درصد مواد مضره موجود در سنگدانه ها


 
مواد زیان آوری که ممکن است در سنگدانه ها یافت شوند، شامل ناخالصی‌های آلی، لای، رس، شیل، اکسید آهن، زغال سنگ، لیگنیت و بعضی مواد نرم و سبک می باشند. اکثر مشخصات فنی، مقادیر مجاز این مواد را در سنگدانه‌ها محدود کرده اند. سابقه عملکرد سنگدانه باید عامل تعیین کننده‌ای در مشخص کردن حدود مقادیر برای مواد زیان آور باشد. مصالح ریزتر از الک نمره 200، بخصوص لای و رس، می توانند به صورت گرد و خاک بسیار نرم یافت شوند و ممکن است به صورت یک روکش روی دانه‌های سنگدانه را بپوشانند. حتی روکش های نازکی از لای یا رس روی دانه‌های شن می توانند زیان آور باشند زیرا باعث تضعیف چسبندگی بین خمیر سیمان و سنگدانه می‌شوند. چنانچه برخی انواع لای یا رس در مصالح بیش از اندازه یافت شوند، احتمالاً ممکن است مقدار آب مورد نیاز را به گونه‌ای در خور توجه افزایش دهند. وجود مقادیر بیش از اندازه زغال سنگ یا لیگنیت، یا سایر مصالح با جرم حجمی کم مانند چوب یا مصالح الیاف دار، بر دوام بتن اثر می‌گذارند. چنانچه این ناخالصی‌ها در سطحی نزدیک به سطح بتن وجود داشته باشند ممکن است باعث بیرون پریدگی یا لکه دار شدن سطح بتن شوند. لازم به ذکر است لیگنیت، زغال سنگ نیمه فسیلی است که حد واسطی بین زغال سنگ ناشی از بقایای گیاهان و جانوران می باشد. لیگنیت‌ها سنشان مربوط به دوران دوم زمین شناسی است و بقایای چوبی آنها قابل تشخیص است. در بسیاری موارد لیگنیت زغال سنگی متراکم و گاهی نواری است. از دیگر مواد مضره می‌توان به چرت ها اشاره کرد. چرت سنگی است متراکم، بسیار سخت و دارای شکستگی صدفی و دارای سیلیس ریز بلور که البته کمی ناخالصی هم دارد. چرت های بالقوه زیان آور در سنگدانه درشت را می توان با آزمون ASTM C123 (تعیین درصد دانه های سبک در سنگدانه) شناسایی کرد در این روش مقدار درصد دانه های سبک وزن را در مصالح دانه ای از طریق جداسازی یا غوطه وری در یک مایع سنگین با وزن مخصوص مناسب تعیین می کنند.

 
لازم به ذکر است از یک مایع با وزن مخصوص 2 به منظور جدا کردن دانه هایی که ممکن است در طبقه بندی زغال سنگ یا لیگنیت قرار داشته باشند استفاده می شود و از مایعات سنگین تر ممکن است برای کنترل درصد دانه های سبک وزن دیگر مثل چرت با وزن مخصوص کمتر از 2/4 استفاده کرد. این روش می تواند همچنین در تعیین هویت دانه های متخلخل در مصالح دانه ای، کارهای تحقیقاتی یا آنالیز سنگ شناسی مفید باشد. همچنین وجود دانه های نرم در سنگدانه درشت ناخوشایند است، زیرا این دانه ها می توانند بر دوام و مقاومت سایشی بتن اثر بگذارند و باعث بیرون پریدگی قسمت هایی از بتن شوند. چنانچه دانه ها شکننده باشند، در حین اختلاط ممکن است خرد شوند و بنابراین مقدار آب مورد نیاز را افزایش دهند. کلوخه های رسی موجود در بتن ممکن است مقداری از آب اختلاط را جذب کنند، باعث بیرون پریدگی قسمت‌هایی از بتن سخت شده شوند و بر دوام مقاومت سایشی بتن تأثیر بگذارند. این کلوخه‌ها ممکن است در حین اختلاط نیز خرد شوند و بنابراین مقدار آب اختلاط مورد نیاز را افزایش دهند. میکا، شبل و شیست نیز از جمله سنگ هایی هستند که وجود آنها در مصالح شن و ماسه می تواند مضر به شمار آید زیرا به سهولت در جهت شیستوزیته ورقه ورقه شده و باعث کاهش مقاومت بتن یا آسفالت می شود. همچنین یون های کلرید و سولفات از طریق هر یک از اجزای بتن از جمله سنگدانه ها می توانند به دلیل خورندگی میلگردهای فولادی تأثیر منفی بر مقاومت بتن و سازه بگذارند لذا جزء مواد مضره موجود در سنگدانه ها محسوب می شوند که مقادیر درصد مجاز آنها در بتن به ترتیب برابر 0/4 و 0/04 آورده شده است. در جدول 14 درصد ذرات زیر الک نمره 200، درصد کلوخه های رسی، دانه های سبک، زغال و لیگنیت، میکا، شیل، شیست، چرت و یون های کلرید و سولفات در معدن شرکت سامان قدس 3 آورده شده است.