مقاله در مورد آزمایشهای بتن 64 ص

اختصاصی از هایدی مقاله در مورد آزمایشهای بتن 64 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 66

آزمایش دانه بندی سنگدانه ها

(Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates)

[ASTM-C136]

مقدمه:

یکی از عوامل موثر در مقاومت بتن (بطور غیرمستقیم)، رعایت ضوابط دانه بندی شن و ماسه است که در طرح مخلوط بتن اهمیت زیادی دارد. از نظر تئوری، دانه بندی خوب به قسمی است که دانه های ریزتر فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر کنند و باعث تراکم هرچه بیشتر شن و ماسه در بتن شوند. تراکم بیشتر بتن باعث افزایش وزن مخصوص و همچنین مقاومت آن نسبت به نمونه مشابه می شود. با مقاومت ثابت، بتن با دانه بندی بهتر احتیاج به سیمان کمتری دارد و چون سیمان از مصالح نسبتاً گران است، لذا دانه بندی بهتر اقتصادی تر است.

دانه بندی یعنی عمل تقسیم سنگدانه ها به بخش های مختلف ذرات هم اندازه و تعیین توزیع وزنی آنها. در عمل هر بخش حاوی ذرات بین حدود اندازه ایی معین می باشد که این حدود همان اندازه های چشمه های الک های استاندارد هستند. برای درک بهتر، این توزیع با منحنی نشان داده می شود (منحنی دانه بندی).

باید متذکر شد که هیچگونه منحنی دانه بندی ایده آل وجود ندارد ولی هدف، حصول یک حد اعتدال است. سوای الزامات فیزیکی، جنبه های اقتصادی را هم نباید فراموش نمود. بتن باید با مصالحی ساخته شود که بتوان آنها را با هزینه کم تولید نمود و بنابراین نمی توان هیچگونه محدودیت های بسیار باریکی را برای سنگدانه ها قایل شد. پیشنهاد شده است که عوامل اصلی کنترل کننده دانه بندی مطلوب سنگدانه ها عبارتند از: مساحت سطح سنگدانه ها (تعیین کننده مقدار آب لازم برای تر نمودن تمامی مواد جامد). حجم نسبی اشغال شده بوسیله سنگدانه ها، کارایی بتن و تمایل به جداشدگی مواد از یکدیگر.

مدول نرمی عدد منفردی است که از نتایج آزمایش دانه بندی ماسه بدست می آید و برابر است با مجموع درصد های تجمعی مانده روی الک No.100 و الک های بالای آن مستقیم بر صد. این عدد نشان دهنده متوسط اندازه دانه های ماسه است، بطوریکه مدول نرمی کم نشان دهنده ریز دانه بودن ماسه و مدول نرمی زیاد نشان دهنده درشت دانه بودن ماسه است. واضح است که یک عدد متوسط نمی تواند معرف یک توزیع باشد، لذا مدول نرمی نمی تواند معرف منحنی های دانه بندی مختلف باشد. از مدول نرمی در ارزیابی سنگدانه ها و بعضی روش های طرح اختلاط بتن استفاده می شود.

استاندارد ASTM-C33 تصریح کرده است که مدول نرمی ماسه مورد استفاده برای ساخت بتن باید بین 3/2 تا 1/3 باشد.

مراحل آزمایش

1- از دپوی مصالح سنگی آزمایشگاه به میزان gr4000 ماسه و یا gr 10000 شن خشک نمونه برداری نمایید. نمونه سنگدانه باید نماینده کل توده سنگدانه باشد، در غیر اینصورت نتایج آزمایش قابل استناد نخواهد بود. برای اینکار سعی کنید نمونه سنگدانه ها از قسمت های مختلف دپو تهیه شده باشد.

2- نمونه را کاملاً مخلوط نموده و میزان آن را به مقدار مناسبی (در حدود gr 1000 برای ماسه و gr 2500 برای شن) برای انجام آزمایش کاهش دهید. برای اینکار از روشی موسوم به روش کوارتر یا روش چهار – دو استفاده کنید. نمونه سنگدانه ها را بر روی یک سطح صاف پخش کنید. با وسیله مناسبی آن را به چهار قسمت تقریباً مساوی تقسیم نمایید. دو قسمت از این چهار قسمت را که بصورت ضربدری مقابل یکدیگر هستند انتخاب نموده و بقیه دانه ها را کنار بگذارید. باین دو قسمت را با هم کاملاً مخلوط کرده و دوبار عمل چهار – دو را روی آن انجام دهید. سنگدانه های باقیمانده را وزن نمایید.

3- معمولاً الک های مناسب برای دانه بندی یک نمونه ماسه بشرح زیر می باشند:

No.100

No.50

No.30

No.16

No.8

No.4

3/8”

شماره یا اندازه الک

0.15

0.30

0.60

1.18

2.36

4.75

9.50

اندازه چشمه (mm)

و برای شن از الک های زیر استفاده می شود:

No.8

No.4

3/8”

½”

¾”

1”

شماره یا اندازه الک

2.36

4.75

9.50

12.50

19.0

25.0

اندازه چشمه (mm)

هر یک از الک های فوق را پس از تمیز نمودن با برس مناسب، وزن کرده و آنها را به ترتیب اندازه روی هم سورا نمایید. یک سینی الک را نیز پس از تمیز نمودن وزن کرده در زیر مجموعه الک ها قرار دهید و سنگدانه های حاصل از روش چهار – دو را با دقت روی الک بالایی (الک 9.50mm برای ماسه و الک 25mm برای شن) بریزید. آنگاه یک درپوش روی مجموعه الک ها بگذارید.

4- مجموعه فوق باید بطریق مناسبی تکان داده شود تا دانه های سنگی فرصت عبور از چشمه های الک را بیابند و بر حسب اندازه شان روی الک های مختلف متوقف شوند. برای اینکار از دستگاه شیکر (لرزاننده یا تکان دهنده) مخصوص الک استفاده نمایید. مجموعه الک ها بهمراه درپوش و سینی را روی دستگاه قرار داده، پیچ های آن را کاملا محکوم نموده و دستگاه را روشن کنید. اجازه دهید الک ها حدود 15-10 دقیقه لرزاننده شوند. سپس دستگاه لرزاننده را خاموش کرده و مجموعه الک ها را از روی آن بردارید.

5- الک ها را با دقت (بطوری که مصالح مانده روی آنها هدر نرود) از یکدیگر جدا کرده و هریک را به مراه مصالح درونشان وزن نمایید. این کار را برای سینی نیز انجام دهید.

تحقیق و بررسی در مورد آزمایش دانه بندی سنگدانه ها 64 ص

اختصاصی از هایدی تحقیق و بررسی در مورد آزمایش دانه بندی سنگدانه ها 64 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 66

آزمایش دانه بندی سنگدانه ها

(Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates)

[ASTM-C136]

مقدمه:

یکی از عوامل موثر در مقاومت بتن (بطور غیرمستقیم)، رعایت ضوابط دانه بندی شن و ماسه است که در طرح مخلوط بتن اهمیت زیادی دارد. از نظر تئوری، دانه بندی خوب به قسمی است که دانه های ریزتر فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر کنند و باعث تراکم هرچه بیشتر شن و ماسه در بتن شوند. تراکم بیشتر بتن باعث افزایش وزن مخصوص و همچنین مقاومت آن نسبت به نمونه مشابه می شود. با مقاومت ثابت، بتن با دانه بندی بهتر احتیاج به سیمان کمتری دارد و چون سیمان از مصالح نسبتاً گران است، لذا دانه بندی بهتر اقتصادی تر است.

دانه بندی یعنی عمل تقسیم سنگدانه ها به بخش های مختلف ذرات هم اندازه و تعیین توزیع وزنی آنها. در عمل هر بخش حاوی ذرات بین حدود اندازه ایی معین می باشد که این حدود همان اندازه های چشمه های الک های استاندارد هستند. برای درک بهتر، این توزیع با منحنی نشان داده می شود (منحنی دانه بندی).

باید متذکر شد که هیچگونه منحنی دانه بندی ایده آل وجود ندارد ولی هدف، حصول یک حد اعتدال است. سوای الزامات فیزیکی، جنبه های اقتصادی را هم نباید فراموش نمود. بتن باید با مصالحی ساخته شود که بتوان آنها را با هزینه کم تولید نمود و بنابراین نمی توان هیچگونه محدودیت های بسیار باریکی را برای سنگدانه ها قایل شد. پیشنهاد شده است که عوامل اصلی کنترل کننده دانه بندی مطلوب سنگدانه ها عبارتند از: مساحت سطح سنگدانه ها (تعیین کننده مقدار آب لازم برای تر نمودن تمامی مواد جامد). حجم نسبی اشغال شده بوسیله سنگدانه ها، کارایی بتن و تمایل به جداشدگی مواد از یکدیگر.

مدول نرمی عدد منفردی است که از نتایج آزمایش دانه بندی ماسه بدست می آید و برابر است با مجموع درصد های تجمعی مانده روی الک No.100 و الک های بالای آن مستقیم بر صد. این عدد نشان دهنده متوسط اندازه دانه های ماسه است، بطوریکه مدول نرمی کم نشان دهنده ریز دانه بودن ماسه و مدول نرمی زیاد نشان دهنده درشت دانه بودن ماسه است. واضح است که یک عدد متوسط نمی تواند معرف یک توزیع باشد، لذا مدول نرمی نمی تواند معرف منحنی های دانه بندی مختلف باشد. از مدول نرمی در ارزیابی سنگدانه ها و بعضی روش های طرح اختلاط بتن استفاده می شود.

استاندارد ASTM-C33 تصریح کرده است که مدول نرمی ماسه مورد استفاده برای ساخت بتن باید بین 3/2 تا 1/3 باشد.

مراحل آزمایش

1- از دپوی مصالح سنگی آزمایشگاه به میزان gr4000 ماسه و یا gr 10000 شن خشک نمونه برداری نمایید. نمونه سنگدانه باید نماینده کل توده سنگدانه باشد، در غیر اینصورت نتایج آزمایش قابل استناد نخواهد بود. برای اینکار سعی کنید نمونه سنگدانه ها از قسمت های مختلف دپو تهیه شده باشد.

2- نمونه را کاملاً مخلوط نموده و میزان آن را به مقدار مناسبی (در حدود gr 1000 برای ماسه و gr 2500 برای شن) برای انجام آزمایش کاهش دهید. برای اینکار از روشی موسوم به روش کوارتر یا روش چهار – دو استفاده کنید. نمونه سنگدانه ها را بر روی یک سطح صاف پخش کنید. با وسیله مناسبی آن را به چهار قسمت تقریباً مساوی تقسیم نمایید. دو قسمت از این چهار قسمت را که بصورت ضربدری مقابل یکدیگر هستند انتخاب نموده و بقیه دانه ها را کنار بگذارید. باین دو قسمت را با هم کاملاً مخلوط کرده و دوبار عمل چهار – دو را روی آن انجام دهید. سنگدانه های باقیمانده را وزن نمایید.

3- معمولاً الک های مناسب برای دانه بندی یک نمونه ماسه بشرح زیر می باشند:

No.100

No.50

No.30

No.16

No.8

No.4

3/8”

شماره یا اندازه الک

0.15

0.30

0.60

1.18

2.36

4.75

9.50

اندازه چشمه (mm)

و برای شن از الک های زیر استفاده می شود:

No.8

No.4

3/8”

½”

¾”

1”

شماره یا اندازه الک

2.36

4.75

9.50

12.50

19.0

25.0

اندازه چشمه (mm)

هر یک از الک های فوق را پس از تمیز نمودن با برس مناسب، وزن کرده و آنها را به ترتیب اندازه روی هم سورا نمایید. یک سینی الک را نیز پس از تمیز نمودن وزن کرده در زیر مجموعه الک ها قرار دهید و سنگدانه های حاصل از روش چهار – دو را با دقت روی الک بالایی (الک 9.50mm برای ماسه و الک 25mm برای شن) بریزید. آنگاه یک درپوش روی مجموعه الک ها بگذارید.

4- مجموعه فوق باید بطریق مناسبی تکان داده شود تا دانه های سنگی فرصت عبور از چشمه های الک را بیابند و بر حسب اندازه شان روی الک های مختلف متوقف شوند. برای اینکار از دستگاه شیکر (لرزاننده یا تکان دهنده) مخصوص الک استفاده نمایید. مجموعه الک ها بهمراه درپوش و سینی را روی دستگاه قرار داده، پیچ های آن را کاملا محکوم نموده و دستگاه را روشن کنید. اجازه دهید الک ها حدود 15-10 دقیقه لرزاننده شوند. سپس دستگاه لرزاننده را خاموش کرده و مجموعه الک ها را از روی آن بردارید.

5- الک ها را با دقت (بطوری که مصالح مانده روی آنها هدر نرود) از یکدیگر جدا کرده و هریک را به مراه مصالح درونشان وزن نمایید. این کار را برای سینی نیز انجام دهید.

تولید سنگ دانه بندی شده و پودر سنگ

اختصاصی از هایدی تولید سنگ دانه بندی شده و پودر سنگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

57 صفحه

معرفی آگرگاتهای طبیعی که شامل سنگ بندی دانه شده و شن و ماسه است، از فراوانترین ذخایر طبیعی موجود هستند که کاربرد فراوانی در ساخت و ساز، کشاورزی و صنایع شیمیایی و متالورژیکی دارند و میزان تولید و مصرف آنها به عنوان یک شاخص رشد اقتصادی در یک کشور محسوب . شود می ( شده بندی دانهسنگ Stone Crushed (سنگی است که با استفاده از ماشین به ) شکنی تجهیزات سنگ( قطعات کوچکتر تبدیل . شود می قطعات خروجی از سنگشکن معمولا با استفاده از سرند به طبقات ابعادی مختلف تقسیم شوند می که در محدوده ذرات نرمه (dust) وه سنگ تا قل) boulders. گیرد میقرار ) . کند هزاران سال است که بشر از سنگ و شن و ماسه در ایجاد بناها استفاده می اختراع سیمان سبب افزایش استفاده از این مواد در ساخت و ساز شد. روشهای جدید انفجار و استخراج سبب توسعه معادن تولید شن و ماسه و سنگهای ساختمانی شد طادر من. قی که معادنی مانند آهک، گرانیت و ماربل وجود ندارد، سنگهای شن و ماسه از معادن طبیعی استخراج شده و مصرف .شوند می خصوصیات مورد نیاز برای یک ذخیره شن و ماسه به عنوان منبع تامین مواد برای تولید سن بندی شده گ دانه به شرح زیر است: سنگ باید دارای مقاومت تنشی بالا و طول عمر کافی باشد. ذخیره باید حداقل برای 10 20 سال و ترجیحاً . سال کافی باشد باید بازار مناسب برای فروش محصول وجود داشته باشد. : حمل و نقل هزینه پرداخت شده برای حمل و نقل اقتصادی باشد. : محیط زیست آثار زیست محیطی طرح باید در حد مجاز باشد. مجوزهای لازم : مجوز برای استخراج و کانه آرایی کسب شود. '! ! ("# $ $ %#& ! 2 نفلین سینیت، سنگ آهک، دولومیت، ماسه سنگ، کوارتز، نواکولیت، اسلیت و توفهای آتشفشانی مهمترین سنگهای مورد استفاده هستند. در برخی مناطق به علت عدم وجود ذخایر اقتصادی و قابل دسترس شن و ماسه، برای تولید سنگ دانهبندی شده از انفجار توده سنگ و چند مرحله سنگشکنی استفاده می .شود شک )1-1)ل فلوشیت تولید سنگ دانهبندی شده و آنالیز سرندی در مراحل مختلف را به صورت شماتیک نشان میدهد بر . اساس نوع تقاضا برای مصارف مختلف تغییراتی در طرح خردایش به وجود می .آید

تحقیق در مورد آزمایش دانه بندی سنگدانه ها

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد آزمایش دانه بندی سنگدانه ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:63

 فهرست مطالب

مقدمه:

مراحل آزمایش

آزمایش ارزش ماسه ای

مراحل آزمایش

نتایج حاصله

آزمایش مقاومت فشاری سنگدانه ها

مقدمه:

طرح اختلاط بتن

مراحل طرح اختلاط

جداول طرح اختلاط بتن

آزمایشات کارایی بتن تازه

(I آزمایش اسلامپ [ASTM-C143]

(II آزمایش میز جریان [BS1881-P105]

(III آزمایش فاکتور تراکم [BS1881-P103]

(IV آزمایش وی – بی [ASTM-C1170]

آزمایش مقدار هوای بتن تازه به روش فشاری

آزمایش مقاومت فشاری بتن

مقدمه:

یکی از عوامل موثر در مقاومت بتن (بطور غیرمستقیم)، رعایت ضوابط دانه بندی شن و ماسه است که در طرح مخلوط بتن اهمیت زیادی دارد. از نظر تئوری، دانه بندی خوب به قسمی است که دانه های ریزتر فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر کنند و باعث تراکم هرچه بیشتر شن و ماسه در بتن شوند. تراکم بیشتر بتن باعث افزایش وزن مخصوص و همچنین مقاومت آن نسبت به نمونه مشابه می شود. با مقاومت ثابت، بتن با دانه بندی بهتر احتیاج به سیمان کمتری دارد و چون سیمان از مصالح نسبتاً گران است، لذا دانه بندی بهتر اقتصادی تر است.

دانه بندی یعنی عمل تقسیم سنگدانه ها به بخش های مختلف ذرات هم اندازه و تعیین توزیع وزنی آنها. در عمل هر بخش حاوی ذرات بین حدود اندازه ایی معین می باشد که این حدود همان اندازه های چشمه های الک های استاندارد هستند. برای درک بهتر، این توزیع با منحنی نشان داده می شود (منحنی دانه بندی).

باید متذکر شد که هیچگونه منحنی دانه بندی ایده آل وجود ندارد ولی هدف، حصول یک حد اعتدال است. سوای الزامات فیزیکی، جنبه های اقتصادی را هم نباید فراموش نمود. بتن باید با مصالحی ساخته شود که بتوان آنها را با هزینه کم تولید نمود و بنابراین نمی توان هیچگونه محدودیت های بسیار باریکی را برای سنگدانه ها قایل شد. پیشنهاد شده است که عوامل اصلی کنترل کننده دانه بندی مطلوب سنگدانه ها عبارتند از: مساحت سطح سنگدانه ها (تعیین کننده مقدار آب لازم برای تر نمودن تمامی مواد جامد). حجم نسبی اشغال شده بوسیله سنگدانه ها، کارایی بتن و تمایل به جداشدگی مواد از یکدیگر.

مدول نرمی عدد منفردی است که از نتایج آزمایش دانه بندی ماسه بدست می آید و برابر است با مجموع درصد های تجمعی مانده روی الک No.100 و الک های بالای آن مستقیم بر صد. این عدد نشان دهنده متوسط اندازه دانه های ماسه است، بطوریکه مدول نرمی کم نشان دهنده ریز دانه بودن ماسه و مدول نرمی زیاد نشان دهنده درشت دانه بودن ماسه است. واضح است که یک عدد متوسط نمی تواند معرف یک توزیع باشد، لذا مدول نرمی نمی تواند معرف منحنی های دانه بندی مختلف باشد. از مدول نرمی در ارزیابی سنگدانه ها و بعضی روش های طرح اختلاط بتن استفاده می شود.

استاندارد ASTM-C33 تصریح کرده است که مدول نرمی ماسه مورد استفاده برای ساخت بتن باید بین 3/2 تا 1/3 باشد.

مراحل آزمایش

1- از دپوی مصالح سنگی آزمایشگاه به میزان gr4000 ماسه و یا gr 10000 شن خشک نمونه برداری نمایید. نمونه سنگدانه باید نماینده کل توده سنگدانه باشد، در غیر اینصورت نتایج آزمایش قابل استناد نخواهد بود. برای اینکار سعی کنید نمونه سنگدانه ها از قسمت های مختلف دپو تهیه شده باشد.

2- نمونه را کاملاً مخلوط نموده و میزان آن را به مقدار مناسبی (در حدود gr 1000 برای ماسه و gr 2500 برای شن) برای انجام آزمایش کاهش دهید. برای اینکار از روشی موسوم به روش کوارتر یا روش چهار – دو استفاده کنید. نمونه سنگدانه ها را بر روی یک سطح صاف پخش کنید. با وسیله مناسبی آن را به چهار قسمت تقریباً مساوی تقسیم نمایید. دو قسمت از این چهار قسمت را که بصورت ضربدری مقابل یکدیگر هستند انتخاب نموده و بقیه دانه ها را کنار بگذارید. باین دو قسمت را با هم کاملاً مخلوط کرده و دوبار عمل چهار – دو را روی آن انجام دهید. سنگدانه های باقیمانده را وزن نمایید.

پایان نامه ی مطالعه تاثیرخصوصیات زمین شناسی مهندسی و کانی شناسی سنگدانه ها در مقاومت بتن معمولی. pdf

اختصاصی از هایدی پایان نامه ی مطالعه تاثیرخصوصیات زمین شناسی مهندسی و کانی شناسی سنگدانه ها در مقاومت بتن معمولی. pdf دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: pdf

تعداد صفحات: 120 صفحه

نکته مهم: برای دریافت فایل پایان نامه به صورت word «قابل ویرایش» با ما تماس بگیرید.

پایان نامه برای دریافت درجه ی کارشناسی ارشد «M.SC»

چکیده:

بتن پرمصرف ترین ماده در سراسر جهان برای ساخت سازه ها می باشد و به مقدار بسیار بیشتری نسبت به سایر مصالح دیگر مانند فولاد، آسفالت و چوب تولید می شود و دومین ماده بعد از آب است که به طور وسیع در موارد مختلف کاربرد دارد. در بین خصوصیات بتن، مقاومت بتن یکی از ویژگی‌هایی می‌باشد که بیشترین ارزش را در بین مهندسان و طراحان داشته و از این رو با نسبت کیفی بالایی کنترل می شود. بتن از ترکیب چندین فاز شامل سیمان، سنگدانه، مواد افزودنی و آب تشکیل شده است و تقریباً %75 حجم آن را سنگدانه ها تشکیل می دهند، بدیهی است ماده متشکله-ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می دهد باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر ویژگی های انواع سنگدانه ها بر بتن  معمولی از 5 نمونه سنگی شامل ریوداسیت، آندزیت-داسیت،داسیت، آندزیت و ریولیت استفاده شده است. از این نمونه های سنگی، سنگدانه هایی با دانه بندی یکسان تهیه و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه-ها تحت بررسی قرار گرفت. سپس برای ساخت بتن معمولی، طرح اختلاط مناسب تهیه شده و برای تمامی سنگدانه ها نمونه های بتن معمولی ساخته شده است. در مرحله بعد از نمونه ها مقاوت  7،14و 28 روز بدست آمد و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شد و تأثیر هر یک از ویژگی های سنگدانه ها بر مقاومت بتن بررسی گردید. بررسی نتایج بدست آمده نشان می دهد که مصالح سنگی با بافت و کانی شناسی سوزنی و صفحه ای برای استفاده در بتن معمولی مناسب نمی باشند. همچنین سنگدانه هایی که ویژگی های مقاومتی بالاتری داشته و بافت سطحی زبرتری دارا می باشند، بتن های با مقاومت بالاتری را تولید می کنند.

کلمات کلیدی: کانی شناسی ، بتن ، مقاومت ، سنگ دانه ، پترولوژی

مقدمه:

"بتن ماده ای  ناهمگن می باشد که از ترکیب چندین فاز شامل سیمان، سنگدانه، مواد افزودنی و آب تشکیل شده است، در نتیجه ویژگی های بتن متأثر از ویژگی های سیمان، سنگدانه و مواد افزودنی است"(Meddah et al., 2010). تقریباً %75 حجم بتن متعارف را سنگدانه ها تشکیل می دهند که شامل سنگدانه های معمولی و سبک معدنی و مصنوعی می باشد. بدیهی است ماده متشکله ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می دهد باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. به علاوه، به منظور حصول خصوصیات ویژه نظیر سبکی، عایق حرارتی یا پرتو گیری از سنگدانه هایی که به صورت ویژه برای ایجاد این خواص در بتن ساخته شده اند، استفاده می شود (رمضانیانپور، 1384). " تعدادی از ویژگی های سنگدانه ها مانند ترکیب شیمیایی و کانی شناسی، ساختار حفرات، زبری، درجه هوازدگی، دانسیته، سختی، مقاومت، دوام شیمیایی و مکانیکی مرتبط با سنگ مادر می باشند. این ویژگی ها و همچنین تعدادی از ویژگی های دیگر مانند مساحت سطح اندازه و شکل دانه ها، بافت سطحی، مدول الاستیسیته و جذب آب که مرتبط با جنس و نوع سنگدانه ها هستند تأثیر زیادی روی ویژگی های بتن مانند مقاومت و کارایی دارند" (Meddah et al., 2010). علاوه بر موارد ذکر شده، باید گفت نسبت آب به سیمان در مقاومت و کارایی بتن نیز تأثیر بسزایی دارد.

از آنجایی که نسبت آب به سیمان در بتن های معمولی بین 4/0 تا 6/0 متغیر است، می توان گفت که نسبت آب به سیمان نقش مؤثرتری نسبت به ویژگی های سنگدانه ها در مقاومت بتن معمولی دارد. با این نسبت آب به سیمان، حتی ضعیف ترین ترکیب سنگدانه موجود در بتن، مقاوم-تر از خمیره سیمان و ناحیه انتقالی  بین سیمان و سنگدانه ها می باشد (Mehta, 1986). "علاوه بر این، در بتن های معمولی ترکیب کانی شناسی سنگدانه ها تأثیر زیادی روی ویژگی های بتن به ویژه مقاومت آن ندارند مگر در مواردی که سنگدانه ها شامل ترکیباتی باشند که پتانسیل انجام واکنش های مضر که روی مقاومت بتن تأثیر دارند، را داشته باشند" (Al-Oraimi et al., 2006) .

نتایج مطالعات تعدادی از محققان نشان می دهد در بتن های پر مقاومت که با نسبت آب به سیمان بین 2/0 تا 3/0 تهیه می شوند، نسبت آب به سیمان نقش کمتری نسبت به ویژگی های سنگدانه ها به ویژه مقاومت و ترکیب کانی شناسی روی مقاومت این نوع بتن ها دارد (P.C. Aitcin, 1987). به عنوان مثال می توان به مطالعات آقای بشر و همکاران در سال 2003 اشاره کرد که اعلام کردند، کیفیت سنگدانه های درشت دارای تأثیر بسزایی در مقاومت فشاری بتن های پر مقاومت بوده و درجایی که بتن تهیه شده دارای مقدار سیمان زیاد و نسبت آب به سیمان کم باشد، مقاومت بتن ناشی از کیفیت سنگدانه ها می‌باشد و شکست در این گونه بتن ها اغلب در سنگدانه ها ایجاد شده. همچنین کیفیت سنگدانه ها همواره بر مدول الاستیسیته بتن تأثیر داشته و سنگدانه  ضعیف  باعث ایجاد بتن‌های نرم تری می شوند (Beshr et al., 2003).

از طرف دیگر لو و همکاران در سال 2007 به بررسی تأثیر میزان جذب آب سنگدانه ها بر روی مساحت حفرات موجود در ناحیه انتقالی پرداخته اند. نتایج نشان داده است، زمانی که از سنگدانه های با میزان جذب بالا استفاده می شود درصد حفرات موجود در ناحیه انتقالی نیز افزایش پیدا کرده است و افزایش این مقدار تأثیر مستقیمی بر روی مقاومت بتن دارد به این دلیل که این ناحیه ضعیف‌ترین قسمت در بتن بوده و با افزایش میزان حفرات مقاومت این ناحیه کاهش و در نتیجه مقاومت بتن نیز کاهش می یابد. این محققین تأثیر نسبت آب به سیمان را بر روی مساحت حفرات موجود قابل توجه ندانسته و دلیل خود را بدین گونه اعلام کرده اند که سنگدانه های با میزان جذب پایین در نسبت های آب به سیمان بالا درصد حفراتی برابر با زمانی که از سنگدانه های با میزان جذب بالا در نسبت های آب به سیمان پایین استفاده شده است نشان داده اند (Lo et al., 2007).

سنگدانه های  بتن باید علاوه بر مشخصات فیزیکی مناسب، در طول عمر مفید سازه از پایائی کافی برخوردار باشند. یکی از علل خرابی سازه های بتنی پدیده واکنش قلیایی سنگدانه‌ها است که میان بعضی سنگدانه‌ها و قلیایی‌های سیمان در مجاورت رطوبت رخ می دهد. این واکنش‌ها پس از گذشت حدود ۵ الی ۱۰ سال به تدریج باعث انبساط غیر عادی و ترک خوردگی اعضای بتنی می شود. در گذشته عقیده بر این بود که سنگدانه‌ها در بتن عضوی خنثی و از نظر شیمیایی پایدار می‌باشند، ولی از دهه ۱۹۴۰ به تدریج معلوم شد بعضی سنگدانه‌ها در بتن که محیطی با قلیایی بالا می‌باشد واکنش از خود نشان می دهند و این واکنش‌ها سبب انبساط زیان آور، ترک خوردگی و خرابی بتن می‌شوند (جبروتی، 1379). این واکنش ها در بین سنگدانه های متشکل از کانی های خاص و ترکیبات قلیایی موجود در بتن رخ می دهد. یک نمونه از این واکنش ها، واکنش سیلیسی- قلیایی  می باشد که در بین سنگدانه های سیلیکاته رخ می دهد. این واکنش زمانی رخ  می دهد که ترکیبات قلیایی موجود در بتن (اکسید سدیم و پتاسیم) با سنگدانه های سیلیکاته واکنش می دهند و باعث تولید ژل سیلیسی- قلیایی می شوند که دارای مقدار زیادی کلسیم است و میل ترکیبی زیادی با آب دارد. در صورتی که ژل سیلیسی- قلیایی ، رطوبت جذب نماید، حجم آن افزایش می‌یابد و سبب انبساط و ترک خوردگی خمیره و تخریب بتن می گردد. از انواع متداول کانی هایی که باعث این واکنش می شوند می توان به کانی های سیلیکاته مانند چرت، کلسدونی، اوپال، شیشه های آتشفشانی، آندزیت، تریدمیت و بسیاری کانی‌های دیگر که در ASTM C 294 ارائه شده اند اشاره کرد. از انواع دیگر واکنش های مضر برای بتن، واکنش قلیایی - کربناته است که اغلب در سنگ آهک دولومیتی - آرژیلیتی (رس دار) رخ می دهد (Bell et al., 1999). با توجه به اهمیت زیادی که سنگدانه ها روی ویژگی های بتن به ویژه مقاومت آن دارند. در تحقیق حاضر، به بررسی تأثیر نوع و جنس سنگدانه ها به ویژه مصالح غیر متداول مانند سنگدانه های با تخلخل و نفوذ پذیری بالا در برابر سنگدانه های با تخلخل پایین روی ویژگی های مقاومتی بتن  معمولی پرداخته می شود و مقاومت این نوع  بتن  بررسی می شود. به عنوان مثال لوماشل  (سنگ آهک زیست تخریبی) به دلیل تخلخل زیاد و جذب آب بالا در ابتدا باعث افزایش مقاومت ناحیه اتصال شده و در سنین بالا باعث کاهش مقاومت می گردد (شریفی، 1387). همچنین اکثر نتایج آزمایش های مهندسی لوماشل نشان دهنده پایین بودن ویژگی های مقاومتی این سنگ است (حسینی، 1385)، که این موضوع می تواند باعث کاهش مقاومت بتن تولید شده گردد. بدین منظور سنگدانه هایی مختلفی با ترکیب کانی شناسی و خصوصیات فیزیکی متفاوت انتخاب شد. سنگدانه های انتخابی برای ساخت بتن در این تحقیق شامل 5 نمونه سنگدانه  می‌باشد که عبارت اند از ریوداسیت، آندزیت-داسیت، داسیت، آندزیت و ریولیت. این سنگدانه ها با توجه به خصوصیات فیزیکی و کانی شناسی متفاوتی که دارند هر یک به گونه‌ای بر خصوصیات مقاومتی بتن تأثیر می گذارند. در این تحقیق ابتدا ویژگی های هر یک از این سنگدانه ها مشخص شده و با استفاده از دستگاه سنگ شکن و الک کردن سنگدانه های شکسته، آن ها را در 2 دسته سنگدانه ها درشت، سنگدانه های ریز تقسیم بندی کرده و سپس با ساخت بتن از مصالح فوق تأثیر خصوصیات این مصالح بر مقاومت کششی و فشاری بتن با گذر زمان بررسی خواهد شد.

فهرست مطالب:

فصل 1

1-1-  تعریف مساله 

1-2- سؤالات تحقیق

1-3- اهداف تحقیق

1-4- فرضیه‌ها پیش فرضها

1-5- مواد و روش انجام تحقیق

1-6- خلاصه فصلهای پایاننامه

فصل 2

2-1- مقدمه

2-2- بتن سیمان پرتلند

2-3- مصالح مصرفی در بتن

2-3-1- سیمان

2-3-2- سنگدانه‌ها در بتن

2-4- تأثیر مصالح بر ویژگی‌های بتن

2-4-1- تأثیر نسبت آب به سیمان

2-4-2- تأثیر سیمان بر مقاومت بتن

2-4-3- تأثیر سنگدانه ها بر ویژگی‌های مقاومتی بتن

فصل 3

3-1- مقدمه

3-2- سنگدانه های مورد استفاده در ساخت بتن

3-3- آماده سازی نمونه‌ها

3-4- آزمایش‌های انجام شده

3-4-1- آزمایش دانه بندی سنگدانه ها

3-4-2- آزمایش تعیین وزن واحد حجم سنگدانه ها

3-4-3- آزمایش جذب رطوبت

3-4-4- آزمایش تعیین تخلخل سنگدانه ها

3-4-5- آزمایش ارزش ضربه ای

3-4-6- آزمایش ارزش فشاری

3-4-7- شکل سنگدانه ها

3-5- بررسی و مقایسه نتایج حاصل از آزمایش‌ها

3-5-1- دانه بندی

3-5-2- وزن واحد حجم

3-5-3- تخلخل و جذب رطوبت

3-5-4- ارزش ضربه ‌ای

3-5-5- ارزش فشاری

فصل 4

4-1- مقدمه

4-2- نیاز دستگاهی

4-3- تعیین طرح اختلاط بتن

4-4- ساخت بتن

4-5- نمونه گیری

4-6- عمل آوری بتن

4-6-1- مقاومت فشاری

4-6-2- مقاومت کششی برزیلی (دو نیم کردن) 

4-6-3- چگالی بتن های سخت شده

فصل 5

5-1- مقدمه

5-2- تأثیر مصالح مصرفی در بتن ساخته شده

5-3- تأثیر ویژگی های سنگدانه ای بر مقاومت فشاری بتن

5-3-1- تأثیر فراوری سنگدانه ها

5-3-2- تأثیر دانه بندی سنگدانه ها

5-3-3- تأثیر شکل سنگدانه ها

5-3-4- تأثیر بافت سطحی سنگدانه ها

5-3-5- تأثیر تخلخل سنگدانه ها

5-3-6- تأثیر ارزش ضربه ای ارزش فشاری

5-4- تأثیر ویژگی های سنگدانه ها بر مقاومت کششی بتن

5-5- تأثیر ویژگی های سنگدانه ها بر مدول الاستیسیته بتن

فصل 6

6-1- نتیجه گیری

6-2- پیشنهادات

فهرست مراجع

Abstract

فهرست شکل ها:

شکل ‏2 1: نمودار مقاومت زمان و نمودار مقاومت به نسبت آب به سیمان (Alawode et al.)

شکل ‏2 2:  مقاومت بتنهای ساخته شده با انواع مختلف سیمان پرتلند (Reclamation and Interior, 1988)

شکل ‏2 3 : مقاومت بتن با 2 نوع مختلف سیمان با نسبت‌های اختلاط متفاوت (Ashraf and Noor, 2011)

شکل ‏2 4 : تأثیر میزان جذب رطوبت سنگدانه ها بر تعداد حفرات ناحیه انتقال و مقاومت(Lo et al., 2008)

شکل ‏2 5: پیشرفت مقاومت بتن ها در طول زمان (Beshr et al., 2003)

شکل ‏2 6 : تأثیر کانی شناسی سنگدانه ها بر مقاومت بتن (Al-Oraimi et al., 2006)

شکل ‏2 7: مقاومت بتن‌های با سنگدانه های مختلف با گذشت زمان (شریفی، 1387)

شکل ‏3 1 دسته بندی سنگدانه های استفاده شده در 5 گروه

شکل ‏3 2: مخلوط سیمان-شن وماسه و سنگ دانه های خرد شده در 5 گروه

شکل ‏3 3 : مغزه های حفاری از سنگ های ریوداسیتی در محل احداث سد کلقان

شکل ‏3 4: (e پلاژیوکلاز با ماکل پلی سنتیتیک در یک خمیره هیالومیکرولیتی از آلکالی فلدسپار، بیوتیت و کوارتز(XPL). (f درشت بلورهایی از پلاژیوکلاز با میانبارهای شیشه در داسیت ها(XPL).

شکل ‏3 5: (a,b پیروکسن های اوژیتی در یک خمیره شیشه ای و میکرولیتی ریز بلور در سنگ های داسیتی با بافت هیالوپورفیریک و میکرولیتیک پورفیریک(XPL,PPl). (c,d بلور شکل دار هورنبلند با بافت منطقه بندی در یک خمیره دانه ریز(XPL, PPl).e,f) درشت بلور پیروکسن با حواشی سوخته و تجزیه شده به آکسید آهن(XPL,PPL).

شکل ‏3 6: (a,b درشت بلورهایی از پلاژیوکلاز و هورنبلند و سانیدین با ماکل کارلسباد در خمیره هیالومیکرولیتی از آلکالی فلدسپار، بیوتیت و کوارتز(XPL,PPl). (f درشت بلور پلاژیوکلاز با با بافت غربالی و آمفیبول های سودومورف شده با اکسید آهن در ریوداسیت(XPL, PPL).  Amph= آمفیبول،  Bio= بیوتیت،  Plag= پلاژیوکلاز،  Px= پیروکسن

شکل ‏3 7: (g قرار گرفتن یک قطعه بیگانه سنگی در یک مذاب داسیتی(XPL)، h) تصویر ماکروسکوپی از قرار گرفتن قطعات سنگی اسیدی در مذاب داسیتی که احتمالاً منشأ آن از حاشیه انجماد سریع می باشد.

شکل ‏3 8: a,b) درشت بلور آمفیبول که به کانی های تیره تجزیه شده و در یک خمیره میکرولیتی از بلورهای کوارتز، آلکالی فلدسپار و بیوتیت قرار دارند. (XPL,PPL). (XPL).  (c,dدرشت بلورهای پلاژیوکلاز با ساختمان منطقه ای ، بافت غربالی در حاشیه  و ماکل پلی سنتیتیک(XPL,PPL).

شکل ‏3 9: a,b) dبافت پورفیریک با آمفیبول های شکل دار در یک متن شیشه ای و میکرولیتی(XPL, PPL).  (c,dبافت پورفیریک با آمفیبول های شکل دار  در متن دانه ریز متشکل از بلورهای ریز کوارتز، فلدسپار آلکالن و بیوتیت (XPL,PPL).

شکل ‏3 10 : a) بافت پورفیریک با آمفیبول های شکل دار(XPL). (b درشت بلور پلاژیوکلاز با منطقه بندی هم مرکز(XPL).  (cدرشت بلورهای پلاژیوکلاز با بافت غربالی و آمفیبول های شکل دار(XPL). (d بیوتیت و آمفیبول های شکل دار با حاشیه سوخته(PPL). Amph= آمفیبول،  Bio= بیوتیت،  Plag= پلاژیوکلاز،  Px= پیروکسن

شکل ‏3 11:  (a درشت بلور شکل دار هورنبلند تجزیه شده(PPL).  (bبافت هیالومیکرولیتیک پورفیریک، با پلاژیوکلازهای تجزیه شده  و آمفیبول های شکل دار سالم در آندزیت ها (XPL). (d,c پلاژیوکلاز با بافت غربالی و ساختمان منطقه بندی که بخش مرکزی آنها به کائولینیت و کلریت تجزیه شده به همراه آمفیبول های شکل دار(XPL,PPL). Amph= آمفیبول،  Bio= بیوتیت،  Plag= پلاژیوکلاز،  Px= پیروکسن

شکل ‏3 12: (a,b پلاژیوکلازهایی که بافت غربالی تمام آن را فرا گرفته (XPL,PPL). (c,d پلاژیوکلازهایی که بافت غربالی فقط در حاشیۀ آنها مشاهده می شود و مرکز بلور نسبتاً تازه است (XPL,PPL).

شکل ‏3 13: نمودار دانه بندی سنگدانه های ریزدانه

شکل ‏3 14: نمودار دانه بندی سنگدانه های درشت دانه

شکل ‏3 15: وزن واحد حجم سنگدانه ها

شکل ‏3 16: درصد جذب رطوبت سنگدانه ها

شکل ‏3 17 : درصد تخلخل سنگدانه ها

شکل ‏3 18 : نتایج آزمون ارزش ضربه ای سنگدانه ها

شکل ‏3 19 : نتایج آزمون ارزش فشاری سنگدانه ها

شکل ‏4 1: قالبهای مکعبی مورد استفاده

شکل ‏4 2 : ساخت نمونه های بتن‌های معمولی

شکل ‏4 3 : اسلامپ گیری از نمونه ها

شکل ‏4 4 : نمونه گیری از بتن‌های معمولی در قالب‌های مکعبی و ویبراتور آنها

شکل ‏4 5 : نمونه های مکعبی موجود در حوض آب

شکل ‏4 6: دستگاه آزمایش مقاومت تک محوری

شکل ‏4 7 : نتایج آزمایش مقاومت تک محوری بتن های معمولی

شکل ‏4 8 : پیشرفت مقاومت بتن های معمولی در طول بازه های زمانی

شکل ‏4 9 : منحنی‌های تنش کرنش بتن‌های معمولی 28 روزه.

شکل ‏4 10 : درصد رطوبت بتن های معمولی در سنین مختلف

شکل ‏4 11 : مقاومت کششی نمونه های در آزمایش برزیلی

شکل ‏4 12 : مدول الاستیسیته بتن های 28 روزه

شکل ‏4 13 : چگالی بتن های معمولی سخت شده در دوره های عمل آوری

شکل ‏5 1 : سنگدانه ریولیت در بتن معمولی

فهرست جداول:

جدول ‏3 1  لیست آزمایشهای انجام شده

جدول ‏3 2 بررسی شکل و بافت سطحی سنگدانه ها

جدول ‏4 1: طرح اختلاط بتن معمولی برای سنگدانه های مختلف

جدول ‏4 2 : عدد اسلامپ نمونه های بتن

منابع و مأخذ:

منابع فارسی

1. جبروتی، م.، 1379، بررسی پدیده واکنش قلیایی سنگدانه های بتن در مراحل مختلف مطالعات سد سازی با عنایت ویژه به روشهای تسریع شده، چهارمین کنفرانس سدسازی.
2. حسینی، ر.، 1385، ارزیابی ویژگی‌های زمین شناسی مهندسی سنگهای زیستی-تخریبی (لوماشل) جهت استفاده در سازه های سنگی-دریایی و ارائه روش بهسازی آنها،رساله کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی،دانشگاه تربیت مدرس.
3. خالو، ع.، غفوری، ح.ر.،1371 "بررسی برخی از پارامترهای موثر در رفتار بتن سولفوره" پنجمین کنگره صنایع غذایی دانشگاه تهران.
4. رحیمی، ح، 1388، مصالح ساختمانی، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ سوم، تهران.
5. شریفی، ج.، 1387، بررس اثر جنس سنگدانه های مختلف بر خواص مقاومتی بتن، پایان-نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی،دانشگاه تربیت مدرس.
6. مستوفی نژاد، د.، 1373، تکنولوژی و طرح اختلاط بتن، انتشارات ارکان دانش، چاپ 27، اصفهان.
7. وادل.، دوبروولسکی.، 1384، دستنامه اجرای بتن، ترجمه رمضانیانپور ، ع.ا.، طاحونی، ش.، پیدایش، م.، انتشارات علم و ادب، چاپ سوم.
8. رمضانیان پور، ع.ا.، طاحونی، ش.، پیدایش، م.، 1380 . دستنامه اجرای بتن، موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران، چاپ اول، تهران.
9. سامع، س.ع.، کیفیت و طرح اختلاط بتن، 1377 . انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، چاپ اول، اصفهان.
10. جبروتی، م.، 1379، بررسی پدیده واکنش قلیایی سنگدانه های بتن در مراحل مختلف مطالعات سد سازی با عنایت ویژه به روشهای تسریع شده، چهارمین کنفرانس سدسازی.
11. شریفی، ج.، احمدی، م.ج.، نیکودل، م.ر.، خامه چیان، م.، 1390 . ارزیابی خواص نامطلوب ماسه سنگ های قرمز فوقانی و روش های بهسازی آن جهت استفاده در بتن، مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، 15 تا 17 شهریور.

منابع لاتین

1. ACI Committee 308 American Concrete Institute Recommended Practice for Selecting Proportions for Concrete, Farmington Hills, USA.
2. ASTM C 294, 1990. Standard Descriptive Nomenclature for Constituents of Concrete Aggregates, Annual Book of ASTM Standards, vol. 08, ASTM, Philadelphia, PA.
3. ASTM C 33, 1990. Standard Specification for Concrete Aggregates, Annual Book of ASTM Standards, vol. 08, ASTM, Philadelphia, PA.
4. ASTM C143 / C143M – 12, 1990. Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete, Annual Book of ASTM Standards, vol. 08, ASTM, Philadelphia, PA.
5. ASTM C496 / C496M - 11, 1990. Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, Annual Book of ASTM Standards, vol. 08, ASTM, Philadelphia, PA.

1. AL-ORAIMI, S., TAHA, R. & HASSAN, H. 2006. The effect of the mineralogy of coarse aggregate on the mechanical properties of high-strength concrete. Construction and Building Materials, 20, 499-503.
2. ALEXANDER, M. 2005. Aggregates in concrete, Taylor & Francis.
3. ASTM 2002. Standard Specification for Portland Cement. ASTM Volume 02 Concrete and Aggregates.
4. KHALEEL, O., AL-MISHHADANI, S. & ABDUL RAZAK, H. 2011. The Effect of Coarse Aggregate on Fresh and Hardened Properties of Self-Compacting Concrete (SCC). Procedia Engineering, 14, 805-813.
5. MEDDAH, M. S., ZITOUNI, S. & BELAABES, S. 2010. Effect of content and particle size distribution of coarse aggregate on the compressive strength of concrete. Construction and Building Materials, 24, 505-512.
6. MEHTA, P. 1986. Concrete: Structure, properties, and materials. Prentice-Hall (Englewood Cliffs, NJ).