در صنعت ساختمان، اصطلاح سنگدانه به دسته وسیعی از مواد دانه ای اشاره دارد که یک جزء اساسی در بسیاری از مصالح ساختمانی را تشکیل می دهد. سنگدانه ها از مواد جامد تشکیل می شوند و استحکام و پایداری را برای مصالح ساختمانی حیاتی مانند بتن و آسفالت فراهم می کنند.
سنگدانه ها با استفاده گسترده در جاده ها، پل ها، ساختمان ها و سایر زیرساخت ها، برخی از ضروری ترین عناصر دنیای مدرن هستند. درک خواص، انواع و کاربردهای آنها برای متخصصان ساختمان مدرن حیاتی است.
Aggregate چیست؟
سنگدانه اصطلاحی است که برای مجموعه ای از مواد دانه ای که در سراسر صنعت ساختمان استفاده می شود استفاده می شود. سنگدانه ها به موادی مانند شن، ماسه، سنگ خرد شده و بتن بازیافتی اشاره دارند. این مواد عنصر اولیه در مخلوط های ساختمانی مانند بتن و آسفالت را تشکیل می دهند. این مواد به مواد اتصال دهنده یک جزء جامد می بخشد که ماده و استحکامی را که عناصر مایع به اطراف آن پیوند می خورند اضافه می کند.
انواع سنگدانه
انواع مختلفی از سنگدانه ها وجود دارد و هر کدام از نظر اندازه، جنس و استحکام متفاوت هستند. متخصصان ساخت و ساز انواع مصالح را برای پروژه های خود بر اساس نیازهای استحکام و کارایی، ملاحظات زیست محیطی، هزینه و استانداردهای ایمنی انتخاب می کنند.
سنگدانه های ریز
سنگدانه های ریز به عنوان ذرات با قطر کمتر از 5 میلی متر تعریف می شوند. رایج ترین سنگدانه ریز ماسه است. سنگدانه های ریز مانند شن و ماسه مقداری حجیم و استحکام را ایجاد می کنند اما مزایای دیگری از جمله کارایی و صاف بودن را ارائه می دهند. این یک سنگدانه رایج در محصولات گچ، گچ کاری و بنایی مانند ملات است.
سنگدانه های درشت
سنگدانه های درشت حاوی ذرات بزرگ با قطر بین 5 تا 40 میلی متر یا بیشتر هستند. انواع رایج سنگدانه های درشت شامل شن، سنگ خرد شده و بتن بازیافتی است. این نوع سنگدانه بیشترین استحکام و حجم را دارد اما می تواند کارایی را محدود کند. این نوع سنگدانه ها برای پایداری در پروژه های باربر بهترین هستند.
مصالح بازیافتی
سنگدانه های بازیافتی آنهایی هستند که از بتن بازیافتی، آسفالت و سایر مواد زائد تخریب به دست می آیند. بازیافت این محصولات به کاهش نیاز به تولید محصولات جدید و کاهش میزان زباله‌هایی که به محل‌های دفن زباله می‌روند کمک می‌کند.
سنگدانه های سبک
سنگدانه های سبک وزن آنهایی هستند که دارای چگالی ظاهری کلی کمتر از سنگدانه های ساختمانی استاندارد هستند. برخی از سنگدانه های سبک از محصولاتی مانند خاک رس، شیل، پرلیت، پوکه، سرباره کوره بلند و تخته سنگ ساخته می شوند. برای اکثر این محصولات، بدون پوکه، تولیدکنندگان باید آنها را گسترش دهند تا دو برابر حجم اما چگالی کمتری نسبت به سایر سنگدانه های هم اندازه داشته باشند. سنگدانه های سبک زمانی مفید هستند که کاهش وزن کلی یک پروژه حیاتی است و در تولید بلوک های بتنی و عناصر پیش ساخته می باشد.
سنگدانه های سنگین
سنگدانه های سنگین در کاربردهایی که چگالی و وزن بالا مورد نیاز است استفاده می شود. سنگدانه های سنگین به پروژه هایی که نیاز به ظرفیت بار سنگین، محافظ تشعشع، عملکرد صوتی بهتر و مقاومت قوی تر در برابر ضربه و لرزش دارند، سود می رساند. سنگدانه های سنگین شامل موادی مانند باریت ها، سنگ آهن، مگنتیت و سرباره فرو فسفر هستند.
سنگدانه های دریایی
سنگدانه های دریایی شن و ماسه ای هستند که از بستر دریا استخراج می شوند. این سنگدانه ها از نظر کیفیت و همچنین اندازه متفاوت هستند و از دانه ریز تا دانه درشت متغیر هستند. سنگدانه های دریایی در بتن آماده و همچنین برای پر کردن نواحی ساحلی که در اثر فرسایش و احیای زمین تخلیه شده اند مفید هستند.
مصالح تزئینی
سنگدانه های تزئینی آنهایی هستند که سازندگان و سازندگان منظر برای اهداف تزئینی از آنها استفاده می کنند. اینها شامل موادی مانند شن های رنگی، شیشه های خرد شده و سنگ های تزئینی برای باغ ها، مسیرها و پاسیوها هستند.
خواص سنگدانه
ویژگی‌های سنگدانه‌ها، قابلیت‌های عملکردی آنها را تعیین می‌کند که بر کدام کاربردها تأثیر می‌گذارد که برای آنها مناسب‌تر هستند.
توزیع اندازه ذرات
توزیع اندازه ذرات به محدوده اندازه ذرات اشاره دارد که در یک سنگدانه خاص وجود دارد. یک مخلوط دانه بندی شده به خوبی شامل طیفی از اندازه های ذرات است که امکان تراکم بهتر را فراهم می کند زیرا مناطق خالی کمتری بین ذرات وجود دارد. یک مخلوط با درجه بندی ضعیف دارای تعداد زیادی ذرات با همان اندازه است که می تواند فضای خالی بین ذرات را افزایش دهد. سنگدانه های درشت نسبت به مخلوط سنگدانه های ریز بیشتر مستعد مشکلات دانه بندی هستند.
شکل و بافت
سنگدانه‌های زاویه‌دار و با بافت خشن، اتصال بهتری بین گرانول‌ها نسبت به ذرات صاف و گرد ایجاد می‌کنند. زوایای و بافت زبر سطح بهتری برای انسجام ایجاد می کند و استحکام و دوام بیشتری را به مخلوط های ساختمانی می بخشد. ذرات صاف و گرد به افزایش کارایی و صافی کمک می کنند اما استحکام کمتری را ایجاد می کنند.
استحکام – قدرت
مقاومت نوع سنگدانه به طور مستقیم بر مقاومت فشاری و دوام بتن یا آسفالت تأثیر می گذارد. سنگدانه های قوی مانند سنگ خرد شده، سنگدانه های بتن با مقاومت بالا و شن خرد شده در پروژه هایی مانند جاده سازی، ساخت و سازهای بلند و دیوارهای حائل که به ظرفیت باربری و طول عمرشان متکی هستند، بهترین هستند.
دوام و استحکام
سنگدانه ها باید دارای دوام و استحکام کافی برای تحمل شرایط محیطی خاص باشند. این بدان معنی است که سنگدانه در مواجهه با چرخه های انجماد و ذوب، تغییرات رطوبت، دمای حرارت بالا و قرار گرفتن در معرض حملات شیمیایی، دوام می آورد و از نظر ساختاری سالم می ماند.
برخی از قوی ترین سنگدانه ها در این زمینه سنگ خرد شده، شن و ماسه سیلیسی هستند. سنگدانه هایی که دوام ندارند، سنگدانه های سبک وزن و سنگدانه های بازیافتی با حضور آلاینده هایی هستند که به قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی واکنش نشان می دهند.
تخلخل و جذب
تخلخل اندازه گیری مقدار هوا یا فضای خالی در یک ماده است. این باعث کاهش وزن سنگدانه می شود اما پتانسیل جذب را افزایش می دهد. سنگدانه های کم تخلخل نیاز آب برای موادی مانند بتن را کاهش می دهند. آنها همچنین می توانند استحکام مواد را افزایش دهند و مقاومت در برابر رطوبت را افزایش دهند. سنگدانه های با تخلخل و جذب کم شامل گرانیت خرد شده و بازالت هستند. سنگدانه های با تخلخل و جذب بالا سنگ آهک خرد شده و ماسه سنگ هستند.
وزن مخصوص
وزن مخصوص یک سنگدانه، چگالی آن را نسبت به چگالی آب اندازه گیری می کند. این ویژگی با هدایت آنها در نسبت حجمی سنگدانه ها به سایر اجزای مخلوط، به ارائه اطلاعات به تولیدکنندگان بتن کمک می کند.
سنگدانه هایی با وزن مخصوص بالاتر مانند سنگ خرد شده در کاربردهایی که نیاز به استحکام و دوام دارند ارجحیت دارند. سنگدانه هایی با وزن مخصوص پایین تر مانند ماسه، استحکام کمتری دارند اما کارایی بالاتر، عایق حرارتی بیشتر و وزن سبک تر را ارائه می دهند.
مواد آسیب رسان
اکثر سنگدانه ها مواد طبیعی هستند، بنابراین اغلب وجود موادی وجود دارد که می تواند در آینده باعث مشکلات عملکرد یا دوام شود. مواد آسیب رسان می تواند شامل مواد آلی مانند مواد گیاهی و حیوانی باشد که باعث ایجاد فضای خالی در سنگدانه ها یا خاک رس یا سیلت بیش از حد می شود که می تواند کارایی و استحکام را کاهش دهد.
برخی از سنگدانه های بازیافتی حاوی مقادیر زیادی قلیایی از سیمان هستند که می تواند باعث انبساط و ترک بیش از حد شود. این امر باعث کاهش دوام و طول عمر سازه های بتنی می شود.
چگالی حجیم
چگالی ظاهری اندازه گیری است که جرم و حجم کلی سنگدانه ها از جمله فضاهای خالی بین ذرات را محاسبه می کند. بنابراین، سنگدانه‌هایی با ترکیبی با درجه‌بندی خوب، چگالی ظاهری بالاتری نسبت به سنگدانه‌هایی با ترکیبی با درجه‌بندی ضعیف خواهند داشت.
برخی از پروژه ها با سنگدانه هایی با چگالی ظاهری بالاتر به خوبی کار می کنند و برخی دیگر با سنگدانه هایی با چگالی ظاهری کمتر بهتر کار می کنند. سنگدانه‌های با چگالی بالا در پروژه‌های پایه جاده‌ای، محافظت در برابر تشعشع و کاربردهای باربری مفید هستند. مخلوط های سنگدانه با چگالی کم در کاربردهای سبک وزن، پروژه های عایق حرارتی و سازه های بتنی انبوه ترجیح داده می شوند.
چسبندگی و پیوستگی
چسبندگی به توانایی ذرات سنگدانه برای پیوند با خمیر سیمان در مخلوط هایی مانند بتن اشاره دارد. چسبندگی خوب برای اطمینان از استحکام مخلوط حیاتی است که می تواند در برابر ترک خوردگی و لایه لایه شدن مقاومت کند. سنگدانه های خوب و تمیز از ترکیبات معدنی خاص که شامل مواد شیمیایی مانند سیلیس، کلسیم، آلومینا و اکسید آهن هستند، چسبندگی بهتری نسبت به انواع دیگر دارند.
چسبندگی توانایی ذرات کل برای چسبیدن به یکدیگر را اندازه گیری می کند. این یک ویژگی ضروری است که بر کارایی و همگنی تأثیر می گذارد. مخلوط‌های دانه‌بندی شده به خوبی نسبت به مخلوط‌هایی با غلظت ذرات هم‌اندازه، پیوستگی طبیعی بیشتری دارند. همچنین ذرات با شکل زاویه ای نسبت به ذرات با شکل گرد یا صاف چسبندگی بیشتری دارند.
کاربردهای رایج برای مصالح
سنگدانه ها به دلیل ویژگی های همه کاره خود کاربردهای گسترده ای دارند. آنها جزء ضروری بسیاری از مصالح ساختمانی هستند و نقش حیاتی در سازه های ارتجاعی و مستحکم ایفا می کنند.
تولید بتن – سنگدانه ها جزء اصلی بتن هستند. آنها تا 60-80٪ حجم آن را تشکیل می دهند و به آن استحکام و دوام می دهند که سازندگان در مخلوط به آن اهمیت می دهند. تولید آسفالت – تولیدکنندگان از سنگدانه ها برای ایجاد آسفالت استفاده می کنند که ماده ای است که در ساخت و ساز و نگهداری راه ها استفاده می شود. سنگدانه ها استحکامی را فراهم می کنند که به جاده ها اجازه می دهد وزن ثابت استفاده های سنگین را تحمل کنند. پایه و زیربنای جاده – سنگدانه های خوب دانه بندی شده مانند سنگ خرد شده و شن به عنوان پایه جاده برای ایجاد یک پایه پایدار برای آسفالت رایج هستند. بالاست راه آهن – سنگدانه هایی مانند سنگ خرد شده پایه ای مطمئن برای خطوط راه آهن ایجاد می کنند. سنگدانه های سنگ خرد شده به خوبی در هم تنیده شده اند و امکان توزیع وزن مهم را در طول مسیرها فراهم می کنند. این سنگدانه همچنین اجازه می دهد تا آب از مسیرها خارج شود. زهکشی و فیلتراسیون – سنگدانه هایی مانند شن و ماسه در بسیاری از سطوح فیلتراسیون و زهکشی آب از جمله سیستم های سپتیک، مدیریت آب طوفان و هدایت آب به سمت لوله های زهکشی مفید هستند. پر کردن ساختمان – متخصصان ساخت و ساز از سنگدانه ها برای پر کردن مناطق خالی برای تسطیح یا بلند کردن زمین برای اهداف زیبایی شناختی یا ساختمانی استفاده می کنند. محوطه سازی – سنگدانه ها در ایجاد زیرپایه یا مسیرهای پیاده روی و پاسیو مفید هستند. طراحان منظر همچنین از سنگدانه ها در بسترها برای کاهش فرسایش و افزایش زیبایی فضای باز استفاده می کنند. دیوار گابیون – گابیون ها ظروف مشبکی هستند که سنگدانه ها را نگه می دارند. مهندسان از اینها برای کنترل فرسایش در دیوارهای حائل و تثبیت شیب استفاده می کنند. عناصر پیش ساخته – سنگدانه ها در عناصر بتنی پیش ساخته برای ایجاد استحکام و پایداری مخلوط بتن مفید هستند. تولید کنندگان بسته به محصولات پیش ساخته ای که تولید می کنند، از طیف گسترده ای از مصالح استفاده می کردند.
اگر از صفحه ما خوشتان آمد لطفا با دوستان خود به اشتراک بگذارید & فیس بوک
