ΑΔΡΑΝΗ. Σημαντικός ο ρόλος τους για τα χαρακτηριστικά του σκυροδέματος με δεδομένο ότι καταλαμβάνουν το 60-80% του όγκου του.

Transcript

1 ΑΔΡΑΝΗ Κοκκώδη Υλικά που προέρχονται από φυσική κατάτμηση ή τεχνητή θραύση φυσικών πετρωμάτων. Είναι ανόργανα υλικά και δεν αντιδρούν χημικά (πρακτικά στο σκυρόδεμα η επιφάνειά τους αντιδρά με το σκυρόδεμα. Σημαντικός ο ρόλος τους για τα χαρακτηριστικά του σκυροδέματος με δεδομένο ότι καταλαμβάνουν το 60-80% του όγκου του.

2 ΑΔΡΑΝΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Τα αδρανή που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή σκυροδέματος έχουν διάφορα μεγέθη και ακανόνιστο σχήμα. Κατατάσσονται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με το μέγεθός τους ως εξής: Άμμος 8 mm ή 3/8 Γαρμπίλι (λεπτό ή χονδρό) mm Σκύρα mm ή ακόμη μεγαλύτερα.

3 ΔΙΑΚΡΙΣΗ Ανάλογα με την προέλευση (α)φυσικά (προέρχονται από τη φύση) BS 812: Part 1:1975 ASTM C (β)τεχνητά(παρασκευάζονται με ειδική επεξεργασία) π.χ. σκωρίες Τα φυσικά επιπλέον διαχωρίζονται σε: (α 1 ) Συλλεκτά (προέρχονται απευθείας από τη φύση (α 2 ) Θραυστά (προέρχονται από θραύση πετρωμάτων

4 ΔΙΑΚΡΙΣΗ Ανάλογα με το βάρος τους (α)ελαφρά με πυκνότητα ρ < 2000 Kg/m 3 (β)συνήθη με πυκνότητα 2000 Kg/m 3 < ρ < 2800 Kg/m 3 (γ) Βαριά με πυκνότητα ρ > 3000 Kg/m 3

5 ΔΙΑΚΡΙΣΗ Ανάλογα με το μέγεθος των κόκκων (α) Άμμος με διάμετρο κόκκων έως 4mm (β) Χονδρόκκοκα ρύζι 4 8 mm (4/8) γαρμπίλι 8-16mm(8/16) σκύρα ή χαλίκια >16mm

6 Με βάση το σχήμα ΔΙΑΚΡΙΣΗ B.S. 882: 1992 και B.S. 882 Section 105.1: 1989 Στρογγυλά Κυβοειδή Γωνιώδη Πλακοειδή επιμήκη

7 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ Πραγματική και φαινόμενη πυκνότητα (α) Πραγματική: ο λόγος της μάζας προς τον όγκο χωρίς τα κενά μεταξύ των κόκκων (κυμαίνεται από Kg/m 3 ) (β)φαινόμενη: Ο λόγος της μάζας προς τον όγκο σωρού με τα κενά των κόκκων (περίπου 1700 Kg/m 3 )

8 ΥΓΡΑΣΙΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ Επιφανειακή δομή και πορώδες αδρανών.

9 ΥΓΡΑΣΙΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ Τεμάχια αδρανών μερικώς (3) και πλήρως (4) κορεσμένα με νερό αλλά επιφανειακά ξηρά.

10 ΥΓΡΑΣΙΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ Τεμάχιο αδρανών πλήρως κορεσμένο με νερό και καλυμμένο από επιφανειακό στρώμα νερού.

11 ΥΓΡΑΣΙΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ Ικανότητα απορρόφησης: η υγρασία που απαιτείται για τη μετατροπή των αδρανών από εντελώς ξηρά σε κορεσμένα εσωτερικά και επιφανειακά ξηρά. Αποτελεί μέτρο του πορώδουςκαι της αντοχήςτους (ενεργή υγρασία) Η υγρασία για μετατροπή των κορεσμένων εσωτερικά και επιφανειακά ξηρών σε υγρά λέγεται επιφανειακή υγρασία και είναι σημαντική για την περίπτωση της άμμου (μεγάλη επιφανειακή υγρασία)

12 ΚΑΘΑΡΟΤΗΤΑ Βλαβερές ουσίες στα αδρανή Αυτές που επηρεάζουν δυσμενώς το εργάσιμο, την πήξη και την σκλήρυνση και την ανθεκτικότητα σε διάρκεια του σκυροδέματος.

13 ΚΑΘΑΡΟΤΗΤΑ (α) Παιπάλη (έως 0,075mm) Εμποδίζει την πρόσφυση μεταξύ αδρανών τσιμεντοπολτού, σχηματίζοντας μικρούς σβώλους με δημιουργία σημείων αστοχίας στο σκυρόδεμα. Μικρές ποσότητες είναι επιθυμητές για τη βελτίωση του εργάσιμου και της συνεκτικότητας του σκυροδέματος. Ποσοστά παιπάλης (ΚΤΣ) Θραυστή άμμος : < 16% ξηρού βάρους Συλλεκτή άμμος: < 5% ξηρού βάρους Ρυζάκι Γαρμπίλι < 1% ξηρού βάρους Σκύρα

14 ΚΑΘΑΡΟΤΗΤΑ (β) Οργανικές ουσίες(astm C40) Επιβραδύνουν την πήξη, δημιουργούν ρηγματώσεις και αποφλοιώσεις λόγω χημικών αντιδράσεων. (γ) Θειούχες ενώσεις Επηρεάζουν τις τελικές αντοχές του σκυροδέματος. Σε μεγάλες ποσότητες προκαλούν ρηγματώσεις λόγω διόγκωσης

15 ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Θλιπτική αντοχή Επιφανειακή φθορά συνάρτηση πορώδους Μέτρο ελαστικότητας Ελάχιστη αντοχή για παρασκευή σκυροδέματος 65MPa (ΕΛΟΤ 408) Αντοχές 45 65MPa, υπό προϋποθέσεις Επιφανειακή φθορά (Los Angeles) όχι > 40%(ASTM C131) Απαιτούμενες ποσότητες για Los Angeles: γαρμπίλι 30Kg σκύρα 40Kg

16 ΥΓΕΙΑ Όταν δεν παρουσιάζονται έντονες αυξομειώσεις όγκου ή/και απώλεια υλικού λόγω ύγρανσης, ξήρανσης, ψύξης και απόψυξης. Έλεγχος (ASTM C87) 5 εναλλαγές ύγρανσης ξήρανσης παρουσία κορεσμένων θεϊκών αλάτων Για άμμο απώλεια βάρους < 5% Για χονδρόκοκκα απώλεια βάρους < 12% Σε ψύξη απόψυξη ο συντελεστής ανθεκτικότητας πρέπει να είναι > 80% (ASTM C290)

17 ΣΧΗΜΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΥΦΗ Επηρεάζουν τις ιδιότητες του νωπού σκυροδέματος και όχι του σκληρυμένου Γωνιώδη Επιμήκη χρειάζονται μεγαλύτερη ποσότητα Τραχειά επιφάνεια τσιμεντοπολτού Αύξηση πολυγωνικότητας αύξηση πρόσφυσης Κρατούσα άποψη: Σφαιρικό ή κυβοειδές σχήμα, γωνιώδη με τραχειά επιφάνεια. Κατά ΕΛΟΤ 408 (Κόκκοι με μεγάλη διάσταση/κόκκοι με μικρή διάσταση) < 50%

18 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΔΙΑΒΑΘΜΙΣΗ Κοκκομετρική ανάλυση ενός αδρανούς υλικού είναι ο προσδιορισμός της αναλογίας με την οποία περιέχονται στο υλικό τα διάφορα μεγέθη κόκκων του αδρανούς. Καλά διαβαθμισμένα αδρανή, με διαστάσεις κόκκων που καλύπτουν όλο το φάσμα, παρουσιάζουν λίγα κενά μεταξύ τους, απαιτούν μικρή ποσότητα τσιμεντοπολτού. Με δεδομένη ποσότητα νερού στο νωπό σκυρόδεμα, καλά διαβαθμισμένα αδρανή βελτιώνουν το εργάσιμο

19 ΜΕΓΙΣΤΟΣ ΚΟΚΚΟΣ Η διάσταση του μικρότερου κοσκίνου μιας σειράς από το οποίο διέρχεται το 95% τουλάχιστον της ποσότητας του αδρανούς.

20 ΚΟΣΚΙΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΓΕΡΜΑΝΙΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ Ονοµασία Άνοιγµα 0, µm 1 1 mm 2 2 mm 4 4 mm 8 8 mm mm 31,5 31,5 mm mm

21 ΚΟΣΚΙΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ Ονοµασία Άνοιγµα 0,25* 250 µm Νο µm Νο µm Νο mm Νο mm Νο mm 3/8 9.5 mm 1/ mm 3/ mm mm 1 ½ 37.5 mm mm

22 ΚΟΣΚΙΝΑ Κόσκινα Νο 200 και Νο 4 Κόσκινα D=6,3mm & D=0,75mm

23 ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΔΡΑΝΩΝ Απαιτείται για την παραγωγή σκυροδέματος υψηλών προδιαγραφών. Τουλάχιστον δύο κοκκομετρικές ομάδες τεμαχίων απαιτούνται (π.χ. λεπτόκοκκα < 5mmή άμμος και χονδρόκοκκα > 5mm) για την παραγωγή σκυροδέματος καλής ποιότητας.

24 ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΔΡΑΝΩΝ

25 ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΔΡΑΝΩΝ

26 ΑΣΚΗΣΗ Τα αποτελέσµατα των ζυγίσεων από κοσκίνισµα άµµου βάρους 500 g, καταγράφονται στον παρακάτω πίνακα: Κόσκινο διαµέτρου οπής d n Βάρος άµµου που παρέµεινε (g) ,2 50 Συνολικό βάρος 490 Βάρος άµµου που πέρασε (g)

27 ΑΣΚΗΣΗ α. Να σχεδιασθεί η κοκκοµετρική καµπύλη

28 ΑΣΚΗΣΗ β. Να υπολογισθεί ο συντελεστής λεπτότητας γ. Να υπολογισθεί η ειδική επιφάνεια του αδρανούς για σφαιροειδείς κόκκους και πυκνότητα κόκκων ρ κ = 2500 Κg/m 3 µε τη χρήση της σχέσης: Ο = Σ *Οi = α f /ρ κ. Σ (α i /dm i ) όπου είναι : Οi η ειδική επιφάνεια για την οµάδα κόκκων i σε (m 2 /Κg), α i κλάσµα µάζας του ολικού δείγµατος που συγκρατείται στο κόσκινο i ρκ η µέση φαινόµενη πυκνότητα των αδρανών σε (Κg/m 3 ), dmi = ( d n x d n+1 ) 1/2 και α f συντελεστής σχήµατος που εξαρτάται από την µορφή των κόκκων.

29 ΑΣΚΗΣΗ Μορφή σχήµατος α f Σφαιρικό 6 Κυβικό 8,5 Τετράεδρο 17 Οκτάεδρο 10,5 Πλακοειδές βελονοειδές 12-17