واد زیان آور سنگدانه بتن نمک های معدنی مواد آلی ذرات سست و ناسالم مواد واکنش زا با قلیایی ها مواد ریزدانه بتون هستند

مواد زیان آور سنگدانه بتن

نمک های معدنی

مواد آلی

ذرات سست و ناسالم

مواد واکنش زا با قلیایی ها

مواد ریزدانه

نمک های معدنی

تعیین آن به کمک روش های شیمیایی به ویژه سولفات و کلرید در شن و ماسه

مواد آلی

تعیین آن به کمک آزمایش رنگ سنجی برای ماسه و سپس آزمایش مقایسه مقاومت ملات برای ماسه و گاه تعیین افت وزنی با کمک آب اکسیژنه برای شن و ماسه

مواد سست و ذرات ناسالم

آزمایش های تعیین کلوخه رسی و ذرات پودر شونده، ذرات سبک، زغال سنگ و لیگنت برای شن و ماسه

تعیین ذراتی مانند پوسته صدف در شن و ماسه

تعیین درصد ذرات میکا

تعیین ذرات پولکی و کشیده برای شن

تعیین واکنش زایی با قلیایی ها

آزمایش های شیمیایی و فیزیکی بر روی سنگدانه ریز و درشت

آزمایش های انبساط ملات یا بتن در شرایط مختلف

مواد ریزدانه به ویژه رس

تعیین درصد گذرنده از الک 75 یا 63 میکرون برای شن و ماسه به روش تر

آزمایش معادل ماسه برای ماسه (به صورت نسبت حجمی)

تعیین میزان مواد ریزتر از 20 میکرون ماسه با محلول هگزا متا فسفات سدیم و پی پت آندرسون

تعیین درصد حجمی مواد ریزدانه ماسه با محلول آب نمک 1 درصد به صورت کارگاهی

آزمایش متیلن بلو

تعیین درصد گذرنده از الک 75 یا 63 میکرون

تعیین درصد گذرنده از الک 75 یا 63 میکرون طبق ASTM C117 و BS 812 برای شن و ماسه

تعیین درصد گذرنده از الک 63 میکرون طبق استاندارد EN

مزایا

دقت خوب و تکرار پذیری مناسب

انجام آزمایش بر روی سنگدانه درشت و ریز

بکار رفتن نتایج در استانداردها و آیین نامه های رد یا قبول سنگدانه بتن

معایب

طولانی بودن زمان دستیابی به نتیجه

مشکلات آزمایش برای انجام کاملاً استاندارد

عدم تفکیک خواص مواد ریزدانه تر از 75 یا 63 میکرون

تعیین مواد ریزتر از 20 میکرون در ماسه طبق BS 812 part 103-2

افزودن محلول هگزامتافسفات به ماسه در بالن درب دار

چرخاندن بالن به صورت افقی با سرعت 80 درور در دقیقه به مدت 15 دقیقه

سنجیدن مقدار مواد معلق ریزدانه به کمک پی پت آندرسون

محاسبه و تعیین مواد ریزتر از 20 میکرون در ماسه

مزایا

تعیین میزان مواد زیر 20 میکرون و احتمالاً زیان آور

معایب

طولانی بودن آزمایش

رایج نبودن

صرفاً بکارگیری برای ماسه

عدم تفکیک رس و لای

تعیین مواد ریزدانه با محلول آب نمک

ریختن آب نمک 1 درصد به میزان 50 میلی لیتر در یک ظرف استوانه ای شیشه ای یا طلقی 250 میلی لیتر

افزودن تدریجی ماسه تا حجم 100 میلی لیتر به محلول و رساندن به حجم 150 میلی لیتر با افزودن محلول

تکان دادن استوانه و قرار دادن روی سطح صاف و ضربه زدن برای تراز کردن

قرائت چشمی سطح ماسه و ارتفاع مواد ریزدانه روی آن

تقسیم ارتفاع مواد ریزدانه به ماسه (تعیین درصد حجمی مواد ریزدانه)

تبدیل تقریبی درصد حجمی مواد ریزدانه به درصد وزنی (تقسیم ب 4 و 2 برای ماسه گردگوشه و شکسته)

مزایا

انجام سریع آزمایش و کارگاهی بودن آن

داشتن ضابطه 10 درصد حجمی برای مناسب بودن ماسه

تبدیل تقریبی به درصد وزنی

معایب

تقریبی بودن شدید قرائت ها

عدم انجام آزمایش برای شن

عدم تفکیک خواص مواد ریزدانه

آزمایش متیلن بلو

انجام آزمایش طبق EN 933-9

آزمایش معادل (ارزش) ماسه هم ارز SE

انجام آزمایش طبق ASTM D2419 یا AASHTO T176 و EN 933-8

گذرانیدن ماسه از الک 75/4 میلی متر

ریختن محلول رقیق استوک تا ارتفاع 4 اینچی درون استوانه مدرج

اضافه کردن آزمونه ماسه آماده شده درون استوانه

ماندن 10 دقیقه ای ماسه و خیس خوردن درون محلول

به هم زدن استوانه به صورت افقی برای 45 ثانیه تا 100 حرکت با وسیله مکانیکی یا 90 حرکت در مدت 30 ثانیه با دست با جا به جابجایی حدود 9 اینچی

اضافه کردن محلول رقیق استوک به صورت شست و شوی مواد و رساندن ارتفاع آن به 15 اینچ

بی حرکت ماندن استوانه به مدت 20 دقیقه

قرائت سطح نهایی مواد جامد (قرائت رس) با چشم

قرائت سطح ماسه با میله نشانه دار و وزنه (قرائت ماسه)

تقسیم قرائت ماسه به قرائت رس و ارائه نتایج

مزایا

سریع و کارگاهی بودن آزمایش

وجود ضابطه در گذشته در برخی کشورها برای ماسه بتن و وجود ضابطه برای خاک

نمایش مناسب تر مواد ریزدانه از نظر نوع آن

معایب

تقریبی بودن اندازه گیری ها و تأثیر شدید آزمایش کننده بر نتیجه

انحراف معیار یک آزمایش گر در یک آزمایشگاه 5/1 برای نتیجه بالای 80 و 9/2 برای زیر 80 و خطای مجاز بین 2/4 تا 2/8 برای یک آزمایشگر روی یک ماسه

انحراف 2/4 و 8 برای نتیجه بالای 80 و زیر آن در دو آزمایشگاه و خطای مجاز 5/12 و 6/22 برای یک ماسه

عدم تطابق آزمایش با تعریف مواد زیان آور

ضابطه رد یا قبول سنگدانه جهان

ASTM C33: صرفاً گذشته از الک 75 میکرون برای شن و ماسه و ذکر نکات خاص برای نوع مصرف سنگدانه و روش تولید آن

BS 882: صرفاً گذشته از الک 75 میکرون برای شن و ماسه و ذکر نکات خاص برای نوع مصرف و روش تولید سنگدانه

DIN 4226: صرفاً گذشته از الک 63 میکرون برای شن و ماسه و ذکر نکات خاص برای نوع مصرف و روش تولید سنگدانه

EN 12620-96: صرفاً گذشته از الک 63 میکرون برای شن و ماسه با توجه به نوع روش تولید سنگدانه و ارجاع به آزمایشSE و متیلن بلو در موارد مشکوک

ضابطه رد یا قبول ماسه در برخی استانداردهای قدیمی اروپا

SE≥75 برای ماسه گرد گوشه بتن های مهم

SE≥60 برای ماسه شکسته بتن های مهم و ماسه گردگوشه بتن هایی با اهمیت متوسط

توصیه برای محدود نگه داشتن SE در حد 85 درصد برای حفظ ذرات ریز و خشن نشدن بتن

ضابطه رد یا قبول سنگدانه در ایران

استاندارد 302 ایران: صرفاً گذشته از الک 75 میکرون برای شن و ماسه و ذکر نکات خاص برای نوع مصرف و روش تولید سنگدانه (مشابه ASTM)

آیین نامه بتن ایران (تجدید نظر اول): گذشته از الک 75 میکرون برای شن و ماسه و ذکر نکات خاص برای نوع مصرف و نوع تولید سنگدانه و اضافه کردن محدودیت حداقل SE

نشریه 55 سازمان مدیریت و برنامه ریزی(تجدید نظر اول): آزمایش آب نمک

گذشته از الک 75 میکرون با توجه به نوع مصرف (در مورد ماسه شکسته یک ضابطه خاص) و عدم وجود ضابطه کافی در جدول مواد زیان آور و بدون محدودیت SE مانند متن اولیه آبا

نشریه 101 سازمان مدیریت و برنامه ریزی: گذشته از الک 75 میکرون برای شن و ماسه و ذکر نکات خاص برای نوع مصرف و نوع تولید سنگدانه (مانند ASTM قدیم)

اضافه کردن محدودیت حداقل SE

نتایج وجود ذرات ریزتر از 3/0 میلیمتر در بتن

افزایش کارآیی بتن ضمن کاهش روانی (تراکم پذیری و خوشکاری و ماله خوری بهتر)

کاهش جمع شدگی بتن و کاهش ترک های موئینه و افزایش دوام

کاهش آب انداختن بتن

کاهش استعداد جداشدگی بتن و امکان بتن ریزی بهتر در ستون و دیوار

کاهش مصرف سیمان به علت جای گزینی و پرکردن فضای بین سنگدانه ها

افزایش قابلیت پمپ شدن بتن

امکان ساخت بتن خودتراکم
ایجاد نمای بهتر در بتن

نفوذ ناپذیر تر شدن بتن و افزایش دوام آن

افزایش مقاومت فشاری و کششی با نسبت آب به سیمان ثابت

افزایش ضریب ارتجاعی بتن و کاهش ضریب پواسون

افزایش نیاز به آب و افزایش مصرف سیمان به دلیل افزایش سطح ویژه

راهکارهای تولید و مصرف ماسه مناسب برای بتن

حذف فرهنگ شست و شوی چند باره

شست و شوی صحیح ماسه و جلوگیری از حذف ذرات ریز مناسب

عدم تاکید بر بالا بودن نتیجه SE به ویژه بیش تر از 85

تاکید بر آزمایش درصد گذشته از الک 75 میکرون

قبول ماسه های شکسته همراه پودرسنگ به ویژه برای بتن پمپی , خودتراکم و ترمی

بحث و نتیجه گیری

عدم وجود ضابطه SE در استانداردهای معتبر جهان

لزوم حذف ضابطه SE در آبا و نشریه 101 ایران و یا انعطاف پذیر کردن آن برای سنگدانه های شکسته یا سایر موارد

نیاز به ایجاد آزمایش خاص برای محدود کردن مواد ریزدانه خمیری (رس و شیل) به ویژه در مواردی که نیاز به افزایش محدودیت مواد ریزدانه در سنگدانه های درشت وجود دارد

نویسنده : کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))