شن و ماسه | ویژگی های مهم شن و ماسه بتن | نیشابور
از زمانی كه بشر احتياج به مصرف سنگ با ابعاد مختلف آن پيدا كرد. سعی نمود براي تمایز آنها از يكديگر، برای اندازه‌های مختلف آن اسم های جداگانه‌اي را انتخاب كند. مثلاً براي دانه‌هاي بسيار ريز ماسه بادی و برای دانه درشت تر ماسه و همين طور براي دانه‌هاي درشت تر شن و قلوه سنگ، پاره سنگ، تخته سنگ، صخره و غيره را انتخاب نمود.
بطورکلی ویژگی دانه بندی برای ماسه (سنگ دانه ی ریز) و ویژگی دانه بندی برای شن (سنگ دانه ی درشت) در استاندارد ملی ایران به شماره 302 بیان شده است.
شن
شن: مانند ماسه از جدا شدن و خرد شدن سنگ های طبیعی به دست می آید. معمولا از نظر ابعاد دانه ها، ذرات به بزرگی 2 تا 60 میلی متر را شن می نامند، اما معمولا بزرگترین ذرات شن به 30میلی متر محدود می شود و بسته به اندازه دانه ها به نام شن های نخودی و یا بادامی نامیده می شود.
1- شن های ریز که شبیه به خرده سنگ است.
2- شن های گرد و دارای سطوح صاف (شن نخودی وبادامی).
3- شن های سوزنی که طولشان بیش سه برابر عرضشان است.
4- شن های پولکی که عرضشان بیش سه برابر ضخامتشان است.
مروری بر نحوه تشكيل منابع شن و ماسه:
رسوبات آبرفتی جوان مهمترین منابع تامین شن و ماسه ساختمانی‌اند. این رسوبات از یک طرف به دلیل رخنمون وسیعشان در سطح و از طرفی به دلیل کم بودن پیوند ذراتشان به یکدیگر به سادگی قابل بهره‌برداری‌اند. حدود نیمی از سطح کشور ما را رسوبات جوان متعلق به کواترنر با سنی کمتر از 2 میلیون سال پوشانده است. عوامل به وجود امدن این رسوبات متفاوت است و تنها گروه های بخصوصی از آنها می توانند منبع تامین شن و ماسه ساختمانی باشند.
مواد بدون سیمان و مجزائی هستند که از متلاشی شدن طبیعی سنگ های سطح زمین حاصل می شوند. با وجود اینکه این مواد در سطح زمین همیشه با هم یافت می شوند ولی در نوع و دانه بندی با هم تفاوت هایی دارند.
بطور کلی طبق تعریف (ASTM) American secialy fortedeting Material)) :
شن (Gravel): عبارتند از موادی که بطور طبیعی از سایش و خرد شدن سنگ ها حاصل شده؛ غالباً روی الک شماره 4 یا 4.75 میلیمتر باقی بماند و تماماً از الک شماره 1.2 (2) اینچ عبور نمایند.
شن و ماسه تفضلی
انواع روش های تولید شن و ماسه:
درگارگاه های تهیه ی شن و ماسه معمولاً 2 نوع شن و ماسه تهیه می شود:
⇐شن و ماسه طبيعی:
هر سال پس از فصل بارندگي و طغيان رودخانه‌ها مقدار زيادی شن و ماسه در بستر رودخانه باقي مي‌ماند كه پس از كم شدن آب رودخانه‌ها اين منابع در دسترس قرار مي‌گيرد و اين ماسه‌ها را پس از شستن و سرند كردن مورد استفاده قرار مي‌دهند. این شن وماسه دارای دانه ی گرد بوده و حالتی طبیعی دارد.
⇐شن وماسه شکسته:
نوع دوم شن و ماسه شکسته است، که از خرد کردن قطعات بزرگ سنگ در درون سنگ شکن به وجود می آید. دانه بندی شن و ماسه توسط سرندهای مختلف طبق نیاز مصرف کننده یا استاندارد تهیه می شود. محیط این شن و ماسه زاویه دار بوده و در تهیه انواع بتن مصرف دارند.
در کارگاه های تهیه شن و ماسه مواد اولیه از بستر رودخانه جمع آوری شده در مجاورت محل کارگاه دپو می شوند، مواد اولیه توسط لودر داخل یک قیف ریخته شده که در انتهای قیف یک تغذیه کننده بر حسب میزان توان دستگاه ها ، مواد اولیه را به خط تولید تغذیه می نماید.
مواد اولیه توسط یک تسمه نقاله به درون سرندهای اولیه ریخته می شوند و در این قسمت به اندازه مختلف بادامی، شن و ماسه، توسط سرندهای مختلف دانه بندی شده و مواد باقی مانده بر روی هر سرند توسط یک تسمه نقاله به محل ذخیره منتقل می شود.
مواد بالاتر از اندازه های مورد نیاز یا استاندارد توسط یک تسمه نقاله دیگر به درون سنگ شکن هدایت شده و بعد از خرد شدن به سرندهای دیگر منتقل شده و بر حسب اندازه جدا می شوند که این شن و ماسه همان شن و ماسه شکسته است. در صورتی که مواد تولید شده یا بخشی از آن ها دارای مقادیری رس باشد لازم است قبل از مصرف، مواد اولیه تولید شده درون دستگاه شن شویی شسته شده و رس های چسبیده به دانه ها زدوده شوند.
تفاوت شن وماسه طبیعی وشکسته:
با توجه به اینکه شن و ماسه طبیعی از روی هم غلتیدن تکه های سنگ در اثر جریان آب رودخانه و خرد شدن آنها تولید می شود و ممکن است راهی طولانی را با سنگ های دیگر در بستر رودخانه طی نماید (تقریباً قطعه سنگ های درشت تر مانند آسیاب ساچمه ای نسبت به قطعات ریزتر عمل می نماید). در نتیجه دانه های شن و ماسه گرد گوشه هستند و دانه های گرد گوشه به علت آن که سطح آن ها صیقلی می باشد دارای اصطکاک داخلی کمتری بوده و بهتر می لغزد و در بتن ریزی نیز روی همدیگر لغزیده و قالب را پر می کند.
امرزه در تهیه بتن ها دامنه گسترده ای از مواد طبیعی و مصنوعی بکار برده می شوند. از این رو شن و ماسه طبیعی بهترین و پر مصرف ترین مصالح است. مصالح دانه ای بکار گرفته شده در بتن در درجه اول شن و ماسه طبیعی و پس از آن سنگ شکسته یا مخلوطی از آنها است. در بتن ریزی اگر از مصالح شکسته استفاده شود برای جابجایی بتن در قالب و پرکردن تمام زوایای آن باید دقت بیشتری به عمل آورد.
شن و ماسه طبیعی به مقدار زیادی، دارای دانه های ریزتر می باشد که اصطلاحاً به آن خاک می گویند. اگر درصد عبوری این دانه ها از الک 200 میکرون با توجه به نوع بتن طبق استاندارد ملی از 3 تا 5 درصد در ماسه زیادتر باشد مانع اتصال آن با سیمان و در نتیجه با دانه مجاور می گردد که این خود موجب تضعیف قطعه بتنی خواهد شد. برای جلوگیری از این عیب باید شن و ماسه طبیعی دو یا سه بار با آب شسته شود.
اندازه دانه های شن
دانه بندی مصالح شنی یکی از مهم ترین عواملی است که بر روی مقاومت و قدرت باربری آن تأثیر دارد. دانه بندی مصالح شنی با انجام آزمایش دانه بندی و رسم منحنی دانه بندی تعیین می شود.
دانه بندی مصالح شنی معمولاً با استفاده از الک های با اندازه های 75، 62.5 ، 50 ،37.5، 25 ،19، 9.5 میلی متر و الک های با سوراخ های مربع شکل با شماره های 4، 10، 40، 200 انجام می شود. در نهايت دانه بندی ما باید طوری باشد كه دانه های ريزتر فضای بين دانه‌هاي درشت تر را پر كرده و هر قدر ممكن است قطعه ريخته شده با بتن توپرتر و متراكم تر بوده و دارای وزن مخصوص بيشتري باشد.
در صنعت ساختمان به دانه‌های سنگی که قطر آن در حدود دو میلیمتر یا کوچکتر باشد ماسه می‌گویند و به دانه‌های سنگی که قطر آن از دو میلیمتر بزرگتر باشد شن نخودی و به دانه‌های بزرگتر از شش میلیمتر شن می‌گویند. به طور کلی بهترین دانه بندی برای ماسه آنست که قطر 33 درصد دانه‌های آن بین 0.08 میلیمتر تا 0.5 میلیمتر و 33 درصد دانه‌های آن بین 0.5 میلیمتر تا 1 میلیمتر و بقیه دانه‌های آن بین 1 میلیمتر تا 2 میلیمتر باشد.
بزرگی بزرگترين دانه شن و ماسه در سازه هاي مختلف متفاوت است مثلاًبرای بتن ريزی‌های زياد مانند بتن سدها و پايه‌هاي بزرگ پي حتي دانه‌هايي با بزرگي 25 سانتي متر را هم انتخاب مي‌نمايند. براي پي سازي در ساختمانهاي بتوني مي‌توان از دانه‌هايي حداكثر با بزرگي دانه تا 0.8 سانتي متر استفاده كرد. به هرحال بزرگي دانه نبايد طوري باشد كه در بتون ناهمگنی به وجود بياورد به اين منظور عدد تقريبي زير را تعيين نموده و مي‌گويند بزرگترين دانه شن نبايد از 1 یا كوچكترين بعد قطعه بزرگتر باشد.
محدودیت بزرگترین اندازه اسمی سنگدانه های درشت
بزرگترین اندازه اسمی سنگدانه های درشت شن نباید از هیچ یک از مقادیر زیر بیشتر باشد:
- یک پنجم کوچکترین بعد داخلی قالب بتن
- بک سوم ضخامت دال
- سه چهارم حداقل فاصله آزاد بین میلگردها
- سه چهارم پوشش بتن روی میلگردها
- 38 میلیمتر در بتن آرمه
- 63 میلیمتر در بتن حجیم غیر مسلح
دانه های پولکی دانه هایی هستند که اندازه کوچکترین بعد آنها کمتر از 0.6 برابر میانگین اندازه الک ها است. دانه های سوزنی دانه هایی هستند که بزرگترین بعد آنها بیشتر 1.8 برابر میانگین اندازه الک ها است.
سلامت سنگدانه های درشت (شن)
سنگدانه درشت (شن) برای مصرف در بتن رویارو با یخبندان و آب شدگی پس از 5 دوره آزمون سلامت طبق استاندارد ملی ایران شماره ۴۴۹ هنگام استفاده از سولفات سدیم نباید میانگین افت وزنی بیشتر از 12 درصد و در هنگام استفاده از سولفات منیزیوم نباید میانگین افت وزنی بیش از 18 درصد داشته باشد.
آزمایش سایش لس آنجلس
مقاومت سنگدانه درشت یا شن در برابر سایش و ضربه از طریق آزمون سایش لس‌آنجلس طبق استاندارد ملی ایران ۴۴۸ و ۸۴۴۷ اندازه گیری می شود افت وزنی حاصل از این آزمون نباید بیش از 50 درصد باشد.
محل های مصرف شن در ساختمان
علاوه بر مصرف شن و ماسه در ساختمان هاي بتنی كه اصلي‌ترين و مهم‌ترين محل مصرف شن و ماسه است اين مصالح در نقاط مختلف ساختمان ها مورد مصرف دارد.
در پي سازي در اکثر ساختمان ها كه از دو طبقه بيشتر است از بتن استفاده مي‌گردد كه بايد در ساختن بتن شن و ماسه مصرف شود. همچنين در ساختمانهاي آجري براي چيدن آجر،ملات ماسه سيمان استفاده مي‌كنيم.
همچنين براي دانه بندي كف فضاهايي كه روي زمين ساخته مي‌شود ( هم كف يا زير زمين) براي آنكه از نفوذ رطوبت به سطح جلوگيري شود از شن با ابعاد مختلف استفاده مي‌گردد و علاوه بر اين ها براي محفوظ نگاه داشتن لوله‌هاي تأسيسات كه در ايران معمولاً از كف ساختمان عبور مي‌كند.
موارد مهم کاربرد شن
- بتن: بيش از 75 در صد بتن را مصالح خرده سنگي تشكيل مي‌دهد. بسته به نوع و محل مصرف بتن ويژگي هاي مصالح سنگي مناسب تغيير مي‌نمايد.
- راه سازي: مصالح سنگي داراي مشخصات و عملكرد خاص در قشرهاي زير و لايه‌هاي فوقاني راه به كار گرفته مي‌شوند.
- آسفالت : مشخصات مصالح سنگي ( شن و ماسه طبيعي يا سنگ شکسته) بسته به نوع آسفالت و محل مصرف آن تغيير مي‌كند.
شن و ماسه تفضلی
- بالاست: بايد بتواند علاوه بر نگهداري ريل ها و توزيع بار چرخ ها ، زهكشي زير سازي راه آهن را نيز انجام دهد.
- مصالح نفوذ پذير: به عنوان فيلتر و زهكش در سازه‌هاي مختلف از جمله در سدهاي خاكي به مصرف مي‌رسد.
- مصالح نفوذ ناپذير: جهت آب بندي ديواره مخازن و كانال ها، هسته‌هاي نفوذ ناپذير در سدهاي خاكي و مانند آن به كار گرفته مي‌شود.
- لايه‌هاي مقاوم در برابر فرسايش: در بستر رودها، كانال ها، سطح خارجي سدهاي خاكی و سنگ ريزه‌اي، حوضچه آرامش سدها و موج شكن ها به كار گرفته مي‌شود و سازه را در مقابل هوازدگي و عمل فرسايش آب باران، خشك و مرطوب شدن، يخ زدن و ذوب شدن های مكرر و اثر امواج محافظت مي‌نمايد.
- خاكريز: مصالح سنگي در بدنه سدهاي خاكي، به عنوان پر كننده پشت كار در معادن و پشت ديواره‌هاي حايل در راه سازي و مانند آن مصارف زيادي دارد.
- مصارف صنعتي: انواع شن و ماسه سيليسي خالص در شيشه سازي ، ريخته گري ، تصفيه آب و غيره نيز مصرف مي‌شود.
شن و ماسه تفضلی | نیشابور
گروه صنعتی تفضلی را در اینستاگرام دنبال کنید
[…] بتن سنگدانه نیز می گویند . این سنگ های ریز معمولا شامل : شن ، ماسه و دیگر سنگ های خرد شده می باشند. این سنگ های ریز بیشتر […]
[…] روشو:برای تهیه سیلیس از شن، ابتدا اکسیژن شن از آن جدا می شود.برای جدا کردن اکسیژن […]