التقييم النوعي للركام الخشن )الحصى( من مقا لع مختارة في محافظة صالح الدين, وسط الع ارق

Transcript

1 التقييم النوعي للركام الخشن )الحصى( من مقا لع مختارة في محافظة صالح الدين, وسط الع ارق الملخص خالد احمد عبداللة علي الحداد قسم علوم االر ض التطبيقيه, كلية العلوم, جامعة تكريت, تكريت, الع ارق ( تاريخ االستالم: /6/5 تاريخ القبول: ) 2102/00/01 تم إختيار) 6 ( نماذج حصوية, الج ارء التقييم النوعي للركام الخشن )الحصى( الغ ارض الخرسانة, وبحسب المواصفات االمريكية والع ارقية.تشير نتائج فحص التوزيع الحجمي إلى إن النماذج المفحوصة لها منحنيات تدرج من النوع المنتظم, لعدم وجود بعض االحجام, وان قيم معامل )االنتظام, التقعر( اقل من )4( تدريجاتها مع المواصفات والمقاييس, وان لمعامل االنتظام, واقل من )1( لمعامل التقعر. تعد النماذج )2 6(, 3, غيرصالحة لعدم مطابقة بعض المحتوى الجبسي ونسبة المواد العضوية ضمن حدود المواصفات المقبولة النماذج )1 5(, 4, صالحة لمطابقتها للمواصفات, وكانت نسبة االمالح المذابة الكلية ونسبة. كانت اشكال الحصى المفحوصة معظمها كروية وشبه كروية و ازوية وشبه ازوية... ألخ ونسبتها ت ازوحت )%66-11 %(, وبعضها مسطحة إذ بلغت نسبة الحصى المسطحة )%11 - %24(. تخلو أسطح الحصى المفحوصة من كل الشوائب )امالح, الجبس, مواد عضوية, اطيان(, فضال عن انعدام وجود المواد الرخوة ومعادن السليكا غير المتبلورة والمعادن المكونة للشست والنايس والمايكا. تشيرمعدالت نسب الحصى ذو االصل الرسوبي إلى )66 %(, ومعدالت نسب الحصى الناري إلى )6 %(, ومعدالت نسب الحصى المتحول إلى )16 %( يعد معدن الكوارتز )منتشر جدا الى منتشر( تليه بقية المعادن )كالسايت منتشر(, اورثوكليس متوسط االنتشار, بالجيوكليس متوسط اثري, تنتشر بقية المعادن )أركونايت, جبسوم, دولومايت, هااليت, كلو اريت, كاؤولينايت, تالك( بشكل اثري جدا. الكلمات الدالة : التقعر, أألنتظام, التسطح, ألركام. المقدمة تغطي ترسبات الركام الخشن )الحصى( ضمن وروافده ترسبات العصر الرباعي )محافظة صالح الدين( ضفاف و شمال بغداد قاع, نهردجلة عن فضال ولما لهذه المواد من اهمية قصوى, كونها إحدى المكونات االساسية الطبيعية الداخلة في اتمام االعمال االنشائية و غيرها )الخرسانة( مثل, وذلك بخلطها وبنسب معروفة مع مواد البناء االخرى, إذ اليمكن االستغناء عنها, إال لسبب او اكثر من االسباب مثل )الكلفة, ب عدها عن موقع العمل, نوعها, ردائتها لتلوثها كافية غير, كميتها,... الخ( عندها يتم البحث عن البدائل مثل كسارة الصخور)ألركام ألصخ ري, الحصى المجروش المدرج( [2]. تقع منطقة البحث في وسط الع ارق محافظة صالح الدين ضمن ( المحزم )شمال تكريت(, الطوز, سام ارء, الضلوعية, بلد( الشكل )1( يهدف البحث الى إج ارء التقييم النوعي المختبري للركام الخشن )الحصى( لبيان مدى صالحيته لالعمال االنشائية وتوكيد الجودة.

2 تم نمذجة اكداس الحصى من بعض المقالع العاملة في محافظة صالح الدين )المحزم, الطوز, سام ارء, الضلوعية, بلد( الشكل )1( تم اج ارء الفحوصات الفيزيائية في مختب ارت قسم علوم االرض, جامعة تكريت. وتم أعتماد ألمواصفات ألقياسية, الع ارقية )م. ق.ع. 45( ], [ 3 6 وأألمريكية -2004( C-136 )ASTM C-125, ] 6 [ في اج ارء الفحص المنخلي ولكل النماذج وباالو ازن التي تتناسب وكل نموذج, ثم تم تمثيلها على المنحنيات القياسية الشكل )2( [2] تم ايجاد الكثافة الجافة والوزن النوعي ونسبة التشبع حسب ) C )ASTM ] [ أجريت التحاليل الكيميائية في مختب ارت قسم علوم االرض, جامعة تكريت الحتساب نسبة المواد العضوية ونسبة محتوى الجبس ونسبة االمالح المذابة الكلية ولكل النماذج وبطريقة المستخلص المائي, حسب المواصفة القياسية البريطانية (1377) B.S. ] 7 [. تم تحديد اشكال و انواع والوان الحصى بحسب ( C (ASTM ] 6 [ اللوحة )1( وحساب عامل التسطح للحصى ولكل نموذج, في مختب ارت قسم علوم االرض, جامعة تكريت, اذ يتم إحتساب هذا العامل من حاصل قسمة وزن المواد المسطحة المارة من مناخل التسطح الى الوزن الكلي للنموذج, وفي الد ارسة الحالية تم فصل الحصى المسطحة يدويا واحتساب وزنها, عندما تم احتساب عامل التسطح بنفس الطريقة المذكورة, يجب ان التتجاوز نسبة )30 %( العمال الخرسانة, وان أشكال الحصى المفحوصة التسطح االخرى كانت مد ورة, وشبه مدو رة فضالعن بقية االشكال أألخرى, مكعب, ازوي, شبه ازوي, بيضوي, هرمي, وغيرها وبنسب تتجاوز )%60( من وزن النموذج المفحوص, فضال عن معرفة نسبة الحبيبات الهشة والرخوة للتخلص منهافي حالة وجودها لضررها البالغ على مكونات الخرسانة, تحديد الوان الحصى ومن ثم أخذعينات بحسب الوانها من االبيض والى االسود )اللوحة بوساطة الش ارئح الزجاجية تحت السينية الحيودية ] 6( لفحصها 1( وتم ترقيمها )1. [ 8 المجه ارلمستقطب ] 9 [ وتقنية االشعة

3 تم التعرف على نوعية الركام بحسب ( 295 ( ASTM C ] 6 [ 03, إذ تتطلب المواد االولية مثل )الركام الخشن( الداخلة في االعمال. االنشائية نقاوة عالية من المواد الضارة بالخرسانة مثل المواد الناعمة ( الطين والغرين ) والمواد العضوية واالمالح والجبس والتي تك ون قد موجودة على أسطح الحصى بشكل بقع )Patchs(, او مخلوطة معها تعد المكونات المعدنية للحصى مهمة, لما لبعضها من اض ارر بليغة, مثل تلك التي تخلفها السليكا غير المتبلورة بالصوديوم( والحبيبات ذات )الجيرت الغني وأألوبال وألكالسيدوني والتي يؤدي الى تآكل الخرسانة, االصل المتورق الشستوزي والمايكا والتي تتحول بعد فترة الى معادن طينية ضارة بالخرسانة وديمومتها, وكذلك الكبريتات والكاربونات والكلوريدات )أألمالح وألجبس( والمعادن الطينية وغيرها. تم التعرف على الحصى ف صح بوساطة )يدويا( )Hand Spacement) فضالعن عينات الحصى وبحسب تدرجها اللوني من االبيض االسود الش ارئح الزجاجية االرض التطبيقية جامعة تكريت تحت المجهر المستقطب فضال عن في قسم علوم تقنية األشعة السينية بغداد, وذلك لمعرفة مكوناتها ألمعدنية منحنيات رسم تم. التوزيع الحجمي االشكال )3 8( للنماذج )1 6( لمعرفة شكل المنحني الناتج لكل نموذج. تم تمثيل نتائج الفحص المنخلي ونتائج التحليل الكيميائي في الجدول )1( ثم, االنتظام Cu,ومعامل التقعر ) Cc ] [ 5 تم احتساب عوامل هازن )معامل من تلك المنحنيات, وذلك بأخذ قيم أألقطار ( 60 ) D 10, D 30, D والنسب المئوية العابرة التي تقابلها على نفس المنحني وبحسب المعادلتين )2, 1(, كما في الجدول )2(. Cu = D 60 /D ( 1) Cc = D 2 30 /D 10* D (2) تم احتساب قيم بقيةالنتائج إذ كانت قيم الكثافة الجافة ( d γ) وقيم الوزن النوعي )Gs( و نسبة التشبع )Sr%( للنماذج )1-6( ] [ 7, وتم إحتساب المسامية )n%( رياضيا وبحسب المعادلة ( 3 ) 4 [ ], كما في الجدول ( 2 ). n % = ( γ d / Gs ( (* 011 (3) الحائدة )XRD( العائدة للشركة العامة للمسح الجيولوجي والتعدين,

4 )5 81 ) 3182

5 )5 81 ) 3182

6 تعد تدرجات الحبيبات للنماذج )1 5(, 4, مطابقة للمواصفات القياسية, تدرجات الحبيبات للنماذج )2 6(, 3, غير مطابقة في بعض التدريجات كما في النموذج )2( إذ كانت النسبة العابرة )10 %( للقطر )1195 ملم ) وهي أعلى من حدود المواصفة وكانت للنموذجين )3 6(, النسب العابرة )1 %( للقطر )195 ملم( وهي أوطأ من حدود المواصفة, فيما كانت نسب الجبس واالمالح المذابة الكلية والمواد العضوية مطابقة للمواصفات الجدول )1(, إن قيم Cu(, )Cc كانت أوطأ من حدود المواصفات لذلك تعد كل منحنيات التوزيع الحجمي ولجميع النماذج من نوع المنحني المنتظم, إن بقية القيم )الكثافة الجافة, الوزن النوعي, نسبة التشبع, المسامية( ضمن المواصفات المقبولة الجدول )2(. تشير نتائج فحوصات النماذج يدويا Test( )Hand spacement إلى إن عينات الحصى غامقة اللون )الرمادي, القهوائي, القهوائي الغامق, االسود( هي الشائعة وبنسب ت اروحت )%13 - %11( من وزن النماذج, فيما كانت تت اروح نسب عينات الحصى فاتحة اللون )االبيض, ابيض مصفر( بحدود) %11-16 %( وان أشكال عينات الحصى المسطحة كانت بنسبة )11 % - 24 %( من وزن النماذج, وان ااشكال عينات الحصى غير المسطحة كانت بنسب )66 % - 11 %( من وزن النماذج. تخلو النماذج الستة المفحوصة من المواد العضوية والناعمة والرخوة فضال عن نظافة اسطح الحصى من الملوثات المختلفة االنواع )الجبس, االمالح, المواد العضوية, الطين(, عدم وجود حصى حاو ةي معادن سليكاغير متبلورة )الجيرت, االوبال, الكالسيدوني( أو الحبيبات ذات االصل المتورق )الشستوزي والمايكا(. كل على أظهرت نتائج فحوصات االشعة السينية الى إن معدن الكوارتز )Quartz( منتشرجدا منتشرفي كل العينات باستثناء العينة ( 6 ) كان متوسط أألنتشار,, يليه الكالسايت إذ يكون في العينة )6( منتشر, يليه االورثوكليس في العينات متوسط أألنتشار, والوجود له بالعينة )6(, والبالجيوكليس في العينة )4( يكون متوسط أألنتشار وفي العينتين )3 5( كان اثري وكذلك الجبسوم في العينات )2 5(, 4, أثري والكلو اريت في العينات )1 2(, والكاؤولينايت في العينات )2 6(, أيضا كانا أثريان, واالركونايت اثري جدا في كل العينات وكل من التالك في العينة )1( والهااليت في العينة )2( والدولومايت في العينة )6( والفلبسايت في العينات )2, 5( كلها أثري جدا, كما في أألشكال 1( )14, 13, 12, 11, 10, والجدول )3(. 277

7 )5 81 ) 3182

8 6( وهذا يتطابق مع أظهرت نتائج الفحوصات المجهرية تغاي ار في درجة انتشار المعادن الرئيسة فضال عن تنوع المكونات المعدنية للحصى المفحوص, ولكل العينات المفحوصة 1( - )6, اللوحات 2( - النتائج اعاله, الجدول )4(.

9 )5 81 )

10 الجدول )2( يبين النسب المئوية ولمختلف انواع الصخور لنماذج الحصى المدروسة ولكل المواقع الصخور المتحولة % الصخور النارية % ألصخور الرسوبية % رقم وموقع النموذج % 02 % 7 % 72 0 المحزم % 02 % 2 % 72 2 ألمحزم % 21 % 2 % 72 2 ألضلوعية % 02 % 7 % 72 2 بلد % 02 % 2 % 77 2 سام ارء % 02 % 7 % 21 2 الطوز اإلستنتاجات 1- اشكال منحنيات التوزيع الحجمي كانت جميعها من نوع منحني منتظم لغياب بقية التدريجات من مكونات النماذج المفحوصة. 2- اشكال الحصى في النماذج المفحوصة تدل على الفرز الجيد, فضال عن نشاط نهردجلة وروافده في المواقع المدروسة. 3- تحسين نسب المكونات الفاشلة من ألنماذج ألمفحوصة, بمزجها مع نسب المكونات الصالحة من نفس التدريجات, لكي تصبح مالئمة وضمن المواصفات. 4- نسب الصخور الرسوبية هي االعلى بين نسب انواع الصخور االخرى لكون مكاشف تكاوين الصخور الرسوبية )تكوين الفتحة, وتكوين إنجانة, وتكوين المقدادية, وتكوين باي حسن وغيرها( هي االكثر بالقرب من منطقة الد ارسة. 220

11 )5 81 ) كعدان, نوار, ميكانيك التربة )2006( منشو ارت كلية الهندسة المصادر البلديات العامة )2000( خارطة الع ارق األدارية. الحصري, محمد, ساطع, مواد البناء واختبا ارتها )1114( -1-2 منشو ارت كلية الهندسة المدنية - جامعة حلب - سوريا. ألع ارقية, هيئة المواصفات والمقاييس الع ارقية مواصفة ع ارقية -3 رقم,)45( )1161(, بغداد. 4- علي, مقداد حسين, حجاب, باسم رشدي, الجسار, سنان هاشم )1111(, الجيولوجيا الهندسية, كلية العلوم, جامعة بغداد. المدنية - جامعة حلب سوريا. 6-A.S.T.M. (2004).Annual book of American Standards for Testing and Materials, part 2, vol British Standard, (1977), B.S. (1377), Method of Testing Soils for Civil Engineering Purpose. London, 238p. 8- Carver, R, E, (1971), Procedure in Sedimentary Petrology, John Wiley & Sons, Inc. 9- Folk, R. (1974): Petrology of sedimentary rocks. Hamhill, Texas 182p. Specific Assessment of Coarse Aggregate ( gravels ) From Selected Quarries in Salahaddin, Middle Iraq Khaled.A.A..Alhadad Applied Geology Department, Science College, Tikrit University, Tikrit, Iraq (Received: 5/6/ Accepted: 19/11/2012) Abstract Six gravely samples are studied in laboratory for specific assessment, according to Iraqi & American standards. Grain distribution results indicaete, all samples are uniform graded, some particles diameter are absence. Uniformity and Concavity coefficient values are (less than 4, less than 1) respectevly, Samples (1, 4, 5) are suitable, while (2,3,6) are not suitable, total dissolved salts%,gypsum cotent%, organic materials% are acceptable. most gravel shapes are rounded, subronded, anguler, subanguler with percentage ( 76% - 81% ), and flattening shapes about (19% - 24%). Gravels uncoated with (salts, gypsum, organic materials, clays), soft materials, noncrystallized silica minerals and mica, schist, gneiss minerals are absent. Sedimentary gravels forming about (77%), igneous gravels (7%),metamorphic gravels (l6%). From XRD the following minerals identified Quartz mineral very dominate dominate,calcite,dominate,orthoclase moderate,plagioclase moderate-trace, ( aragonite,gypsum.,dolomite,halite,chlorite,kaolinite, talc )very trace. Key words: Concavity, Uniformity, Flattening, Aggregate 222