آزمایش های مهم بر روی سنگدانه های بتن (6 مورد)
برای احداث سازه‌های بتنی مقاوم باید بتوان ترکیب بتن و افزودنی بتن آن را دقیق و صحیح به دست آورد؛ برای این منظورر لازم است که آزمایش های مهم سنگدانه های بتن را بشناسید و در پروژه‌های خود به کار برید.
با رشد عجیب و ساخت و ساز ساختمان‌های شهری و انواع سازه‌های بتنی برای جاده‌ها و اماکن مختلف، باید انتظار سازه‌های مقاومی را داشته باشیم. در این میان مهم‌ترین سازه‌ای که این هدف را برآورده می‌کند؛ سازه بتنی است؛ از مهم‌ترین ترکیباتی که برای این ماده اهمیت دارد؛ مصالح سنگی مختلف هستند که سبب استحکام بتن می‌شوند. برای این‌که کیفیت بتن سنجیده شود؛ باید آزمایش‌هایی روی سنگدانه بتن انجام داد. به همین دلیل به‌عنوان مدیر یک پروژه باید بتوانید اکثر این آزمایش‌ها را بشناسید؛ در ادامه با ما همراه باشید تا چند مورد از مهم‌ترین و رایج‌ترین آزمایش‌های سنگدانه را برای شما شرح دهیم.
چراکه سنگدانه دومین ترکیب مهم بتن است و برای انتقال بار روسازی و دال اهمیت دارد. برای آزمایش سنگدانه باید مقاومت، دوام، شکل و اندازه آن را تعیین کرد تا بتوان یک بتن با مشخصات مناسب طراحی نمود.
6 آزمایش سنگدانه های بتن
بررسی کیفیت، دوام، سختی، شکل، میزان جذب آب و برخی دیگر از ویژگی‌های سنگدانه؛ بسیار مهم است؛ در ادامه با رایج‌ترین آزمایش‌های سنگدانه بیشتر آشنا می‌شویم:
- آزمایش خرد شدگی
- آزمایش سایش (لس آنجلس)
- آزمایش سلامت سنگدانه
- آزمایش تعیین شکل سنگدانه
- آزمایش تعیین مقاومت سنگدانه در برابر ضربه
- آزمایش وزن مخصوص و مقدار جذب آب
چه آزمایش‌هایی بر سنگدانه قابل انجام است؟
1- آزمایش خرد شدگی
برای این‌که بتوان میزان مقاومت سنگدانه را سنجید باید آن را تحت فشار تدریجی قرار داد؛ این آزمایش را خردشدگی سنگدانه می‌گویند. اگر سنگدانه در فشار خرد شدگی، مقاومت کند و کمتر خرد شود؛ برای سازه‌های بتنی کیفیت بالاتری دارد؛ خرد شدن کمتر نشانه دوام و مقاومت بیشتری است. در نتیجه افزایش عمر سازه و عملکرد مقتصدانه‌ای ایجاد می‌کند.
تجهیزات مورد نیاز
برای آزمایش خرد کردن سنگدانه به این لوازم نیاز است:
- دستگاه تعیین مقاومت فشاری
- میله مخصوص جهت ضربه
- قالب مخصوص تراکم
- ترازو
- الک با سایز مناسب (2/1، 8/3، 7 )
نحوه انجام آزمایش
در آزمایش خرد کردن سنگدانه؛ باید این مراحل را طی کرد:
- قالب را با سه لایه سنگدانه پر کرد؛
- وزن اولیه آنها را یادداشت کرد؛
- سپس وارد دستگاه مقاومت فشاری قرار داده می‌شود؛
- در بازه زمانی 10 دقیقه بار اعمال شونده به 40 تن می‌رسد.
- بعد از برداشتن بار، سنگدانه‌ها از قالب خارج می‌شود.
- سنگدانه‌ها الک می‌شوند و آنها وزن می‌کنند.
- درصد وزن نهایی و اولیه محاسبه می‌شود.
بررسی نتیجه آزمایش خرد کردن سنگدانه
نتیجه این آزمایش را به شرح زیر تفسیر می‌کنند:
- سنگدانه قوی: میزان خرد شدن کمتر از 10 درصد
- سنگدانه ضعیف: میزان خرد شدن سنگدانه بیش از 35 درصد
۲) آزمایش سایش (لس آنجلس)
برای بررسی سختی سایشی سنگدانه و مقاومت سنگدانه نسبت به سایش و پارگی باید آزمایش سایش را انجام داد. معمولا سنگدانه‌های درشت را باید برای این آزمایش، وارد عمل کرد؛ در این آزمایش مالش نسبی سنگدانه و توپ‌های ساینده فولادی را اندازه می‌گیرند.
لوازم مورد نیاز
در آزمایش سایش سنگدانه به این لوازم نیاز است:
- دستگاه سایش لس‌آنجلس
- توپ‌های فولادی
- ترازو
- الک
روش آزمایش سایش سنگدانه بتن
آزمایش سایش سنگدانه به این روش انجام می‌شود:
- توپ‌های فولادی را با سنگدانه در یک استوانه سایش قرار می‌دهند؛
- سرعت استوانه به اندازه سنگدانه بستگی دارد؛
- سپس سنگدانه‌ها را الک می‌کنند.
- وزن می‌کنند و اختلاف وزن اولیه و ثانویه را به صورت درصد بیان می‌کنند.
این درصد به عنوان درصد سایش بیان می‌شود.
تفسیر آزمایش سایش سنگدانه
نتیجه تست سایش نباید بیشتر از 30 درصد باشد اما برای سنگدانه‌های بتن روسازی و نما، میزان سایش می‌تواند 45 درصد هم باشد.
3) آزمایش سلامت سنگدانه
این آزمایش میزان دوام سنگدانه را نسبت به شرایط نامطلوب هوا نشان میدهد؛ مثلا دما، رطوبت، خشکی و… . به کمک این آزمایش می‌توان مقاومت سنگدانه را نسبت به هوازدگی نشان داد. تمامی عوامل مانند باران، آب زیرزمینی و سایر پدیده‌های جوی می‌توانند سبب تخریب سنگریزه و تغییر حجم سازه شوند.
آزمایش سلامت سنگدانه
لوازم مورد نیاز آزمایش سلامت سنگدانه
برای انجام این آزمایش به این لوازم نیاز است:
- محلول سولفات سدیم یا سولفات پتاسیم
- آون
- ترازو
- الک
روش آزمایش سلامت سنگدانه
برای آزمایش سلامت سنگدانه، این کارها را باید انجام داد:
- نمونه سنگدانه وزن می‌شود؛
- سنگدانه‌ها را وارد محلول سولفات سدیم یا منیزیم می‌کنند.
- این غوطه‌وری 16-18 ساعت ادامه دارد.
- سنگدانه را در اون خشک می‌کنند.
- نمونه مجددا وزن می‌شود.
- اختلاف وزن این دو مرحله نتیجه آزمایش است.
تفسیر آزمایش سلامت سنگدانه
میزان اختلاف وزن بعد از چند بار گذاشتن در اتوکلاو باید حدود 12-18 درصد باشد.
4) آزمایش تعیین شکل سنگدانه
آزمایش تعیین شکل سنگدانه، نیز براساس درصد وزن سنگدانه به میانگین ابعاد سنگدانه است؛ سنگدانه‌ها ابعاد و اندازه‌های مختلفی دارند؛ مثلا:
- سوزنی (مطول) : اگر درازای سنگدانه نسبت به پهنا و ضخامت آن زیاد باشد، سنگدانه سوزنی شکل است.
- پولکی (متورق) : اگر درازا و پهنای سنگ نسبت به ضخامت آن زیاد باشد، سنگدانه پولکی شکل است.
لوازم آزمایش جنس سنگدانه
برای بررسی شکل سنگدانه و افزایش کیفیت بتن و روان کننده بتن آن این لوازم را باید داشته باشید:
- دستگاه مخصوص برای تعیین پولکی و سوزنی بودن سنگدانه
- ترازو
- الکهای دانهبندی شن
روش آزمایش تعیین شکل سنگدانه
برای این آزمایش حدود ۲۰۰ قطعه سنگدانه با قطرهای مختلف را وزن می‌کنند؛ سپس طول و ضخامت هر سنگدانه را یادداشت می‌کنند؛ شاخص‌های ابعاد سنگدانه باید بررسی شود؛ سنگدانه‌هایی که از حداقل و حداکثر رد شده‌اند را دوباره وزن می‌شوند؛ نسبت این وزن‌ها حدود شکل سنگدانه را به آزمایشگر نشان میدهد. بهترین سنگدانه‌ها برای بتن آنهایی هستند که در محدوده ۱۵% تا ۳۰% آزمایش شکل ظاهری سنگدانه بتن باشند.
5) آزمایش تعیین مقاومت سنگدانه در برابر ضربه
ضربات وارده به سنگدانه در طول ساخت سازه و بعد از بهره‌برداری می‌توانند سبب تخریب سازه شوند؛ چراکه سنگدانه‌ها ریز می‌شوند و مقاومت بتن کاهش می‌یابد. بنابراین باید در فرآیند ساخت سازه آزمایش سایش سنگدانه را انجام داد. این آزمایش میزان سختی و مقاومت سنگدانه را نشان میدهد. اگر مقاومت سنگدانه زیاد باشد؛ در برابر ضربات ناگهانی، کیفیت بالایی از خود نشان میدهد.
لوازم مورد نیاز آزمایش
برای آزمایش ضربه سنگدانه این لوازم مورد نیاز است:
- دستگاه واردآورنده ضربه
- الک های استاندارد
- ظرف استوانه‌ای
- ترازو
- میله کوبنده
روش انجام آزمایش
برای انجام آزمایش ضربه سنگدانه باید این مراحل را پیش برد:
- سنگدانه‌ها الک می‌شوند.
- باقی‌مانده سنگدانه روی لبک در استوانه‌ای ریخته می‌شود.
- پیمانه پر شده در دستگاه ضربه قرار می‌گیرد.
- ضربات چکشی به سنگدانه می‌خورد.
- سنگدانه را از الک عبور می‌دهند.
- وزن سنگ‌های عبوری را با وزن اولیه مقایسه و به صورت درصد بیان می‌کنند.
تفسیر نتیجه آزمایش ضربه
نتیجه تست سایش نباید بیشتر از 30 درصد باشد اما برای سنگدانه‌های بتن روسازی و نما، میزان سایش می‌تواند 45 درصد هم باشد.
۶) آزمایش وزن مخصوص و مقدار جذب آب
برای بررسی این فاکتور، وزن سنگدانه را به میزان حجم آب مساوی حجم سنگدانه تقسیم می‌کنند؛ وزن مخصوص بالا نشان دهنده قدرت بالای سنگدانه است. این خصلت جذب آب سنگدانه را هم نشان میدهد که بر کیفیت سنگدانه دلالت دارد.
لوازم مورد نیاز
برای این آزمایش لوازم زیر را نیاز دارید:
- ظرف مخصوص نمونه
- ترازو
- مخزن آب
- سینی
- الک
روش انجام آزمایش
نمونه سنگدانه‌های درشت را در سبد سیمی قرار داده و 24 ساعت در آب قرار میدهیم. سپس از آب خارج نموده و سطح سنگدانه ها رو خشک نموده و وزن میکنیم. مجددا وزن سبد و سنگدانه‌های معلق اندازه‌گیری می‌شود؛ در انتها نیز سنگدانه‌ها را خشک کرده و به مدت 24 ساعت در اون قرار دهید؛ وزن سنگدانه خشک را هم اندازه‌گیری میکنیم.
با این فرمول وزن مخصوص و جذب آب به دست می‌آید.
مقدار جذب آب = ((B-A)/A ) * 100
A = وزن نمونه در حالت خشک
B = وزن نمونه اشباع با سطح خشک
C = وزن نمونه اشباع در آب
وزن مخصوص = B /(B-C)
جمع‌بندی
برای اندازه‌گیری کیفیت سنگدانه‌های مورد استفاده در ترکیب بتن و سازه بتنی، باید انواع آزمایش‌های سنجش کیفی روی آن انجام شود. این آزمایش‌ها فهرست بلندبالایی دارند؛ شما می‌توانید برای انجام این تست‌ها از گروه کپکو یا همگرایان تولید کمک بگیرید؛ براساس نوع پروژه و انواع اهدافی که دارید؛ آزمایش‌های مهم را به شما توصیه خواهند کرد.
