آزمايش تعيين تطويل و تورق سنگدانه ها

عنوان آزمايش: تعيين تطويل و تورق سنگدانه ها

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

اهميت و كاربرد : دانه بندي و بزرگترين اندازه دانه روي مقادير نسبيدانه ها ,همچنين روي مقادير مـورد نيـاز سـيمان و آب اثـر مـي گذارد , جداشدگي را كنترلمي كند , بر روي آب انداختن بتن موثر است و بر روي دوام و پوكي و نحوخ در جا ريختنو پرداخـت سـطح بتن اثر دارد.

وسايل :

لگن كوچك وبزرگ 5 - كيلوگرم شن – الكهاي ، 1" 4/3" ، 2/1" ، 8/310 ، 4 . ، دستگاه هاي تطويل وتورق

شرح:

الكها را به ترتيب از بزرگ به كوچك قرار داده و 5كيلوگرم شن را از الكها عبور دهيد و الكها را در دستگاه لرزاننده مكانيكي(شيكر ) بهمدت چند دقيقه قرار داده،سپس الكها را از دستگاه خارج كرده و از هم جدا و وزن هر كدامرا جداگانه محاسبه نماييد .

سپس از شن دانه بندي الك "2/1 ،200 عدد سنگدانهجدا نموده،وزن (كرده 1000 و ) گرم از صافي هاي طولي و عرضي دستگاههاي تطويل وتورق عبوردهيد.

 وزن دانههاي عبور نكرده از صافي طولي گرم 95 :

وزن دانه هاي عبور كرده از صافي عرضي: گرم 275

موضوع : آزمايش تطويل و تورق سنگدانه

الف -روش آزمايش تطويل :

ـ از شن مانده روي الك"2/1 ، 200 دانه شن جداميكنيم و وزن نماييد ( 1/325 kg(

ـ اكنون دانه هاي شن را از دستگاه تطويل عبور .دهيدآن دانههايي كه از قسمت مذكور عبور نميكنند را جدا كـرده و وزن نماييـد .از نظـر طولي0/255 كيلوگرم درصد عبور نكرده به دست مي آيد .

ـ كاربرد تطويل در كارگاه: درصد دانههاي عبور نكردهبراي بتن در طرح اختلاط مناسب نيست .

دانه هاي شن را از نظر عرضي از دستگاه تورق عبور دهيد

ب روش آزمايش تورق :

در اين آزمايش وزن دانه هاي عبوري را حساب نموده ودرصد ها عبور كرده را بدست آوريد .

 0/090 كيلوگرم- اين مقدار سنگدانه براي تهيه بتن

هدف:

تعيين درصد وزني سنگ دانه (ها هاي معيوب در پر كنندهسوزني يا پولكي بودن )

اهميت كاربرد:

 دانههاي سنگيمعمولاً 60 الي 80 درصد حجم بتن را اشغال ميكنند و روي خواص بتن، نسبتهاي اختلاط، اقتصاديبودن بسيار مؤثر هستند. سنگي كه در بتن مصرف ميگردد بايد سالم باشد، پوشيده نباشد،پوسيدگي هم نداشته باشد، وزن فضائياش بيش از 3 m/t 1/5

2 باشد، مقاومت فشاري بالات از cm/lg 800 داشته باشد، درصد جذب آب كمي داشته باشد، در آب حل نشود، با آبتركيب فيزيكي و شيمايي نداشته باشد، سختي آن كمتر از 3 نباشد. در ساختن بتن نبايد ازسنگ دانههاي پولكي و سوزني استفاده كرد . وجود سنگدانه هاي پولكي و سوزني و كشيده وطويل در سنگدانههاي ريز و درشت ميتواند به افزايش آب اختلاط و كاهش كارائي و كاهش تراكمپذيري بتن تازه منجر شود. همچنين اين دانهها در بتن سخت شده ميتوانند باعث كاهش مقاومتو پايايي گردند . اگر در ازاي سنگ نسبت به پهنا و ضخامت آن زياد باشد سنگ سوزني شكلاست و چنانچه درازا و پهناي سنگ نسبت به ضخامت آن زياد باشد سنگ پولكي شكل است. مصالحسنگي بايد نسبتاً عاري از سنگ دانههاي پولكي و سوزني شكل باشند . برحسب تعريف، ضريبتورق سنگ دانه ها عبارت است از درصد وزني دانههايي كه ضخامت آنها كمتر از 0/6 اندازهمتوسط دانه ها باشد، ضريب تطويل مصالح عبارت است از درصد وزني دانه هايي كه طول آنهابيشتر از 1/8 اندازه متوسط دانه ها باشد .  دانه هايي با نسبت زياد مساحت به حجم مورد توجه خاصميباشند، زيرا اين نوع دانهها نياز به آب مخلوط بتن را، براي كارايي معين، افزايش ميدهند.

 در اين آزمايشروي شكل و بافت سطحي دانههاي مطالعاتي صورت ميگيرد، شكل و بافت سطحي يك دانه روي خواصبتن تازه بيشتر از بتن سخت شده اثر دارد دانه. هاي زبر، گوشهاي، سوزني، در مقايسه بادانههاي صاف، و گرد، و كروي آب بيشتري را براي توليد بتن نياز دارند. بنابراين دانههاي گوشهاي و زبر و پولكي و سوزني براي همان مقدار نسبت آب به سيمان، به سيمان بيشترينياز دارند. چسبندگي بين خمير سيمان و يك دانه داده شده عموماً با تغيير حالت دانهاز نرم و گرد و به گوشه . يابد اي و زبر افزايش مي اين افزايش در چسبندگي  در انتخاب دانه اي بتوني كه مقاومت خمشي آنها مهمبوده يا به مقاومت فشاري بالا نياز بوده از اهميت ويژهاي برخوردار است .

سنگدانه هاي پولكي و سوزني به نحوه نامطلوبي بر دوامبتن اثر ميگذارند زيرا دانههاي پولكي تماي به قرا رگرفتن در يك جهت را دارند و

آبي كه در اثر آب انداختن بتن به وجود ميآيد، و همچنينمنافذ هوا (دراثر ويبره) در زير اين سطوح جمع مي شود و بعلاوه در سنگدانه هاي سوزنيو پولكي براي ايجاد كارايي مطلوب به آب بيشتري نسبت به سنگدانههاي سالم نياز دارند.همچنين ميزان تورق و شكل سنگدانه هاي درشت اثر قابل ملاحظهاي بر ميزان كارايي بتن خواهدداشت . در آيين نامه ASTM درصد سنگ دانههاي پولكي و سوزنيدر شن و ماسه مجموعاً بايد در حد 15 درصد وزني كل دانه ها محدود گردد. اين ضابطه برايدانههاي ريز شكسته و براي دانههاي درشت از اهميت يكساني برخوردار است. ماسه شكسته،كه از شكستن سنگ دانه هاي درشت از اهميت يكساني برخوردار است. ماسه شكسته، كه از شكستنسنگ دانههاي درشتتر بدست ميآيند حاوي دانههاي سوزني و پولكي بيشتري است دانه. هاي سوزنيو پولكي به آب اختلاط بيشتري نياز دارند. بنابراين دانههاي پولكي و سوزني روي مقاومتبتن بويژه در خمش اثر ميگذارند. ضريب تورق سنگدانه هاي درشت را براي شن طبيعي به50 درصد و براي دانههاي درشت كاملاً و يا بخشي خرد شده به 40 درصد محدود مينمايد. البتهبراي سطوح تحت سايش، مقادير كمتري از ضريب تورق اعمال ميگردد .

دانه سنگ ها بايد داراي چندين خصوصيت باشند كه مهمترينآنها عبارتند از :

-1 مقاومت فشاري و خمشي

-2 ها نوع جنس و مواد متشكله سنگ دانه

-3 وزن مخصوص ويژه

-4 وزن مخصوص ظاهري

-5 دانه بندي

-6 شكل دانه و بافت سطحي

-7 درصد جذب آب و رطوبت سطحي

-8 مقاومت در برابر يخ زدن و آب شدن

-9 ها مقاومت در برابر سولفات

-10 مقاومت در برابر سايش و ضربه

وسايل آزمايش:

ترازو با دقت 0/1 گرم

 الكهاي دانهبندي شن ـ ـ ـ ـ 8و 4ـ در سي م ست ASTM

اصول آزمايش:

ضريب تورق سنگ دانهها عبارت است از درصد وزني دانههاييكه ضخامت آنها كمتر از 0/6 اندازه متوسط دانه ها باشد .ضريب تطويل مصالح عبارت استاز درصد وزني دانههايي كه طول آنها بيشتر از 1/8 اندازه متوسط دانه ها باشد .

منظور از اندازه متوسط دانهها در تعريف بالا ميانگيناندازه سوراخ دو الك متوالي است كه توسط آنها مصالح را دانه بندي نموده اند به عنوانمثال : اندازه متوسط مصالحي كه از الك اينچ رد شده و روي الك اينچ باقي م . آيد اندهاست چنين بدست مي حال چنانچه ضخامت دانه هاكمتر از cm = 9/5 in× 0/6 =0/375 0/625 باشد دانههاي مورد آزمايش متورقمحسوب ميگردد. و چنانچه طول همان دانه ها بيشتر از cm = 9/5 in× 1/8=1/125 0/625 باشد دانه هاي مورد آزمايش طويلمحسوب ميگردد. لازم به ذكر است اين روش آزمايش شامل دانههاي كوچكتر از 1/4 اينچ يا6/35 ميليمتر نميگردد .

روش آزمايش:

ابتدا به وسيله الك مقدار مناسبي از نمونه مورد آزمايشرا الك نموده و دانهبندي نموده، سپس مانده روي هر الك را به طور جداگانه مورد

آزمايش قرار .دهيد حداقل وزن نمونه در اين آزمايشمعادل وزن 200 دانه براي هر اندازه متوسط ميباشد كه با دقت 0/1 گرم وزن نماييد.

برطبق استاندارد BS وزن 200 دانه بايد بيشتر از 15 درصد وزن نمونه باشدواگر حداقل 100 عدد سنگدانه انتخاب گردد وزن آنها بايد بين 5 الي 15 درصد وزن نمونهباشد. براي اندازه دانههايي كه كمتر از 5 درصد كل نمونه باشد آزمايش تطويل و تورق برروينمونه انجام نميگيرد .

ابتدا با استفاده از دستگاه تورق و دقت در انتخابشيار مورد آزمايش با توجه به نوع دانهبندي سنگدانهها هر كدام از سنگ دانه ها را بهتفكيك و دانه دانه از شيار مخصوص به خود عبور داده و دانههايي كه عبور نميكنند به طورجداگانه جمعآوري ميشوند و وزن دانه هاي رد

شده از شيار را با دقت 0/1 گرم اندازهگيري كنيد .براي استفاده از دستگاه تطويل همانند دستگاه تورق ابتدا با توجه به نوع دانه هاي دانهبندي شده فاصله دو ميله را از روي دستگاه انتخاب كرده و سپس هر كدام از سنگ دانههارا به تفكيك و دانه دانه از ميان ميلهها عبور داده و دانههايي كه عبور نميكنند به طورجداگانه جمع آوري نموده و با دقت گرم وزن نماييد .

محاسبات:

ضريب تورق و ضريب تطويل طبق فرمولهاي زير محاسبه ميگردد.

 وزن دانههاي رد شده از شيارها

100 = × ضريب تورق وزن كل نمونه

وزن دانه ها هاي رد نشده از ميان لوله

× 100 = ضريب تطويل وزن كل نمونه

تذكر: تعيين ضريب تطويل و تورق براي دانه هاي ريزشكسته (ماسه) و براي دانههاي درشت ( ) شن از اهميت يكساني برخوردار است زيرا ماسه تهيهشده از شكستن سنگها اغلب حاوي دانههاي سوزني و پولكي است ه به. رحال بدليل مشكل تعيينميزان دانه هاي پولكي و سوزني در سنگدانه هاي ريز، اين محدوديت صرفاً براي سنگدانههاي درشت مورد آزمايش قرار ميگيرد.