یکی از روش های تهیه دانه های سبک استفاده از کوره گردان است .وقتی برخی از انواع رس با دانه هایی به ریزی صفر تا دو میکرون در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد در این کوره ها حرارت می بینند ،گازهای ایجاد شده در داخل آنها منبسط می شوند و هزاران سلول هوای ریز تشکیل می دهند .با سرد شدن مواد ،این سلول ها باقی می مانند و سطح آن ها سخت می شود .
مهمترین ویژگی های لیکا عبارتند از :
وزن کم ،عایق حرارت ،عایق صوت ، باز دارنده نفوذ رطوبت، مقامت در برابر یخ زدگی ،تراکم ناپذیری تحت فشار ثابت و دائمی ،فساد ناپذیری ،مقاومت در برابر آتش و PH نزدیک به نرمال .
وزن کم این دانه ها و در نتیجه هزینه حمل پایین آن باعث شده است تا از لیکا در پر کردن فضاهای خالی استفاده شود .در کاربرد های خاص نظیر زیرسازی ساختمان و تسطیح و شیب بندی بام ،خواص عایق حرارتی و دوام لیکا مشخصات فنی مناسبی برای آن فراهم می کند .
در راهسازی نیز از تراکم ناپذیری لیکا برای کنترل نشست پلاستیک بستر های سست استفاده می شود .همچنین جذب آب مناسب ،تخلخل و دوام لیکا آن را برای کشاورزی بدون خاک مناسب ساخته است . همین خواص باعث شده است تا در تصفیه فاضلاب های خانگی از فیلتر های ساخته شده از لیکا استفاده شود.
ویژگی های بتن لیکا
خواص لیکا باعث شده است تا در بتن سبک لیکا کاربردهای فراوانی داشته باشد . مهمترین ویژگی های بتن لیکا عبارتند از ،وزن کم ،سهولت حمل و نقل ،بهره وری بالا هنگام اجرا ،سطح مناسب برای اندود کاری ،مقاومت و باربری در شرایط خاص ،عایق حرارت ،مقاومت در برابر آتش ،عایق صدا مقاومت در برابر یخ زدگی ،بازدارندگی در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهکی .
متناسب با وزن و مقاومت مورد نظر از بتن سبک لیکا به عنوان پر کننده ،عایق و یا باربر استفاده می شود . بتن لیکا می تواند درجا ریخته شود و یا به صورت بلوک ،اجزای ساختمانی و سایر قطعات پیش ساخته به کار رود . در هر مورد متناسب با کاربرد و روش اجرا از دانه بندی های مناسب لیکا استفاده می شود .
بتن های پرکننده و عایق اغلب در پی سازی و زیر سازی ساختمان ،شیب بندی کف و بام ،بلوک ها یا اجزای دیوارهای جداکننده و محیطی غیر باربر به کار می روند .
در حالی که از بتن های سبک سازه ای – که البته عایق نیز خواهند بود – در ساخت اجزای مقاوم نظیر بلوک های باربر ،پانل های دیواری و سقفی مسلح و نیز اسکلت بتن مسلح ساختمان ها استفاده می شود .قابل توجه است که به دلیل الزامات مقاومت و دانه بندی ،تنها با استفاده از دانه های لیکا می توان در ایران بتن سبک سازه ای ساخت .
اندازه کاربرد
(لیکای درشت )بادامی 10-20mm پی ،پرکننده سبک،تولید بلوک کف ،عایق سازی کف ،سقف عایق سازی ابنیه تسطیح بام ،زیر سازی ساختمان ،زهکشی
(لیکای متوسط)نخودی 3-10mm تولید بتن سبک لیکا ،تولید بلوک ،دال و اجزای ساختمانی ،زیر سازی ساختمان
لیکاری ریز و بسیار ریز 0-3mm تولید بلوک ،دال و اجزای ساختمانی تولید بتن سبک ،تولید اندود و ملات لیکا
جدول کاربردهای لیکا بر حسب اندازه دانه ها
لیکا در راه سازی
دانه هاى لیکا که وزن فضایى آن در طیف دانه بندى از 0 تا 25 میلى متر بین 300 تا 600 کیلوگرم بر متر مکعب است و همچنین به دلیل هدایت حرارتى کم در حد %9 تا 0.101 W/m.k و خاصیت زهکشى بالا ، کاربردهاى مفیدى در امور راهسازى دارد.
وزن فضایی کم
کنترل نشست
در خاک های رسوبى ضعیف و تراکم ناپذیر ، بار خاکریزى یکى از عوامل مهم تحکیم و نشست خاک است. میزان نشست به تناسب ارتفاع خاکریزى و خواص تحکیم پذیرى خاک میتواند در هموارى ، عملکرد و دوام راه بطور جدى مشکل آفرین باشد. علاوه بر بار ناشی از خاکریزى ، پرکردن ترانشه ها و کاهش سفره هاى آب زیرزمینى نیز مى تواند موجب نشست خاک بستر راه گردد.استفاده از لیکا به دلیل وزن فضایى کم از یک طرف باعث سبک شدن خاکریز جاده و به دلیل حجم فضایى بیشتراز خاک از جانب دیگر موجب کاهش تراکم و نتیجتأ عامل مهمى در کنترل نشست و تحکیم خاکریز به شمار مى رود. بار وارده بر زیر اساس ناشى از پرکردن ترانشه ها و کاهش سطح آب زیرزمینى موجب نشست غیر یکنواخت مى گردد که با کاربرد لیکا میتوان این نشست را به مقدار زیادى کاهش داد .
پایدارى خاکریزها
بار وارده به زیر اساس باعث گسیختگى لایه هاى خاک و خرابى خاک ریزى روى خاک هاى ضعیف گردد. بار خاکریزى روى بستر راه را مى توان با استفاده از لیکا کاهش داد تا پایدارى خاک تأمین گردد.
عایقکارى یخبندان
کاهش آسیب یخ زدگى
یخ زدگى زیر اساس در اثر نا همگونى زیر اساس، سنگ ها و نقاط بالاى عمق نفوذ یخبندان در سنگ و نیز در اثر جریان آب در زیر اساس روی مى دهد.در زمان ذوب یخ ها، آب حاصل از ذوب یخ با خاصیت نفوذپذیرى باعث کاهش ظرفیت باربرى زیر اساس و لایه هاى جسم راه مى گردد.با عایق کارى جسم راه با لیکا ، اثرات یخ زدگى جاده و آسیب هاى ناشى از آن و نیز کاهش ظرفیت باربرى در اثر ذوب یخ از بین مى رود. عایق لیکا در لایه هاى جسم راه قرار مى گیرد و مقاومت آنها را در برابر یخ بندان به دلیل ظرفیت عایق حرارتى بالاتر نسبت به دانه هاى سنگى ، افزایش مى دهد
تسطیح تورم یخبندان
با پوشش عریض ترى از یک لایه لیکا با ضخامت کمتر به عنوان بخشى از روسازى مى توان از تغییرات طبیعى موثر که موجب تورم طولى و عرضى ناشى از یخبندان مى گردد جلوگیرى نمود.
کاربرد لیکا به عنوان زهکش
با استفاده از لیکا و انجام زهکشى موثر لایه هاى روسازى مى توان از افت باربرى آن در اثر ورود آب جلوگیرى شود و ظرفیت باربرى مطلوبى را در طول عمر راه تامین شود.به دلیل خواص مطلوب انتقال آب، لیکا به عنوان مصالح پرکننده و هدایت کننده آب در کانال هاى زهکش مورد استفاده قرار مى گیرد.به هدایت مستقیم جریان آب زیرزمینى توسط یک لایه لیکا با شیب ملایم به کنار جاده، خسارت یخبندان و افت ظرفیت باربرى جاده حذف مى گردد.
نتیجه گیرى
با توجه به ویژگیهاى لیکا و از آن جمله وزن فضایى کم، زهکشى، عایق بودن، موئینگى کم، دوام، مقاومت در برابر تغییر شکل و ظرفیت باربرى کافى ، کاهش رانش دیوارهاى حایل پل ها و شیروانى ها همراه با اجراى صحیح مى توان بسیارى از مشکلات راه سازى را حل و ایمنى و دوام آن را تضمین شود
کاربرد رس منبسط شده درراه سازی
رس منبسط شده به دلیل وزن کم ، هدایت حرارتی کم ، زهکشی بالا و ... می تواند در کارهای خاکی، راهسازی ، تونل و راه آهن مورد استفاده قرار گیرد.در هنگام احداث یا بهره برداری از جاده مشکلات زیادی مانند یخ زدگی خاک های مستعد ، ورود جریان آب زیر زمینی به جاده ، تا"مین پایداری خاکریزها ، نشست ها و.... مانع حداکثر بهره برداری از جاده ها می شود . رس منبسط شده بسیاری از مسائلی را که در راهسازی رخ می دهد حل کرده باعث افزایش کارایی جاده می شود. در این مقاله به برخی از موارد کاربرد رس منبسط شده در راهسازی اشاره کرد
1- وزن فضایی کم :
الف : استفاده از لیکا در کنترل نشست به دلیل وزن کم
در خاکهای رسوبی ضعیف و تراکم پذیر ، بار خاکریزی یکی از عوامل مهم تحکیم و نشست خاک می باشد.میزان نشست بستر به ارتفاع خاکریزی ، عمق لایه ضعیف و خواص تحکیم پذیری خاک می تواند در همواری ، عملکرد و دوام راه به طور جدی مشکل آفرین باشد. علاوه بر بار ناشی از خاک ریزی ، پر کردن ترانشه ها و کاهش سطح آب زیرزمینی نیز می توانند موجب نشست خاک بستر راه گردد.تغییرات لایه های زیرین و تغییر باربری بستر جاده در فواصل کوتاه ، موجب نشست های موضعی در راه می شود . نشست های غیر یکنواخت و پله ای اغلب در محل های
زیر روی می دهند:
- اطراف لایه های ضعیف
- در محل تغییر مقاومت زیر اساس
- در ابنیه پل ها ، کانال های زهکشی و لوله ها که پر کردن کانال ها ، خاکریزی ها و یا کاهش سطح آب زیر زمینی باعث افزایش بار بر زمین گردد.
در برآورد پتانسیل آسیب ناشی از نشست های کلی و نسبی ، باید به عوامل زیر توجه نمود :
حرکت دینامیکی بر سطح راه
میدان دید راننده
عملکرد و قابلیت خسارت سازه مجاوریا نزدیک خاکریز
ترمیم نشست ها و درزها و مسائل مربوط به آن
هزینه ترمیم
هزینه تقویت بستر راه
بار ناشی از خاکریزی روی بستر راه و نیز نشست های کلی و نسبی را می توان با سبک کردن خاکریز جاده کاهش داد. اگر سبک کردن خاکریز راه کافی نباشد ، می توان مقدار بار عامل نشست را با جایگزینی لایه های ضعیف با مصالح سبک ، باز هم کمتر کرد. با توزیع بار کل ، نشست نا متقارن کاهش می یابد. توزیع کامل بار معمولا" در خاکریزهایی که یا نزدیک به سازه های بدون نشست و صلب هستند ، برای حذف نشست نسبی در مرز بین خاکریز و سازه لازم است.به علاوه بارهای اضافی وارد بر سازه ناشی از نشست زیر اساس نیز باید حذف شود.بار وارد به زیر اساس ، حاصل از پر کردن ترانشه ها و کاهش سطح آب زیرزمینی و نشست غیر یکنواخت ناشی از این بارها، با سبک کردن مصالح پر کننده و ترانشه و زیر اساس کاهش می یابد. در کناره های لایه های ضعیف خاک ، در نقاط تغییر در مقاومت جسم راه و در نقاط اتصال سازه به خاکریز جاده، تغییرات خطرناک و جدی نشست ها را می توان با لنزهای نازک رس منبسط شده اصلاح نمود. در نتیجه بار وارد بر بستر راه به خاطر تغییرات شیب سطح جاده تا محدوده مجاز کاهش می یابد. غالبا" استفاده از لیکا در تقویت بستر راه لزومی ندارد. در بسیاری از مسائل ، ترکیبی از راه حل هایی نظیر پیش بارگذاری ، زهکشی قائم ، تحکیم عمق (با چاه های پر شده از آهک و...) و استفاده از ژئو تکستایل ها و ژئوگریدها مفید خواهد بود
ب- پایداری خاکریزها با استفاده از سبکی لیکا
بار وارد بر زیر اساس می تواند باعث گسیختگی لایه های خاک و خرابی خاکریزی جاده روی خاک های ضعیف گردد. هنگام احداث خاکریز رابررسی نمود. بار خاکریزی راه را می توان با استفاده از لیکا کاهش داد تا پایداری کافی خاکریز تامین شود.برای پایدار سازی خاکریزها علاوه براستفاده از لیکا ممکن است از روش هایی نظیر بار گزاری پله ای ، کاربرد ژئوتکستایل یا ژئوگرید و یا تحکیم در عمق استفاده گردد
2- لیکا برای عایقکاری یخبندان
الف- کاهش آسیب یخ زدگی
یخ زدگی زیر اساس به ویژه یخ زدگی های موضعی موجب آسیب هایی به صورت نا همواری سطح راه و ترک در رویه راه می گردد. یخ زدگی زیر اساس در اثرنا همگونی زیراساس ، سنگها ، تخته سنگها و نقاط بالای عمق نفوذ یخبندان در سنگ و نیز در اثرجریان آب در زیر اساس روی می دهد. قابلیت یخ زدگی زیر اساس در جایی که منطقه سنگی به خاک مستعد یخ زدگی یا از برش مستعد یخ زدگی به خاکریز مقاوم در برابر آن تبدیل می شود ، نیز تغییر می کند. در زمان ذوب یخ ها ، به دلیل آن که آب ذوب یخ باعث کاهش ظرفیت باربری زیر اسا س و لایه های جسم راه می گردد ، آسیب هایی مشاهده می شود. با عایقکاری جسم راه با لیکا ، اثرات یخ زدگی جاده و آسیب های ناشی از آن و کاهش ظرفیت باربری در اثر ذوب یخ ، از بین می رود. عایق لیکا در لایه های جسم راه قرار می گیرد و مقاومت آنها را در برابر یخ بندان به دلیل ظرفیت عایق حرارتی بالاتر نسبت به دانه های سنگی ، افزایش می دهد. با قرار دادن ضخامت مناسب عایق لیکا، یخ زدگی بستر راه به کلی حذف می شود. از نقطه نظر مسایل فنی عایقکاری ، بهتر است یک لایه ماسه زیرعایق اجرا شود.کناره های لایه عایق با ضخامت متغیر و رو به کاهش ساخته می شود تا از نشست های غیر یکنواخت در امتداد طولانی جلوگیری شود
استفاده از رس منبسط شده در عایق کاری مزایای زیر را بر دارد :
- افزایش عمق خاک مستعد یخ بندان
- جلوگیری از ورود آب زیر زمینی به جسم راه.
ب- تسطیع تورم یخبندانی با لایه لیکا
تورم طولی و عرضی ناشی از یخبندان در نقاطی که تغییرات طبیعی موثری در خاک بستر روی می دهد ، می تواند با لایه های پوششی عریض تری از یک لایه با ضخامت کمتر تسطیع گردد. لایه لیکا به عنوان بخشی از روسازی که مساله زهکشی آب جمع شده در لایه ها برطرف می کند ،اجرا می شود.
3-کاربرد لیکا به عنوان زهکش
الف – کاربرد لیکا در بدنه زهکش جاده
زهکشی موثر لایه های روسازی می تواند از افت باربری مطلوبی را در طول عمر راه تا"مین نماید.لایه های جسم راه اغلب به گونه ای زهکشی می شوند که آب تراوش یافته از لایه های زیرین (در اثر پدیده موئیدگی) صعود می کند و به طور مستقیم در امتداد لایه های راه به شیروانی های خاکریز ، جوی های کناری ، زهکشی های پوشیده یا کانالهای زهکش روباز هدایت می گردد. آبی که از کناره های جاده می آید به جوی های کناری می پیوندد. اگر لایه های راه در زیر سطح آب زیرزمینی اجرا شده باشند ، سطح آب با استفاده از زهکش های سرپوشیده پایین نگاه داشته می شود .زهکشی موثر لایه های روسازی می تواند از افت باربری مطلوبی را در طول عمر راه تا"مین نماید.لایه های جسم راه اغلب به گونه ای زهکشی می شوند که آب تراوش یافته از لایه های زیرین (در اثر پدیده موئیدگی) صعود می کند و به طور مستقیم در امتداد لایه های راه به شیروانی های خاکریز ، جوی های کناری ، زهکشی های پوشیده یا کانالهای زهکش روباز هدایت می گردد. آبی که از کناره های جاده می آید به جوی های کناری می پیوندد. اگر لایه های راه در زیر سطح آب زیرزمینی اجرا شده باشند ، سطح آب با استفاده از زهکش های سرپوشیده پایین نگاه داشته می شود
ب – کانالهای زهکش لیکا برای خشک نگه داشتن لایه های روسازی
به دلیل خواص مطلوب انتقال آب ، لیکا به عنوان مصالح پرکننده و هدایت کننده آب در کانال های زهکش مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین مقدار کافی از لیکا به عنوان عایق حرارتی لایه های زهکش و کانال های بالاتر از عمق نفوذ یخ بندان عمل می کند و در هنگام ذوب بهاری آن را خشک نگه می دارد.
4- زهکشی جسم راه
خسارت یخ بندان و افت ظرفیت باربری جاده در شیروانی ، با هدایت مستقیم جریان آب زیر زمینی توسط یک لایه لیکا با شیب ملایم به کناره جاده از محلی که آب بتواند از یک زهکش سر پوشیده یا لوله خروجی به یک جوی کناری با شیب مناسب جریان یابد حذف می گردد
در جایی که مقاطع راه در زیر سطح آب زیر زمینی باشند ، خسارت یخ بندان و افت ظرفیت باری جاده با پایین بردن سطح آب کاهش می یابد. این عمل با هدایت جریان آبی که به روسازی وارد می شود توسط کانال های زهکش لیکا در دو کناره جاده – انجام می گیرد. هنگامی که حجم آب زیاد باشد، ظرفیت زهکش ها را می توان با استفاده از لوله های پوشیده افزایش داد . عمق خشک مورد نیاز برای حذف آسیب یخبندان معمولا" عمق نفوذ یخ بندان از سطح روسازی است. اگر خاک نفوذ ناپذیر یا سنگ یکپارچه ای در زیر جاده وجود داشته باشد یا از یخ زدگی زیر اساس باعایق لیکا جلوگیری شده باشد، سطح زهکش را می توان بالاتر گرفت. جوی های پوشیده یا کانال های زهکش در بالاتر از عمق نفوذ یخ بندان با لیکا عایق می گردند.
5-جلوگیری از نفوذ مویین آب به لایه های روسازی
در خاک های مورنی با استفاده از یک لایه عایق در برابر صعود مویینه آب ، از جذب آب توسط مورن و تورم یخ بندانی ناشی از آن جلوگیری می شود . با استفاده از لیکا در این لایه عایق ، تورم یخ بندانی زیر اساس نیز کاهش می یابد. زهکشی زیر اساس جاده غالبا" زمانی که آب زیر زمینی به جسم راه جریان می یابدلازم است.جریان آب زیر زمینی باعث خسارت های موضعی به جسم راه و کاهش ظرفیت باربری راه می گردد. این خسارت اغلب در شیروانی ها و مقاطع زیر سطح آب زیر زمینی روی می دهد
6- حفاظت لوله های پوشیده از یخ زدگی و خشک نگهداشتن شیروانی ها
جریان آب زیر زمینی می تواند باعث فرسایش شیروانی ها و تشکیل لنزهای یخ شود. با قرار دادن یک زهکش پوشیده محافظت شده یایک کانال زهکش لیکا در یک شیروانی دارای یک لایه خاک نفوذ پذیر ، فرسایش شیب و تشکیل لنزها از بین می رود
نتیجه گیری
با توجه به موارد مذکور رس منبسط شده دارای خواص وزن کم ، زهکشی ، عایق بودن ، مویینگی کم ،دوام ، مقاومت در برابر تغییر شکل و ظرفیت باربری کافی می باشد. این خواص همراه با اجرای صحیح ، بسیاری از مشکلات راه سازی راحل کرده ایمنی و دوام آن را تضمین می نماید.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 14 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله لیکا چیست
