M@hdi42
2nd September 2013, 04:36 PM
دانه‌بندی مناسب سنگدانه‌ها برای بتن
برای تعیین دانه‌بندی مناسب در ابتدا لازم است تا موارد ذیل بخوبی شناخته شوند:
الف- سطح مخصوص دانه‌ها: آنچنانکه پیشتر نیز ذکر شد، هر چه مقدار سنگدانه بیشتر باشد (یا به عبارت دیگر مقدار سیمان مصرفی در بتن کمتر شود)، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر است. اما از طرف دیگر در مخلوط بتن دوغاب سیمان باید به اندازه‌ای موجود باشد که بتواند سطح دانه‌ها را بپوشاند.
پس اگر سطح دانه‌ها کمتر شود، میزان سیمان مورد نیاز و آب مصرفی نیز کمتر خواهد بود. اما کم کردن سطح مخصوص (نسبت سطح یه حجم) به منظور کم کردن مصرف آب و سیمان، مستلزم تغییر شکل دانه‌ها و استفاده از ذرات درشت‌تر میباشد.
ب- حجم نسبی دانه‌ها: اگر چه افزایش حجم سنگدانه مصرفی در بتن مقرون به صرفه تر است، اما در صورت ایجاد بتنی با حداکثر حجم ذرات ممکن (و کمترین میزان سیمان لازم برای پر کردن بین ذرات) عملاً ترکیبی با کارآیی کم تولید شده است. بنابراین درصورتیکه سیمان بیش از حداقل مقدار لازم برای تر کردن دانه‌ها باشد، موجب افزایش کارایی بتن خواهد شد.
ج- تمایل به جدایی در دانه‌ها: اگر چه برای پر کردن فضای خالی بین ذرات درشت وجود ذرات ریزتر لازم است، اما نگهداری این ذرات در این فضاهای خالی کاری مشکل است که توسط سیمان ((ماده چسباننده) صورت می‌پذیرد.
د- میزان درصد ریزدانه‌ها: دیگر عامل مهم و اثرگذار بر عملکرد بتن وجود مصالح ریزتر از 300 میکرون است. این مصالح می‌توانند شامل سنگدانه‌ها، سیمان و دیگر پرکننده‌های مصرفی باشند.
يكي ديگر از عوامل مؤثر در دوام لوله‌هاي بتني خصوصيات سنگدانه‌ها است و بطور كلي استفاده از سنگدانه‌هاي با دوام و سالم كه بطور مناسبي انتخاب، آزمايش و كنترل كيفيت شده‌‌اند بايد بعنوان يك اصل مهم در دستور كار توليد بتن مورد مصرف در ساخت لوله قرار گيرد.
سختي مخصوص (Specific hardness) يا مقاومت سايشي دانه‌ها از موارد مورد توجه در مطالعات مربوط به دوام مي‌باشند و بطور كلي با استفاده از دانه‌هاي سخت‌تر مي توان بتني با مقاومت سايشي بيشتر و در نتيجه دوام بالاتر توليد كرد.
از نكات مهم ديگر براي استفاده از سنگدانه‌ها، مقاومت سنگدانه‌ها در برابر حملات اسيدي مي‌باشد. سنگدانه‌هاي سيليسي مانند گرانيت، كوارتزيت در برابر حمله اسيدها مقاوم هستند، اما سنگدانه‌هاي كربناتي مانند سنگ آهك و دولوميت در بسياري موارد با اسيدها واكنش نشان مي‌دهند.
نتايج حاصله از انجام بعضي كاربردي نشان داده شده است كه در شرايطي كه تهاجم ناشي از فاضلاب چندان شديد نباشد، حتي استفاده از سنگدانه‌هاي كربناتي ممكن است پايداري در برابر تهاجم را افزايش دهد. زيرا در اين شرايط اسيدهاي فاضلاب بطور يكنواخت به تمام سطح بتن حمله مي‌كنند و در اين صورت جداشدگي دانه‌ها به علت انحلال خمير سيمان اتفاق نمي‌افتد.
از سوي ديگر، تحقيقات نشان مي‌دهد كه هر چه نسبت سنگدانه به سيمان در بتن بيشتر باشد، مقاومت بتن در برابر اسيد افزايش مي‌يابد، چرا كه در حجم ثابتي از بتن با افزايش مقدار سنگدانه حجم كمتري براي خمير سيمان كه آسيب‌پذيرترين جزء بتن است، باقي مي‌ماند.
برای تعیین دانه‌بندی مناسب در ابتدا لازم است تا موارد ذیل بخوبی شناخته شوند:
الف- سطح مخصوص دانه‌ها: آنچنانکه پیشتر نیز ذکر شد، هر چه مقدار سنگدانه بیشتر باشد (یا به عبارت دیگر مقدار سیمان مصرفی در بتن کمتر شود)، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر است. اما از طرف دیگر در مخلوط بتن دوغاب سیمان باید به اندازه‌ای موجود باشد که بتواند سطح دانه‌ها را بپوشاند.
پس اگر سطح دانه‌ها کمتر شود، میزان سیمان مورد نیاز و آب مصرفی نیز کمتر خواهد بود. اما کم کردن سطح مخصوص (نسبت سطح یه حجم) به منظور کم کردن مصرف آب و سیمان، مستلزم تغییر شکل دانه‌ها و استفاده از ذرات درشت‌تر میباشد.
ب- حجم نسبی دانه‌ها: اگر چه افزایش حجم سنگدانه مصرفی در بتن مقرون به صرفه تر است، اما در صورت ایجاد بتنی با حداکثر حجم ذرات ممکن (و کمترین میزان سیمان لازم برای پر کردن بین ذرات) عملاً ترکیبی با کارآیی کم تولید شده است. بنابراین درصورتیکه سیمان بیش از حداقل مقدار لازم برای تر کردن دانه‌ها باشد، موجب افزایش کارایی بتن خواهد شد.
ج- تمایل به جدایی در دانه‌ها: اگر چه برای پر کردن فضای خالی بین ذرات درشت وجود ذرات ریزتر لازم است، اما نگهداری این ذرات در این فضاهای خالی کاری مشکل است که توسط سیمان ((ماده چسباننده) صورت می‌پذیرد.
د- میزان درصد ریزدانه‌ها: دیگر عامل مهم و اثرگذار بر عملکرد بتن وجود مصالح ریزتر از 300 میکرون است. این مصالح می‌توانند شامل سنگدانه‌ها، سیمان و دیگر پرکننده‌های مصرفی باشند.
يكي ديگر از عوامل مؤثر در دوام لوله‌هاي بتني خصوصيات سنگدانه‌ها است و بطور كلي استفاده از سنگدانه‌هاي با دوام و سالم كه بطور مناسبي انتخاب، آزمايش و كنترل كيفيت شده‌‌اند بايد بعنوان يك اصل مهم در دستور كار توليد بتن مورد مصرف در ساخت لوله قرار گيرد.
سختي مخصوص (Specific hardness) يا مقاومت سايشي دانه‌ها از موارد مورد توجه در مطالعات مربوط به دوام مي‌باشند و بطور كلي با استفاده از دانه‌هاي سخت‌تر مي توان بتني با مقاومت سايشي بيشتر و در نتيجه دوام بالاتر توليد كرد.
از نكات مهم ديگر براي استفاده از سنگدانه‌ها، مقاومت سنگدانه‌ها در برابر حملات اسيدي مي‌باشد. سنگدانه‌هاي سيليسي مانند گرانيت، كوارتزيت در برابر حمله اسيدها مقاوم هستند، اما سنگدانه‌هاي كربناتي مانند سنگ آهك و دولوميت در بسياري موارد با اسيدها واكنش نشان مي‌دهند.
نتايج حاصله از انجام بعضي كاربردي نشان داده شده است كه در شرايطي كه تهاجم ناشي از فاضلاب چندان شديد نباشد، حتي استفاده از سنگدانه‌هاي كربناتي ممكن است پايداري در برابر تهاجم را افزايش دهد. زيرا در اين شرايط اسيدهاي فاضلاب بطور يكنواخت به تمام سطح بتن حمله مي‌كنند و در اين صورت جداشدگي دانه‌ها به علت انحلال خمير سيمان اتفاق نمي‌افتد.
از سوي ديگر، تحقيقات نشان مي‌دهد كه هر چه نسبت سنگدانه به سيمان در بتن بيشتر باشد، مقاومت بتن در برابر اسيد افزايش مي‌يابد، چرا كه در حجم ثابتي از بتن با افزايش مقدار سنگدانه حجم كمتري براي خمير سيمان كه آسيب‌پذيرترين جزء بتن است، باقي مي‌ماند.