JoVE Science Education

Structural Engineering

A subscription to JoVE is required to view this content.

live

Speed

×

MEDIA_ELEMENT_ERROR: Format error

אגרגטים לתערובות בטון ואספלטיות

Overview

מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA

בטון ואספלט הם ללא ספק חומרי הבנייה הנפוצים ביותר המשמשים כיום. בטון הוא חומר מורכב המורכב מלט, מים, אוויר, צבירה גסה, אגרגטים עדינים. אגרגטים עדינים הם בדרך כלל חולות וצבירה גסה הם סלעים טבעיים או כתוש. תערובות כימיות לשינוי תכונות ספציפיות מסוימות משמשים גם נפוץ (כלומר, superplasticizers כדי להפוך את נוזל בטון במהלך הליהוק). תערובות אספלטיות מורכבות בעיקר אספלטים, אגרגטים גסים וצבירה עדינה, בנוסף למספר מתחלבים ותוספים אחרים המשמשים לשיפור הצמיגות במהלך ההצבה.

הן בתערובות קונקרטיות והן בתערובות אספלטיות, אגרגטים מהווים חלק משמעותי מאוד מנפח התמהיל, שכן הכלכלה דורשת למזער את כמות המלט והאספלט. שני סוגים של אגרגטים מזוהים בדרך כלל: אגרגטים גסים, המוגדרים כחלקיקים הגדולים יותר מ-4.75 מ"מ (סלעים), וצבירה עדינה, המורכבת מחלקיקים קטנים יותר (חולות). מאפיינים חשובים אחרים של אגרגטים הם שהם להיות נוקשים, עמידים, אינרטי כימית ביחס מרגמה בטון או אספלט. אגרגטים מיועדים להיות חומרי מילוי, אך הם אינם מיועדים למלא תפקיד מפתח בהתנהגות של אף אחד מהחומרים. עם זאת, הנוקשות והעוצמה של האגרגטים צריכים להיות גבוהים יותר מאשר מרגמה בטון או אספלט, כדי לא להיות שלב השליטה.

לקבלת ביצועים יעילים, יש לקחת בחשבון מספר מאפיינים של האגרגטים, החל מהתכונות המכניות והכימיות שלהם ועד התפלגות הגודל שלהם, בתכנון התערובת המצרפית. יתר על כן, שני תערובות בטון עוברות התנהגות שונה מאוד בעת הצבה, עם החומרים הדומים לנוזל ניוטוני, וכאשר בתצורה הקשוחה שלהם, עם החומרים הדומים מוצק אלסטי. בנוסף במקרה של אספלט, טווח טמפרטורת השירות חשוב מאוד, כמו המאפיינים של אספלט תלויים בטמפרטורה בטווח טמפרטורת השירות הרגיל.

במעבדה זו נבחן את המאפיינים הבסיסיים של אגרגטים הדרושים לפיתוח עיצובים מוצלחים של תערובת בטון. המאפיינים הדרושים לאספלט דומים מאוד, אך לפעמים משתמשים בטכניקות בדיקה שונות. המאפיינים העיקריים שנבחן הם התפלגות הגודל, כוח המשיכה הספציפי, הספיגה, תכולת הלחות וצפיפות בתפזורת, שכולם יתוארו וימדדו בתרגיל המעבדה הזה. מאפיינים חשובים אחרים שלא יטופלו במודול זה הם הצורה והזוויתיות של החלקיקים, שחיקה והתנגדות השפעה, יציבות כימית, כמו גם את הצליל והנוכחות של אורגנים מזיקים.

Procedure

תכולת לחות וכוח משיכה ספציפי (לצבירה עדינה)

  1. יש להשיג כ-1 ק"ג צבירה עדינה ויבשה (חול) ומניחים אותו במחבת מתכת שטוחה. החול היה צריך להיות מיובש בתנור בטמפרטורות מעל 220 מעלות צלזיוס לפחות 24 שעות כדי לאדות את כל המים.
  2. הביאו את הצבירה העדינות למצב SSD על ידי התזת כמה טיפות מים על החול היבש באוויר וערבוב יסודי.
  3. מחזיקים תבנית חרוט בחוזקה על מחבת המתכת השטוחה עם הקוטר הגדול כלפי מטה.
  4. מניחים חלק מהחול באופן רופף בתבנית על ידי מילויו עד לנקודת הגלישה, ואז עורימים חול נוסף מעל החלק העליון ש

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

טבלה 1: נתוני בדיקת לחות מצטברת עדינה

משקל יבש בתנור (A) 486.0 גרם
משקל הבקבוק + מים (B) 617.4 גרם
משקל הבקבוק + מים + מדגם (C) 926.8 גרם
משקל SSD באוויר (D) 502...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

בתרגיל מעבדה זה נבדקו שלושה מאפיינים חשובים של אגרגטים המשמשים בתערובות בטון. הראשון הוא תכולת הלחות ויכולת הקליטה. כמויות אלה נדרשות כדי לקבוע כראוי את כמות המים שיש להוסיף לתערובת בטון. המאפיין השני הוא כוח המשיכה הספציפי. ערך זה נחוץ מכיוון שלעתים יש צורך לעבור מנפחים למשקולות ולהיפך ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

We use cookies to enhance your experience on our website.

By continuing to use our website or clicking “Continue”, you are agreeing to accept our cookies.

Learn More