up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله مصالح PDF
QR code - مصالح

مصالح

مصالح خرده سنگي در راه سازي

آشنايي
زمين طبيعي بستر راه هرقدر که محکم باشد باز هم در مقابل تاثير عوامل جوي ، بخصوص هجوم آب و تغييرات دما و همچنين نيروهاي وارده از چرخ خودروها ، مقاومت نمي‌کند و ديروز يا زود خراب مي‌شوند. از اينرو است که معمولا به روي بستر طبيعي راه ، استخوان بندي چند لايه و معمولا مقاوم و با دوامي ساخته مي‌شود، به نحوي که بتواند در مقابل تاثير عوامل جوي و فشار حاصله از وسايل نقليه مقاومت نمايد. آنچه را که امروزه به نام راهسازي مدرن مي‌شناسيم تکميل يافته روشي است که در قرن 19 توسط فردي به نام مک آدام (M cAdam) ارائه گرديد.
اين شخص راه را از چند لايه خرده سنگي ، متشکل از ذرات داراي قطر کمتر از 68 ميليمتر (ريزتر از قلوه سنگ و لاشه سنگ) مي‌ساخت و روي آن را با لايه نازکي از مصالحي که مي‌توانستند ذرات سنگي را به هم پيوند دهند، مي‌پوشانيد. به نظر مي‌رسد که مک آدام در ابتدا از سنگهاي شکسته ريز به عنوان مصالح پيوند دهنده سود مي‌جسته و بعدها به جاي آن لايه‌اي از آسفالت يا بتن را بکار گرفته است. اين نوع جاده سازي امروزه به نام ماکادامي کرون ناميده مي‌شود. مجموعه مورد بحث قادر است بار حاصل از ترافيک را به نحوي به روي خاک پخش نمايد که راه بر اثر مرور زمان تغيير شکل نيابد.
قسمتهاي مختلف يک راه
امروزه اغلب راهها از دو قسمت زيرسازي و روسازي درست شده است. بخش زيرسازي راه که به روي بستر راه قرار دارد. متشکل از دو لايه «زيراساس» در زير و «اساس راه» در روي آن است. روسازي راه نيز از دو لايه آستر و رويه ساخته شده است. هر يک از 4 لايه فوق عملکرد خاصي را در راه به عهده دارند. از اينرو هر يک از آنها از نقطه نظر کميت و کيفيت مصالح دانه‌اي و لزوم يا عدم لزوم مواد پيوند دهنده از مشخصات خاصي برخور دارند. جسم يا بدنه راه عمدتا از شن و ماسه ساخته مي‌شود. البته در برخي از لايه‌هاي راه ، خرده سنگها به توسط يک ماده چسباننده (قير يا سيمان) به هم متصل مي‌شوند.
ويژگيهاي عمومي مصالح خرده سنگي مورد نياز در راهسازي
* شکل و اندازه ذرات
اندازه بهينه ذرات تا حدي با توجه به مورد مصرف آنها و نوع مواد پيوند دهنده تفاوت مي‌کند. با اين حال حداکثر اندازه دانه براي لايه‌هاي زيرسازي (زيراساس و اساس راه) 38 ميليمتر و براي لايه‌هاي روسازي 25 يا 19 ميليمتر است. حد پاييني اندازه دانه‌ها 0.074 ميليمتر در نظر گرفته مي‌شود. دانه بندي مناسب مصالح با توجه به عوامل متعددي چون نوع روسازي ، ضخامت لايه و اندازه درشت ترين دانه مصالح تعيين مي‌شود.
براي يک دانه بندي ثابت ، افزايش گوشه داري و ناهمواري سطح ذرات درشت تر ، کاهش تراکم را به دنبال دارد. از اينرو ، گردشدگي و همواري سطح ذرات و دانه بندي خوب آنها مهمترين ويژگيهاي لايه‌هاي زيرسازي راه که معمولا توسط ماده ديگري به هم متصل نمي‌شوند، است. زيرا در اين لايه‌ها مقاومت و استحکام منحصرا بر اثر تراکم توده خرده سنگي حاصل مي‌شود، ناهمواري و زبري سطح دانه‌ها و گوشه داري آنها استحکام پيوند بين ذرات سنگ و ماده پيوند دهنده (قير) را افزايش مي‌دهد. درصد مواد ريزدانه و قابليت خميرساني آنها از ديگر مواردي است که بايد مورد توجه قرار گيرد.
* مقدار رطوبت
در صورتي که مصالح خرده سنگي بتوانند مقدار زيادي آب را به خود جذب کنند تر و خشک شدن (يخ زدن و ذوب) مداوم آنها در فصول مختلف باعث انبساط و انقباض پي در پي و نهايتا خرد و متلاشي شدن راه مي‌گردد. علاوه بر آن ، برخي از سنگها پس از گرفتن آب فراوان به صورت خميري در آمده و بر اثر کمترين بار وارده از جاي خود حرکت مي‌کنند.
* قدرت پيوند با قير
مصالحي که در روسازي راه بکار مي‌روند بايد قادر باشند پيوند محکمي با قير ايجاد نمايند. به نحوي که بر اثر رفت و آمد وسايل نقليه يا تاثير عوامل جوي از قير جدا نگردند. قير به برخي از سنگها چسبيده و به برخي ديگر نمي‌چسبد. سطح ناصاف (ناهموار و خشن) ذرات و شکل زاويه‌دار آنها پيوند با قير را بهتر مي‌کند. اينگونه ناهمواريهاي مناسب در سنگهاي درشت دانه (به علت سختي متفاوت ذرات تشکيل دهنده سنگ) ديده مي‌شود.
* مقاومت در برابر ضربه
وسيله نقليه در حال حرکت تنش ، ضربه و لرزش قابل ملاحظه‌اي را بر سطح راه وارد مي‌کند که مقدار آن حدود 25 درصد بيش از وزن همان وسيله نقليه ، در حال سکون است. به منظور آگاهي از مقاومت مصالح در مقابل ضربه آزمون مقاومت در برابر ضربه انجام مي‌شود. اين مقدار براي مصالح مرغوب از 20 درصد کمتر است ( استاندارد .B.S).
* مقاومت در برابر صيقل يافتن
حتما توجه کرده‌ايد که جلاي سطح راهها ، مخصوصا در باران ، با يکديگر متفاوت است. در نقاطي که سطح راه صيقل يافته است جاده حالتي شبيه به آينه سياه به خود مي‌گيرد. در اين نقاط بين لاستيک اتومبيل و راه اتصال خوبي برقرار نمي‌شود و در نتيجه وسيله نقليه بر اثر کوچکترين غفلت لغزيده و سر مي‌خورد. اين پديده مخصوصا در نقاطي که سرعت يا جهت حرکت وسايل نقليه تغيير مي‌کند، مانند پيچها و چهار راهها ، بيشتر ديده مي‌شود. در اين نقاط سايش و برخورد لاستيک اتومبيل با جاده به حداکثر خود مي‌رسد. مقاومت يک سنگ يا مجموعه‌اي از ذرات سنگي در مقابل صيقل يافتن را مي‌توان در آزمايشگاه تعيين کرد.
* مقاومت در برابر سايش
سنگهايي که زود ساييده مي‌شوند، در صورتي که در راه مصرف شوند، عمر کوتاهي دارند. اين ويژگي را نيز به سادگي مي‌توان در آزمايشگاه به توسط ماشين لوس آنجلس تعيين نمود. مقادير افت وزني کمتر از 10 درصد براي راههايي که عمر طولاني براي آنها در نظر گرفته مي‌شود بسيار مناسب است.
نقش مصالح خرده سنگي در لايه‌هاي مختلف يک راه
* زيراساس
اين لايه بخش زيرين راه را مي‌سازد و به صورت پي محکمي به روي بستر راه ساخته مي‌شود. يکي از مهمترين عملکردهاي اين لايه زهکشي راه است. از اينرو مصالح بکار گرفته شده در اين بخش مي‌بايد به نحوي انتخاب شوند که آب به آساني بتواند از ميان آنها عبور کند. در غير اين صورت ممکن است بر اثر فشار آب منفذي متورم يا ترک در راه ايجاد شود.
در اقليمهاي سرد و معتدل ، فضاي بين منفذي بايد آن اندازه بزرگ باشد که از حرکت قائم آب بر طبق نيروي موئينه جلوگيري به عمل آورد. در غير اين صورت آبهايي که بدين نحو بالا مي‌آيند در زمستان يخ زده و به راه آسيب مي‌رسانند. مصالح زيراساس معمولا مخلوطي از شن و ماسه طبيعي ، سنگ شکسته و مانند اينها است. دانه بندي مصالح بکار گرفته شده در اين قشر بايد پيوسته باشد.
* اساس راه
لايه اساس راه معمولا به روي لايه زيراساس يا بستر آماده راه ساخته مي‌شود. نظر به اينکه اين لايه دريافت کننده توزيع کننده اصلي بار راه است، بايد از مقاومت خوبي برخوردار باشد. مصالح اين لايه ممکن است متصل باشند يا توسط يک ماده پيوند دهنده (معمولا قير) به هم بچسبند. براي ساختمان اين لايه معمولا از مخلوطي از شن و ماسه طبيعي و سنگ شکسته استفاده مي‌شود. علاوه بر آن دانه بندي مصالح بايد پيوسته بوده و ذرات از مقاومت و دوام کافي برخوردار باشند.
* روسازي
يکي از عمده ترين عملکردهاي اين قشر ، توزيع و هدايت بار ناشي از ترافيک به لايه زيرين (اساس راه) است و به علاوه اين قشر سطح مناسبي براي قرار گرفتن قشر پوشش سطحي (رويه) ايجاد مي‌کند. پوشش سطحي (روبه راه) همان لايه‌اي است که خودروها از روي آن گذرند. رويه راه در واقع دريافت کننده مستقيم بار و ضربه است. اين لايه بايد در درجه اول بادوام باشد و از لغزش وسايل نقليه جلوگيري کند.
از طرف ديگر اين لايه بايد غيرقابل نفوذ باشد تا بتواند لايه‌هاي زيرين را از گزند عوامل جوي محفوظ بدارد. لايه آمترو معمولا از جنس آسفالت مي‌باشند که مخلوطي از شن و ماسه و قير است.

نگاه اجمالي کاربردهاي مختلف مصالح خرده سنگي را مي‌توان به سه گروه عمده تقسيم کرد که شامل مصالح غيرقابل نفوذ ، که بيشتر براي آب بندي مخازن و کانالها مص ...

استفاده از مصالح جديد و به خصوص كامپوزيت‌ها به جاي فولاد در دهة اخير در دنيا به شدت مورد علاقه بوده است. كامپوزيت‌ها از يك مادة چسباننده (اكثراً اپوكس ...

بهينه‌سازي مصرف انرژي، امروزه يكي از موضوعاتي است كه كشورها براي صرفه‌جويي در مصرف انرژي و كاهش هزينه‌هاي مالي آن را در اولويت كارهاي خود قرار داده‌ان ...

گچ پليمري پا ششي گچ کاربردهاي بسيار زيادي در صنايع مختلف دارد ويکي از مهمترين موارد استفاده از گچ در صنعت ساختمان مي باشد. حدود75% مصرف گچ در ساختمان ...

آجر از قديمي ترين مصالح ساختماني است که قدمت آن بنا به عقيده برخي از باستان شناسان به ده هزار سال پيش مي رسد.در ايران بقاياي کوره هاي سفال پزي و آجر پ ...

نياز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جديد به منظور افزايش سرعت ساخت سبک سازي افزايش عمر مفيد ونيز مقاوم نم ...

آسمانخراش Aqua معماري نويني را معرفي کرده است آسمانخراشي با ۸۲ طبقه و با يک مشخصه منحصربه فرد: در ميان انبوهي از ايوان ها نمي توان دو ايوان مشابه هم پ ...

● دياتوميت دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و ...

دانلود نسخه PDF - مصالح