文摘

本研究关注的物理和化学特性的测量沙子样本Atayie, Je-wuha, Ziway(4采石遗址),Mekie(4采石遗址),和Soderie(2采石网站)进行了分析,进行不同的测试,如泥沙含量、水分含量、膨化、筛尺寸,单位重量,比重,水吸收,有机杂质测试。在进行这些测试,结果从Atayie沙子样本,Je-wuha, Alagie, Bosat Fokie网站满意100%测试标准要求。同样,Kiera和Atie情夫砂样品满足90%测试要求而Lolie basuma砂满足80%的测试需求和Endala chebie满足70% 10测试各自的需求。然而,从Langano沙子样本的结果,戈蓝,Melka预Jelo, Dehera Degaga满足50%以下的测试中10个测试参数。

1。介绍

建筑业在埃塞俄比亚提供了各种各样的建筑,从房子到高楼大厦,交通和通信、水结构、道路、能源建设、构建其他物理基础设施建设。这些建设项目结构部分与更大的质量要求和不同大小的负荷设计混凝土(1,2]。混凝土是建筑材料混合产生的细和粗骨料、水泥、水和添加剂。天然砂和河沙是混凝土的主要生产聚合材料和块。现代和传统的混凝土力学性能产生了砂的产品也都依赖于特征背后的经济储蓄问题[3]。然而,强度(抗压和抗弯)和耐用性方面预计将测试和分析实验的质量检查机械、物理和化学性质4,5]。研究成果通过检查砂的特点是最重要的成功实现项目可接受的混凝土强度(6,7]。Kasalya和他的朋友(2022)进行了比较研究四种不同的采石场的砂块生产不同成分的比例为0%,33.3%,66.67%,100%,认为可以通过较小的成本和合理的收益。骨料,砂和粗约65 - 75%的体积混凝土检查砂的特点和研究结果是最重要的,起着至关重要的作用在建设项目的成功实现可接受的混凝土强度和耐久性8,9]。细集料中粗骨料(S / A)比,亭林的研究调查,52%的总占领被沙子覆盖和S / A比值可以改善产品的粘结能力提高粗糙度和力量(10,11]。事实上,增强材料的生产(如;混凝土)有界问题的正确混合过程的聚合和胶凝材料(12]。Sand-related测试;环境条件,形成砂和测试物理和化学性质的砂可以讨论有良好的信息为用户手册的准备,检查表生产,指导建设工作(8,13]。这是一个普遍事实,混凝土抗压强度的增加成正比的和易性,如果和易性下降,比重下降,然而,总隔离上升,反之亦然(14]。另一方面,这些目标的成就总是受到各种因素的制约。在这些因素中,一个是缺乏正确使用沙子来确定测量。在建设是影响砂:(我)自然形成的砂采石的地区(2)采石的方法及其分级规模所需的工作性质。(3)物理性质和化学性质的沙(9,15]。

考虑上述因素,这项提案将是一个设计比较最好的质量通过研究砂砂在每个采石区域的详细特征。天然河沙是一种不可再生资源,这是一个令人担忧的事实不应该被忽略(16,17]。使用适当的建筑材料是一个至关重要的问题正确的类型的结构以最低的成本。土壤稳定的成功取决于土壤测试地点,因为土壤的品质有很大的差异,在某些情况下,即使是在一个位置(3]。

2。问题的陈述

托雷斯和他的朋友们的研究发现,由于生活方式的变化和发展基础设施,骨料开采自1950年代以来已迅速增加(3,11]。同样,出砂是不可取的,需要工程师关心最小化成本和提高产品的质量。两个因素,如颗粒强度和流体流动会影响砂的趋势(16]。理解这个全球性问题,一些研究者试图取代砂替代材料部分的比例(Ozioko Ohazurike, 2020)。

沙花很大一部分在混凝土生产和强烈影响的新拌混凝土和硬化特性,混合比例,结构服务期间,耐久性,和经济。使用正确的类型和质量的重要性的沙子在亚的斯亚贝巴不是研究了砂的质量,还有巨大差距/缺乏明确的砂的物理和化学性质的信息。

3所示。研究目标

本研究的主要目标是确定哪些砂质量好比较沙的字符或物理性质主要采石亚的斯亚贝巴的周边地区。还需要显示不同的考虑在研究砂的特点,影响砂的化学和物理性质,了解最质量砂为所有用户通过比较研究结果的沙子从采石领域,把一个重要的解决方案的选择砂填补这一市场空缺。

4所示。工作范围

本研究地址不同的沙子样本的实验室测试和结果讨论和比较根据(1,18- - - - - -21]。标准和埃塞俄比亚标准:砂在其物理和化学性质测试数据与实验室检测提供基本功能补充沙子给响应所需的质量建模。这些基本特征包括泥沙含量、模量、含水量、筛分粒度分析、容重、比重、有机杂质的沙子(图1)。

5。研究方法

这对物理和化学特征研究[22,23沙子在亚的斯亚贝巴的通过不同的学习任务。最初,提出后,它开始通过收集沙子Atayie样本,Je-wuha, Ziway(4采石区域),Mekie(4采石区域),和Soderie(2采石地区)。在样本收集(图2和表1),不同专业像当地直辖市长,当地矿业和能源官,建筑师,工程师,和有经验的人帮助我们采取或为每个站点收集正确的代表性样本,和随后的抽样技术标准采样系统。运送样品也是保持好处理来保护任何损失,因为天气条件对长距离和运动的影响。可能的相关书面文件和标准可以被审查的文学研究。所有测试关于各自的程序、材料和设备在尔达瓦大学进行。大部分的测试进行了施工工艺和管理实验室的房间,但是有机杂质的沙子在化学工程系实验室检查房间由于其基本原料的需求(hydro-oxide钠)和适当的保护。进行分析、讨论和比较的结果,我们使用适当的ASTM, AASHTO, BS,埃塞俄比亚的标准。

6。网站描述

7所示。调查与分析

7.1。泥沙含量测试

安装7.1.1。现场试验和实验室测试结果

7.1.2。淤泥的讨论内容的结果

泥沙含量限制根据ASTM C 33 - 86,目的地ASTM d - 2419,埃塞俄比亚的标准。如果淤泥内容超过一个值的3% - -5%和6%,分别建议洗砂或拒绝。比75 -粒子细μ米筛骨料中可能存在不同的形式。他们可能分散聚合的形式粘土,淤泥或石屑。罚款或淤泥的存在降低了混凝土的渗透性。此外,过度的淤泥导致减少和易性,提高混凝土的收缩,减少携入的空气含量。根据上面的限制和泥沙含量的影响,砂的研究领域,如Ataye Je-wuha, Ziwayalagie, Ziway Lang-ano-Lolie basuma, Ziway Endala chebie, Mekie Mel-ka-Kjelo, Mekieatie情夫,Mekiekeira, Soderie bosat fokie可以使用没有任何困难和任何修改,因为这些金沙满意淤泥完全和容忍部分内容标准。一些采石地区砂中发现Ziway langano, Mekie戈蓝,和Soderie Dehira潇洒的需要使用洗后或者不可能被拒绝作为他们的泥沙含量大于6%以上最大限度地在实验室和现场测试的淤泥内容(数据3和4)。

7.2。含水率的沙子

7.2.1。结果与讨论砂的含水量

如图(图5),有效的水/水泥比率和自由内容可以由砂的含水量。细骨料时干燥或含水量较低,砂颗粒迅速得到涂层与水泥浆和需要高的水/水泥比例混合设计。另一方面,砂的水分含量是重要的计算所需的水量设计的水/水泥比率。根据含水率测定ASTM C 127, 70 C, 128 C, 566 C, 255年AASHTO T,细骨料一般会有水分内容需要SSD在0.2% - -2%的范围,自由水的内容通常会从2%到6%不等,细骨料能保持最大含水率约为2% - -8%。基于上述描述和水分含量的结果,从Atayie砂开采出来,我Wuha, Alagie, Lolie Basuma, Atie情夫,戈蓝,凯拉,Bosat Fokie已满足上述正常自由水含量标准。然而,langano的结果,dehira潇洒的,和Mel-ka-Jelo表明,砂含水率高于标准的限制(> 8%),这些沙子样本并不建议设计他们的水/水泥比不考虑他们的含水率。结果表明,砂样品Endala Chebie含水率为0.4%,在0.2%和2%之间。这意味着这沙子必须改变SSD条件对任何混凝土结构在使用前混合。

7.3。单位重量的沙

7.3.1。单位重量分析的结果和讨论

细集料的体积密度和单位重量(数字6和7)是需要填补容器指定的单位体积。细集料的体积密度常用在正常体重混凝土从1200 to1750公斤/米³。根据标准ASTM c29 / AASHTO T19,从沙子样本Ataye代表我们的测试结果,我——wuha Alage, Endala chebie, Lolie basuma, Melka预jelo, Atie情夫,戈蓝,Bosatfokei满足标准的单位重量的细骨料压实容重条件。然而,在休息的情况下Dehira潇洒的和Langano沙子压实容重,这些砂不满足正常的单位重量限制宽松和压实条件。然而,Langano Dehira潇洒的戈蓝,Melka预Jelo满意是重量轻砂砂的减肥方法,但Langano Dehira Degaga满足这两种方法的光金沙的单位重量。松未压实的单位重量的测量细骨料中描述ASTM C 1252,戈蓝的沙子和Melka预果冻没有满足单位重量标准限制宽松的条件,这是因为砂颗粒之间的空隙的存在。

7.4。膨胀的沙

7.4.1。结果与讨论膨胀的沙子

细集料的膨胀量随粒子的水分含量和分级。因为大多数细骨料交付病情转储,宽变化可能发生混合配料的数量如果批处理。出于这个原因,测试沙子的膨胀的良好实践一直青睐重砂的膨化效果的聚合和调整配比。根据上述膨胀沙子结果,Alagie, Je-Wuha, Atayie, Bosat fokie代表沙最可接受的比例的膨胀。这意味着金沙从这些网站有隐含的最小空隙度最低膨胀(< 5%)。然而,当我们看其他样本的结果,他们有一个高的膨胀量百分比显示的存在较高的砂颗粒之间的空隙度(见图8如上图所示)。因此,建议高度考虑孔隙的数量会导致减少样品的体积/测量和确定所需的额外砂取代砂的缩小体积。

7.5。筛分分析

7.5.1。从上面的结果讨论具体的生产

如上所示的表2和图9筛分粒度的讨论,具体根据ASTM c33和埃塞俄比亚标准或AASHTO 6 - 93:沙子je-Wuha等级,洛拉Basuma和Bosat Fokie满足100%的所有标准要求筛大小。Atayie满足大多数标准几乎85%以上,但其大小筛分粒度4.75毫米是低于标准尺寸的限制,这应正确考虑这大小或等级的沙子是非常重要的,因为它的粗颗粒4.75毫米以上8%左右。在同样的事情,Alagie和Atie-Leman不满足标准筛分粒度的1.18毫米和600μm以更大的规模确定的值。Langano砂满足大多数筛标准(57.1%),但它有砂颗粒高于9.75 mm筛和细粒子低于300μ米和150μ米筛与标准。同样,沙子Endala chabi比600年粗μ根据标准的m级。Mekie凯拉和soderie dehiera degaga也有粗砂颗粒9.5毫米以上。一般来说,除了Mekie MelkaJalo和Mekie戈蓝,沙子样本满足筛分分析标准50%以上。当我们正在筛的结果1.18毫米,600μ米、300μ米,150μ米,Mekie Mel-ka-Jalo和Mekie戈蓝高精细砂比标准确定。这意味着,这两个网站金沙不满足筛标准(包括满意42.8%≤50%),不建议使用这些砂混凝土生产。

是7.5.2。从上面的结果讨论砂浆生产

筛分粒度讨论砌筑或砂浆按ASTM C: 144 - 99:年级沙子样本取自Alagie满足所有标准要求砂浆工作筛大小100%,而两个Mekie Melka预Jalo Atie-Leman满足标准几乎85.7%以上。一样,Soderie、Bosat-fokie Ziway, Lolie Basuma, Je-wuha满足筛分粒度的确定标准71.3%,虽然Mekie Kiera, Mekie戈蓝,砂浆材料生产和Atayie满意57.1%。当我们筛分析的结果看,两种Mekie戈蓝和Soderie dehera degaga砂高细粒级砂比较标准的确定。这意味着从这些网站油砂开采出来没有满足筛标准砂浆(满足28.6%≤50%)。同样,沙子Endala chabi满足筛分分析标准低于50% (42.8%)。因此,这三个样品有填补标准低于50%,这些砂砌筑砂浆生产不推荐使用。

7.5.3。讨论砂的细度模数

根据ASTM指定C 33,砂的细度模数不得少于2.3,不超过3.1。然而,根据埃塞俄比亚标准。3.201 CD,砂的细度模数不得少于2和超过3.5±0.2的公差。进行分析,如果砂的细度模数是2.0 - -2.6,沙子是细沙,如果是在2.6和2.9之间,沙子中,如果在2.9和3.5之间,它是粗砂。然而,如果细度系数大于3.5,FM > 3.5,沙子是不能接受的。在我国,根据埃塞俄比亚标准和砂的细度模数以上结果看,沙子样本从Alagie Langano, Atie-Leman,和Kiera满足标准类的细沙子,虽然Je-wuha的沙子,Lolie-basuma, Dehera潇洒的,和Bosat fokie满足标准中粒砂类的。同样,Atayie的沙子和Endala chebie满足粗砂的类。其余砂样品(Melka-jello沙子,戈蓝)不满足任何类在埃塞俄比亚和ASTM标准。结果意味着金沙的两个样品是更好的比预期的需求。

7.6。比重

7.6.1。讨论特定的重力和吸收

根据ASTM C 128 D和854埃塞俄比亚ES.CD标准₃的比重限制.201细沙决心在2.4和3.0之间。吸收,根据ASTM C 70 C 566年AASHTO T 255标准的细骨料,意味着倾向于获取水和它可能对一个可接受的范围从0.2%到4%吸收趋势。容重是用来计算占用的体积等各种混合骨料混凝土。正如上面给出的结果(图10)、砂取自Langano MelkaJelo,戈蓝,和Deheradegaga不满足标准规定的大部分比重(SSD),大部分比重(烘箱干燥)和吸收。异常,Mel-ka-Jelo并不满足Lolie-basuma明显比重和砂具有较高的吸收能力高于标准的限制。其余的七(7)砂样品结果表明,他们满足所有比重和吸收正常标准的限制。

7.7。有机杂质的沙

7.7.1。讨论有机杂质的金沙

根据指示,如表所示(表之上3和4和图10)C 40-04或者ASTM C 0040 - 04标准,当一个样本进行此测试程序,生成一个颜色深比标准的颜色,或有机板3号(加德纳颜色标准11号),测试下的细骨料应考虑可能包含有害的有机杂质。建议进行进一步测试之前批准使用的细骨料混凝土和其它建筑结构。从上面的结果,因此,大多数金沙色板数小于或等于板3号。这意味着有人可以用沙子没有任何担心的杂质含量高。另外两个砂样品(Endal chebi和MelkaJello金沙)有不洁的颜色指标4的数量大于3。有机杂质的存在细砂影响混凝土凝结时间、创建开花,存款的白色盐混凝土结构表面,和钢筋的腐蚀。因此,建议进行进一步测试的金沙减少杂质的内容用不同的外加剂或其他有机杂质减少使用施工之前。

8。总结的测试

9。结论

在埃塞俄比亚,尽管政府和人民深入参与国家的重建和发展,建设项目活动是有限的,需要专业的研究。从我们研究砂的特点和如上广义表5,下面的结论是基于研究的要点。(我)筛分粒度分析确定的等级大小砂合规的粒度分布与适用的规范要求,发展关系对孔隙度和包装,确定砂的区域等级类型。细度模数的测量是分级沙子代表所需的质量平均大小筛沙级配以来最大的混合比例对和易性的影响。有机杂质的沙子是有害的物质的量和测试让我们确定杂质含量的可接受性标准颜色指示器板不要耽延的设置和硬化混凝土或砂浆的强度的影响。(2)单位重量的沙子是给定的重量体积的测量和显示体积砂会占据在混凝土和包括固砂颗粒和它们之间的空间。物质的比重之间的比率是物质的重量,同样体积的水来确定粒子的吸水能力和渗透。(3)淤泥内容细粒子的数量自然砂淤泥内容和测试是用来确定细粒子和测量满足的程度。砂的水分条件是指孔隙水的存在,表面的砂颗粒,它决定了一致性的固体内容粘贴,粘贴内容的混合,产生最大的固体含量可能与给定的材料。膨胀的沙子交付转储条件下的砂宽变化可能发生混合配料的数量如果批处理。

一般来说,有不同的砂的特点,需要他们自己的独立测试和标准。然而,主要的和最重要的测试是检验本研究的样本研究。如上述讨论和表所示,沙子Atayie网站,Je-wuha, Alagie, Bosat Fokie满足100%所有测试标准。同样,Kiera Atie-Leman沙子样本满足90%的测试要求,而Loliebasuma砂满足90%测试和Endala chebie满足70%测试中10测试各自的需求。然而,从Langano沙子样本的结果,戈蓝,MelkaJelo, Dehera Degaga满足50%以下的测试中10个测试参数。这意味着那些金沙需要不同专业的测量对于他们的特征或接近被拒绝如果有人不能阻止他们失败的性格。

10。建议

本研究,我们进行了许多障碍,我们花时间,成本,和精力。研究者的建议是:用最合适的砂为不同的工作在此基础上研究发现和使用适当的校正测量失败的人物沙子的自然条件。此外,给予适当的关注在采石和运输沙子与优质客户,保持non-exertion任何影响是非常有用的沙子没有失去其自然特征和可能的措施在必要时申请失败的属性。进一步研究有机杂质、地质特征、环境因素和化学复合内容的沙子非常值得推荐的人员。一般来说,所有人民都把自己的角色负责技术和建筑行业的发展在我国,埃塞俄比亚。尤其是现场专家和院士预计将参与调查的新技术和减少弱使用可用的资源和技术使用各自不同的技能,知识,和其他性能。

数据可用性

总结实验调查的数据用于支持本研究的结果中包括这篇文章。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究没有收到任何资金,但雇主的一部分,尔达瓦大学。