شن و ماسه و کاربردهای آن در صنعت ساخت و ساز

شن و ماسه ازجمله مصالح ارزان‌قیمت در صنعت ساخت‌وساز می‌باشد که توجه به آن می‌تواند اطلاعات کاربردی را در باب انواع شن و ماسه و کاربردهای آن خدمت شما عزیزان ارائه دهد. درواقع جالب است بدانید که ماسه‌ها و شن‌ها ازلحاظ شکل ظاهری، دانه‌بندی و ترکیبات شیمیایی به دسته‌بندی‌های مختلفی تبدیل می‌شوند که در این مقاله از وبلاگ پرشین سازه به آن خواهیم پرداخت؛ بنابراین با توجه به این مقدمه با پرشین سازه بزرگ‌ترین بانک اطلاعات ساختمان‌های در حال ساخت کشور همراه شوید تا بیشتر و بهتر بدانید.

آشنایی با شن و ماسه

در این مقاله خوب است که در ابتدا به معرفی مفاهیم شن و ماسه بپردازیم. به‌طورکلی شن ازجمله مصالح سنگی است که تقریباً قابلیت این را دارد که از هر نوع سنگ تشکیل شود. در یک نگاه کلی می‌توان اذعان نمود که معمولاً اندازه‌ای هر دانه شن بین ۲ الی 60 میلی‌متر است. لازم به ذکر است که هنگامی‌که شن‌ها دارای منشأ آبرفتی یا رودخانه‌ای باشند عموماً به شکل گرد بوده و اگر از معدن استخراج و سپس شکسته شده باشد حالتی تیز گوشه خواهد داشت.

از طرف دیگر ماسه به سنگ‌ریزه‌های خردتر از شن، گفته می‌شود. ماسه معمولاً در سواحل دریاها و رودخانه‌ها به‌راحتی یافت می‌شود. فرایند تولید ماسه نیز به‌این‌ترتیب می‌باشد که زمانی که یک تخته‌سنگ در معرض عوامل طبیعی چون باد و باران و یخ‌زدگی قرار می‌گیرد متلاشی می‌گردد و به ذرات ریز که همان ماسه است، تبدیل می‌شود. لازم به ذکر است که اندازه ماسه‌ها نیز معمولاً در سایز یک‌صدم میلی‌متر و یا دو میلی‌متر است.

انواع شن در صنعت ساختمان‌سازی

جالب است بدانید که در صنعت ساختمان‌سازی از شن استفاده‌های زیادی می‌شود و همین کاربردهای متنوع عاملی برای وجود انواع مختلفی از این نوع مصالح می‌باشد که در این بخش از پرشین سازه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم:

۱. شن طبیعی

شن و ماسه طبیعی ازجمله انواع درشت این نوع از مصالح می‌باشند که از اعماق چاه‌ها به دست می‌آیند و معمولاً در رنگ‌های قرمز و نارنجی موجود می‌باشند. به‌طورکلی می‌توان مطرح کرد که شکل ظاهری این شن و ماسه‌ها دارای شکستی تیز و زاویه‌دار بوده و مورداستفاده در بتن‌ریزی است.

۲. شن رودخانه‌ای

شن و ماسه‌های رودخانه از رودخانه‌ها به دست می‌آیند و کیفیت بسیار بالاتری به نسبت شن و ماسه‌های به‌دست‌آمده از گودال‌ها دارند. رنگ آن‌ها معمولاً سفید تا خاکستری است. شکل ظاهری آن‌ها کاملاً گرد و بدون زاویه است؛ بنابراین با توجه به همین ویژگی‌های مطرح‌شده از این نوع شن و ماسه در گچ کاری استفاده می‌شود.

۳. شن مصنوعی

به‌طورکلی می‌توان اذعان نمود که شن و ماسه‌های مصنوعی معمولاً از خرد شدن سنگ‌های گرانیت یا بازالت طی سه مرحله خرد کردن تولید می‌شوند و جایگزین مناسبی برای شن و ماسه‌های رودخانه‌ای می‌باشند. این شن و ماسه‌ها در کارخانه‌های تولید شن و ماسه و توسط دستگاه‌های مختلف سنگ‌شکن و… تولید می‌شوند. همچنین از یک نگاه دیگر می‌توان شن‌های مصنوعی را در بخش‌های کوچک‌تری نیز بررسی کرد که این نوع از مصالح شامل

• شن مصنوعی شکسته

این نوع شن از خرد شدن سنگ‌های سخت به وجود می‌آید. سنگ‌دانه‌های این نوع شن دارای گوشه‌های تیز است و مصارف صنعتی بسیاری دارد. همچنین لازم به ذکر است که خود این شن‌های شکسته نیز به انواع شکسته‌های نخودی و بادامی تقسیم می‌شوند.

انواع شن بر اساس شکل ظاهری

• خرده‌سنگ

شن‌های بسیار زبری که خرده‌سنگ هستند.

• شن‌های گرد

شن‌های گردی که دارای سطح صافی بوده که به نام‌های شن نخودی و بادامی نیز معروف‌ می‌باشند.

• شن‌های سوزنی

شن‌های سوزنی ازجمله مصالحی بوده که دارای طولی سه برابر ضخامت خود هستند.

• شن‌های پولکی

شن‌های پولکی که عرض آن‌ها بیش از سه برابر طول خود است.

انواع ماسه با توجه به منبع و محل دسترسی آن

به‌طورکلی می‌توان انواع ماسه را در دو دسته ماسه طبیعی و ماسه مصنوعی قرار دارد که ماسه طبیعی شامل انواع ماسه‌های رودخانه‌ای و بادی می‌باشد و نوع مصنوعی آن‌ها نیز طی فرایندی تحت عمل ناخالصی گیری قرار می‌گیرند.

۱. ماسه طبیعی

به‌طورکلی می‌توان این‌گونه از ماسه‌ها را به‌طور طبیعی استخراج کرده و طی این رویه هیچ‌گونه فعالیت اضافه‌ای بر روی آن‌ها انجام نداد. در همین راستا می‌توان از انواع ماسه رودخانه‌ای و ماسه‌بادی به‌عنوان نمونه‌هایی از ماسه‌های طبیعی نام برد.

۲. ماسه رودخانه‌ای

در یک نگاه کلی می‌توان ماسه رودخانه‌ای را نمونه‌ای از ماسه شسته شده در نظر گرفت. جالب است بدانید که این‌گونه ماسه‌ها ازلحاظ شکل ظاهری گردی بیش‌تری دارند و معمولاً به رنگ سفید خاکستری بوده و از کیفیت خوبی نیز برخوردار می‌باشد. لازم به ذکر است که انواع ماسه‌های رودخانه‌ای دارای سیلیکا می‌باشد.

۳. ماسه‌بادی

ماسه‌بادی از دیگر نمونه‌های ماسه‌های طبیعی می‌باشد. ساختار این ماسه به‌گونه‌ای است که در آن خاک وجود دارد و همین امر خاصیت چسبندگی آن را بالا می‌برد. به‌طورکلی استفاده از ماسه‌بادی در ملات آبی و ساروج دیده می‌شود.

۴. ماسه مصنوعی

درروش تولید ماسه مصنوعی، معادن آن شناسایی‌شده و با انجام فرآیندهایی بر روی ماسه، ناخالصی‌هایی هم چون آهک آن را حذف می‌کنند. خاک نیز ازجمله ناخالصی‌های نام‌برده در ماسه می‌باشد؛ زیرا وجود خاک در دانه‌های ماسه باعث کاهش چسبندگی سیمان و ماسه می‌شود که این امر از معایب وجود خاک در ماسه می‌باشد؛ بنابراین استفاده از ماسه‌های شسته شده می‌تواند گزینه‌ای جالب‌توجه باشد. لازم به ذکر است که در اینجا منظور از ماسه شسته شده به میزان خاک درون آن برمی‌گردد، به‌گونه‌ای که هرچه ماسه بیش‌تر شسته شود، خاک آن کم‌تر می‌شود. در همین راستا لازم به یادآوری است که از ویژگی‌های بارز ماسه مصنوعی می‌توان به مقاومت دمایی بالا این نوع از مصالح اشاره کرد.

انواع ماسه بر اساس شکل ظاهری

از دیگر مواردی که در دسته‌بندی ماسه تأثیرگذار می‌باشد، شکل ظاهری آن می‌باشد. به‌طورکلی ماسه‌ها بر این اساس به انواع ماسه گرد، شبه گرد، گوشه‌دار و مخلوط تقسیم‌بندی می‌شوند.

• ماسه گرد

همان‌گونه که از نام آن پیداست، این‌گونه ماسه‌ها از ظاهر گردی برخوردار هستند. به‌گونه‌ای که زمانی که آن‌ها را در زیر میکروسکوپ مشاهده می‌کنید از ظاهر کروی برخوردار می‌باشند. به‌طورکلی بسیاری از ماسه‌های مصنوعی در دسته ماسه‌های گرد قرار می‌گیرند. همچنین از دیگر ویژگی‌های این‌گونه ماسه‌ها می‌توان به کیفیت بالای سطحی آن‌ها اشاره کرد. همچنین ازآنجایی‌که قابلیت عبور گاز به تخلخل ماسه بستگی دارد، می‌توان گفت این‌گونه ماسه‌ها از قابلیت عبور گازی بهتری برخوردار هستند.

• ماسه گوشه‌دار

این‌گونه ماسه‌ها از استحکام بالایی برخوردار بوده و تخلخل آن‌ها نسبت به ماسه‌های گرد، کم‌تر می‌باشد. ازاین‌رو عبور گاز از درون آن‌ها کم‌تر صورت می‌گیرد. گوشه‌دار بودن این‌گونه ماسه‌ها باعث می‌شود ماسه‌ها به‌خوبی در کنار یکدیگر قرار گیرند.

• ماسه شبه گرد

به‌طورکلی می‌توان اذعان نمود که این‌گونه ماسه‌ها از ظاهر کاملاً گردی برخوردار نمی‌باشند و در برخی قسمت‌ها به‌صورت کروی و در برخی قسمت‌های دیگر گوشه‌دار هستند.

• ماسه‌مخلوط

به‌طورکلی می‌توان ماسه‌مخلوط را ازجمله ماسه‌هایی باحالت بی‌شکلی در نظر گرفت.

انواع ماسه بر اساس ترکیبات شیمیایی حاضر در آن

همان‌طور که میدانید ماسه‌ها بر اساس ترکیبات شیمیایی حاضر در آن‌ها دارای انواع مختلفی می‌باشند. به‌طورکلی می‌توان مطرح کرد که ماسه بر اساس ترکیب شیمیایی به انواع ماسه سیلیسی، ماسه زیرکنیوم، ماسه الوینی، ماسه کرومیتی و ماسه شاموتی تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه به بیان تعاریفی در این زمینه می‌پردازیم.

• ماسه سیلیسی

جالب است بدانید که ماسه سیلیسی نمونه از انواع ماسه‌هایی است که معادن آن زیاد و از قیمت مناسبی برخوردار می‌باشد. البته باید اذعان نمود که استفاده از ماسه سیلیسی برای طراحی قالب مناسب نیست، چراکه تغییر دما باعث ایجاد انبساط و انقباض در ابعاد ماسه‌ها می‌شود و همین امر می‌تواند باعث ایجاد شکستگی در قالب شود. سیلیس نمونه‌ای از مواد چند ساختاری شناخته می‌شود که در دماهای متفاوت ساختارهای مختلفی دارد. ازاین‌رو سرعت سرد شدن آن می‌تواند باعث ایجاد خواص متفاوتی شود.

• ماسه الوینی

ماسه الوینی در دسته ماسه‌های گوشه‌دار قرار دارد و ازجمله ویژگی‌های این ماسه می‌توان به وزن کم آن اشاره کرد. همچنین لازم به ذکر است که انبساط حرارتی ماسه الوینی نسبت به ماسه‌های سیلیسی کم‌تر می‌باشد.

• ماسه زیرکنیوم

ماسه زیرکنیوم از خاصیت انبساط حرارتی برخوردار می‌باشد. درواقع این مدل ماسه از مقاومت دمایی بالایی برخوردار می‌باشد و ازلحاظ شکل ظاهری شامل دانه‌های گرد و منظمی است. همان‌طور که در ابتدا نیز اشاره شد ضریب انبساط حرارتی این مدل ماسه نسبت به ماسه سیلیسی کم‌تر بوده و همین ویژگی آن را به ماده‌ای مناسب برای مواد قالب و کوره تبدیل کرده است.

• ماسه شاموتی

استفاده از این مدل ماسه برای فولاد آلیاژی بسیار مناسب می‌باشد. ماسه شاموتی دیرگداز بوده و در ریخته‌گری و بدنه کوره مورداستفاده قرار می‌گیرد.

• ماسه کرومیتی

ماسه کرومیتی در دسته ماسه‌های گوشه‌دار قرار دارد و رنگ آن سیاه می‌باشد. از ویژگی‌های این ماسه می‌توان به دیرگداز بودن آن اشاره کرد.

ملات ماسه سیمان و چگونگی ساخت آن

ملات سیمان نیز ازجمله مشتقات سیمان بوده که کاربردهای گسترده‌ای نیز دارد. در یک نگاه اجمالی می‌توان بیان کرد که کاربرد ملات ماسه سیمان در دیوارچینی، چسباندن پر کردن فضای خالی میان مصالح ساختمانی و بنایی و همچنین توزیع یکنواخت نیروی مصالح از طریق یکپارچگی که ایجاد می‌کنند، است.

همچنین به جهت ساخت ملات سیمان، ابتدا برحسب نوع انتخابی از ملات، نسبتی از ماسه و سیمان را با یکدیگر ترکیب می‌کنیم و سپس آب را اضافه می‌نماییم تا یک حالت خمیری به دست آید. درنهایت این مخلوط را برحسب نوع استفاده داخل استانبولی ریخته و با کمچه، روی سطح، اجرا می‌نماییم.

بایدها و نبایدهای ساخت و اجرای ملات ماسه سیمان

به‌طورکلی می‌توان بیان کرد که بسیاری از بناها برای کاهش هزینه، نسبت‌های گفته‌شده در ساخت ملات را رعایت نمی‌کنند این کار می‌تواند باعث کاهش مقاومت فشاری ملات تولیدشده گردد؛ بنابراین نسبت مقادیر ماسه و سیمان باید به‌درستی اعمال شود. در همین راستا نیاز به رعایت یکسری از نکات در اجرای ملات ماسه سیمان می‌باشد که شامل:

• ملات ماسه را به میزان نیاز و کم تهیه کنید چراکه پس از خشک شدن مقاومت و میزان چسبندگی آن به میزان قابل‌توجهی پایین می‌آید و هرگز نباید مجدداً از ملات خشک‌شده استفاده نمود.
• برای تولید یک ملات به شیوه‌ای اصولی دقت نمایید که حتماً از ماسه شسته یا ماسه رودخانه بدون خاک استفاده نمایید چراکه این کار به چسبندگی ملات شما کمک خواهد نمود.
• با استفاده از روش مکانیکی برای تولید این ملات می‌توانید ملات بهتر و باکیفیت‌تری داشته باشید.

کاربردهای گسترده شن و ماسه

به‌طورکلی می‌توان مطرح کرد که انواع مصارف شن و ماسه ساختمانی شامل موارد زیر می‌باشد:

• نوع خاصی از انواع شن و ماسه در راستای تولید شیشه به کار می‌رود
• از شن و ماسه به‌عنوان یک ماده قالب ریختگری فلز استفاده می‌شود
• شن و ماسه کاربردهایی به‌عنوان یک ماده ساینده در سند بلاست دارد.
• می‌توان از آن‌ها به‌عنوان ماده زینتی در محوطه‌سازی استفاده کرد.
• همچنین از شن‌های شکسته در صنعت بتن‌سازی، شیشه‌سازی و سنباده سازی استفاده می‌شود.
• شن و ماسه قابلیت دانه‌بندی کف فضاهایی که روی زمین‌ ساخته می‌شود را داشته و به جهت جلوگیری از ورود رطوبت به محیط مورداستفاده قرار می‌گیرند.
• استفاده در پی‌سازی ساختمان، ساخت مصالح پیش‌ساخته و تولید ملات در آجرچینی از دیگر کاربردهای این نوع از مصالح ساختمانی می‌باشد.

سخن پایانی

همان‌طور که تا بدین جای این مقاله از پرشین سازه همراه ما بودید، هدف از این نوشتار آشنایی کامل شما عزیزان با شن و ماسه این مصالح کاربردی و درعین‌حال ارزان‌قیمت بود که امیدواریم مفید واقع‌شده باشد.