تقریباً سه چهارم حجم بتن متعارف را سنگدانه‌ها  تشکیل می‌دهند که شامل مصالحی نظیر شن، ماسه، سنگ شکسته یا روباره آهن گذاری سرد شده در هوا می‌باشند. بدیهی است ماده متشکله‌ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می‌دهد، باید نقش مهمی‌در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. به علاوه، به منظور حصول خصوصیات ویژه نظیر سبکی، عایق حرارتی با پرتوگیری غالباً از سنگدانه‌هایی که به صورت ویژه برای‌ایجاد‌این خواص در بتن ساخته شده‌اند، استفاده می‌شود. ویژگی‌های سنگدانه‌های مذکور و بتن‌های ویژه در ادامه ارائه شده است.

 

نقش سنگدانه‌ها در بتن

سنگدانه‌ها در بتن تازه (خمیری)

هنگامی‌که بتن تازه مخلوط می‌شود، سنگدانه‌ها در حقیقت در خمیر متشکل از سیمان، آب و حباب هوا معلق هستند. چگونگی رفتار‌این مخلوط معلق (یعنی بتن خمیری و تازه)، مانند سهولت ریختن بتن بدون‌ایجاد جداشدگی که منجر به کرمو شدگی یا عریان شدن ماسه‌ها می‌گردد، به طور جدی تحت تأثیر انتخاب مقدار، نوع و دانه بندی سنگدانه‌ها قرار دارد. بسته به طبیعت سنگدانه‌های مصرفی، توازن مناسبی بین سنگدانه‌های درشت و ریز لازم است تا قابلیت حمل، شکل پذیری و عدم جداشدگی (که همه با عنوان کارآیی بیان می‌شوند) حاصل گردد. هدف از تعیین نسبت‌های اختلاط بتن دستیابی به رفتار بهینه اجزای بتن تازه و سخت شده است. روش تعیین‌ این نسبت‌ها در قسمت های دیگر این سایت بیان شده است.

سنگدانه‌ها در بتن سخت شده

سنگدانه‌ها در بسیاری از ویژگی‌های بتن سخت شده، دخیل هستند. خمیر چسباننده‌ای که مقاومت کسب می‌کند و بتن را یکپارچه نگه می‌دارد، حاصل ترکیب شیمیایی آب اختلاط و سیمان می‌باشد و جزء متشکله اصلی بتن است.‌این خمیر سخت شده متشکل از سیمان، آب و حباب هوا به تنهایی به عنوان ماده ساختمانی (جدای از قیمت زیاد آن) بسیار نامطلوب می‌باشد. چنانچه خمیر با میزان آب بتن‌های متوسط مورد استفاده قرار گیرد، بایستی ۲۵ تا ۳۴ کیسه سیمان در هر مترمکعب مصرف شود که حاکی از پُرهزینه بودن آن می‌باشد. پس از سخت شدن اولیه خمیر و به هنگام خشک شدن، جمع شدگی شدیدی اتفاق می‌افتد (مگر‌اینکه خمیر به وسیله سنگدانه‌ها احاطه شده باشد). سطوح خارجی خمیر بر ار تبخیر سطحی زودتر خشک می‌شوند و اختلاف میزان جمع شدگی سطوح خارجی و قسمت‌های داخلی غالباً منجر به ترک خوردگی می‌گردد. با حضور سنگدانه‌ها سطح تماس وسیعی برای چسبیدن سطوح خمیر و سنگدانه فراهم می‌شود. سختی سنگدانه‌ها موجب کاهش قابل ملاحظه تغییر حجم بتن می‌گردد. شکل زیر رابطه بین نسبت میزان جمع شدگی بتن به خمیر را با افزایش میزان سنگدانه بتن نشان می‌دهد.

بیشتر بخوانید  انواع و مشخصات سنگ های مورد استفاده در بتن

با میزان سنگدانه معمول که حدود ۷۵% حجم مطلق بتن است، جمع شدگی بتن تنها یک دهم جمع شدگی خمیر می‌باشد. لذا استفاده از سنگدانه نه تنها اقتصادی است بلکه ضروری نیز می‌باشد.

در بعضی موارد، دوغاب‌های سیمان که حاوی سنگدانه نیستند یا مقدار آن اندک است، در کارهای زیرزمینی که امکان خشک شدن شدید وجود ندارد، با موفقیت مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین هنگامی‌که امکان خشک شدن وجود دارد، نظیر دوغاب ریزی اطراف فولادهای پیش تنیدگی در اعضای پیش تنیده پس کشیده از مواد منبسط شونده برای جبران جمع شدگی استفاده می‌شود.

در نتیجه سنگدانه‌ها نقش پُرکننده ندارند که برای کاهش خمیرگران سیمان و آب و اقتصادی تر کردن بتن مورد استفاده قرار گیرند. اقتصاد مهم است، لیکن دستیابی به کارآیی مناسب در تن تازه، به انتخاب صحیح سنگدانه‌ها بستگی دارد.‌این انتخاب همچنین برخواص بسیار مهم بتن سخت شده نظیر پایداری حجمی، وزن واحد حجم، مقاومت در برابر شرایط مخرّب محیطی، مقاومت، خواص حرارتی و لغزندگی رویه بتنی تأثیر می‌گذارد عوامل مذکور در‌این قسمت به طور کامل مورد بحث قرار خواهند گرفت.

رابطه نسبت جمع شدگی بتن (s) به جمع شدگی خمیر (s0) با میزان سنگدانه بتن(1)
رابطه نسبت جمع شدگی بتن (s) به جمع شدگی خمیر (s0) با میزان سنگدانه بتن(۱)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Share via
Copy link
Powered by Social Snap