مواد و مصالح ساختمانی ماسه(sand)
معنی لغوی ماسه در واژه نامه : شن نرم که درشتی دانه هایش از چند میلی متر بیشتر نباشد را ماسه مینامند.
ماسه چیست؟ به سنگ ریزه خردتر از شن گفته می شود ماسه معمولاً در ساحل دریا و رودخانه به راحتی یافت می شود. هر گاه تخته سنگ بزرگی در معرض باد ، باران و یخ بندان قرار گیرد، متلاشی شود و به ذرات ریزتری تبدیل شود، به طوری که ابعاد ذرات مزبور از یک صدم میلی متر تا دو میلی متر برسد، این ذرات را "ماسه" می نامند.
چرا ماسه در بیابان ها پیدا میشوند؟ بیش تر ماسه نرم بیابان ها را باد آورده است. در بعضی جاها ممکن است ماسه های بیابان به دنبال تجزیه سنگها تشکیل شده باشد. در بعضی جاهای دیگر، بیابان در گذشته های دور، دریا بوده است و هزاران سال پیش ، پس از عقب نشینی آب، ماسه برجای مانده است.
علت نام گذاری: به تدریج که بشر احتیاج به مصرف سنگ با ابعاد مختلف آن پیدا کرد سعی کرد برای تمیز دادن آنها از یک دیگر برای اندازه های مختلف آن اسم های جداگانه ای انتخاب کند. مثلا برای دانه های بسیار ریز ماسه بادی و برای دانه درشت تر ماسه و همین طور برای دانه های درش تر شن و قلوه سنگ، پاره تخته سنگ ـ صخره و غیره را انتخاب نمود.
انواع ماسه:
شن و ماسه 50-25 دانه های بین 25 تا 50 میلی متر علاوه بر مصرف در ساختمانهای بتنی که اصلی ترین و مهم ترین محل مصرف شن و ماسه نخودی است، در پی سازی، صنایع فولاد، همچنین در ساختمانهای آجری برای چیدن آجر، برای فرش موزائیک و نصب کاشی و برای دانه بندی کف فضاهایی که روی زمین ساخته می شود استفاده می گردد.
شن و ماسه بادامی : به دانه های بین 15 تا 25 میلی متر شن بادامی می گویند که علاوه بر مصرف در ساختمانهای بتنی که اصلی ترین و مهم ترین محل مصرف شن و ماسه نخودی است، در پی سازی، همچنین در ساختمانهای آجری برای چیدن آجر، برای فرش موزائیک و نصب کاشی و برای دانه بندی کف فضاهایی که روی زمین ساخته می شود از شن بادامی استفاده می گردد.
خاک باغچه : خاک از ذراتی تشکیل شده است که از نظر اندازه شامل شن،لای(سلیت) و رس می باشد. موفقیت یک باغچه ارگانیک به خاک آن بستگی دارد، تفاوت زیادی بین خاک خوب و نامرغوب وجود دارد. تفاوت خاک کشاورزی و خاک معمولی در وجود مواد آلی در خاک کشاورزی است که خاکهای معمولی از این نظر فقیر هستند و دوم جنس خاک از نظر دانه بندی است که این مورد در نگهداری آب و همچنین حرکت ریشه گیاه تآثیر مستقیم دارد. در نتیجه می توان اینگونه گفت که خاک کشاورزی یا خاک باغچه، مخلوطی از مواد معدنی و آلی هستند که از تجزیه و تخریب سنگها بوجود آمده اند.
ساب بیس یا زیراساس : معمولاً اولین قشر است که روی بستر آماده شده روسازی راه قرار میگیرد زیر اساس است. عملکرد زیراساس، تعدیل فشارهای وارده از قشرهای بالایروسازی در انتقال به بستر راه است، به طوری که تنشهای ایجاد شده سبب نشست و یا تغییر شکل غیرمجاز بستر نشود، با تغییرضخامت زیراساس میتوان فشار وارده بر سطح بستر روسازی راه را تنظیم کرد .قشر زیراساس باید بتواند ها آب ی سطحی و یا یها آب نفوذی شانه راه و با ها آب ی تراوشی را به نهرهای خارج جسم راه هدایت کند.
بیس یا اساس قشر اساس دومین قشر روسازی راه است و عملکرد آن، تعدیل بارهای وارده از قشرهای بالاتر روسازی در انتقال به قشر زیراساس استبه طوریکه تنش مجاز وارده، سبب نشست و یا تغییر شکل غیرمجاز آن نشود. قشر اساس دارای خاصیت تراوایی بیشتری نسبت به قشر زیراساس میباشد.
انواع بیس یا اساس راه با توجه به نوع زمین و شرایط جوی و مصالح موجود در محل و میزان بار وارده و تعداد آمد و شد و همچنین وضع اقتصادی از انواع اساس به شرح ذیل میتوان استفاده نمود اساس شن و ماسهای شکسته اساس سنگ کوهی شکسته و یا قلوهسنگ شکسته اساس ماکادامی
ماسه یکبار شوی : ماسه ای است استاندارد با ترکیبی صحیح در دانه بندی و قطر بزرگترین دانه های موجود در آن از0.6 میلیمتر تجاوز نمی کند، عاری از هرگونه خاک می باشد. یک بار بوسیله پمپ وسیلکون و با حجم سیصد مترمکعب شستشو انجام می شود و برای تمامی مصارف بتن ریزی و قطعات بتنی و صنایع ساخت و ساز می باشد.
ماسه دوبار شوی: ماسه ای است استاندارد با ترکیبی صحیح در دانه بندی و قطر بزرگترین دانه های موجود در آن از0.6 میلیمتر تجاوز نمی کند، عاری از هرگونه خاک می باشد. یک بار بوسیله پمپ وسیلکون و با حجم سیصد مترمکعب شستشو انجام می شود و برای تمامی مصارف بتن ریزی و قطعات بتنی و صنایع ساخت و ساز می باشد.
مخلوط کوهی گروهی از مصالح است که شن و ماسه کوهی نیز می گویند و در در زیرسازی ها، محوطه سازی و راه سازی استفاده می گردد.
شن و ماسه ملاتی : بزرگی دانه های مصرف شده در ملات با توجه به ضخامت ملاتی که زیر فرش موزائیک یا سنگ و یا روی آجر چینی دیوار می کشند متفاوت است مثلاً برای مصرف ملات در آجر چینی بصورت گری بزرگ بزرگترین دانه مصرف شده در ملات می تواند تا 6 میلیمتر هم باشد. مهمترین کاربرد ماسه ملاتی در ساختمان ها و صنایع ساخت و ساز و بتن ریزی می باشد.
راکفیلد: راکفیل دارای حداقل 15 درصد مصالح سنگی و طبق نشریه 101 از راکفیل میتوان با رعایت حداکثر ضخامت هر لایه خاکریزی،به ضخامت یک متر زیر یستر روسازی (سابگرید)استفاده کرد. ارجاع به نشریه 101: 2-2-8-2سنگریزی(Rock Fills) سنگریزی شامل مصرف مصالحی است که بیش از ١۵ درصد حجم آنرا قطعات و سنگدانه های بزرگتر از ١۵ سانتیمتر تشکیل می دهد . این مصالح که از برشها و پی کن ی های سنگی بدست می آید نباید تجزیه پذیر بوده و به مرور زمان به مصالح ریزدانه تبدیل شوند . سنگهای گچی، گل سنگها (Marl) ، شیست و شیل که تدریجًا تجزیه و خرد می شوند برای سنگریزی مناسب نیستند. سنگریزی فقط با تصویب دستگاه نظارت انجام می گیرد . مصالح مناسب جهت این عملیات باید از برشهای سنگی تامین شود . چنانچه پیمانکار پیش بینیهای لازم را در این مورد ننماید و در نتیجه برای ساختمان خاکر یزی استفاده از مصالح قرضه لازم شود، هزینه تامین و تهیه مصالح قرضه به عهده پیمانکار می باشد. سنگریزی باید در لایه های موازی خط پروژه و با ضخامتهای معین احداث شده و حداکثر به ترازی خاتمه یابد که تا رقوم نهایی خاکریز (بستر روسازی راه ) یک متر و پنج سانت و یا بیشتر فاصله داشته باشد .
به عبارت دیگر چنانچه ارتفاع خاکریز حدود یک متر و پنج سانتیمتر و یا کمتر باشد نمی توان از سنگریزی استفاده کرد و باید عملیات خاکریزی را به طریق معمولی، مطابق بند 2-8-2-1 انجام داد. ضخامت لای ه های خاکریز سنگی بر اساس حجم تشکیل دهنده قطعات بزرگتر از ١۵ سانتیمتر به شرح زیر است. الف: چنانچه حجم قطعات سنگی که بزرگترین اندازه آن بیشتر از ١۵ سانتیمتر است متجاوز از ۵٠ درصد حجم مصالح خاکریز را تشکیل دهد ضخامت لایه نکوبیده آن، حداکثر معادل بزرگترین بعد قطعات تشکیل دهنده مصالح خاکریز سنگی خواهد بود. ب: چنانچه حجم قطعات س نگی که بزرگترین اندازه آن بیشتر از ١۵ سانتیمتر است بین ٢۵ ت ا ۵٠ درصد حجم کل مصالح را تشکیل دهد، ضخامت لایه نکوبیده آن نباید از ۶٠ سانتیمتر تجاوز نماید، ضمن آنکه ضخامت این لایه نیز نباید بیش از بزرگترین اندازه قطعات سنگی تشکیل دهنده مصالح باشد.
از دو معیار ذکر شده، هر کدام ضخامت کمتری را به دست دهد باید آنرا به کار بست. پ: چنانچه حجم قطعات سنگی که بزرگترین اندازه آن بیشتر از ١۵ سانتیمتر است، ٢۵ درصد و یا کمتر از حجم کل مصالح باشد ضخامت لایه نکوبیده آن نباید از ٣٠ سانتیمتر تجاوز کند. در هر لایه خاکریز سنگی ص رف نظر از ضخامت لایه، و بلافاصله پس از پخش، باید فواصل بین قطعات سنگی را با مصالح خاکی ریزدانه پر کرد . تنها بعد از پر کردن فضای بین قطعات می توان اقدام به کوبیدن و تراکم آن لایه نمود، تا احتمال هیچ گونه نشست وجود نداشته باشد.
سنگ مغزه دانه های بین 50 تا 150 میلی متر علاوه بر مصرف در ساختمانهای بتنی که اصلی ترین و مهم ترین محل مصرف شن و ماسه نخودی است، در پی سازی، صنایع فولاد، همچنین در ساختمانهای آجری برای چیدن آجر، برای فرش موزائیک و نصب کاشی و برای دانه بندی کف فضاهایی که روی زمین ساخته می شود استفاده می گردد.
شن و ماسه نخودی به دانه های ریز 6 تا 15 میلی متر شن نخودی می گویند که علاوه بر مصرف در ساختمانهای بتنی که اصلی ترین و مهم ترین محل مصرف شن و ماسه نخودی است، در پی سازی، همچنین در ساختمانهای آجری برای چیدن آجر، برای فرش موزائیک و نصب کاشی و برای دانه بندی کف فضاهایی که روی زمین ساخته می شود از شن نخودی استفاده می گردد.
ذرات در حد ماسه که از مقاومت و دوام زیادی برخوردار باشند مصارف صنعتی و ساختمانی متنوعی دارند. به این منظور ، معمولا از ذرات سیلیسی استفاده می شود. در حال حاضر کشور ما سیلیس به صورت ماسه سیلیسی دارای دانه بندیهای مناسب به مصرف می رسد. این ماسه ها ممکن است مستقیما از معادن ماسه طبیعی استخراج و به مصرف برسد یا اینکه از ماسه سنگهای سیلیسی یا کوارتزیت استفاده شود. در حالت اخیر ، سنگ به کارخانه های تهیه کننده پودر سیلیس حمل شده و پس از خرد و دانه بندی شدن به بازار مصرف ارائه می شود. عمده ترین مصارف صنعتی ذرات سیلیسی در حد ماسه و ریزتر از آن را می توان به نحو زیر خلاصهکرد.
عمده ترین مصارف صنعتی ذرات سیلیسی در حد ماسه و ریزتر
شیشه سازی
قسمت عمده مصرف سیلیس کشور در شیشه سازی است. سیلیس مورد نیاز برای شیشه سازی باید دارای عیار بالا ، ترکیب شیمیایی یکنواخت و عاری از مواد آهنی رسی و آهکی باشد. برای تهیه شیشه مرغوب و بلور (کریستال) ، مقدار سیلیس سنگ مورد استفاده باید از 99 درصد بیشتر و مقدار آهن آن از 0.12 درصد کمتر باشد.
تصفیه آب از ماسه های سیلیسی برای تصفیه آب نیز استفاده می شود. در تصفیه خانه ها در قسمت تحتانی از ماسه های سیلیسی با دانه بندی 0.4 تا 0.7 میلیمتر ، در قسمت وسط از دانه بندی 0.8 تا 1.2 میلیمتر و در بالا از ماسه های با دانه بندی 3 تا 6 میلیمتر استفاده می شود.
نما سازی در این مورد دانه ها را با چسب مخصوص به یکدیگر پیوند داده در نما سازی به مصرف می رسانند. رنگ ، فرم و یکنواخت بودن دانه ها از ویژگیهای مهم مصالح بکار گرفته شده در نما سازی است. ماسه های دارای ناخالصیهای آهن اکسید ، ککوکونی و غیره که به رنگهای قرمز ، سبز ، سیاه و غیره می باشد، نیز در نما سازی مصرف دارند.
بلوک سازی یکی دیگر از مصارف ماسه سیلیسی ، تهیه قطعات و آجرهای ماسه سیلیسی است. این مصالح از مخلوط ماسه سیلیسی و آهک با سیمان بدست می آیند.
پشم شیشه با مخلوط نمودن پودر سیلیس و موادی از جمله فلدسپات و دولومیت ، با نسبتها و فرمولهای معینی پشم شیشه تهیه می شود. امروزه پشم شیشه کاربرد گسترده ای به عنوان عایق در صنعت ساختمان دارد.
تهیه لعاب یکی دیگر از کاربردهای سیلیس تهیه لعاب کاشی و سرامیک است. در اینجا ماده سیلیسی را با نسبت معینی با مواد معدنی دیگر از قبیل بوراکس ، سنگ آهک ،کائولن ، روی ، اکسید ، منیزیت ، دولومیت ، سود ، فلدسپات ، تالک و غیره مخلوط نموده و لعابهایی با رنگهای مختلف تهیه می نمایند.
چینی و کاشی سازی کارخانه های تولید چینی و کاشی سازی با مخلوط نمودن ماده سیلیسی با سایر مواد (از جمله کائولن ، دولومیت و غیره) چینی و کاشی تهیه می نمایند.
ماسه سنگ بر و سنگ ساب ماسه سیلیسی خالص ، محکم کاملا جور شده و دانه درشت است که عاری از ذرات ریز و پهن می باشد. این ماسه برای ساییدن اولیه سطوح سنگی و اره کردن آنها بکار می رود.
ماسه به عنوان مصالح پرکننده در معادن در برخی نقاط مقادیر زیادی از ماسه به عنوان پرکننده پشت کار در معادن مصرف می شود. مهمترین خاصیت ماسه ای که به این منظور استفاده می شود سرعت جذب آن است. پرکننده ماسه ای باید متخلخل و به اندازه کافی نفوذپذیر باشد تا آب بتواند به سادگی از آن عبور کند. بطور تجربی ، ماسه های دارای نفوذپذیری 15 سانتیمتر بر ساعت ، یا بیشتر از آن ، مفید تشخیص داده می شوند.
ماسه پاشی برای تمیز کردن سطوح وسایل فلزی (مانند مخازن فلزی بزرگ ، کشتیها و قالبهای فلزی) از زنگ یا دادن جلای مجدد به سطوح آنها ، ماسه سیلیسی با فشار زیاد به توسط هوا یا آب بر سطح آنها پاشیده می شود. ویژگیهای دانه ها در اینجا خلوص ، مقاومت و سختی زیاد آنها و دانه بندی مناسبشان است.
تهیه سموم مخلوطی از پودر نرم سیلیس و داروهای شیمیایی مناسب به عنوان سموم دفع کننده آفات نباتی بکار گرفته می شوند.
ذوب آهن یکی از مصارف سیلیس در ذوب آهن و در کوره بلند است. علاوه بر آن ، ماسه سیلیسی برای کلوخه کردن سنگ آهن نیز استفاده می شود. ماسه سیلیسی نشسته و با ذراتی نه دقیقا یک اندازه ، برای آستر کردن کوره های فولادی الکتریکی و جز آن نیز مصرف می شود.
ماسه تزریقی یکی دیگر از کاربردهای ماسه سیلیسی ، تزریق با فشار آنها به داخل لایه های نفت دار می باشد. در اینجا ماسه ها با فشار وارد سطح لایه بندی و درزها شده ، به نحوی که پس از برداشته شدن فشار ، ماسه ها شکافها را باز نگهداشته و نفوذپذیری لایه ها افزایش می یابد. در این مورد معمولا ماسه های سیلیسی با اندازه های مابین الکهای 16 الی 60 مورد استفاده قرار می گیرد.
سیلیسیم کاربید عبارت است از ماده ای بلوری به رنگهای آبی یا سیاه ، غیرقابل حل در آب و بسیار مقاوم که به صورت ماده ساینده ، منعکس کننده حرارت و جز اینها مصرف می شود. به این منظور معمولا از ماسه سیلیسی که حداقل 99.25 درصد سیلیس داشته باشد، استفاده می شود. در اینجا وجود مقدار کمی آهن و Al2O3قابل تحمل است (در صورتی که مقدار آن در کل مصالح یکنواخت باشد) ولی حضور موادی مانند آهک ، منیزیم و مواد فسفردار ، زیان آور و نامناسب می باشند.
ماسه شیشه ساب عبارت است از ماسه سیلیس تمیز و مقاوم ، عاری از مواد خارجی ، دانه ریز تا متوسط که برای پرداخت و سایش مقدماتی و نیمه نهایی سطوح شیشه ای بکار گرفته می شود.
ریخته گری یکی دیگر از مصارف مهم ماسه های سیلیسی کاربرد آن در ریخته گری و قالب ریزی ابزار و ادوات فلزی است. ماسه ریخته گری بسته به کاربرد آن (ماسه پشت قالب ، ماسه روی قالب ، ماسه ماهیچه ، ماسه قالب گیری مرطوب و …) از مشخصات مختلفی برخوردار است.
ویژگیهای عمومی ماسه ریخته گری به شرح زیر است: مقاومت زیاد در برابر حرارت ، ضریب انبساط حرارتی پایین ، قابلیت عبور گازها ، قابلیت انتقال حرارت ، قابلیت شکل گیری و قابلیت فروریزی و دج شوندگی. ماسه ریخته گری را می توان از ماسه طبیعی و ماسه سنگ سیلیسی و کوارتزیتی بدست آورد. در کشور ما بیش از همه از ماسه سیلیسی استفاده می شود. یادآوری می شود که در ایران هنوز استفاده از ماسه کرومیتی در ریخته گری مرسوم شده است.
با تشکر از
همراهی صمیمانه شما