عناصر و جزئیات ساختمانیمرمت ابنیه
دانلود مقاله آزمایشگاه مصالح بنایی
فهرست مطالب
1. تئوری تنش و شکست در مواد 4
2. خاک 5
3. آهک 22
4. گچ 37
5. سیمان 46
6. آجر 49
7. مصالح بنایی 52
8. بتن 54
9. مشخصات برخی فولاد ها 71
10. خستگی 72
مصالح بنایی
1 مقاومت ، اندازه و طبیعت واحد های مصالح بنایی :
اگر مقاومت واحد مصالح بنایی 2 برابر شود مقاومت فشاری مصالح بنایی 1.6 تا 1.8 برابر می گردد .
2. مقاومت ملات
هر چه مقاومت فشاری ملات مصرفی ببیشتر شود ، مقاومت مصالح بنایی نیز افزایش می یابد لیکن مقاومت چسبندگی ملات و مصالح بنایی از مقاومت فشاری مهمتر است . زیرا ملات نقش چسبندگی و پیوسته نمودن آجرها و سنگ ها را به عهده دارد.
ضخامت ملات بر روی مقاومت فشاری مصالح بنایی موثر است . ضخامت زیاد مقاومت را کم می کند در حالتی که مقاومت فشاری آجر کم باشد ، افزایش مقاومت ملات از یک حدی به بالا باعث افزایش مقاومت فشاری آجر کاری نمی شود .
برای آجر های مقاوم ، با کاهش مقاومت فشاری ملات ، مقاومت آجر کاری کم می شود .
در کل ملات باید ضعیف تر از مصالح بنایی باشد تا در صورت ترک خوردگی ، ترک در درز ها یعنی جایی که تعمیرات آسانتر است ایجاد شوند .
کیفیت بهتر کار با پر کردن درز های قائم بین آجر ها از ملات ، ضخامت یکنواخت قشر ها ی افقی ملات ، ضخامت کم ملات ، خیساندن آجر ، چیدمان مرتب آجر ها و شاغولی کردن دیوار مشخص
می شود .
اندازه ماسه برای ملات ماسه سیمان 0 – 5 میلی متر
اندازه ماسه برای ملات ماسه آهک ( کمی خاک داشته باشد بهتر است ) 0 – 3 میلی متر
اندازه ماسه برای ملات گچ و ماسه 0- 2 میلی متر
به ملات گل وقتی آب برسد و آب را از خود عبور نمی دهد . اگر به آن کم نمک اضافه می کنند به علت خاصیت جذب و نگهداری رطوبت نمک ، ملات بیشتر خمیری می ماند و بهتر جلو آب را
می گیرد همچنین در جه انجماد پایین آمده و در سرما دیرتر یخ می زند – اضافه نمودن کاه
45 تا 60 کیلو گرم در متر مکعب – نیم کاه 20 تا 30 کیلو گرم در متر مکعب –
ماسه باعث کاهش جمع شدگی و کاهش ترک خوردگی می گردد .
انقباض ناشی از خشک شدن وارفتن ملات گل در آب و آب شستگی با افزودن آهک و تشکیل ملات آهک بر طرف می شود .
گچ و آهک : آهک دی اکسید گرفته و سنگ آهک می شود .
ملات باتارد : ماسه 6 آهک 1 و سیمان 1 باشد و مقاومت ملات های سیمان بیش از مقادیر مورد نیاز در کار بنایی است با اضافه کردن آهک از سیمان کم می کنیم .آهک جبران کاهش کارایی دراثر فقدان سیمان را می کند . نفوذ پذیری آب در ملات کم می شود – خمیری بودن ملات بیشتر شده و ترک
نمی خورد 0 با خاک موجود در ماسه ترکیب شده و اثرات بد آن جلوگیری می شود . در مصرف سیمان صرفه جویی می شود قابلیت نگهداری آب ملات افزایش یافته و ملات کار پذیرتر می شود . هرچه مقدار آهک بیشتر شود قابلیت نگهداری آب و کارایی ملات بیشتر می شود ولی مقاومت فشاری کاهش می یاد .
افزودن آب به ملات هایی که به علت از دست دادن مقداری از آب سفت و سخت شده اند هر چند که لازم باشد مانعی ندارد .
مصرف ملات تا 2.5 ساعت پس از ساخت مجاز است .
برای احیاء ملات سیمانی 2 ساعت – در مورد ملات سیمانی مدت زمان سپری شده از هنگام اختلاط تا مصرف ملات از حداقل زمان گیرش بیشتر نشود . افزودن آب به ملات های مانده با ید با اضافه کردن ماده چسباننده توام باشد .
رس و ذرات بسیار ریز :
رس و ذرات بسیار ریز معمولا به صورت پوششی سطح دانه ها را پوشانده و روی چسبندگی و پیوستگی دانه ها و خمیر سیمان تاثیر عمده ای می گذارد . به علاوه گاه لای و گرد حاصل از
سنگ های شکسته در سنگ شکن نیز چنین تاثیر می گذارند . این مواد بسیار ریز که سطح جانبی بالایی دارند ، باعث افزایش آب مخلوط بتن جهت مرطوب شدن همه دانه ها می گردند .
استاندارد ASTM مجموع رس ولای و گرد ریز دانه موجود در سنگ ها را به مقادیر زیر محدود می کند .
در بتن های تحت فرسایش مقدار مواد عبور کرده از الک 75 میکرون NO 200 به 3 % وزن ماسه محدود می شود . در حالیکه برای سایر بتن ها تا 5% نیز مجاز است . مقدار نظیر برای مصالح درشت دانه برای همه بتن ها 1% می باشد .
از طرفی باید در مخلوط به اندازه کافی دوغاب سیمان موجود باشد ( کم شدن دوغاب بهتر است چون آب کمتر می شود ) تا بتواند دانه ها را بپوشاند . بنابراین با کمتر کردن سطح مخصوص دانه ها ، دوغاب کمتر و لذا آب کمتری برای مخلوط لازم است .
– سطح مخصوص و دانه بندی به یکدیگر وابسته بوده و در صورت درشت بودن مصالح سطح مخصوص کل کمتر خواهد بود .در این حالت میزان آب لازم نیز کمتر خواهد شد .
– حجم نسبی دانه ها هم در میزان کارایی موثر است . از نقطه نظر اقتصادی هر چه دانه ها حجم نسبی بیشتری را اشغال کنند ، به علت ارزانی آنها در مقایسه با خمیر سیمان با صرفه تر است . به هر حال در صورتی که حجم حداکثر دانه ها بر اساس حداکثر وزن مخصوص یا به عبارت دیگر برای ایجاد حداقل فضای خالی بین دانه ها بر اساس توزیع ذرات و نحوه پخش آنها تعیین گردد ، بتنی حاصل خواهد شد که کارایی کمی داشته باشد و نسبتا زبر می باشد .
– زمانی که دوغاب سیمان زیادتر از مقدار لازم برای پر کردن فضای خالی ماسه باشد ،کارایی افزایش می یابد
– وجود ملات بیشتر از مقدار لازم برای پر کردن فضای خالی بین سنگ دانه های درشت و مخلوط ، سبب بهبودی کارایی بتن خواهد شد . و این امر به دلیل نقش روغن کاری دانه های ریز در مجاورت دانه های درشت تحقق می یابد .
— سومین عامل تمایل به جدا شدن دانه ها در بتن از هم دیگر می باشد ، ذرات ریز به جدا شدن و خارج شدن از فضای خالی در حالت خشک تمایل دارند . در واقع این ملات است که باید از خروج آنها از حفرات ممانعت به عمل آورد تا بتوان بتنی قابل پذیرش ایجاد نمود .
حداکثر اندازه دانه ها :
گرایش منحنی دانه بندی مصالح سنگی به طرف قطر های بزرگتر ، میزان آب لازم مخلوط را پایین آورده و بنابراین برای یک کارایی و یک میزان سیمان مشخص ، نسبت آب به سیمان کاهش یافته و در نتیجه مقاومت افزایش می یابد . به هر حال برای حداکثر قطر دانه ها حدی وجود دارد که بالاتر از آن نه تنها مفید نیست ، بلکه به علت کم کردن پیوستگی و چسبندگی و ایجاد گسستگی ناشی از
وجود دانه ها ی بسیار درشت ، مضر خواهد بود .
اصولا دانه های ریز تر از 40 میلی متر به علت کاهش میزان آب ، مفید می باشند . در بتن های مصرفی در قطعات ساختمانی حداکثر قطر دانه ها به علت محدودیت ابعاد قطعه و در نظر گرفتن فاصله سطح بتن و آرماتور به 25 یا 40 میلی متر محدود می شود .
مکانیسم جذب آب :
1. ملکول های قطبی آب به وسیله سطح داری بار منفی ذرات رس جذب می شوند .
2. ملکول های قطبی آب توسط کا تیون های محیط آب جذب می شوند و کاتیون ها نیز به نوبه خود جذب سطح منفی ذرات رس می گردند .
3. اتمهای هیدروژن آب توسط اتم های اکسیژن واقع در سطح ذرات رس جذب می شوند .
نیروی جاذبه بین آب و رس با فاصله از سطح رس کاهش می یابد . تمام آب هایی که بوسیله نیروی جاذبه در تماس با ذرات رس نگه داشته می شوند ، لایه مضاعف نامیده می شوند .
داخلی ترین لایه مضاعف که با جاذبه قوی توسط ذرات رس نگه داشته شده است .
آب جذب سطحی نامیده می شود . این آب لزج تر از آب آزاد است .
این وضعیت احاطه ذرات رس به وسیله آب ، به خاک رس خاصیت خمیری می دهد .
( رس ها زیر الک 200 قرار می گیرند )
از منحنی دانه بندی می توان برای مقایسه خاک های مختلف استفاده کرد . با استفاده از منحنی
سه پارامتر پایه که از آن ها برای طبقه بندی خاک ها استفاده می شود ، بدست می آید .
فهرست منابع :
حامی ، احمد ، مصالح ساختمانی ، انتشارات دانشگاه تهران 1369
نویل ، بتن شناسی ، ترجمه فامیلی هرمز ، انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه علم و صنعت 1369
رمضانپور ، علی اکبر ، شاه نظری ، محمدرضا ، تکنولوژی بتن ، انتشارات علم و صنعت 1369
مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی ، انتشارات1369 سازمان مدیریت و برنامه ریزی 1384
صادقی ، حسن ، رفعتی پور ، پرویز ، مصالح ساخت و آزمایشگاه ، انتشارات دانشگاه امام حسین 1384
تویسرکانی ، حسین ، علم مواد ، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان
داس ، براجام ام ، اصول مهندسی ؤئوتکنیک ، ترجمه شاپور طاحونی ، نشر مترجم 1373
وفائیان ، محمود ، خواص مهندسی خاک ، انتشارات ارگان اصفهان 1371
پوپوف ، ایگور ، مقاومت مصالح ، ترجمه شاپور طاحونی ، نشر شرکت اندیشکاو، 1368
مصالح ساختمانی – یادنامه احمد حامی ، تالیف گروه مولفان ، انتشارات دانشگاه تهران ، 1385
مصالح ساختمانی ، دکتر حسن رحیمی انتشارات دانشگاه تهران ، 1385
