ارزيابي خواص مهندسي سنگدانه هاي آهكي بمنظور استفاده در مخلوط بتن مطالعه موردي: سنگ آهك هاي استان همدان

The evaluation of engineering properties of limestone aggregates using in concrete mixture (case study from Hamedan province)

در اين پژوهش سنگ آهك‌هاي استان همدان شامل سنگ آهك‌هاي ملاير، سراب‌گيان، همه‌كسي، آبشينه، عليصدر و اكباتان به منظور توليد سنگدانه بتن مورد ارزيابي قرار گرفته‌اند. ويژگي‌هاي فيزيكي، مكانيكي و سايشي سنگ‌هاي مورد مطالعه با بافت‌هاي مختلف و نهايتاً دوام‌پذيري سنگدانه‌هاي‌ آهكي با استفاده از آزمايش سلامت سنگ با محلول‌هاي سولفات سديم و منيزيم بررسي شده است. نتايج بدست آمده با استانداردهاي مربوط به آزمايش‌هاي سنگدانه مقايسه گرديد و مناسب بودن سنگ‌هاي مورد مطالعه براي تهيه سنگدانه بتن ارزيابي شد. همچنين در اين پژوهش به طور گسترده به بررسي اثر بافت و اندازه ذرات سنگدانه در آزمايش سلامت سنگ پرداخته شده است. بدين منظور سنگ آهك‌هاي استان همدان بر اساس استاندارد ASTM C88 در 7 گروه از نظر اندازه ذارات سنگدانه طبقه‌بندي شده‌اند. بر اساس نتايج پتروگرافي، سنگ آهك‌هايي با زمينه ميكرايتي نسبت به سنگ آهك‌هايي با سيمان اسپارايتي مقاومت بيشتري در برابر محلول‌هاي نمكي از خود نشان مي‌دهند و ميزان درصد افت وزني در اين سنگدانه‌ها كمتر از 10% مي‌باشد. بعلاوه، سنگدانه‌هايي با بافت بلورين هر چه از نظر اندازه بزرگتر باشند، مقاومت بيشتري در برابر محلول‌هاي نمكي دارند و ذرات درشتر آنها براي تهيه سنگدانه بتن مناسب‌تر هستند و بالعكس سنگدانه‌هاي آهكي با بافت ضعيف (نمونه سنگ آهك همه‌كسي) هر چه از نظر اندازه كوچكتر باشند، مقاومت بيشتري دارند و در صورت لزوم امكان استفاده از آنها براي تهيه بتن وجود دارد. همچنين بر اساس نتايج خواص سايشي سنگدانه‌ها، نمونه‌ سنگ آهك آبشينه براي بتن-هايي كه در معرض تنش‌هاي ضربه اي و سايشي قرار دارند مناسب نمي‌باشد.

In this study, Hamedan province limestones including Malayer limestone, Sarab gian limestone, Hame kasi limestone, Abshineh limestone, Alisadr and Ekbatan limestones have been studied. Physical, mechanical and abrasion properties of the studied rocks with various textures have been investigated and finally the durability of limestone aggregates by rock soundness test with sodium and magnesium sulfate solutions has been considered. The obtained results have been compared with related standards and the suitability of the studied rocks as the concrete aggregates have been evaluated. Additionally, effects of texture and aggregates grain size have extensively been studied in this research. Therefore, Hamedan limestones have been classified into 7 fraction sizes according to ASTM C88 standard. Based on petrographical results, limestones with micrite matrix are more resistant against salt solutions than limestones with sparite cement and weight loss percentage in limestones with micrite matrix is less than 10%. Additionally, limestone aggregates with resistant texture are more durable against salt solutions when the fraction sizes of aggregates are coarser (groups 4 to 7) and these are suitable for civil projects. On the contrary, limestone aggregates with poor texture are more durable when the fraction sizes of aggregates are finer (groups 1 to 3) and it would be possible to use them in aggregate production on necessary occasions. Besides, based on abrasion properties of aggregates, Abshineh limestone can’t be considered as a suitable material for places under abrasion and impact stresses.