Investigation on mechanical properties of Mozdouran formation as a crushed borrow material (in Mashhad)


1 Ph.D student in Engineering geology, Ferdowsi University of Mashhad

2 Geology Department Ferdowsi University of Mashhad


Sand and Gravel is the essential material used for constructions, concrete projects, and especially for road construction. Most of the material that is required is extracted from the river bed materials and the natural sand. But these immethodical extractions have caused numerous problems in both the ecosystem and nature in a way that today, extraction of river materials is prohibited in most of the cities and countries around the world. Based on this fact, communities tend to use the crushed borrow materials. These materials present such unique features that have resulted in the replacement of river materials with alluvial borrow materials. In this study, besides the review of the sources of alluvial borrow materials in the same material extraction axis in Mashhad (Sarakhs Route), a good source of crushed materials is also introduced. Rock materials due to their unique qualities and properties, created high strength concrete and other applications of these materials  and the lifetime of these materials is also higher. In addition, the application of these materials to environmental problems in the region dramatically reduced. In this regard, in addition to the determination of the physical and mechanical properties of these materials (calcium carbonate percentage, dried and saturated samples compressive strength, water absorption, density and specific gravity, harmful substances, an alkaline reaction and Los Angeles abrasion), a mixing scheme including rounded corners and broken materials and made 7 and 28 -day strength of concrete and the slump have been measured. Test results indicate that the use of crushed limestone aggregate in concrete improves its properties.


تخم‌چی، ب، سروش، ح، 1383،  بررسی ویژگیهای ژئوتکنیک و اقتصادی آهک و ایگنمبریت سازند قم به منظور جایگزینی با منابع شن و ماسه رودخانه‌ای، اولین همایش انجمن مهندسین معدن، تهران،.
رمضانیانپور، ع.ا.، شاه نظری، م.ر.، 1384، تکنولوژی بتن، انتشارات علم و صنعت، 465صفجه، تهران.
گروه مهندسین مشاور مهر پویان، 1388، مصالح ساختمانی و دستورالعمل های اجرایی، انتشارات خدمات فرهنگی پارسه­نو، 325صفحه، تهران.
دانشفر، م. محمدی، ا.، 1385، بررسی معادن شن و ماسه رودخانه­ای و راه­های جایگزین کردن آنهـا بـا معـادن شن و ماسه کوهی، هفتمین سمینار بین­المللی مهندسی رودخانه.
صادقی، ح.، رفعتی، پ.، 1384، مصالح ساخت و آزمایشگاه، دانشگاه امام حسین(ع)، موسسه چاپ و انتشاراتتهران، 668 صفحه، تهران.
مهندسین مشاور کاوش پی مشهد، 1389، گزارش ژئوتکنیک طرح اختلاط بتن، شن شویی های جاده سرخس.
انجمن صنفی کارفرمایی شن شویی­های استان خراسان رضوی، 1389، گزارش آماری شن شویی های استان.
انجمن صنفی کارفرمایی شن شویی­های استان خراسان رضوی، 1388، گزارش آماری شن شویی های استان.
پروژه اکتشاف و پی جویی مقدماتی شن و ماسه کوهی،1380، اداره کل معادن و فلزات استان خوزستان، طرح مطالعه و اکتشاف تفصیلی معادن استان.
نشریه انجمن بتن ایران (آبا)، 1379، نشریه شماره 120، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، دفتر امور فنی و تدوین معیارها، تجدید نظر اول ، 434 صفحه، تهران.
نویل،ام.، بروکس، ج.ج.، 1378، خواص بتن، ترجمه هرمز فامیلی، انتشارات ابوریحان بیرونی، چاپ اول، تهران.
قبادی، م.ح.، حیدری، م.، رفیعی، ب.، موسوی، س.، آریافر، ن.، 1392، مطالعه خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه سنگ‌های سازندآغاجاری در شرق و جنوب شرق اهواز، نشریه زمین شناسی کاربردی پیشرفته، دوره 1، شماره 8، صفحه 21-33.
اروجی، ح.، کلاگری، ع.ا.، فردوسی، ر.، سیاه چشم، ک.، 1392، ویژگی‌های کانی‌شناسی و زمین شیمی ذخایر کائولن و آلونیت کوجنق، شمال غرب مشکین‌شهر استان اردبیل، دوره 1، شماره 10، صفحه 19-32
Menadi, B., Kenai, S., Khatib, J., Ait-Mokhtar, A., 2008, ''Strength and durability of concrete incorporating  crushed limestone sand'', construction and building materials, Elseviar, Pages 625-633.
RómelSolís-Carcaño, Eric I. Moreno, 2008 , Evaluation of concrete made with crushed limestone aggregate based on ultrasonic pulse velocity -Construction and Building Materials, Vol.22, Issue 6, Pages 1225-1231.
Shamsad Ahmad, Saeid A. Alghamdi, 2012, A Study on Effect of Coarse Aggregate Type on Concrete Performance, Springer, Vol.37, Issue 7, pages 1777-1786.
U.S. Army corps of engineers, 2002, regulatory plan for commercial dredging activities on the Kansas river.
Wu, K.R., Chen, B., Yao, W., Zhang, D., 2001, Effect of coarse type on mechanical properties of high-performance concrete, Cement and Concrete Research 31, pages 1421-1425.
Marwa Al-Ansary, Srinath R. Iyengar, 2013, Physiochemical characterization of coarse aggregates in Qatar for construction industry, International Journal of Sustainable Built Environment, Volume 2, Issue 1, June, Pages 27–40.
ASTM, 2001, Manual book of ASTM Standard Vol. 04.08 & 04.09, USA.
European Committee for Standardization, 2000, Cement: composition, specifications and conformity criteria. Part1: CommomCements,EN 197-1.
ASTM, 2000, American Society for Testing Materials: Construction, Concrete and Aggregates, Annual Book of ASTM, Vol.04.02, Philadelphia, PA.
Kenai S., Benna Y., Menadi B., 1999, The effect of fines in crushed calcareous sand on properties of mortar and concrete. In: Swamy RN, editor, International conference on infrastructure regeneration and rehabilitation ; P253-61.
ASTM, 1994, American Society for Testing Materials:Construction131, EN1097:2, AASHTO T96.
B. Mennadi, S. Kenai, J. Khatib, Abdelkarim Aît-Mokhtar, 2010, Strength and durability of concrete incorporating crushed limestone sand ,24(10):1878-87.
Wenyan Zhanga, Mohamed Zakariaa, b, Yukio Hamaa, 2013, Influence of Aggregate Materials Characteristics on the Drying Shrinkage Properties of Mortar and Concrete.
British Standard Institution, 1992, BS 882. Specification for aggregate from natural resources for concrete, London.
ACI Committee 308, 1992, American Concrete Institute Recommended practice for selecting proportions for concrete, Farmington Hills, USA.
Aminul Islam Laskar, 2011, Mix design of high-performance concrete, Applied Mechanics and Materials;174: 539-44.
British Standard Institution, 1983, BS 1881: Part 116-Method for determination of compressive strength, London.
ISRM, in: E.T. Brown (Ed.), 1981, Rock Characterization Tasting and Monitoring-ISRM Suggested Methods,  Pergamon, Oxford, 211 pp.
Shamsad Ahmad and Saeid A. Alghamdi , 2014, A Statistical Approach to Optimizing Concrete Mixture Design, The Scientific World Journal, , Vol. ID 561539, 7 pages