بتن ترکیبی از سیمان، سنگ دانه، ماسه، آب و مواد افزودنی است. بیش از 70 درصد از حجم این ماده از سنگ‌دانه ها تشکیل می‌دهند. با توجه به این که بتن تحت تنش های فشاری و بارگذاری های شدیدی قرار می‌گیرد، اطمینان از کیفیت بتن ساخته شده یکی از دغدغه های مهندسان خواهد بود. از همین رو استاندارد هایی در هنگام انتخاب نوع سنگ‌دانه در بتن را باید رعایت کنند.
سنگ‌دانه‌ای که در ساخت بتن استفاده می‌شود می‌تواند از انواع مختلفی از جمله مصنوعی یا طبی انتخاب گردد. پارامتر هایی مانند نوع این سنگ، سایز و شکل آن در کیفیت بتنی که در انتها به دست می‌آید موثر خواهند بود. در این مقاله از بتن کاور قصد بررسی مشخصات انواع سنگ دانه قابل استفاده و استاندارد در بتن را داریم.
آشنایی با انواع سنگ‌دانه در بتن
سنگ‌دانه ها در حدود 70 تا 80 درصد حجم بتنی که ساخته می‌شود را اشغال می‌کنند. به همین خاطر نمی‌توان از تاثیر آن ها بر کیفیت بتنی که در نهایت ساخته می‌شود چشم پوشی کرد. بنابراین از هر نوع سنگی که در دسترس قرار دارد نمی‌توان به عنوان سنگ‌دانه در بتن استفاده کرد.
در یک نگاه کلی انواع سنگ ها را می‌توان به ماسه، ریگ، سنگ بستر خرد شده، قلوه سنگ و تکه سنگ های بزرگتر طبقه بندی کرد. آن چه که سبب ایجاد تفاوت در میان انواع این کانی های طبیعی است تنها شکل ظاهری آن ها نیست. بلکه جنس، فرایند تشکیل، ترکیب و ساختار شیمیایی، نوع کریستال کانی و… نیز سبب بروز اختلاف در کاربرد های انواع سنگ ها خواهد شد.
سنگ های آهکی و دولومیت از معروف‌ترین انواع سنگ های رسوبی هستند که به عنوان سنگ‌دانه در بتن به کار گفته می‌شوند. در سنگ های آهکی درصد بالایی از کربنات کلسیم یا به اصطلاح کلسیت را دارا هستند. در ساختار سنگ های دولومیت هم درصد بالایی از دو عنصر کلسیم (54 %) و منیزیم (46 %) دیده می‌شود.
برخی از انواع سنگ ها رسوبی ترکیبی از دولومیت و سنگ آهک می‌توانند باشند. از طرفی در ساختار این سنگ ها درصد های قابل توجهی از عناصر شیمیایی دیگری مانند سیلیسیم و یا موادی چون شیل و چرت هم می‌تواند وجود داشته باشد. به همین خاطر پیش از استفاده از آن ها در بتن باید ساختارشان مورد بررسی قرار بگرید.
✅توجه! محصول گروت اپوکسی GRT E200 را هم می توانید از بتن کاور تهیه کنید.
سنگ‌دانه هایی که در حال حاضر در بازار مصالح ساختمانی خرید و فروش می‌شوند به دو صورت طبیعی و صنعتی به دست می‌آیند:
- سنگ‌دانه طبیعی در بتن: این سنگ های رسوبی به صورت مستقیم از معادن استخراج شده و در بازار فرخته می‌شوند.
- سنگ‌دانه مصنوعی در بتن: این سنگ ها حاصل خرد کردن و شکستن بتن های قدیمی و یا ضایعات حاصل از ساخت بتن هستند. خواص مکانیکی بتن ساخته شده این نوع سنگ ها در مقابل سنگ های طبیعی چندان هم پایین نیست. استحکام فشاری آن ها در حدود 75 درصد و مدول الاستیک در حدود دو سوم بتن های ساخته شده از سنگ طبیعی است.
دانه بندی انواع سنگ‌دانه در بتن
منظور از دانه بندی سنگ‌دانه ها تعریف کردن معیاری برای بررسی توزیع وزنی ذرات سنگی به کار رفه در داخل یک مخلوط بتنی است. بر اساس همین دانه بندی می‌توان منحنی هایی برای تشخیص توزیع دانه ها در داخل مایه بتنی بر حسب ابعاد آن ها به دست آورد. به عبارتی باید گفت که سنگ‌دانه در بتن باید دارای اندازه و شکل معینی باشد.
برای تشخیص این که کدامیک از سنگ های در اختیار مناسب چنین استفاده‌ای است، راهنمایی توسط سازمان های استاندارد تعریف شده و در آن دامنه مجازی از ابعاد را تعریف کردند. طبق این آیین نامه سنگ ها در سه گروه کلی درشت (Coarse Aggregates) ، ریز (Fine aggregates)، شن (Gravel) و سنگدانه‌های یا ماسه (Sand) جای می‌گیرند.
برای جدا کردن سنگ‌دانه های ریز و درشت از الک هایی با سایز استاندارد 4 با اندازه شبکه های 4.76 میلیمتر استفاده می‌شود. سنگ هایی که از حفرات الک عبور کنند را ماسه و سنگ های باقی مانده را شن می‌نامند. در تعریفی دیگر فرض شده است که سنگ‌دانه نوع ریز ابعادی کمتر از 0.075 میلیمتر نباید داشته باشد.
الک هایی که برای دسته بندی انواع سنگ‌دانه در بتن استفاده می‌شود در 9 سایز و شبکه بندی هستند. 5 نوع ازآن ها برای تشخیص و جدا سازی انواع ماسه و یک از الک ها برای جدا کردن شن از ماسه و 3 الک باقی مانده برای تشخیص دانه بندی شن ها استفاده می‌شوند.
در جدول زیر دامنه ابعادی برای تشخیص نوع شن های تفکیک شده را می‌توانید مشاهده کنید:
| نام شن | دامنه ابعادی استاندارد (میلیمتر) |
| شن نخودی | 4.76 تا 9.5 |
| شن بادامی | 9.5 تا 19 |
| شن بادامی درشت | 19 تا 32 |
در یک تقسیم بندی دیگر، از منحنی های دانه بندی به نام های منحنی پیوسته و منحنی گسسته استفاده می‌کنند. تفسیر این دو منحنی و مشاهدات تجربی نشان داده است که استفاده از منحنی های پیوسته سودمندتر هستند. از دلایلی که می‌توان آورد این است که انواع سنگ‌دانه در بتن به شکل های ریز و درشت به گونه‌ای در کنار هم قرار می‌گیرند که فضای خالی کمتر خواهد شد و خمیر سیمان کمتر مصرف می‌شود.
✅توجه! محصول فوم بتن را هم می توانید از بتن کاور تهیه کنید.
سختی سنجی سنگ‌دانه در بتن
یکی از معیار هایی که در هنگام انتخاب سنگ‌دانه در بتن باید مورد توجه قرار بگیرد، میزان سختی آن ها است. چرا که بتن تحت تنش های فشاری شدیدی قرار می‌گیرد و باید مقاومت بالایی از خود نشان دهد. اگر سنگ ها نتوانند این فشار را تحمل کنند، در حین بار گذاری متلاشی خواهند شد.
بر اساس استاندارد هایی که در میان مهندسان پذیرفته شده است، سه درجه سختی برای انواع سنگ‌دانه می‌توان در نظر گرفت:
- سنگ های سخت: این گروه از سنگ ها بیشترین مقاومت را از خود نشان می‌دهند. معمولا جنس آن ها از انواع سیلیسی مانند گرانیت، کوارتزیت، آندوزیت و بازالت است.
- سنگ های نیمه سخت: این گروه از سنگ ها از جنس های دارای کربنات کلسیم مانند سنگ آهک، دولومیت، مرمر و تراورتن هستند.
- سنگ های سست: نرمترین گروه از سنگ‌دانه در بتن در ساختار ترکیبات رسی دارند که شیل و رس جز این کانی ها به شمار می‌روند.
خوشبختانه در کشور امکان دسترسی به انواع سنگ های نیمه سخت و سخت وجود دارد. برای ساختن بتن هایی با مقاومتی بالا در حدود ۸۰ مگا پاسکال باید از سنگ‌دانه سخت استفاده کرد. توصیه می‌شود که برای این منظور از انواع کانی های کوارتزیت و یا آندوزیت استفاده گردد.
شکل ظاهری سنگ‌دانه در بتن
سنگ هایی که برای ساخت مایه بتنی به کار برده می‌شوند از نظر ظاهری نیز قابلیت دسته بندی دارند. شکل ظاهری ان ها نیز تعیین کننده نوع کاربرد و درصدی از فضای کلی است که می‌توانند اشغال نماید.
✅ توجه : دیگر محصولات میانبلت های آبند را در بتن کاور ببیند.
سنگ‌دانه گرد: این نوع سنگ ها به دلیل فرسایش در کف رودخانه ها ظاهری صاف و کروی پیدا کردند. این نوع سنگ کمترین فضای خالی را رد بافت بتن ایجاد می‌کند.
سنگ‌دانه نامنظم: سطح این سنگ ها صاف است و عموما از معادن طبیعی استخراج می‌شوند. این نوع سنگ تا 36 درصد فضای خالی ایجاد می‌کند.
سنگ‌دانه گوشه‌دار: این سنگ های دارای گوشه های تیز و برنده‌ای هستند که شکل هندسی نزدیک به مکعب را ایجاد می‌کند. این نوع سنگ تا 40 درصد فضای خالی ایجاد خواهد کرد.
سنگ‌دانه پولکی: این نوع سنگ کمترین ضخامت و سطحی صاف دارد. آن ها را در میان مصالح رودخانه‌ای و مصالح شکسته می‌توان پیدا کرد.
سنگ‌دانه سوزنی: این سنگ ها طول بزرگتری نسبت به دیگر بعدها دارند.
سنگ‌دانه پولکی و دراز: اگر نسبت طول به عرض سنگ بیشتر و نسبت عرض هم از ضخامت بیشتر باشد، آن را پولکی دراز می‌نامند.
با تشکر از بابت مقاله بسیار عالیه نقش انواع سنگ‌دانه در بتن. حالا من سوال دارم اونم این هست که سنگ دانه‌ها از نظر سختی و مقاومت به چند گروه تقسیم می‌شوند؟
سلام شکل ظاهری سنگ‌دانه در بتن ؟ توضیح بیشتر میدید؟