روش دانه بندی شن به وسيله الک

///روش دانه بندی شن به وسيله الک

روش دانه بندی شن به وسيله الک

روش دانه بندی شن به وسيله الک

بر اساس استاندارد ملي ايران شماره ۳۰۲ و دت ۲۰۶ و ASTM C 136-848 

هدف:

تعيين اندازه بزرگترين دانه شن و نحوه توزيع دانه‌های سنگی در اندازه‌های گوناگون جهت مقايسه و تطبيق با منحنی استاندارد.

اهميت و كاربرد: 

دانه بندی و بزرگترين اندازه دانه، روي مقادير نسبی دانه‌ها، همچنين روي مقادير مورد نياز سيمان و آب، كارايی، اقتصادي بودن، تخلخل، آبرفتگی، دوام و پوكی بتن اثر مي‌گذارند و هر گونه تغييراتی در دانه بندي مي‌تواند روی يكنواختی بتن در هر بار بتن سازی تاثير گذارد.
استفاده از حداكثر اندازه دانه‌های شن تابع عوامل گوناگونی است كه نسبت به شرايط عملی كار از محدوديتی كه از طرف استاندارد ملی ايران تعيين گرديده برخوردار می گردد.

طبقه آئين نامه بتن ايران بزرگترين اندازه اسمی سنگدانه‌های درشت نبايد از هيچ يک از مقادير زير بيشتر باشد. 

الف) يك پنجم كوچكترين بعد داخلی قالب بتن.
ب) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بين ميلگردها.
پ) يك سوم ضخامت دال.
ت) سه چهارم پوشش روی ميلگردها.

از مواد ديگر كاربرد دانه بندی شن، مي‌توان از نتايج آزمايش به منظور تطبيق توزيع اندازه دانه‌ها با مشخصات لازم برای مصالح سنگی و همچنين تهيه اطلاعات لازم برای كنترل و تصحيح دانه بندی سنگدانه‌های مختلف و مخلوطهايی كه در آنها مصالح سنگی به كار می‌رود را نام برد و همچنين برای تعميم رابطه بين تخلخل و تراكم نيز مورد استفاده قرار می گیرد.
با انجام آزمايش دانه بندی و رسم منحنی دانه بندی شن لازم است اين منحنی با منحنی استاندارد شن مقايسه گردد و افزايش و كاهش احتمالی آن معين شود تا برای تصحيح آن اقدامات لازم انجام گردد.
عمل دانه بندی به وسيله غربالها با سوراخ چهارگوش كه از رشته‌های فلزي ساخته شده اند و يا غربالهايی با سوراخ گرد می‌باشند انجام مي‌گيرد.
ابعاد سوراخهای غربالهايی با سوراخ گرد با يك تصاعد هندسی با قدر نسبت ۱۰^(۰.۱) = ۱.۲۵۹ بالا می‌روند و براي ساده كردن عمل اين ضريب را ۱.۲۵ گرفته اند. واضح است كه قطر سوراخ يك غربال با سوراخ گرد قابل مطابقت با ضلع سوراخ يك غربال با سوراخ چهارگوش نيست زيرا يك سوراخ مربع برحسب قطرش اجازه عبور دانه‌های قدری درشت تر را می‌دهد. آزمايشهای متعدد نشان داده اند كه الك كردن با غربال چهارگوش به ضلع a و الك كردن با غربال سوراخ گرد به قطر d وقتی معادل همديگر می‌باشند كه ۱.۲۵a=d باشد و ۱.۲۵ همان قدر نسبت انتخابی پس قطر يا ضلع سوراخهای غربال با نسبت ۱.۲۵ بزرگتر می‌شوند و ضمنا در مقابل هر غربال با سوراخ چهارگوش يك غربال با سوراخ گرد وجود دارد كه قطرش ۱.۲۵ برابر ضلع غربال با سوراخ چهارگوش می‌باشد.

غربالها به وسيله عددی موسوم به مدول مشخص می‌شوند و هر مدول نشان دهنده قطر و يا ضلع سوراخ غربال می‌باشد. مدول يک غربال عبارت است از نزديكترين عدد كامل به رقمی است كه ۱۰ برابر لگاريتم قطر سوراخ به ميكرون را معين می‌كند. مثلا اگر بخواهيم مدول مربوط به الك ۱۰۰ ميكرونی را بدانيم به اين ترتيب عمل می‌كنم. لگاريتم عدد ۱۰۰ برابر ۲ است و در نتيجه ۲۰=۲×۱۰ و بنابراين ۲۰ مدول الك ۱۰۰ ميكرونی می‌باشد. در جدول ۱ الكهاي مختلف بر حسب استانداردهای انگلستان (BS) – آمريكا (ASTM) و فرانسه (AFNOR) مشخص شده است.

در سيستم دانه بندی بر طبق استاندارد ASTM (آمريكا) و BS (انگلستان) در اين دو سيستم غربالها به دو گونه نامگذاری می‌شوند. 
غربالها با سوراخ بزرگ تا ۵/۱۶ اينچ نامگذاری مستقيما با اندازه سوراخ متناسب است به عنوان مثال الک ۱/۲ يعني اينكه ضلع هر سوراخ ۱/۲ اينچ است.
برای غربالهای با سوراخ كوچک (كوچكتر از ۵/۱۶ اينچ) نامگذاری بر حسب تعداد سوراخ در هر اينچ طول می‌باشد به عنوان مثال الک ۳۰ يعنی اينكه در هر اينچ طول ۳۰ سوراخ وجود دارد.

جدول دانه بندی شن

 

وسايل آزمايش: 

الكها – الكها بايد طوري روی هم چيده شوند تا سنگدانه‌ها هنگام الک كردن، به بيرون پرتاب نشوند – اندازه آنها از بالا به پايين بايد به ترتيب زير باشند.
۱/۲ ۱ ، ۱ ، ۳/۴ ، ۱/۲ ، ۳/۸ ، ۴ ، ۸
و زير الک و درب
دستگاه تقسيم كن
ترازو با دقت ۰.۵ گرم
لرزاننده مكانيكی الكها – لرزش بايد بصورت قائم و افقی به الک منتقل شود بطوريكه دانه‌ها در روی الک به بالا و پايين پريده و بغلطند تا در جهات مختلف روی سطح الک قرار بگيرند.
كوره – كوره بايد قادر به توليد دمای يكنواخت Co5±۱۰۰ باشد.

نمونه برداری: 

الف) نمونه بايد از ارتفاع متوسط توده شن برداشته شود بطوريكه هنگام برداشت دانه‌ها از ظرف بيرون نريزد و بايد از لحاظ توزيع دانه‌ها، نماينده كل دپوی شن باشد.
ب) مقدار تقريبی نمونه برداشتی از دپو، بر حسب اندازه بزرگترين دانه‌ها مطابق جدول «۱» باشد.

جدول ۱ : بر طبق تبصره ۲ بند ۳-۴-۴- آئين نامه بتن ايران آبا

جدول 1 آئين نامه بتن ايران آبا

به كار بردن سنگدانه‌های درشت تر از ۳۸ ميلی متر در ساخت قطعات بتن آرمه توصيه نمی شود ولی در هر صورت اندازه سنگدانه‌ها نبايد از ۶۳ ميلی متر تجاوز كند.

روش آزمايش: 

نمونه برداشت شده از دپو بوسيله دستگاه تقسيم كن مجزا شود اين عمل بدفعات تا كسب ميزان مورد نياز نمونه آزمايش انجام داده شود.

تذكر ۱: كوشش شود حداقل دو برابر مقدار مورد نياز آزمايش برداشته شود و آن را از تقسيم كن عبور داد.
نمونه آزمايش را تا دماي Co5±۱۱۰ خشک كنيد.
الک‌ها را مطابق بخش دو (به ترتيب اندازه الک) بچينيد و نمونه را روی الک بالايی بريزيد و سپس روی دستگاه لرزاننده قرار دهيد تا عمل الک كردن بصورت مكانيكی انجام گيرد. دور دستگاه را بر روی ۱۵۰ دور در دقيقه تنظيم نماييد و دستگاه را به مدت ۱۰ دقيقه بكار اندازيد.

تذكر ۲: الف) بر روی هر الک نبايد به ضخامت بيش از cm 2 دانه جمع شود و در صورت وجود دانه‌های زياد مي‌توان آزمايش را در چند مرحله انجام داد.
ب) مقدار دانه‌ها بايد به اندازه‌ای باشد تا تمامی دانه‌ها امكان قرار گرفتن در برابر سوراخهای الک را تا چندين مرتبه داشته باشند همچنين در هيچ موردی نبايد وزن مصالح روی الک به اندازه‌ای باشد كه بافت الک تغيير شكل دائمی بدهد.
پ) دستگاه لرزاننده بطور آزاد بطوريكه هيچگونه تماس اضافی بجايی داشته باشد كار كند تا بتواند عمل لرزش را بطور دقيق انجام دهد.
ت) اگر عمل لرزاندن الكها بصورت مكانيكی انجام شود، براي اطمينان بيشتر توصيه می‌شود كه قبل از توزين مصالح باقيمانده هر الک، با قرار دادن زير الک و درپوش، مجددا آنرا توسط دست در جهات گوناگون بلرزانيد و آنگاه دانه‌های عبوری را در الک بعدی ريخته به ترتيب تا آخرين الک ادامه دهيد.
مقدار باقيمانده روی هر يك از الكها را بطوريكه تمام سنگدانه‌های روی چشمه‌های الک نيز پاك شده باشد در يك ظرف ريخته و وزن نمائيد. دقت شود كه دانه‌ها از الک بيرون نريزد.

تذكر ۳: الف) در مورد الكهای ريزتر مي‌توانيد قبلا الک را وزن نموده تا پس از عمل الک كردن دانه‌ها را همراه با الک وزن نموده تا دچار اشتباه وزن كردن نشويد.
ب) برای خارج كردن دانه‌ها از چشمه‌های الک از فشار بي مورد با وسايل غير مجاز خودداری كرده و حتی الامكان از برسی سيمی استفاده نشود.

محاسبات:

۱- وزن دانه‌های هر يک از الكها mi را در جدول منحنی دانه بندی شن يادداشت كنيد.
۲- درصد باقيمانده نسبت به كل وزن دانه‌ها را حساب كنيد.

فرمول محاسباتی

شمارنده الک – i در جائيكه
تعداد الک‌ها – n
۳- درصد باقيمانده انباشته الک شماره k را محاسبه نماييد.

فرمول محاسباتی

تذكر ۴: با افزايش i‏، اندازه سوراخهای الک كوچكتر می‌گردد بطوريكه ۱=i مربوط به بزرگترين الک است.
۴- درصد رد شده انباشته از الكها محاسبه شود.

فرمول محاسباتی

نتايج محاسبات را در جدول منحني دانه بندي شن يادداشت نماييد و سپس نتايج را به صورت منحني شكسته رسم نماييد.
در صورتيكه منحنی در محدوده استاندارد قرار نگيرد و حتی قسمتی از آن از محدوده بيرون رود، بايد پيشنهادات لازم جهت اصلاح دانه بندی ارائه شود.

منبع : سایت عمران پویا

توسط | ۱۳۹۷/۲/۱۸ ۱۰:۱۳:۴۶ ۱۸ام, اردیبهشت ۱۳۹۷|آزمایش های مهندسی, سنگدانه|بدون ديدگاه

ثبت ديدگاه

هفده − 14 =