چگونگی تهیه مصالح در گارگاه های شن وماسه:
چگونگی تهیه مصالح در گارگاه های شن وماسه:
درگارگاه های تهیه ی شن وماسه معمولاً 2 نوع شن وماسه تهیه می شود:
1-شن وماسه طبیعی 2-شن وماسه شکسته
شن و ماسه طبيعي:
هر سال پس از فصل بارندگي وطغيان رودخانه‌ها مقدار زيادي 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 وماسه شکسته است،که از خرد کردن قطعات بزرگ سنگ در درون سنگ شکن و دانه بندی شن وماسه توسط سرندهای مختلف طبق نیازمصرف کننده یا استاندارد تهیه می شد.حاشیه این شن وماسه زاویه دار بوده و در تهیه انواع بتن مصرف دارند.در کارگاههای تهیه شن وماسه مواد اولیه از بستر رودخانه توسط لودر جمع آوری شده در مجاورت محل کارگاه انباشته می شوند،مواد اولیه توسط لودر داخل یک قیف ریخته شده که در انتهای قیف یک تغذیه کننده بر حسب میزان کشش دستگاهها ، مواد اولیه رابه خط تولیدتغذیه می نماید.مواد اولیه توسط یک تسمه نقاله به درون سرندهای اولیه ریخته می شوند و در این قسمت به اندازه مختلف بادامی،شن وماسه توسط سرندهای مختلف دانه بندی شده؛ مواد باقی مانده بر روی هر سرند توسط یک تسمه نقاله به محل ذخیره منتقل می شود.مواد بالاتر از اندازههای 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 وماسه همان شن و ماسه شکسته است.در صورتی که مواد تولید شده یا بخشی از آن هادارای مقادیری رس باشد لازم است قبل از مصرف، مواد اولیه تولید شده درون دستگاه شن شویي شسته شده ورس های چسبنده به دانه ها زدوده شوند.
تفاوت شن وماسه طبیعی وشکسته:
با توجه به اینکه شن وماسه طبیعی از روی هم غلتیدن تکه های سنگ در اثر جریان آب رودخانه و خرد شدن آنها تولید می شود وممکن است راهی طولانی را با سنگ های دیگر در بستر رودخانه طی نماید (تقریباً قطعه سنگهای درشتر مانند آسیاب ساچمه ای نسبت به قطعات ریزتر عمل می نماید) در نتیجه دانه های شن وماسه حاصل از جریان آب رودخانه گرد گوشه بوده در صورتیکه دانه های شن وماسه شکسته تیز گوشه است.دانه های گرد گوشه به علت آن که سطح آن ها صیقلی می باشد دارای اصطکاک داخلی کمتری بوده و بهتر می لغزدو در بتون ریزی نیز روی همدیگر لغزیده و قالب را پر می کند.در صورتیکه شن وماسه شکسته به علت تیز گوشه بودن اصطکاک داخلی بالایی بین دانه ها وجود داشته و دارای لغزندگی مناسب به روی هم نیست.ولی دانه های شکسته به علت همین اصطکاک داخلی زیاد و تیز گوشه بودن در راه سازی در قسمت روسازی راه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.زیرا چرخ های اتومبیل در موقع ترمز کردن و همچنین در موقع تغیر سرعت دادن و همچنین در سر پیچ ها که یک نیروی گریز از مرکز وجود دارد واتومبیل را به خارج از جاده پرتاب میکند فقط نیروی فی ما بین جاده وچرخ اتومبیل،مانع پرتاب اتومبیل به خارج جاده می شود.ماسه های شکسته به علت اصطکاک داخلی زیاد به سختی روی هم دیگر لغزیده و زیر چرخ های وسایل نقلیه بهتر مقاومت کرده و نیروهای وارده از چرخ اتومبیل رابهتر تحمل می نماید. امرزه در تهیه بتن ها دامنه گسترده ای از مواد طبیعی و مصنوعی بکار گرفته می شوند.از این رو شن و ماسه طبیعی بهترین و پر مصرف ترین مصالح است.مصالح دانه ای بکار گرفته شده در بتن دردرجه اول شن وماسه طبیعی و پس از آن سنگ شکسته یا مخلوطی از آنهااست.در بتون ریزی اگر از مصالح شکسته استفاده شود برای جابجایی بتون در قالب و پرکردن تمام زوایای آن باید دقت بیشتری به عمل آورد.ولی در این نوع مصالح، قطعه ریخته شده در شرایط مساوی دارای مقاومت فشارشی وکششی بیشتری نسبت به شن وماسه طبیعی می باشد.شن وماسه طبیعی دارای مواد اضافی فراوانی از جمله چوب زغال و سایر مواد آلی می باشد که کلیه آنها برای قطعات بتونی و ملات مضر است و مهم تر از همه شن وماسه طبیعی به مقدار زیادی،دارای دانه های ریزترمی باشد که اصطلاحاً به آن خاک می گویند که اگر درصد این دانه های عبوری از الک 200 میکرون با توجه به نوع بتن بر طبق استاندارد ملی از 3 یا 5 درصد در ماسه زیادتر باشد بصورت فیلم نازکی روی دانه را پوشانیده و مانع اتصال آن با سیمان و در نتیجه با دانه مجاور می گردد که این خود موجب تضعیف قطعه بتونی خواهد بود.برای جلوگیری از این عیب باید شن وماسه طبیعی دو یا سه بار با آب شسته شود.
شكل هندسي دانه:
بهترين و باربرترين شكل دانه از نظر هندسي براي مصرف در بتون شكل نزديك به كره است و هر قدر شكل دانه به صفحه نزديكتر باشد و يا درازتر باشد نامطلوب تر بوده و قطعه ريخته شده با آن از مقاومت كمتري برخوردار است به همين دليل مجموع دانه‌هاي دراز و پهن مورد مصرف در بتون نبايد از 15 % مجموع شن و ماسه بيشترباشد.
دانه پهن به دانه‌اي گفته مي‌شود كه ضخامت آن از 6/0 معدل سوراخهاي دو الكي كه اين دانه بين آنها قرار مي‌گيرد كمتر باشد ودانه دراز به دانه‌اي گفته مي‌شود كه طول آن از 8/1 معدل سوراخهاي دو الكي كه اين دانه بين آنها قرار مي‌گيرد بيشتر باشد.
جنس شن وماسه:
تقريباً جنس شن و ماسه طبيعي در اختيار ما نيست و ممكن است از همه نوع سنگي در آن وجود داشته باشد.ولي در مورد شن و ماسه شکسته،حق انتخاب بيشتري داريم.البته جنس اين نوع شن و ماسه هم كاملاً در اختيار ما نیست ولي در موقع استقرار سنگ شكن ها و ساير ادوات تهيه شن و ماسه مي‌توان معادن تهيه سنگ را مورد مطالعه قرار داده و نوع سنگ را تعيين كرد.البته در مورد استقرار محل سنگ شكن ها نيز محدوديت هايي داريم از جمله فاصله آن تا محل مصرف و همچنين مالكيت معدن. به هرحال بهترين سنگ براي تهيه شن و ماسه سنگ هاي گرانيت و سيليسي مي باشد و بطور كلي هر قدر سنگ متراكم تر بوده و وزن مخصوص آن بيشتر باشد براي تهيه شن و ماسه جهت مصرف در بتون يا راه سازي بهتر است. سنگهاي انتخاب شده بايد يك دست بوده،فاقد رگه‌هاي خاكي باشد و وزن مخصوص آن نبايد از 5/1 گرم بر سانتي متر مكعب كمتر باشد.اين سنگها نبايد پوك و يا پوسيدگي موضعي داشته باشند،نبايد در فعل و انفعالات شیمیایی سخت شدن سیمان ازخودواکنش نشان داده ودر این فعل وانفعالات شركت نمايد،در مجاورت آب نبايدتغييرشكل و حجم بدهد، به عبارت ديگر نفوذ آب در آن نبايد موجب متلاشي شدن دانه بشود،از طرفي جذب آب آن نبايد آن قدر كم باشد كه مانع نفوذ آب ملات در آن شده و در نتيجه موجب نچسبيدن دانه‌ها به يكديگر بشود. زيرا همان طوري كه مي‌دانيم آجر يا موزائيك خاصيت مكندگي آب دارد و ضمن آنكه آب ملات رامي مكد مقداري از چسب ملات را بخود جذب مي‌كند و اين چسب به داخل قطعه نفوذ كرده و آنرا به ملات مي‌چسباند حال اگر خاصيت مكندگي دو قطعه كه قرار است به هم بچسبند از مقدار معيني كمتر باشد آب ملات و چسب آن ( سيمان،گچ،آهك ) در قطعه‌ها نفوذ نكرده و آنها را به هم نمي‌چسباند.شن و ماسه بايد در مقابل عوامل جوي مانند گرما و سرما و يخ زدگي مقاوم باشد و همچنين بايد در مقابل سايش و ضربه و ساير نيروهاي وارده بر سازه مقاومت نمايد.سنگها نبايد آلوده به خاك رس،لاي و ساير ريز دانه‌ها باشند و همچنين بايد از استفاده سنگ گچ و انيدريت و كليه سولفات ها در تهيه شن و ماسه خودداري نمود.براي انتخاب سنگ جهت شن و ماسه بايد توجه داشت كه اين سنگ ها فاقد نمك هايي باشند كه روي فولاد اثر مي‌گذارد و چنين سنگ هايي نبايد مخصوصاً در سازه‌هاي بتون آرمه مصرف شود.
بزرگی دانه های شن و ماسه:
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، 5/62 ، 50 ،5/37 ، 25 ،19، 5/9 میلی متر و الک های با سوراخ های مربع شکل با شماره های 4، 10، 40، 200 انجام می شود.شماره یک الک مشخص کننده تعداد سوراخ های آن در هر 5/2 سانتی متر (اینچ)است.اصولاً از بكار بردن دانه با ابعاد مختلف آن است كه در نهايت دانه بندي ما طوري باشد كه دانه هاي ريزتر فضاي بين دانه‌هاي درشت تر را پر كرده و هر قدر ممكن است قطعه ريخته شده با بتون توپرتر و متراكم تر بوده و داراي وزن مخصوص بيشتري باشد.بزرگي بزرگترين دانه شن و ماسه در سازه هاي مختلف متفاوت است مثلاًبراي بتون ريزي‌هاي زياد مانند بتون سدها و پايه‌هاي بزرگ پي حتي دانه‌هايي با بزرگي 25 سانتي متر را هم انتخاب مي‌نمايند و براي پي سازي در ساختمانهاي بتوني مي‌توان از دانه‌هايي حداكثر با بزرگي دانه تا 8/0 سانتي متر استفاده كرد به هرحال بزرگي دانه نبايد طوري باشد كه در بتون ناهمگني به وجود بياورد به اين منظور عدد تقريبي زير را تعيين نموده و مي‌گويند بزرگترين دانه شن نبايد از 1 كوچكترين بعد قطعه بزرگتر باشد البته اين بدان معني نيست كه اگر بخواهيم مثلاً سدي به طول 200 مترو عرض 16 متر بسازيم در بتون آن مي‌توانيم سنگ هايي به بزرگي 4 متر استفاده نمائيم زيرا در اولين برخوردار مي توانيم حس كنيم استفاده از چنين سنگي در بتون موجب ناهمگني و متلاشي شدن آن خواهد گرديد و اين سنگ مانند يك گره در چوب،در سازه عمل خواهد كرد.
محلهاي مصرف شن وماسه در ساختمان :
علاوه بر مصرف شن وماسه در ساختمانهاي بتوني كه اصلي‌ترين و مهم‌ترين محل مصرف شن و ماسه است اين مصالح در نقاط مختلف كليه ساختمانها مورد مصرف دارد.از جمله در پي سازي قريب به اتفاق ساختمان ها كه از دو طبقه بيشتر است از بتون استفاده مي‌گردد كه بايد در ساختن بتون 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 علاوه بر ضد زنگ،پشم ونايلون پيچي،روي لوله‌ها را با يك ماسه غير آهكي مي‌پوشاند تا مواد آهكي كه احتمالاً در پوكه يا ملات وجود دارد روي آن اثر نكند.
ماسه ملاتی:
عمده ترين ماسه تهيه شده در كارخانه‌هاي تهيه شن و ماسه صرف بتون مي‌شود و قسمت كمتر آن صرف تهيه ملات مي‌گردد. بزرگي دانه‌هاي مصرف شده در ملات با توجه به ضخامت ملاتي كه زير فرش موزائيك يا سنگ و يا روي آجر چيني ديوار مي‌كشند متفاوت است مثلاً براي مصرف ملات در آجر چيني بصورت گري بزرگي بزرگترين دانه مصرف شده در ملات مي‌تواند تا 6 ميليمتر هم باشد.ولي براي آجرچيني در نما سازي كه ضخامت ملات در حدود 8 ميليمتر است بزرگترين دانه ماسه براي ملات و نما سازي نبايد از نصف كلفتي لايه ملات كه روي آجر مي‌كشند بيشتر باشد و براي دوغاب پشت كاشي كاري و سنگ كاري نيز بايد از دانه‌هاي ريزتر استفاده نمود تا اين دانه‌ها بتواند همراه دوغاب سيمان به داخل بدنه سنگ یا کاشی سيمان نفوذ كرده و موجب چسباندن آن به ديوار بشود ( دانه‌هاي درشت تر با توجه به خاصيت مكندگي سنگ و كاشي به داخل آن نفوذ نمي‌كند).در حدود 35 تا 40 در صد حجم ماسه‌هاي ملاتي را هوا تشكيل مي‌دهد كه قسمتي از اين هوا بايد پس از مخلوط شدن با سيمان بوسيله گرد سيمان اشغال شده و در نتيجه وزن مخصوص ملات بالا رود و موجب يكپارچه شدن ملات و آجر روي آن بشود.اگر مقدار ريز دانه‌هاي داخل (خاك) از مقدار معيني بيشتر باشد ( در حدود 3تا4 درصد) اين ريزدانه‌ها دور دانه‌هاي ماسه را گرفته ومانع آن مي‌شود كه دور دانه با سيمان گرفته شده و به دانه مجاور بچسبد در نتيجه باعث پوكي ملات مي‌گردد البته همان طوري كه گفته شده ماسه كاملاً شسته و مناسب براي ملات به نسبت ماسه‌اي كه داراي ريز دانه بيشتري باشد كمتر شكل پذيري بوده و پهن كردن آن روي ديوار يا زير فرش كف احتياج به نيروي بيشتري دارد و در نتيجه اين ماسه مورد قبول كارگزاران ساختماني نمي‌باشد لذا براي مصرف اين گونه ماسه ها كارگران ساختماني از سيمان بيشتري استفاده مي نمايند تا كمبود ريز دانه‌هاي ملات را بوسيله سيمان تأمين نموده و ملات شكل پذيري بدست آورند.
