن را در درجه دوم یا سوم کیفیت قرار می دهد . الف)وجود گرد و غبار . ب)عدم شستشو . .ج)دانه بندی نا صحیح . د)استفاده از شن و ماسه رودخانه ای به جای شن و ماسه شکسته . ه)استفاده از شن و ماسه درجه 2و یا درجه 3 از عوامل کوتاه ساختمخان در بحث مصالح می باشد . شن و ماسه باید ویژگی های ذیل را داشته باشند:
1) عاري از هر گونه آلودگي باشند .
2) بايد در مقابل سايش مقاوم باشند.
3) بايد در مقابل اعمال تنش مقاوم باشند.
4) بايد در مقابل يخبندان مقاوم باشند.
5) دانه ها باید در مقابل هوازدگی مقاوم باشند
موارد استفلاده از شن و ماسه: 1.در ملات
1.در بتن و بتن مسلح
2.در اجر
3.در راهسازي
4.در ريخته گري
5.در شيشه سازي
. آزمايشاتي که بايد روي ماسه انجام شود :
براي داشتن يک بتون خوب و مقاوم روي دانه ها بايد آزمايشات متفاوتي انجام بشود که با تناسب محل سازه و استفاده اي که از آن مي شود متفاوت مي باشد. مثلاً ماسه اي که براي پايه يک پل مصرف مي شود بايد از نظر مقاومت در مقابل نمکها آزمايش شود زيرا اين پايه در معرض حمله شديد سولفاتها قرار دارد و يا ماسه اي که براي ريختن قطعه بتوني که در راه رو يک محل عمومي مانند سينما يا مدرسه يا بيمارستان مصرف مي شود که محل رفت آمد شديد مي باشد بايد از نظر سايش آزمايش شود. ولي آزمايش تعيين درصد مواد خارجي مخصوصاً درصد مواد آلي و همچنين درصد خاک رس براي تمام ماسه هاي طبيعي لازم است.
روش هاي آزمايشگاهي براي تعيين درصد سايش دانه هاي شن و ماسه موجود است که مشهورترين آن آزمايش لوس آنجلس است ولي مشاهده گرديده است که دانه هائي که با تعيين روش هاي آزمايشگاهي جواب مطلوب داده اند در عمل رفتار ديگري داشته اند در نتيجه بهترين روش براي تعيين مقاومت هاي يک توده شن و ماسه آزمايش آن بطور عملي مي باشد. مثلاً اگر بخواهيم مقاومت ماسه را در مقابل سايش تشخيص بدهيم بهتر است با ماسه مورد آزمايش قطعه اي بتوني تهيه نمائيم و آنرا در محل پر رفت آمدي قرار دهيم و اثرات سايش را روي آن ملاحظه نمائيم و يا براي آنکه قدرت ماسه را در مقابل عوامل جوي تشخيص دهيم بهتر است قطعه از بتون با همان مصالح که در عمل مورد نياز مي باشد ريخته و آنرا بطور مکرر در فريزر قرار دهيم و دماي آنرا تا 10 يا 15 درجه زير صفر بيريم (دو سه درجه پائين تر از زمستان شديد همان منطقه) آنگاه آنرا در آب گرم 60 يا 70 درجه قرار دهيم و تأثير اين يخ زدگي و ذوب مکرر را در آن عملاً مشاهده نمائيم.
-تعيين ارزش ماسه اي (SE)
-تعيين دانه هاي مسطح
-تعيين دانه هاي طويل
-تعيين وزن مخصوص ظاهري و حقيقي شن و ماسه و جذب آب (درشت دانه و ريز دانه)
-تعيين درصد قطعات شكسته به وسيله فشار (Crushing Value)
-تعيين درصد قطعات شكسته به وسيله ضربه (Impact Value)
-آزمايش مقاومت در مقابل سايش به روش لوس آنجلس
-تعيين مقاومت در مقابل سولفات سديم يا منيزيم (پنج سيكل)
-تعيين مقاومت شن و ماسه در مقابل سرما و گرما (ده سيكل)
-تعيين درصد فضاي خالي و دانسيته نسبي
-آزمايش فعل و انفعالات قليايي خاك
.................................................. .................................
پ ن:مطلب فوق جامع وکاملا.اما اگه سوال خاصی بود بپرس تا جوابت رو بدم.
با مطالعه مطلب فوق میفهمی شن،ماسه وتفاوتهاشون چیه.
نکته:برخی اصطلاحات در معماری،عمران و....کمی گنک ونا آشنا هستن،که به مرور زمان و به صورت عامیانه به وجود امدن.