نقش سنگدانه در بتن: هر کدام از انواع سنگدانه چه تاثیری دارد؟

نقش سنگدانه در بتن

اصطلاح سنگدانه‌ها در بتن مواد مختلفی را در بر می‌گیرد، اما در تعریف کلی به سنگ‌ها و شن‌ها (ذرات بزرگ‌تر از ۴٫۷۵mm) و ماسه‌ها (ذرات کوچک‌تر از ۴٫۷۵mm) اطلاق می‌شود. از آن‌جا که این ماده حدود ۷۰ تا ۸۰% حجم بتن را به خود اختصاص می‌دهد، شناخت ویژگی‌های آن امری مهم و ضروری است. بنابراین در این مقاله از بلاگ رامکا بر آن هستیم ضمن تبیین نقش سنگدانه در بتن، علل استفاده از آن را نیز بررسی کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

چرا سنگدانه‌ها در بتن نقش مهمی دارند؟

در پاسخ به این سؤال باید گفت، شاید بزرگ‌ترین دلیل استفاده از سنگدانه در بتن، هزینه پایین آن نسبت به سیمان باشد. این ماده که ۶۰ تا ۸۰% حجم بتن و ۷۰ تا ۸۵% جرم بتن را تشکیل می‌دهد، تا مدت‌ها تنها به عنوان پرکننده شناخته می‌شد و به تولیدکنندگان بتن کمک می‌کرد در هزینه‌های جاری صرفه‌جویی کنند.

اما با پیشرفت صنعت ساختمان مشخص شد سنگدانه‌ها فقط مواد شیمیایی بی‌اثری نیستند که به دلیل صرفه اقتصادی مورد استفاده قرار گیرند، بلکه سنگدانه‌ها با درجه دانه‌بندی مناسب نسبت به خمیر سیمان هیدراته، از ثبات، حجم بالا و دوام بهتری برخوردارند. همچنین مشخص شد بعضی سنگدانه‌ها از نظر شیمیایی فعال بوده و باعث ایجاد پیوند شیمیایی در سطح مشترک سنگدانه با خمیر سیمان می‌شوند.

بنابراین امروزه مشخص شده استفاده از نقش سنگدانه‌های با کیفیت و درجه‌بندی مناسب در ساخت بتن، علاوه بر پر کنندگی، تأثیر ویژ‌ه‌ای بر خواصی از بتن، مانند: کارایی، دوام، مقاومت، وزن و میزان جمع‌شدگی، خواص حرارتی، کشسانی، پایداری ابعادی، ثبات حجمی بتن خمیری و سخت‌شده دارد.

اندازه سنگدانه‌های در بتن

سنگدانه‌ها به دو دسته سنگدانه‌های درشت (شن) و سنگدانه‌ها ریز (ماسه) تقسیم می‌شوند. مرز جداکننده سنگدانه‌های درشت و ریز، الک استاندارد شماره ۴ با اندازه شبکه ۴٫۷۶mm است. بنابراین سنگدانه‌های عبوری از این الک، ماسه و سنگدانه‌های باقی‌مانده روی آن، شن هستند.

الک استاندارد جهت دانه‌بندی سنگدانه
الک استاندارد جهت دانه‌بندی سنگدانه

اهمیت درجه‌بندی سنگدانه

درجه‌بندی راهی برای استفاده از اندازه‌های مختلف اشیاء است تا بدین شکل، فضاهای خالی که اجزای بزرگ‌تر نمی‌توانند آن را پر کنند، با اجزای ریزتر پر شود. برای مثال فرض کنید جعبه‌ای ۲۰*۲۰*۲۰ دارید که می‌خواهید آن را با توپ پر کنید. اگر تنها از توپ‌های بزرگ برای پر کردن آن استفاده کنید، حجم بالایی از جعبه را فضاهای خالی تشکیل می‌دهد، در حالی که استفاده از توپ‌های کوچک‌تر باعث می‌شود کلیه فضاهای خالی پر شوند.

کاهش حجم فضاهای خالی با توزیع مناسب دانه‌بندی سنگدانه
کاهش حجم فضاهای خالی با توزیع مناسب دانه‌بندی سنگدانه

حال تنها کافی‌ است جای توپ‌ها را با سنگدانه‌هایی که اندازه‌های مختلفی دارند، جابجا کنید. بدین‌ترتیب شاهد یکی از مهم‌ترین نقش سنگدانه در بتن خواهید بود. در اینجا خواهید دید که در حجم‌های ثابت با ترکیب اندازه‌های مختلف سنگدانه، سنگدانه‌های کوچک‌تر در میان سنگدانه‌های بزرگ‌تر قرار گرفته و مقدار حجم آزاد کاهش یافته و بنابراین، محتوای خمیر سیمان مورد نظر کاهش می‌یابد.

از سوی دیگر توزیع پیوسته سنگدانه‌ها،باعث توزیع بهتر آن‌ها در تمام قسمت‌های بتن می‌شود. این موضوع علاوه بر بهبود کیفیت ویژگی‌های پلاستیکی بتن تازه و سهولت روانی بتن به ویژه در بحث بتن‌ریزی، باعث می‌شود در زمان انتقال تنش، بتن رفتار همگن‌تری از خود نشان دهد.

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن آرگون ARGON

مناسب برای تولید بتن در کارخانه‌ها و پروژه‌ها

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن دراگون DRAGON

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن کوانتوم QUANTUM

کاهنده آب بسیار پر قدرت، ویژه آب به سیمان بسیار پایین

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن زنون XENON

ویژه تولید بتن در بچینگ در فصل زمستان، با حفظ اسلامپ مناسب

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن رادون RADON

حفظ اسلامپ طولانی، ویژه بچینگ و بتن‌ریزی در هوای گرم

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن پالادیوم PALLADIUM

پر قدرت برای روان کردن بتن هنگام تخلیه در محل پروژه

روان کننده بتن

روان کننده بتن رلیکس RELIX

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

روان کننده بتن

روان کننده بتن فانتوم PHANTOM

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

نسبت شکل و محتوا سنگدانه

بهتر است هنگام انتخاب سنگدانه به شکل آن توجه کنید، زیرا سنگدانه‌های با بافت خشن و تیز نسبت به سنگدانه‌های کروی به خمیر سیمان بیشتری نیاز دارند. همچنین پمپاژ سنگدانه‌های تیز سخت‌تر است. از سوی دیگر سنگدانه‌های کروی شکل اگر بیش از حد کشیده و بزرگ باشند، ممکن است هنگام بتن‌ریزی و پمپاژ باعث مسدودشدن حفره‌ها شوند. بنابراین مطمئن شوید سنگدانه‌هایی که انتخاب می‌کنید، بسته به نوع بتن‌ریزی دارای شکل و اندازه‌ی مناسبی باشند.

انواع سنگدانه‌ها بر اساس شکل
انواع سنگدانه‌ها بر اساس شکل

ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی سنگدانه

از آن‌جا که سنگدانه‌ها حجم بالای بتن را تشکیل می‌دهند، داشتن ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی مناسب در بهبود کیفیت بتن نقش مهمی دارد. بنابراین میزان سختی و مقاومت سنگدانه در برابر عواملی مانند چرخه‌های ذوب و یخبندان، عدم واکنش‌پذیری قلیایی و مقاومت سایشی، نقش بسیار مهمی در دوام و مقاومت نهایی بتن خواهد داشت.

عدم توجه به هر یک از این ویژگی‌ها در سنگدانه باعث می‌شود بتن آسیب‌پذیر شده و به راحتی دچار ترک‌خوردگی و انهدام گردد. البته توجه داشته باشید میزان توجه به این فاکتورها وابسته به محل و هدف ساخت سازه بتنی است. برای مثال توجه به مقاومت سایشی بالای سنگدانه در کفسازی‌های بتنی امری بسیار مهم است، زیرا این نواحی مدام در معرض تردد هستند.

بیشتر بخوانید: سنگدانه بتن

نقش سنگدانه در بتن تازه (خمیری)

هنگام مخلوط شدن بتن تازه، سنگدانه‌ها در خمیر سیمان همراه با آب و حباب هوا در مخلوط معلق هستند. نوع رفتار بتن خمیری و تازه (مخلوط معلق)، مانند بتن‌ریزی بدون جداشدگی و آب‌انداختگی، وابسته به انتخاب نوع، مقدار و شکل دانه‌بندی سنگدانه‌های آن است.

بنابراین برای داشتن بتنی تازه با کارایی بالا و بدون جداشدگی و آب‌انداختگی، نوع و شکل سنگدانه‌ها بسیار حائز اهمیت است. در کنار این فاکتور، توازن بین نسبت‌های اختلاط سنگدانه‌های ریز و درشت، نقش بسیار پررنگی در کیفیت و رفتار بهینه بتن تازه و حتی رفتارهای بتن سخت‌شده خواهد داشت.

الیاف بتن

الیاف پلی پروپیلن POLYPROPYLENE

ویژه استفاده در انواع بتن الیافی

نقش سنگدانه در بتن سخت‌شده

در صورتی که بتن تنها از خمیر سیمان (ترکیبی از آب و سیمان) تهیه شده باشد و هیچ سنگدانه‌ای در آن به کار نرفته باشد، علاوه بر قیمت بالا، از نظر کیفیت و کارایی در حد بسیار نامطلوب قرار می‌گیرد؛ زیرا پس از سخت‌ شدن اولیه خمیر – که در این‌جا کل بتن ما را تشکیل می‌دهد – جمع‌شدگی بسیار شدیدی در سطح اتفاق می‌افتد.

در واقع از آن‌جا که سطح خارجی خمیر سیمانی در معرض هوای آزاد قرار دارد، بسیار زودتر از قسمت‌های داخلی آن خشک می‌گردد و این امر باعث تغییرات شدید حجم، میان سطح خارجی و قسمت‌های داخلی بتن می‌شود. بنابراین بتن به شدت دچار ترک‌خوردگی می‌گردد. این در حالی است که با حضور سنگدانه که تقریباً سه چهارم حجم بتن را تشکیل می‌دهد، احتمال رویداد چنین پدیده‌ای تا حد صفر می‌رسد.

بنابراین با حضور ۷۵% سنگدانه در بتن، سطح تماس وسیعی برای چسبیدن سطوح خمیر و سنگدانه فراهم می‌شود و دیگر نیازی به حجم بالای خمیر سیمان وجود ندارد. از سوی دیگر سختی بالای سنگدانه‌های چسبیده به خمیر سیمان، موجب کاهش قابل ملاحظه‌ای از تغییر حجم بتن شده و میزان جمع‌شدگی بتن را به حداقل می‌رساند.

بنابراین استفاده از سنگدانه‌هایی با دانه‌بندی مناسب، علاوه بر صرفه اقتصادی، در حفظ ویژگی‌هایی از بتن، مانند: مقاومت نهایی، عدم ایجاد ترک‌های انقباضی، پایداری حجمی، وزن سازه و… نیز ضروری است.

رابطه نسبت جمع‌شدگی بتن به جمع‌شدگی خمیر با میزان سنگدانه بتن
رابطه نسبت جمع‌شدگی بتن به جمع‌شدگی خمیر با میزان سنگدانه بتن

همان‌طور که پیش از این گفته شد، سیمان تنها محصول کارخانه‌ای است که جزئی استاندارد از بتن را تشکیل می‌دهد، در حالی که مواد دیگر مانند آب و سنگدانه‌ها مواد طبیعی هستند که می‌توانند بر خواص و ویژگی‌های بتن تأثیرات متفاوتی داشته باشند. این مواد بسته به مکان و شرایط تشکیل، دارای خواص و ویژگی‌های منحصر به فردی بوده و همین امر باعث می‌شود تأثیر ویژه‌ای بر خصوصیات بتن تازه و سخت‌شده داشته باشند.

در این مقاله از بلاگ رامکا تلاش شد به صورت جامع به نقش سنگدانه در بتن پرداخته شود. از این رو، شما می‌توانید با صرف کمترین زمان با نقش کلیدی سنگدانه در بتن آشنا شوید. در نهایت خوشحال می‌شویم با اشتراک‌گذاری نظرات و تجربیات خود در زمینه نقش سنگدانه‌ها در بتن، ما را در بهبود هر چه بیشتر این مقاله یاری رسانید.

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن آرگون ARGON

مناسب برای تولید بتن در کارخانه‌ها و پروژه‌ها

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی جیپیکس GIPIX

مناسب برای تولید محصولات گچی و بتنی با حفظ کارایی طولانی مدت

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی یونیکس UNIX

افزایش زمان حالت خمیری و کارایی ملات سنگ مصنوعی

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن دراگون DRAGON

افزایش روانی و مقاومت بتن در هوای گرم

فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON

افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانی

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن کوانتوم QUANTUM

کاهنده آب بسیار پر قدرت، ویژه آب به سیمان بسیار پایین

ابر روان کننده بتن

ابر روان کننده بتن زنون XENON

ویژه تولید بتن در بچینگ در فصل زمستان، با حفظ اسلامپ مناسب

ضد یخ بتن

ضد یخ ملات مایع آلپاین ALPINE

زودگیر کننده‌ ملات، دارای کلر

حباب هوا ساز بتن

حباب هوا ساز بتن هیرو HERO

افزایش کارایی و دوام در برابر سیکل ذوب و یخبندان

رزین سنگ مصنوعی

رزین سنگ مصنوعی رزیکس RESIX

افزایش آب‌بندی و مقاومت فشاری و خمشی موزاییک پلیمری

ضد یخ بتن

ضد یخ بتن مایع اسکیمو ESKIMO

زودگیر بتن بدون کلر

دیرگیر بتن

دیرگیر بتن لیکو LICO

افزایش زمان گیرش بتن در هوای گرم

3 دیدگاه برای “نقش سنگدانه در بتن: هر کدام از انواع سنگدانه چه تاثیری دارد؟

  1. اشتراک‌ها: سنگدانه بتن: انواع، ویژگی‌‌ها، مشخصات و دانه‌بندی!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

چت واتساپ | مشاوره و خرید افزودنی بتن
چت در واتساپ
سلام! برای چت در WhatsApp پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید
معمولاً در چند دقیقه پاسخ می دهیم