تعيين ضريب تطويل و تورق سنگدانه‌ها

دانه‌هاي سنگي معمولاً 60 الي 80 درصد حجم بتن را اشغال مي‌كنند و روي خواص بتن، نسبت‌هاي اختلاط، اقتصادي بودن بسيار مؤثر هستند. سنگي كه در بتن مصرف مي‌گردد بايد سالم باشد، پوشيده نباشد، پوسيدگي هم نداشته باشد، وزن فضائي‌اش بيش از 3 t/m 5/1 باشد، مقاومت فشاري بالات از lg/cm2 800 داشته باشد، درصد جذب آب كمي داشته باشد ،  در آب  حل نشود ، با آب تركيب فيزيكي و شيمايي نداشته باشد، سختي آن كمتر از 3 نباشد. در ساختن بتن نبايد از سنگ دانه‌هاي پولكي و سوزني استفاده كرد.

اگر در ازاي سنگ نسبت به پهنا و ضخامت آن زياد باشد سنگ سوزني شكل است و چنانچه درازا و پهناي سنگ نسبت به ضخامت آن زياد باشد سنگ پولكي شكل است. مصالح سنگي بايد نسبتاً عاري از سنگ دانه‌هاي پولكي و سوزني شكل باشند. برحسب تعريف، ضريب تورق سنگ دانه‌ها عبارت است از درصد وزني دانه‌هايي كه ضخامت آنها كمتر از 6/0 اندازه متوسط دانه‌ها باشد، ضريب تطويل مصالح عبارت است از درصد وزني دانه‌هايي كه طول آنها بيشتر از 8/1 اندازه متوسط دانه‌ها باشد.

در اين آزمايش روي شكل و بافت سطحي دانه‌هاي مطالعاتي صورت مي‌گيرد، شكل و بافت سطحي يك دانه روي خواص بتن تازه بيشتر از بتن سخت شده اثر دارد. دانه‌هاي زبر، گوشه‌اي، سوزني، در مقايسه با دانه‌هاي صاف، و گرد، و كروي آب بيشتري را براي توليد بتن نياز دارند. بنابراين دانه‌هاي گوشه‌اي و زبر و پولكي و سوزني براي همان مقدار نسبت آب به سيمان، به سيمان بيشتري نياز دارند. چسبندگي بين خمير سيمان و يك دانه داده شده عموماً با تغيير حالت دانه از نرم و گرد و به گوشه‌اي و زبر افزايش مي‌يابد. اين افزايش در چسبندگي در انتخاب دانه‌هاي بتوني كه مقاومت خمشي آنها مهم بوده يا به مقاومت فشاري بالا نياز بوده از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.

در آيين نامه ASTM درصد سنگ دانه‌هاي پولكي و سوزني در شن و ماسه مجموعاً بايد در حد 15 درصد وزني كل دانه‌ها محدود گردد. اين ضابطه براي دانه‌هاي ريز شكسته و براي دانه‌هاي درشت از اهميت يكساني برخوردار است. ماسه شكسته، كه از شكستن سنگ دانه‌هاي درشت از اهميت يكساني برخوردار است. ماسه شكسته، كه از شكستن سنگ دانه‌هاي درشت‌تر بدست مي‌آيند حاوي دانه‌هاي سوزني و پولكي بيشتري است. دانه‌هاي سوزني و پولكي به آب اختلاط بيشتري نياز دارند. بنابراين دانه‌هاي پولكي و سوزني روي مقاومت بتن بويژه در خمش اثر مي‌گذارند.

سنگ‌دانه‌ها بايد داراي چندين خصوصيت باشند كه مهمترين آنها عبارتند از:

2-   نوع جنس و مواد متشكله سنگ دانه‌ها

4-   وزن مخصوص ظاهري

6-   شكل دانه و بافت سطحي

8-   مقاومت در برابر يخ زدن و آب شدن

10-       مقاومت در برابر سايش و ضربه

وسايل آزمايش:

الك‌هاي دانه بندي شن  ـ  ـ  ـ  ـ  ـ 4 و8 در سيتم ASTM

 اصول آزمايش:

منظور از اندازه متوسط دانه‌ها در تعريف بالا ميانگين اندازه سوراخ دو الك متوالي است كه توسط آنها مصالح را دانه‌بندي نموده‌اند به عنوان مثال اندازه متوسط مصالحي كه از الك  اينچ رد شده و روي الك  اينچ باقي مانده است چنين بدست مي‌آيد.

حال چنانچه ضخامت دانه‌هاكمتر از cm 5/9 = in 375/0= 6/0×625/0 باشد دانه‌هاي مورد آزمايش متورق محسوب مي‌گردد.

لازم به ذكر است اين روش آزمايش شامل دانه‌هاي كوچكتر از 4/1 اينچ يا 35/6 ميلي‌متر نمي‌گردد.

 روش آزمايش:

برطبق استاندارد BS وزن 200 دانه بايد بيشتر از 15 درصد وزن نمونه باشد واگر حداقل 100 عدد سنگدانه انتخاب گردد وزن آنها بايد بين 5 الي 15 درصد وزن نمونه باشد. براي اندازه دانه‌هايي كه كمتر از 5 درصد كل نمونه باشد آزمايش تطويل و تورق برروي نمونه انجام نميگيرد.

براي استفاده از دستگاه تطويل همانند دستگاه تورق ابتدا با توجه به نوع دانه‌هاي دانه‌بندي شده فاصله دو ميله را از روي دستگاه انتخا بكرده و سپس هر كدام از سنگ دانه‌ها را به تفكيك و دانه دانه از ميان ميله‌ها عبور داده و دانه‌هايي كه عبور نمي‌كنند به طور جداگانه جمع‌آوري نموده و با دقت گرم وزن مي‌كنيم.

ضريب تورق و ضريب تطويل طبق فرمولهاي زير محاسبه مي‌گردد.

                      وزن دانه‌هاي رد شده از شيارها

100 ×                                                          = ضريب تورق

 

                        وزن دانه‌هاي رد نشده از ميان لوله‌ها

100 ×                                                             = ضريب تطويل

 

 

بهرحال بدليل مشكل تعيين ميزان دانه‌هاي پولكي و سوزني در سنگدانه‌هاي ريز، اين محدوديت صرفاً براي سنگدانه‌هاي درشت مورد آزمايش قرار مي‌گيرد.