مقاومت سیمان

مقاومت خمیر سخت شده یکی از خواص بسیار لازم و مهمی است که باید سیمان دارا باشد تا بتوان از ان در سازه ها استفاده نمود از این جهت کلیه آیین نامه ها آزمایش هایی برای بدست آوردن مقاومت سیمان توصیه نموده اند در اینجا باید متذکر شد که مقاومت یک ملات سیمان و یا بتن بستگی به سه عامل دارد دارد که عبارتند ازچسبندگی خمیر سیمان و قابلیت چسبندگی آن.

مقاومت کششی ملات سیمان

این آزمایش قبلا"زیاد متداول بوده  اخیرا" آیین نامه های BS12 و ASTM آنرا برای بدست آوردن مقاومت یک روزه سیمان زود سخت شونده مجاز دانسته اند .

در این آزمایش یک ملات به نسبت 1:3 که مقدار آب آن 8 % وزن مواد جامد است تهیه نموده و آنها را در قالبهای مخصوصی که سطح مقطع آنها مطابق فوق بوده میریزند . به عبارت دیگر دانه های تقریبا"کروی شکل ماسه باید بین 841/0 و 595/0 میلیمتر باشد پس از قالب ریختن ملات آنها را در کابین بخار که درجه حرارت و رطوبت نسبی آن حداقل 90% است برای 24 ساعت قرار می دهیم پی از این مدت نمونه ها را دردستگاه کشش مخصوص که می تواند دو انتهای پهن نمونه را بگیرد و بکشد قرار داده و نیروی مقاوم را اندازه میگیرم .

مقاومت فشاری سیمان

دو نوع ازمایش برای بدست آوردن مقاومت فشاری پیشنهاد شده است که عبارتند از مقاومت فشاری ملات ماسه و سیمان و مقاومت بتن در آزمایش ملات سیمان نسبت سیمان به ماسه 1 به 3 بوده است و ماسه آن همانطور که در فوق ذکر شد استاندارد است مقدار آب در مخلوط برابر 10 % وزن مواد خشک می باشد.پس از مخلوط کردن ملات آنرا در قالبهای مکعب شکل به ابعاد 1  + -7/70 میلیمتر ریخته و آنها را در روی میز لغزانده ایکه فرکانس آن 12000 سیکل در دقیقه است بمدت دو دقیقه می لرزانند و سپس قالبها را در کابین بخار برای 24 ساعت نگه می دارند بعداز این مدت نمونه ها را از قالب خارج نموده و آنها را در آب خالص قرار می دهیم و پس از 3 یا هفت روز نمونه ها را در دستگاه فشاری آزمایش می نمایند.آزمایش فوق خیلی قابل اعتماد بوده و جوابها را میتوان با تکرار آزمایش دوباره بدست آورد ولی باید دو مورد را در نظر گرفت که عبارتند از :

* برای بدست آوردن مقاومت هایی مشابه با مقاومت بتن معمولی باید نسبت آب به سیمان را بیشاز آنچه که در این آزمایش توصیه شده گرفت .

*غرض از آزمایشات بدست آوردن نقش سیمان در عمل میباشد و نه در ملاتی که فقط دارای ذرات ماسه یک اندازه باشد که در عمل هرگز به کار برده نمیشود.

بخاطر دلایل فوق BS12 از سال 1985 به بعد از آزمایش بتن را به جای آزمایش ملات توصیه نموده است در آزمایش بتن یک وزن معین از اب و سیمان با نسبت W/C = 0/6 را با مقداری شن و ماسه به نسبتی با هم ترکیب می کنند که مقدار نشست بتن حاصله در آزمایش اسلامپ بین 15 تا 50 میلیمتر گردد از بتن حاصله نمونه هایی مکعبی 10cm تهیه می کنند قالبها را در درون لایه پر کرده و تراکم بوسیله میله کوبنده مخصوص که در هر لایه 35 ضربه میزند انجام میگردد

پس از قالب ریختن قالبها را در اطاق بخار قرار داده و روی آنها را با شیشه می پوشانند تا از ورود یا خروج آب به خمیر تازه سیمان جلوگیری به عمل آید بعد از 24 ساعت نمونه ها را از قالب خارج نموده و آنها را در آبیکه درجه حرارت 19 - +1 است نگهداری می کنند.

حرارت هیدراسیون

قبلا" اشاره نمودیم که خود گرفتگی و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل انفعالات شیمیایی صورت می گیرد و مانند اثر انفعالات دیگر این عمل نیز توأم  با ایجاد حرارت میباشد جنس بتن به خودی خود عایق نسبتا" خوبی بوده و بنابراین در یک توده عظیم بتنی مانند سد حرارت تولید شده نمی تواند به آسانی بخار انتقال یابد و در نتیجه درجه حرارت قسمت داخلی بالا میرود و باعث گسترش حجمی می شود بعد از آنکه درجه حرارت بتن سخت شده کم شده و انقباض حاصل کرد تولید ترکهای خطرناک می نماید اگر چه می توان از دیاد درجه حرارت را با ریختن تدریجی بتن و قرار دادن سرد کن های مخصوص کنترل نمود ولی بهترین راه تغییر دادن ترکیب شیمیایی سیمان می باشد برای اینکه مقادیر C3S و C3A را در سیمان پرتلند محدود می کنند . حرارت هیدراسیون سیمان پرتلند معمولی در حدود 85 تا 100 کالری بر گرم است و برای سیمانهای مخصوص با حرارت هیدراسیون این عدد در حدود 60 تا 70 می باشد .در این روش از یک کالری متر استفاده می کنند اول حرارت محلول سیمان خشک را در اسید فلریدریک اندازه می گیرند و سپس حرارت محلول خمیرهای مخصوص از سیمان که 7 تا 28 روز از شروع هیدراسیون آن میگذرد در اسید مذکور اندازه میگیرند تفاوت این دو عدد مقدار حرارت هیدراسیون سیمان برای مدت 7 یا 28 روز می دهد .

 روش کار  چکش اشمیت

آزمایش براساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد می کند وابسته است . آزمایش بر اساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد میکند وابسته است در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تانقطه مشخصی مقدار انرژی ثابتی به آن داده می شود این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام میشود بعد از آزاد کردن جرم تحت اثر بازتاب میله چکش قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و بر حسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می شود عدد بازتاب نامیده می شود این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می کند نشان داده می شود عدد بازتاب یک اندازه مطلق است چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می باشد . مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومن فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ ها در ارتباط است  در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگها به کار می رود سختی تابعی از عوامل ذاتی چون نوع کانی ها ابعاد دانه ها چسبندگی مرزی کانیها مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد ترکیب و اندرکنش این عوامل تعیین کننده سختی یک سنگ است روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این روش ها بکارگیری وسیله ایی  به نام چکش اشمیت است که معروف به آزمایشهای واجهشی با دینامیکی است  .

نکاتی که در انجام آزمایش می بایست مد نظر داشت از قرار زیر می باشد :

*این تخمین عدد  بازگشتی آزمایش بتن سخت شده توسط چکش فولادی با نیروی محرکه فنر می باشد .

*از تست می توان در تعیین یکنواختی بتن درجا استفاده کرد  .

*برای تخمین مقاومت بتن لازم است بین مقاومت بتن و عددبازتاب رابطه بدست می آید .

*برای یک طرح اختلاط مشخص عدد بازتاب تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله رطوبت سطحی بتن روش بدست آوردن سطح نمونه و عمق کربناتاسیون بتن  تأثیر می گذارد .

*با توجه به تخمینی بودن این آزمایش نمی تواند تعیین کننده در رد یا قبول بتن باشد.

*بر اساس موارد مندرج در استاندارد ASTM – C805  و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن نتایج حاصل از این روتنها محدود به کیفیت لایه سطحی بتن بوده  و تعیین مقاومت فشاری واقعی بتن با آزمایش شکستن بتن  امکانپذیر می باشد .

وسایل آزمایش

-سنگ سنباده جهت سائیدن سطح بتن هوازدهو همچنین مسطح کردن سطح بتن

-سندان یا صفحه فولادی ازجنس فولا بسیار سخت با قطر 15 سانتیمتر

انتخاب سطح آزمایش

*حداقل ضخامت عضو مورد آزمایش 100 میلیمتر

*مناطق متخلخل و دارای ترک و پوسته شده و هوازده نباشد

*در مناطق ماله کشیده شده و زیر اعدادبزرگتری نسبت به مناطق قالب بندی شده می دهد

آماده  کردن سطح

-سطح انتخابی حداقل 150 میلیمتر

-ساییدن محل مذکور در صورتی که زبر یا ناصاف یا پوسته شده و مسطح کردن آن

-سطح خیس عدد کمتری می دهد

-بتن های روی سطح زمین با سایر بتن های قسمت های سازه ای نبایستی باهم مقایسه شوند

روش آزمایش

الف – چکش اشمیت .پلانژر روی نمونه قرار گرفته و با فشار دادن چکش به سنگ به داخل بدنه فرو می رود این عمل باعث فشرده شدن فنر داخل چکش میگردد ضامن فنر درسطح انرژی تراکمی مشخصی آزادشده و به وزنه ای که بالای پلانژر قرار دارد ضربه وارد می کند .

ب – قاعده فولادی به وزن حدودی 20 کیلوگیرم که نمونه را محکم در داخل خود نگه می دارد نمونه هایی استوانه ای شکل داخل یک غلاف V شکل یا استوانه ای شکل با شعاع مغزه قرار می گیرند .

ج – آنویل فولادی استاندارد برای کالیبره کردن چکش

مراحل آزمایشمایش توسط 

*چکش اشمیت قبل از هر آزمایش توسط یک آنویل استاندارد کالیبره می شود 

*سطحی از نمونه که زیر پلانژر قرار می گیرد باید کاملا" صاف و پرداخته شده باشد

*قطعات مجزا و سنگ را باید محکم به یک پایه  صلب بست تا نمونه در طی آزمایش هرگونه  تکان یا لرزش محفوظ باشد .

*مقدارسختی  بدست آمده بستگی به راستای قرارگیری چکش دارد .

در هر سطح آزمایش 10 بار انجام شود و فاصله هرکدام از 2 و5 سانتیمتر کمتر نباشد و چنانچه سطح بتن خرد و

شکسته شود آن نتیجه قابل قبول نیست  .

اعدادی که بیش از 6 واحد با میانگین فاصله دارند حذف گردد.

اگر بیش از 2 نمونه حذف شود کل آزمایش باطل است .

در هر حالت مقدار انحراف چکش نباید بیشتر از مثبت و منفی 5 درجه باشد.در صورتی که امکان  انجام آزمایش در هیچ یک

از جهات ذکر شده نباشد می توان آزمایش را با زاویه  ای دلخواه انجام داد.

دست کم 20 آزمایش مجزا بر روی هر نمونه سنگ انجام گیرد نقاط مورد آزمایش باید حداقل به اندازه قطر پلانژر از هم فاصله

داشته باشند در صورت ایجاد هر گونه درز و ترک بر اثر ضربه ارده نتایج آزمایش باطل و نمونه مربوطه برای آزمایش های بعدی غیرقابل استفاده خواهد بود .

محاسبات

ضریب تصحیح قرائت ها با توجه به کالیبراسیون چکش از رابطه زیر بدست می آید

مقدار سختی استاندارد ویژه سندان

میانگین 10 قرائت انجام شده روی سندا ن کالیبراسیون

دقت و خطا

فاصله بزرگترین و کوچکترین اعداد قرائت شده نباید بیش از 12 واحد اختلاف داشته باشند تخمین میزان خطا ممکن نیست.

گزارش نتایج:

*تاریخ و زمان آزمایش                                                              *مشخصات چکش

*توضیح دقیق مکانهای انجام ازمایش و ابعاد عضو مورد بررسی         *دمای هوا

*مقاومت مشخصه بتن                                                            * زاویه چکش حین آزمایش

*مشخصات سطح                                                                  *میانگین اعداد قرائت شده

*نکات مهم از جمله اعداد حذف شده و شرایط غیر عادی

تعیین مقاومت فشاری بتن

جهت تعیین مقاومت فشاری مراحل زیر انجام می گیرد

-کنترل بتن از نظر انطباق با مقاومت مشخصه طبق استاندارد ASTM C192,C39

-کنترل بتن از نظر یکنواختی اختلاط طبق ASTM C94

-کنترل عمل آوری ASTM C31 , C39

-کنترل مقاومت بتن در زمان های مختلف در شرایط عمل آوری کارگاهی برای قالب برداری و عمل

-کنترل مقاومت مغزه های بتن سخت شده قطعات سازه طبق استاندارد ASTM C42

-  نمونه برداری از بتن تازه

-طبق استاندارد ASTM C172 و 489 ایران

-تهیه و عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن در آزمایشگاه طبق استاندارد ASTM C192 و 581 ایران

*نکات مربوط به نمونه برداری از بتن تازه

در نمونه برداری از بتن تازه  نکات ذیل را باید رعایت نمود

-بین اولین و اخرین بخش نمونه اخذ شده نباید بیش از 15 دقیقه فاصله زمانی وجود داشته باشد .

-بخش های نمونه اخذ شده باید به کمک یک بیل یا بیلچه مجددا" به خوبی مخلوط شود تا یکنواختی در حداقل مدت زمان ممکن حاصل گردد.

-آزمایش های تعیین اسلامپ و هوای بتن یا هر دو آنها را باید ظرف مدت 5 دقیقه پس از تهیه اخرین بخش بتن آغاز کرد .

-قالب گیری از آزمونه های مقاومتی باید ظرف مدت 15 دقیقه پس از  تهیه نمونه مخلوط شده آغاز شود و سریعا" ادامه یابد.

-آزمونه باید در برابر باد آفتاب و سایر عوامل تبخیر سریع باید در برابر باد آفتاب و سایر عوامل تبخیر سریع و نیز از نزدیکی با مواد مضر و عوامل آسیب رسان محافظت شود .

-حداقل انذازه نمونه برای آزمایش های مقاومت 25 لیتر است نمونه های کوچکتر برای انجام آزمایش های روانی و درصد هوا مجاز تلقی می شوند .

-تهیه نمونه از مخلوط کن های ثابت با مخلوط کن های ثابت

-تهیه  نمونه از بتونیرها با اخذحداقل 5 بخش از بتن تخلیه شده از بتونیر و اختلاط آن ها انجام می شود بتن تخلیه شده از بتونیر و اختلاط آنها انجام می شود .

بتن تخلیه شده نباید در معرض تبخیر شدید یا جذب آب توسط سطح جاذب باشد .

-تهیه نمونه از تراکم میکسر با مخلوط نمودن 2 بخش یا بیشتر از نمونه های اخذ شده در فواصل منظم زمانی در هنگام تخلیه بخش های میانی انجام می شود .

تعیین مقاومت فشاری تک محوری با تحت فشار قرار دادی نمونه های استاندارد استوانه ای 150*300 میلی متر یا مکعبی 150*150 میلی متر با استفاده  از جک بتن شکن در این آزمایش مقدار بار وارد بر نمونه از صفر تا مرحله شکستن افزایش می یابدمقاومت فشاری تک محوری از تقسیم بار گسیختگی بر سطح مقطع  نمونه بدست می آید.

مقاومت فشاری سه محوره

مقاومت بتن در آزمایش فشاری سه محورخ معمولا" بیش از حالت تک محوره  است و نتایج آن در محاسبات مربوط  به ستون ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد .

مقاومت برشی بتن

این ویژگی معمولا" با روشهای غیر مستقیم تعیین و به صورت تابعی از مقاومت فشاری بیان می شود

مدول الاستیسیته

این ویژگی معمولا" از منحنی تنش کرنش در آزمایش فشاری  تک محوری استخراج می شود روابط تجربی بین مقا.مت  فشاری و مدول الاستیسیته بتن .انقباض بتن نشان دهنده تغییر شکل  بتن بدون بارگذاری بر اثر از دست رفتن رطوبت و خشک شدن بتن دیگر قابل بازگشت نمی باشد . قسمت اعظم انقباض یتن طی چند ماه  اول عمربتن رخ می دهد و با تغییر شرایط محیطی و خشک و تر شدن ممکن است چرخه های انقباض و تورم حادث شود .

عوامل موثر بر جمع شدگی

نسبت آب به سیمان افزودنی                                  نوع و مقدار مواد                                    

نوع و مقدار سنگدانه                                              رطوبت نسبی محیط 

نوع ودرجه نرمی سیمان                                          حدود کرنش جمع شدگی600×    200͠

خزش             

خزش بتن نشان دهنده تغییر شکل یا کرنش آن تحت بار ثابت  است این تغییر شکل مانند تغییر شکل انقباضی بتن بطور کامل قابل بازگشت نیست مقدار تغییر شکل ناشی از خزش  در بتن تابع عوامل موثر در کرنش  انقباض است علاوه  برآن عواملی مانند مقدار تنش و سن بتن در هر مرحله بارگذاری موثر است در سن های اولیه  ذبتن خزش بیشتر است در سن های بیشتر که تحت بارگذاری اولیه خزش اتفاق افتاده تحت بار ثابت خزش بیشتری رخ خواهد داد علت وقوع تغییر شکل ناشی از خزش در بتن نازک شدن تدریجی لایه آب جذب شده و بین ذرات لعاب سیمان است .

اثرهای جانبی خزش در بتن

*کاهش یا از  بین رفتن تنش پیش تنیدگی

*وقوع تغییرشکلهای  ناخواسته و بیش از حد مجاز

*تحت تنش قرار گرفتن اجزای غیرباربر

چسبندگی بتن و میلگرد

در بتن مسلح چسبندگی بتن میلگرد و بتن اهمیت پیدا می کند استفاده از ارماتور آجدار موجب افزایش چسبندگی می شود . استفاده از آرماتور بدون آج در بتن مسلح ممنوع است .

نفوذپذیری

پارامتری برای بیان پدیده حرکت و نفوذ مایعات و یا گازها در داخل بتن

روش اندازه گیری نفوذپذیری بتن در برابر  مایعات مشابه روش اندازه گیری ضریب نفوذپذیری خاک است .

نفوذپذیری تابع مقدار و نوع تخلخل خمیر سیمان است

برای افزایش پایاپای بتن باید نفوذپذیری ان را کاهش داد .           استفاده از افزودنی های شیمیایی                

روش های کاهش نفوذپذیری بتن                                          کاهش و محدود نمودن نسبت آب مواد سیمان

بهینه سازی عیار سیمان                                                    تأمین تراکم با وسایل  و روش های مناسب

انتخاب صحیح و مناسب نسبتهای اختلاط                               عمل آوری دقیق و کافی با روش های مناسب

 مصالح

سیمان مصرفی سیمان پرتلند نوع 2 بوده که مشخصات ان در جدول زیر ارائه گردیده است ترکیبی از ماسه ی طبیعی

و ماسه ی آهکی شکسته بود در حالی که از سنگدانه ی آهکی شکسته در دو اندازه اسمی 5/12 و 19 mm به عنوان

سنگدانه ی درشت استفاده شد.

مخلوط آزمایش

مخلوط های بتن در سه نسبت آب به سیمان مورد مطالعه قرار می گیرد برای هر نسبت آب به سیمان چهار مخلوط با عیارهای

سیمان ساخته شد برای حذف تأثیر دانه بندی در نتایج آزمایش ها دانه بندی ترکیب سنگدانه ها در تمامی طرح ها یکسان انتخاب شد .

آزمایشها

مقاومت فشاری : آزمایش تعیین مقاومت فشاری هر مخلوط طبق استاندارد بر روی سه آزمونه ی مکعبی 100 میلی متری

جذب آب : آزمایش تعیین جدب آب حجمی بلندمدت هر مخلوط با الگو برداری از استاندارد بر روی 3 آزمونه مکعبی 100 میلیمتری انجام گرفت .

مقاومت ویژه الکتریکی

آزمایش تعیین مقاومت ویژه ی الکتریکی همانند آز مایش مقاومت ویژه ی الکتریکی همانند آزمایش مقاومت فشاری بر روی آزمونه های مکعبی 100 میلی متری با همان شرایط عمل آوری انجام گرفت تعداد آزمونه های ساخته شده برای هر مخلوط با توجه به ماهیت غیر مخرب  بودن آزمایش 3 عدد بود .

بحث و بررسی نتایج

*مقاومت فشاری

*جذب آب

*مقاومت ویژه ی الکتریکی

نتیجه

با حفظ محدودیت های مربوط به حداکثر اندازه ی سنگدانه دانه بندی ثابت ترکیب سنگدانه ها و نسبت آب به سیمان 4/0 تا 5/0 جمع بندی زیر قابل ارائه می باشد :

-کاهش عیار سیمان در مخلوط از 350 -450 کیلو گرم مکعب باعث افزایش جزئی در مقاومت فشاری  می گردد .

-کاهش عیار سیمان از350-450 کیلو گرم مکعب باعث کاهش میزان جذب آب حجمی بلند مدت و در نتیجه کاهش حجم کل حفرات موجود در بتن می گردد.

-با کاهش عیار سیمان از350به 300 کیلوگرم مکعب به دلیل کافی نبودن حجم خمیراطراف سنگدانه ها مقاومت فشاری کاهش یافته و همچنین میزان جذب آب در نسبت آب به سیمان افزایش می یابد .

-مقاومت ویژه الکتریکی در یک نسبت آب به سیمان ثابت با کاهش عیار سیمان افزایش می یابد که این افزایش در همه نسبت  های آب به سیمان قابل ملاحظه است .

-به عنوان یک نتیجه کلی و در محدوده ی نسبت آب به سیمان 4/0 تا 5/0 کاهش عیار سیمان از 450 تا 350 کیلوگرم مکعب را می توان باعث بهبود مقاومت و پایایی بتن درمحیطهای مهاجم خصوصا" محیطهای خورنده در نظر گرفت .

آسفالت

ماده ایی ترکیبی است که از مخلوط کردن مصالح سنگی  درشت مصالح سنگی ریز و قیر یاخته می شود و

در ساخت جاده باند فرودگاه و پشت بام ساختمانها به کار گرفته می شود .

معرفی بعضی از آسفالت ها با فناوری جدید

آسفالت الیافی 

آسفالت الیافی جدیدترین تکنولوژی روز دنیا برای افزایش مقاومت و طول  عمر آسفالت است در همین حال بتن

الیافی روشی جدید در جهت حذف میل گرد در ساخت محوطه ها و انواع قطعات پیش ساخته محسوب میشود

با استفاده از  آسفالت الیافی می توان ضخامت آسفالت معابر را تا 30 درصد کاهش داد و در عین حال حدود

10 درصد در اجرای روکش های آسفالتی صرفه جویی اولیه اعمال کرد و تا 50 درصد بر طول عمر این طرحها نسبت

به آسفالت معمولی افزود در صورت از بتن الیافی نیز با حذف استفاده از میل گرد حدود 10 درصد کاهش هزینه ی

اولیه پیش بینی می شود در حالی که استفاده از این محصول به علت مسلح شدن سه بعدی نسبت به میلگرد

طول عمر 2 برابری را برای سازه هایی که از این محصول استفاده کرده اند خواهد داشت .

ژئوگرید اسفالتی

ترکیب خوردگی یک مشکل رایج در روسازی های آسفالتی است که می تواند به دلایل مختلفی مانند شدت بار ترافیکی .

بستر نامناسب اجرای را و روسازی و همینطور تغییرات حرارتی و چرخه های ذوب و انجماد در سطح راه ظاهر شود استفاده

از لایه های ژئوکامپوزیت آسفالتی قبل از اجرای روکش به منظور افزایش تاب کششی روسازی و در نتیجه افزایش قابل توجه

عمر مفید آن یکی از موثرترین روش های نوین مهندسی برای  کنترل خرابی های روسازی است .

پوشش طبیعی و مقاوم معابر Baya  Pave  

این تکنولوژی نخستین بار در سال 1989 در کشور آمریکا مور تحقیق  و ساخت قرار گرفت و تا مدت ها در حال تست و آزمایش

قرار گرفت و درحال حاضر به عنوان گزینه بسیار معتبر برای ساخت انواع معابر مورد استفاده قرار می گیرد اساس این تکنولوژی

بر پایه ساخت جاده با استفاده از مصالح طبیعی و سازگار با محیط زیست شکل گرفته است .

هم اکنون شرکت های بسیار معتبری در کشور آمریکا تخصصا" به ساخت مواد پلیمری برای ساخت جاده با این روش به جای

روشهای قدیمی تر اقدام می کنند.

مزایای پوشش Baya  Pave  

سازگاری با محیط زیست

ماندگاری طولانی به دلیل عدم امکان نفوذ مایعات

عدم جذب حرارت خورشید

سرعت بالا و تنوع روش در اجرا

ماندگاری رنگ به دلیل استفاده از رنگهای طبیعی

مقاومت در برابر ترک خوردگی و شکستگی

قابلیت  اجرا در تمامی سطوح

تنوع در طرح و رنگ

سازگاری با محیط زیست

*عدم تخریب محیط زیست

*عدم استفاده از مصالح کاملا طبیعی

*عدم ایجاد بخارهای سمی

*عدم انتشار مواد رادیو اکتیو

*عدم گرم کردن محیط به علت عدم جذب نور خورشید

*عدم نفوذ مواد سمی به آب زیرزمینی و محیط ریشه های گیاهی به خاطر آب بند بودن آن

*استفاده از خاک و بیس طبیعی

استفاده از پلیمرهای آب پایه

مواد پلیمری مورد استفاده در این تکنولوزی برای استفاده به صورت محلول در آب به کار می روند و به هیچ وجه

حلال های مخرب زیست محیطی کاربردی ندارند این  مواد به صورت معلق در آب قرار دارند و توسط اب وارد خاک

شده و در عمق خاک پخش می شوند پس از تبخیر آب مولکول های پلیمر با هم اتصال پیدا کرده و تشکیل پیوند

می دهند این مواد بعد از پیوند و نه تبخیر و نه از طریق انحلال وارد آبهای زیرزمینی می شوند .

استفاده از رنگ طبیعی برای روکش

به طور قطع استفاده از رنگ طبیعی و روکش بهترین و زیباترین نوع روکش معابر عمومی به حساب می آید این نوع روکش

می تواند کاربردهای زیادی داشته باشد مانند علامت گذاری نوشتن بر روی کف معابر جداکردن مسیر اتوبوس .خط مخصوص

دوچرخه .علائم هشداردهنده و راهنما و....

مقایسه Baya  Pave  با پوشش های آسفالت و بتون

*عدم تخریب بستر رودخانه ها در مقایسه با تهیه آسفالت و بتن

*کم کردن مصرف انرژی بخاطر سرد بودن مواد مصرفی در حین اجراء

*کاهش مصرف انرژی در روند حمل ونقل مصالح به علت حجم کم

مواد اولیه و غلظت اولیه

امکان استفاده از رنگ های طبیعی

خط کشی و علائم بدون نیاز به حلال های نفتی

امکان بازیافت کامل از معابر تخریب شده در محل بدون گرم کردن

استفاده از رنگ های طبیعی برای تزئین روکش 

 سیمان 

هرماده ای که موجب اتصال دو یا چند ماده شود سیمان می باشد  سیمان یا سمنت واژه ای است که از لغت سمنتوم رو می گرفته شده و قدمت آن به پیش از میلاد می رسد مصرف آن در ساختمان بانتئون شهر رم واقع در  ایتالیا که مربوط به سنه 27 قبل از میلاد بوده دیده شده است .

اولین کارخانه سیمان پرتلند در ایران به سال 1312 با تولید روزانه 100 تن در شهرری ساخته شد و در سال 1334 به 600 تن در روز رسید با عنایت به نیاز روز افزون کشور نبوده و به تدریج در نقاط دیگرمملکت کارخانه های دیگری جهت تولید سیمان احداث گردید که از آن جمله می توان کارخانه های سیمان . تهران .شمال .فارس . ارومیه سیمان آبیک سیمان آبیک سیمان لوشان و سیمان دورود که تعداد آنها در حدود 20 کارخانه بوده که با عنایت به توسعه ساخت و ساز و اجرای پروژه های ملی  در صنعت ساختمان راه .سد .تونل و اجرای اسکله این میزان تولید جوابگوی نیاز کشور را نداده و گاها" مجبور به واردات سیمان می باشیم برای تولید آنچه که بعدها به نام سیمان پوزلانی مشهور شد مخلوط اکسید سیلیسیم و آلومینیوم موجود درخاکستر و سفال ها با آهک بود وجه تسمیه سیمان پوزلانی دهکده پوزواولی نزدیک آتشفشان وزو است که خاکستر آتشفشانی برای  اولین بار در آنجا پیدا شده بود هنوز هم نام سیمان پوزولانی به سیمان هایی که از آسیاب کردن ساده مواد طبیعی در درجه حرارت معمولی به دست می آیند اطلاق می شود.

از اولین سیمان های مورد استفاده توسط بشر گل بود که در آب و هوای خشک مفید بوده ولی در آب نم و رطوبت ولی در آب نم و رطوبت وارفته و استحکام بسیار پایین و نامطلوب دارد یونانی  ها رومیان با اختلاط آب و ماسه خرده سنگ خرده آجر و سفال های شکسته و  افزودن آهک به عنوان سیمان به انها نوعی بتن می ساختند که در هوا سخت می شد و برای  سازه های زیر آب نیز از آهک و خاکستر های آتشفشانی و سفال های رسی پخته شده به صورت پودری و آسیاب شده استفاده می کردند .

سیمان یک ماده هیدرولیک است و از مواد چسبنده ابی است که برای گرفتن سخت شدن به هوا نیاز نداشته و می تواند در مکان های فاقد هوا و نیز در زیر آب  سخت شوند.

ترکیب شیمیایی و مواد شیمیایی و مواد تشکیل دهنده سیمان

برای  ساخت سیمان از یکسری اکسیدهای ساده استفاده می گردد که به صورت مواد معدنی بوده و جهت تأمین این عناصر و اکسیدهای ساده از  سنگ آهک و خاک رس استفاده می شود که البته سیلیس لازم نیز از طریق این مواد معدنی یا جداگانه تأمین می گردد .

از اختلاط و ترکیب اکسیدهای مذکور و انجام یکسری واکنش های شمیایی در اثر حرارت در دماهای مختلف کوره موجود در سیمان

تشکیل می گردند که در اصل نشانگر ترکیب نهایی سیمان می باشند .

اکسیدها عبارتند از :

*** اکسید ساده ***

1- آهک

2- سیلیس

3- رس

4- اکسید آهن

5- اکسید منیزیم

*** اکسیدهای مرکب ***

1-سیلیکات

2-سیلیکات تری کلسیک

3-آلومینوفریت تتراکلسیک

4-آلومینات تری کلسیک

جنس سیمان به عوامل زیر بستگی دارد:

* ترکیب شمیایی ودرصد مواد اولیه

* حالت فیزیکی موادخام نظیر دانه بندی و قطر دانه های آن

* درجه حرارت و مدت پخت سیمان و چگونگی اعمال حرارت  و منحنی حرارت پخت

* طریقه خنک کردن و سرعت  سرد شدن کلینکر

سیمان پرتلند عبارت است  از  :

1-سیمان معمولی – در ساختمان سازی استفاده می شود.

2-سیمان معتدل یا کندگیر یا اصلاح شده – در ساختمان فاضلاب ها  و زهکشی و آبهای زیرزمینی که غلظت سولفات های  آنها بیشتر از حد معمولی باشد.

3-سیمان زودگیر با مقاومت بالا و تندگیر یا زود رس یا زود سخت شونده می باشد.مانند ساختن سیلوهای بتنی و برج خنک کن که از قالب های لغزنده استفاده می شود در ترمیم باند فرودگاه ها به طور سریع پس از بمباران و در  یک هفته مقاومت بالایی را به دست می آورد .

4-سیمان کم حرارت این سیمان کمترین حرارت هیدراسیون را آزاد می کند در ساختمانهای بسیار حجیم نظیر سدهای بتنی و به طور کلی در مناطق جنوبی کشور که حرارت تولید شده باید حداقل  باشد.

5-سیمان ضد سولفات در مناطقی استفاده می شود که میزان سولفات های  موجود بسیار بالاتر از  حد معمول باشد مثل سازه پل ها و اسکله ها در مجاورت آبهای سولفاته این سولفات می توانددر مواد اولیه  بتن سیمان مصرفی آب مورد استفاده خاک منطقه و یا آبهای زیرزمینی در معرض بتن وجودداشته باشد .

تعیین قابلیت نفوذ قیر

طول مسافتی که یک سوزن استاندارد تحت اثر باری معادل 100 gr در مدت 5 ثانیه در قیر با درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد نفوذ می نماید. در شرایط خاص می توان میزان بار زمان بارگذاری و درجه حرارت را تغییر داد.

به این ترتیب مشخص می شود که هر قدر قیر نرم تر باشد قابلیت نفوذ آن بیشتر و سنگین تر باشد باید از قیر با درجه نفوذ کمتر استفاده نمود در عملیات راه سازی معمولا" از قیرهایی که درجه نفوذ آنها بین 30 تا 500 باشد استفاده می کنند قیرهایی که درجه نفوذ از آنها 80 باشد در آسفالت هایی نظیر بتن آسفالتی و قیرهایی با درجه نفوذ بیشتر 80 باشد در آسفالت هایی نظیر بتن آسفالتی و قیرهایی با درجه نفوذ 20 تا 50 استفاده می کنند و به طور کل آسفالت هایی که با قیرهای خالص ساخته می شوند بایستی به طور گرم پخش و کوبیده شوند.

شرح مراحل آزمایش

قیر مورد نظر را ابتدا در یک قوطی کوچک گرم نموده  کاملا" به هم می زنیم و آن را داخل ظرف نمونه ریخته و سپس آن را در یک حمام آب به مدت 1 تا 5/1 ساعت قرار داده تا خنک شود سپس آن را در دستگاهی به نام دستگاه تعیین قابلیت نفوذ قرار داده و سوزن دستگاه را روی قیر طوری تنظیم می کنیم که نوک سوزن  و نوک تصویر آن در سطح براق قیر روی یکدیگر منطبق گردند.

پس از تنظیم نوک سوزن روی سطح قیر درجه دستگاه را صفر نموده و آزمایش را بارگذاری و رها کردن سوزن شروع می نماییم پس از زمان مشخص شده قرار درجه دستگاه را قرائت می کنیم و حاصل  را به عنوان درجه نفوذ قیر مورد آزمایش گزارش می کنیم .

تعیین درجه اشتعال قیر

از آنجایی که قیر های خالص و قیرهای قطران و بخصوص قیرهای مخلوط مواد آتشگیر می باشند کار کردن با آن ها در درجات بالا خالی از خطر نبوده و احتمال آتش گیری انها وجود دارد برای تعیین نقطه اشتعال از دستگاه مذکور استفاده می گردد .

چنانچه قیر مورد آزمایش جامد یا نیمه جامد باشد آن را تا 176 درجه سانتیگراد گرم و ذوب نموده و سپس ظرف قیر دستگاه را از قیر مذاب مورد ازمایش پر نموده و می گذاریم تا در درجه حرارت محیط خشک شود ضمنا"  باید توجه داشته باشیم که سطح قیر عاری از حباب هوا بوده و آن را از گرد و غبار و خاک محفوظ نگهداریم .

قیر را در شروع آزمایش با سرعت 7/16 درجه سانتیگراد گرم نموده و هنگامی که درجه حرارت قیر به حدود 56 درجه سانتیگراد مانده به نقطه اشتعال رسید سرعت گرم کردن را   5 سانتیگراد کاهش داده تا درجه حرارت قیر به حدود 28 درجه سانتیگراد مانده به نقطه اشتعال برسد.از این پس در ازای هر 3 درجه سانتیگراد افزایش حرارت بایستی یکبار شعله را به آرامی در مسیر دایره شکل به شعاع 150 mm در صفحه ی که حداکثر فاصله آن از قسمت فوقانی نمونه 2mm باشد بگذاریم به طوری که زمان عبور شعله از روی سطح قیر حدود 1 ثانیه می باشد.

عمل گرم کردن را به همین نحو ادامه می دهیم و آزمایش شعله را نیز مرتبا" تکرار می کنیم تا شعله ای در یک نقطه از سطح قیر تشکیل شود درجه حرارتی که در آن این شعله ظاهر گردیده را نقطه اشتعال گویند چنانچه شعله تشکیل شده در نقطه اشتعال پایدار که حداقل 5 ثانیه دوام داشته باشد تشکیل شود درجه حرارتی که ترمومتر در این حالت نشان می دهد یادداشت نموده و به عنوان نقطه سوختن قیر گزارش می نماییم .

لازم به تذکر است که در روش استفاده از دستگاه رو بسته چون در حالی که نمونه ضمن گرم شدن هم زده می شود در این صورت حنی مقادیر جزیی بخارات قابل اشتعال قیر مورد آزمایش جمع آوری شده از این جهت درجه اشتعالی که در این روش تعیین می شود تا حدودی کمتر از درجه اشتعالی است در ظرف روباز به دست آید.

آزمایش تعیین طرح اختلاط آسفالت

منظور از طرح اختلاط آسفالت تعیین و مشخص نمودن معیارهایی است که بر اساس آن بتوان اولا"در کارگاه آسفالت تهیه نمود و ثانیا" بر اساس همان معیارها آسفالت پخش شده در سطح راه را کنترل نمود :

الف – وزن مخصوص واقعی آسفالت متراکم شده

ب – درصد حجمی فضای خالی آسفالت متراکم شده

ج – تاپ فشاری  آسفالت متراکم شده

د – درصد حجمی فضای خالی مصالح سنگی در آسفالت متراکم شده

با استفاده از طرح تهیه شده در کارگاه آسفالت تهیه می شود و آسفالت پخش شده در سطح راه را نیز مورد آزمایش قرار می دهند و وزن مخصوص میزان تاپ فشاری درصد فضای خالی و نیز درصد قیر و دانه بندی آن تعیین می شود و با آنچه در طرح آمده است مقایسه می گردد ناگفته نماند که دانه بندی آسفالت تهیه شده در کارگاه بوده که فرمول کارگاه نامیده می شود ایندانهبندی قبلا" توسط پیمانکار مربوطه پیشنهاد می گردد و در آزمایشگاه بر اساس فرمول کارگاه ارائه شده طرح مارشال مصالح مورد عمل تعیین می گردد.

مراحل آزمایش

ابتدا با توجه به فرمول کارگاه پیشنهاد شده 21 نمونه 1200 گرمی از مصالح مورد آزمایش که همگی دارای دانه بندی وسط حدود مجاز فرمول کارگاه باشند تهیه می کنند این نمونه ها که در ظروف فلزی قرار دارند به مدت 24 ساعت در آون 170-140 درجه سانتی گراد قرار می دهند تا تمامی دانه ها تا حد مورد نیاز گرم شوند سپس به 18 نمونه که جمعا" 6 سری سه تایی مس شوند قیر 100-85 یا 70-60 که قبلا" تا 137 درجه سانتی گراد گرم شده است اضافه می کند به نمونه ها به ترتیبی قیر اضافه می نمایند که مجموعا" 6 سری سه تایی که درصد قیر آنها نسبت به مخلوط به ترتیب از 4 . 5/4 . 5 . 5/5 .6 و 5/6 درصد باشد تهیه گردد یکسری نمونه سه تایی هم به عنوان ذخیره در آون نگه می دارند تا چنانچه یکی از نمونه ها خراب شد یا نقصی در آن پدیدار گشت مورد استفاده واقع شود.

بدین ترتیب سه نمونه با درصد قیر 4 و 3 نمونه با درصد قیر 5/4 و سه نمونه با درصد قیر 5 و غیره تهیه می شود.

درتهیه نمونه ها بایستی نهایت دقت به عمل آید که خللی در آسفالت تهیه شده وارد نشود به این ترتیب مه نمونه مصالح گرم که از آون خارج می شود بایستی  بلافاصله وزن شده و به آن قیر مورد لزوم را اضافه نموده  و سپس سریعا" در حالی که ظرف حاوی مخلوط روی یک بخاری برقی قرار دارد مخلوط نموده و نمونه مخلوط شده را سپس در قالب مخصوص مارشال ریخته و به کمک چکش مخصوص که 10 پوند وزن دارد و از ارتفاع 18 اینچی سقوط می کند می کوبند به نحوی که یکباره 75 ضربه به یک طرف و به طرف دیگر نمونه وارد گردد سپس پس از سرد شدن  نمونه ها روی آن آزمایشات وزن مخصوص تاپ فشار تغییر شکل نسبی و درصد فضای خالی انجام می دهند البته در این ازمایش فقط به چگونگی تعیین وزن مخصوص آسفالت می پردازیم .

تعیین وزن مخصوص آسفالت

در طرح مارشال وزن مخصوص واقعی آسفالت به کار می رود و برحسب تعریف وزن مخصوص واقعی آسفالت عبارت است از نسبت وزن آسفالت مورد آزمایش در هوا به حجم واقعی آن وزن مخصوص واقعی آسفالت با توجه به شکل و حالت ظاهری آن به سه روش تعیین می شود :

1-روش اندود نمودن با موم یا پارافین

2-روش معمولی

3-روش محاسبه ای

طرز عمل در روش مارشال روی تمامی نمونه ها به روش 1 یا 2 آزمایش وزن مخصوص واقعی انجام می دهند .

آزمایش تعیین مقاومت کششی به روش غیر مستقیم

به منظور تعیین مقاومت کششی تک محوری غیر مستقیم یک نمونه سنگ می باشد که تحت عنوان تست برزیلی معروف است.

در واقع یک تنش کششی تک محوری شکست کششی حاصل می شود .

وسایل آزمایش

الف – دو صفحه بارگذاری فولادی

ب – دستگاه آزمایش جهت اعمال فشار

ج-جایگاه کروی ماشین آزمایش

مراحل آزمایش 

* نمونه مورد آزمایش به صورت سیلندری باشد طوری که ارتفاع نمونه طبقه استاندارد کمتر نباشد.

* سر و ته نمونه باید کاملا" صاف شود

* نمونه را زیر دستگاه فشاری به صورت خوابیده قرار می دهیم

* پس از قرار دادن نمونه در مقر کروی دو صفحه بارگذاری بایستی به موازات یکدیگر باشد.

محاسبات و نتایج

مقاومت کششی

P = میزان بار وارده در شکست 

t = ضخامت نمونه

Dt = قطر نمونه

L = طول نمونه

یا

 مقاومت کششی

 P = بار وارده  

=π 14/3

D= قطر نمونه

براساس نتایج حاصله میانگین مقاومت کششی دو نمونه مورد آزمایش به ترتیب 32/ 699 kg /c  و 45/670 kg /c  

به دست آمده است نتایج محاسبات در جدول شرح داده شده است.

منشاء خاک

اکثر خاکهایی که سطح کره ی زمین را پوشانده اند از هوازدگی سنگهای مختلف به وجود آمده اند دو نوع هوازدگی وجود دارد

1-هوازدگی مکانیکی

2-هوازدگی شمیایی

هوازدگی مکانیکی فرآیندی است که در آن سنگهای منشاء به وسیله ی نیروهای فیزیکی به قطعات کوچکتر خرد می شوند

نیروهای فیزیکی مذکور می توانند به علت آب جاری  . باد .موج دریا .حرکت یخچال . یخ زدگیو انبساط و انقباض  ناشی  از

تغییرات درجه حرارت باشند.

هوازدگی شمیایی فرآیند تجزیه ی شمیایی سنگهای منشاء می باشد در هوازدگی مکانیکی سنگ بدون هرگونه تغییر در ترکیب

شمیایی بهقطعات کوچکتر تقسیم می شود لیکن در هوازدگی شمیایی مصالح  منشاء ممکن است  کاملا" به یک ترکیب شیمیایی متفاوت تبدیل شوند به عنوان مثال هوازدگی شمیایی فلدسپار می تواند کانیهای رسی را به وجود می آورد .

خاکی که به وسیله ی فرآیند هوازدگی سنگها به وجود  می آید می تواند به وسیله ی فرآیندهای فیزیکی به مناطق دیگر حمل شود

نهشته هایی از خاک که بدین ترتیب  ایجاد می شوند خاکها در همان محلی که به وجود می آیند باقی می مانند و سنگهایی را که از آنها  به وجود آمده اند می پوشانند . چنین خاکهایی به خاکها برجا معروف هستند بر حسب نوع حمل خاکهای حمل شده

به گروههای زیر تقسیم می شوند :

1-آبرفت

2-نهشته های یخچالی

3-نهشته ها ی بادی

علاوه بر خاکهای حمل شده و برجا تورب و خاکهای آلی وجود دارند که از تجزیه مصالح آلی به وجود آمده اند .

خاک های بر جا

در مناطق حاره بسیار معمول هستند طبیعت نهشته های خاکهای برجا عموما" بستگی به سنگ منشاء دارند وقتی که سنگهای سخت نظیر گرانیت و گنیس تحت هوازدگی قرار می گیرند اکثر مصالح به وجود امده احتمالا"در محل باقی می مانند این نهشته های خاک عموما" در بالا دارای یک لایه رسی  یا لای رسی می باشند که زیر انها لایه های لای و یا ماسه وجود دارد سپس لایه سنگ هوازده و در زیر آن سنگ سالم خواهد بود عمق بستر سنگی سالم تغییر کند .

در مقابل سنگهای سخت بعضی سنگهای شمیایی نظیر سنگ آهک وجود دارند که از کانیهای کلسیت تشکیل یافته اند . گچ و دو لومیت می باشند . این سنگها دارای مصالح محلول زیادی هستند که مقداری از آنها در آبهای زیرزمینی حل شده و حد فاصل قسمتهای غیر محلول سنگ را ترک می کنند در نتیجه خاک های برجای به وجود آمده از سنگهای شمیایی دارای انتقال تدریجی از ریزدانه تا بستر سنگی مطابق شکل مذکور نیستند .خاکهای که هوازدگی سنگهایی نظیر سنگ آهک به وجود می آیند اکثرا" دارای رنگ قرمز هستند اگر چه این نهشته ها از نظر نوع یکنواخت هستند لیکن عمق هوازدگی ممکن است دارای تغییرات زیاد باشد خاکهای برجای بلافاصله بالای بستر سنگی ممکن است به طور عادی تحکیم یافته باشد شالوده های سنگین احداث شده بر روی این خاک ها ممکن است تحت نشستهای تحکیم قابل توجهی قرار گیرند .

خاکهای آبرفتی

نهشته های آبرفتی ناشی از حمل و رسوب گداری جویبارها و رودخانه ها می باشند آبرفتها به دو طبقه ی عمده تقسیم می شوند.

1-نهشته های رودخانه های نامنظم

2-نهشته های رودخانه های مثاندری

نهشته های آبرفتی رودخانه های پر شیب با سرعت جریان زیاد هستند قدرت فرسایش آنها زیاد است دارای مقادیر متشابهی بار  رسوب می باشند به علت بار کف زیاد تغییر کمی در سرعت جریان باعث ته نشینی رسوبات می شود به علت پدیده مسیر رودخانه بسیار نامنظم

و بریده بریده شده و در واقع مسیر متشکل از جویبارهای متعددی خواهد بود که در نقاطی از هم جدا شده و در نقاطی به هم می پیوندند و به وسیله ی چزایر ماسه ای و شنی از هم جدا می شوند .

نهشته های  تشکیل یافته به علت رودخانه های منظم از نظر لایه بندی بسیار نامنظم با دامنه دانه بندی بزرگ هستند این نهشته ها دارای مشخصات زیر  هستند :

1-اندازه دانه ها معمولا" از لای تا شن متغیر است و ذرات با اندازه رسی معمولا" در آنها یافت نمی شود.

2-اگر چه تغییرات وسیعی در اندازه دانه های وجود دارد لیکن خاک های موجود در هر عدسی یا توده ی رسوب نسبتا" یکنواخت هستند .

3-در هرعمق به فاصله چند متر در امتدادهای جانبی تغییرات وسیعی می تواند در نسبت تخلخل و وزن مخصوص مشاهده شود این تغییرات می تواند در برنامه مطالعات خاک برای احداث شالوده یک ساختمان دیده شود .

نهشته های آبرفتی رودخانه های مثاندری

مئاندری به معنای پیچ وخم می باشد رودخانه های مئاندری به رودخانه های دارای پیچ وخم زیاد اطلاق می شود رودخانه های مئاندری ساحل مقعر خود را فرسایش می دهند و در ساحل محدب رسوب گذاری می نمایند که به آن رسوبات خم رودخانه می گویند رسوبات خم رودخانه از ماسه های ریزدانه و ذرات با اندازه ی رسی تشکیل می شود وقتی که انحنای پیچ رودخانه از ماسه های ریزدانه و ذرات با اندازه رسی تشکیل می شود وقتی که  انحنای پیچ رودخانه مئاندری زیاد شود دو نقطه ابتدا و انتهای قوس به هم نزدیک شده و رودخانه به جای مسیر پیچ به طور مستقیم به هم وصل می کند و پیچ متروک مانده به صورت دریاچه هلالی شکلی باقی می ماند .

درفصول سیلابی  سطح بالا آمده و رودخانه زمینهای اطراف بستر خود را با ضخامت کمی می پوشاند ماسه و ذرات با اندازه ی رسی حمل شده توسط رودخانه با کاهش سرعت آب در این مناطق ته نشین می شوند و تولید کنار نهشت می کنند ذرات ریزتر شامل لای و ذرات به

اندازه ی رسی به نقاط دورتر اط ساحل حمل شده و با کاهش سرعت آب با سرعتهای متفاوتی رسوب می نمایند و تشکیل نهشته های مرداب کناری می دهند رسهاس ترسیب شده در این نواحی ممکن است دارای خاصیت خمیری خیلی زیادی باشند مشخصات نهشته های خاک موجود در کنار نهشت سواحل خم رودخانه دریاچه ی هلالی . مرداب کناری . مردابی بستر آبرفتی رودخانه ی می سی سی پی نشان داده شده است .

نهشته های یخچالی

مناطق وسیعی از سطح طمین توسط یخچالها پوشیده شده این یخچالها در طی زمان پیشروی و پسرویهایی داشتند در طی پیشروی یخچالها مقادیر متنابهی از رس . لای . ماسه . قلوه سنگ و سنگ با خود حمل می کردند . یخرفت اصطلاح عمومی است که معمولا" به نهشته های بجا مانده از یخچالها اطلاق می شود نهشته های لایه بندی نشده بجا مانده از یخچالها وقتی که ذوب می شوند به تیل معروف هستند . خصوصیات فیزیکی تیل از یخچال تا یخچال ممکن است فرق کند .

سازنده های تشکیل شده از نهشته های تیل یخرفت نامیده می شوند یخرفت پایانه یک گرده ماهی  است که نشان دهنده حداکثر پیشروی یخچال می باشد در بالادست یخرفت پایانه ممکن است گرده ماهیهای دیگری نیز وجود داشته باشد که به آنها یخ رفتها-ی پایانه عقب نشینی می گویند .

این گرده ماهیها یخرفت میانی نامیده می شوند.

دامنه اندازه دانه های موجود در تیل بسیار متغیر است منحنی دانه بندی تیل و تلماسه مقایسه شده است نشانه ی خمیری وهمچنین مقدار دانه ها با اندازه رسی موجود در تیل بسیار متغیر است در حین شناسایی تحت الارضی باید انتظار تغییرات زیادی را در عدد نفوذ استاندارد در نقاط و اعماق  مختلف داشت .

آب ذوب شده از یخچالها مقادیر قابل ملاحظه ای رس و لای حمل می کند جویبارهای حاصل راه خود را به سمت حوضچه ها پیدا کرده و تشکیل دریاچه می دهند با ارام شدن آب  ابتدا لای ها رسوب نمایند.در حین زمستان وقتی که سطح دریاچه یخ می بندد ذرات رس متعلق  به تدریج به کف دریاچه رسوب

می کند مجددا" در تابستان برفهای بالادست دریاچه ذوب می شوند با ورود آب تازه به همراه رسوبات فرآیند رسوب گذاری تکرار می شود در نتیجه خاکی که در کف دریاچه رسوب می کند دارای لایه های یک در میان از رس و لای  خواهد بود .چنین خاکی رس سالچینه ای نامیده می شود ضخامت هر کدام از سالچینه ها در حدود چند میلیمتر می باشد لیکن در بعضی نمونه ها ضخامت آنها می تواند به 50 تا 100 میلیمتر برسد این رسها معمولا عادی تحکیم یافته و حساس  می باشند ضریب نفوذپذیری در امتداد افقی است ظرفیت باربری  چنین نهشته هایی کاملا کم است و برای ساختمانهایی که با شالوده سطحی برروی این خاکی احداث می شوند انتظار نشست زیادی می توان داشت .

نهشته های بادی

باد نیز عامل مهمی برای تشکیل نهشته های خاکی می باشد . ئقتی که سطوح وسیعی از ماسه به صورت باز وجود داشته باشد باد می تواند آنها را با خود حمل کرده و در جایی دیگر تر سیب نماید رسوب گذاری باد به صورت تپه های ماسه ایی می باشد با تشکیل تپه های ماسه ای  ماسه های سمت بادگیر به وسیله باد به حرکت درآمده و پس از  رسیدن به قله تپه به سمت دیگر می غلتند این مسئله باعث می شود که ماسه های سمت بادگیر متراکم و ماسه های سمت پشت به باد به صورت شل باشند مشخصات فیزیکی تپه های ماسه ای  به قرار زیر است .

*دانه بندی ماسه موجود در تپه های ماسه ای به نحو تعجب تعجب انگیزی یکنواخت است.

*با دور شدن از منبع فرسایش مصالح قطر عمومی ذرات رسوب یافته ریزتر می شود

*تراکم نسبی نهشته های ماسه در سمت بادگیر تپه های ماسه ای می تواندتا حدود 50 تا 65 درصد می باشد. در سمت پشت به باد این مقدار به 0 تا 15 درصد می رسد.

ماسه بادی از نهشته های بادرفتی میباشدکه متشکل ازذرات لای و ذرات با اندازه ی لای می باشد دانه بندی ماسه بادی نسبتا" یکنواخت است چسبندگی  ماسه بادی می دهد چسبندگی می تواند به علت مواد شیمیای نفوذ کرده از طریق بارش باران نیز باشد ماسه بادی ناشی از پوشش دانه های اندازه ی لای با رس می باشد که در حالت غیر اشباع وضعیت پایداری  به ماسه بادی می دهد .

خاکهای آلی

خاکهای هستند در مناطق پست که سطح زیرزمینی نزدیک یا بالای سطح زمین قرار دارد به وجود می آیند وجود آب زیرزمینی باعث رشد گیاهان می شود که با پوسیده شدن آنها خاکهای آلی شکل می گیرند نهشته های آلی اغلب در مناطق ساحلی و پوشیده از برف و یخ مشاهده می گردند مشخصات این خاکها به شرح زیر می باشد:

1-میزان رطوبت طبیعی آنها می تواند بین 200 تا 300 درصد باشد

2-قابلیت فشردگی آن بسیاربالاست

3-آزمایشهای آزمایشگاهی نشان می دهند که به علت تحکیم ثانویه نشست بسیار زیادی در آنها به وجود می آید  

آزمایش تعیین افت یاروانی بتن

این آزمایش میزان افت سفتی و یا روانی و کارایی بتن را مشخص می کند از آنجایی که یکی از پارامترهای مهم در مقاومت قطعات بتنی یکسان بودن نوع بتن در دفعات مختلف آن قطعه به شمار می رود لذا آزمایش مذکور از دفعات مختلف بتن ریزی یکنواخت بودن آن را نشان می دهد .

اسلامپ در قطعات بتنی عدد ثابتی نخواهد بود بنابراین :

1-برای بتن ریزی های معمولی در قطعاتی که به میزان متعارف آرماتوربندی شده باشند اسلامپ بین 50 تا 100 میلی متر پیشنهاد می گردد.

2-برای قطعات با آرماتور پر مانند تیرها اسلامپ 100 تا 120 میلی متر

3-برای قطعات بدون میلگرد اسلامپ بین 20 تا 50 میلی متر پیشنهاد می گردد .

وسایل مورد نیاز

الف - مخروط ناقص با ورق به ضخامت 1/19 -25/1 میلی متر بر حسب استاندارد

ب – بیلچه ازمایشگاهی جهت پر کردن مخروط

پ – خط کش به طول 30 سانتی متر جهت قرائت افت بتن

ت – یک عدد صفحه فلزی در ابعاد 40×40 سانتی متر جهت قرار دادن در زیر مخروط

مراحل آزمایش

الف – صفحه فلزی در محل صاف و محکم در حالت تراز قرار داده شود

ب – قرار دادن مخروط از طرف دهانه بزرگ تر بر روی صفحه فلزی

ج – ریختن بتن داخل مخروط و کوبیدن ان در سه مرحله

د – خارج کردن قالب مخروطی به طور عمودی به طرف بالا

ت – قرار دادن قالب مخروطی در کنار بتن مورد آزمایش

ث – قرار دادن میله فلزی بر روی قالب مخروطی به طور افقی

پ – اندازه گیری بلندترین نقطه بتن و خط ریز میله توسط خط کش بر حسب میلی متر

محاسبات و نتایج

از آنجایی که روانی و میزان افت بتن بستگی به نوع کاربرد بتن دارددر جدول زیر روانی توصیه شده

برای کاربردهای مختلف را نشان داده است بنابراین اسلامپ صفر بیانگر هیچ گونه افت در بتن

می باشد و اسلامپ 300یعنی بتنی که کاملا" فرو ریخته این بتن به علت آب  زیاد دادای مقاومت

بسیار ضعیف بوده و به هیچ وجه تحمل بارهای وارده را نخواهد داشت .

آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن

وسایل آزمایش

*دستگاه مخلوط کن

*ظروف جهت توزیع

*ظروف مدرج آزمایشگاهی

*ترازو با دقت 1/0 گرم

*قالب مخصوص

*دستگاه مقاومت فشاری

*میله ویبره

*کمچه یا ماله

شرح دستگاه مقاومت فشاری

از دو فک ثابت و متحرک تشکیل شده است که مصالح مورد آزمایش در بین این دو فک قرار گرفته و سپس توسط دستگاه به آن نیرو وارد می آید باید توجه داشت که مصالح باید بین دو فک کاملا" فیکس شده و بعد نیرو اعمال گردد سطح نمونه که به فکهای دستگاه می چسبد باید کاملا" صاف بوده تا نیرو به صورت یکنواخت به نمونه وارد شود دستگاه دارای یک صفحه دیجیتالی است و مقدار نیروی حداکثری که نمونه تحمل می کند را می توان از روی آن تعیین کرد .

مشخصات قالب مقاومت فشاری

از قالب های مختلفی می توان برای این آزمایش استفاده کرد اما در این آزمایش از قالب سیلندری استفاده شده است این قالب به شکل استوانه ای به قطر 15 cm ارتفاع 30 cm می باشد که به هنگام آزمایش مقاومت فشاری دو قاعده آن تحت فشار قرار می گیرد.

مراحل آزمایش

ابتدا قالب را روغن کاری می کنیم تا بتن به بدنه ان نچسبد سپس آن را می بندیم و بتن را به ترتیب زیر درون آن قالب گیری می نماییم ابتدا تا ارتفاع 15 cm قالب سیلندری را بتن می ریزیم و بعد توسط میله ویبره مخصوص تعداد 15 ضربه به تمام سطح بتن درون قالب وارد می کنیم آنگاه لایه دوم را تا ارتفاع 20cm ریخته و  به صورت مشابه لایه اول ویبره می نماییم . در پایان لایه سوم را ریخته و ویبره می کنیم . سطح قالب و نمونه را با کاردک یا کمچه صاف کرده و قالب را درون اتاق رطوبت با دمای 27-20 درجه سانتیگراد و ددرصد رطوبت 15% به مدت 24 ساعت قرار می دهیم . پس از مدت مذکور نمونه را از درون قالب خارج نموده و آن را داخل حوضچه آب آهک قرار می دهیم . دمای آب حوضچه باید در حدود 23 می باشد .نمونه های تا زمان آزمایش درون حوضچه باقی می مانند زمانی که خواستیم نمونه ها را توسط دستگاه تست کنیم آنرا از درون حوضچه خارج کرده و سطح خارجی آنرا خشک می کنیم چون قاعده های نمونه سیلندری باید در بین فک ها قرار گیرد بنابراین لازم است که سطح آنها کاملا" صاف باشد برای این منظور نمونه را پس از خروج از حوضچه توسط مواد گوگردی کپینگ می کنیم تا کاملا" صاف باشد .

خطاهای آزمایش

الف – خطای به هنگام قالب گیری بتن و ویبره آن

ب – خطای ناسی از عدم رعایت حدود و شرایط آزمایش

ج – خطابی ناشی از محاسبات و گرد کردن اعداد

تعیین مقاومت کششی بتن

این آزمایش جهت تعیین مقدار مقاومتی که بتن در مقابل نیروی کششی از خود نشان می دهد.

وسایل موردنیاز

*دستگاه مخلوط کن

*ظروف جهت توزین

*ظروف مدرج

*ترازو با دقت 1/0 گرم

*دستگاه تست برزیلی

*دستگاه مقاومت فشاری

*قالب سیلندری

*کمچه یا ماله

دستگاه مقاومت فشاری

چون بتن دارای دانه بندی درشت می باشد لذا استفاده از قالب بریکت و دستگاه مقاومت کششی برای آن قابل  انجام نمی باشد لذا از قالب سیلندری استفاده می کنیم اما آن را به صورت افقی قرار می دهیم تا دستگاه مقاومت فشاری به آن نیروی فشاری وارد نماید.

دستگاه تست برزیلی

چون قالب سیلندری را به تنهایی نمی توان میان دو فک دستگاه مقاومت فشاری قرار داد بنابراین آن را به صورت افقی در این دستگاه قرار داده و بعد ان را در میان فک های دستگاه قرار می دهیم این دستگاه دارای یک پایه می باشد که در طرفین آن زائده هایی به عنوان محافظ وجود دارد تا قالب درون آن نلغزد همچنین یک تیر فولادی به شکل مکعب مستطیل در بالا قرار دارد که بروی نمونه قرار می گیرد .

قالب سیلندری

این قالب به شکل استوانه ای با قطر 15cm و ارتفاع 30cm می باشد.

شرح مراحل آزمایش

ابتدا بتن را توسط روش های گفته شده در آزمایشات قبلی تهیه می کنیم و آن را به ترتیب زیر درون قالب سیلندری که قبلا" روغن کاری کرده ایم قرار میدهیم و بتن تازه را در سه لایه 15cm درون قالب استوانه ی ریخته و در هر لایه 25 ضربه توسط میله ویبره مخصوص وارد می کنیم پس از قالب گیری نمونه را درون اتاق رطوبت با دمای 20-27 و رطوبت 50% به مدت 24 ساعت قرار می دهیم تا به گیرش اولیه خود برشد سپس نمونه را از درون قالب خارج کرده و آن را درون حوضچه آب آهک با دمای 17±23 قرار می دهیم در زمان انجام آزمایش نمونه را از داخل حوضچه خارج و آنرا خشک  می کنیم سپس نمونه را به صورت افقی بر روی دستگاه تست برزیلی قرار می دهیم که یکی از سطوح صاف آن با سطح نمونه تماس پیدا کند و ظان را کمی به سمت پایین فشار می دهیم تا نمونه را نگه دارد و بعد پیچ های انتهایی آنها را به حالت افقی برمی گردانیم .حال دستگاه تست برزیلی را با نمونه درون آن میان فک های دستگاه مقاومت فشاری قرار می دهیم تا نیرو از طرف دستگاه به تیر فولادی و از آنجا به نمونه وارد گردد تا جایی که نمونه به صورت طولی گسیخته گردد و حداکثر نیروی به دست آمده را یادداشت می کنیم .

محاسبات

 p = نیروی وارده  

 L = طول نمونه      

D = قطر نمونه

نتیجه اینکه تقریبا " مقدار مقاومت کششی 10/1 مقاومت فشاری در نمونه بتن مورد آزمایش بوده است.