شن وماسه
سنگدانه ها در حدود %75 حجم بتن را تشکیل می دهند . بنابراین بررسی خواص این سنگدانه ها از اهمیت بالایی برخوردار است . سنگدانه بایستی دارای مقاومت ودوام بالایی بوده واز نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد . دانه بندی سنگدانه بایستی مناسب ودر برابر سایش و یخبندان و عوامل شیمیایی مقاوم باشد . اندازه ذرات ماسه از 4.75 میلیمتر کمتر و از 06/0 میلیمتر بیشتر است . مقادیر ریز دانه ای که از دو الک 50 و100 عبور می کنند روی کارآیی وآب انداختن بتن بسیار مؤثر هستند . برای سهولت در ریختن و پرداخت سطح صاف بایستی %15 ذرات از الک 50 و نیز %3 یا بیشتر سنگدانه از الک 100 عبور نمایند . عموماً دانه بندی پیشنهادی ASTM – C33 برای بیشتر بتن ها رضایت بخش بوده است .
ASTM – C33 مقرر می دارد که کمتر از %40 ذرات سنگدانه بین دو الک استاندارد باقی بماند ومدول نرمی بین 3/2 – 1/3 باشد مطابق تعریف ASTM – C125 مدول نرمی از مجموع درصدهای وزنی باقی مانده روی الکهای 4 تا 100 تقسیم بر 100 به دست می آید که هرچه مدول نرمی بیشتر باشد ، سنگدانه درشت تر خواهد بود . حداکثر درصد خاک ماسه بایستی کمتر از %5 وزنی باشد .
ذرات باقیمانده روی الک شماره 4 و بزرگتر را شن می نامند ( ذرات بزرگتر از 75/4 میلیمتر ) افزایش مقدار درشت دانه ، باعث افزایش مقاومت فشاری و نیز کاهش قوای محبوس در بتن می گردد . براساس ASTM حداکثر درصد خاک شن مصرفی در جدول به %1 محدود می گردد .
واکنش قلیایی
بعضی سنگدانه ها دارای برخی مواد معدنی هستند که با قلیایی های سیمان واکنش انجام می دهند . واکنش قلیاییی دانه ها به ویژه در محیط گرم و مرطوب باعث انبساط غیر عادی و ترکهای ریز سطحی در بتن می گردد . این میزان تخریب را می توان با محدو دکردن میزان قلیایی سیمان (Na2o ) به 0.6 درصد وزنی به حداقل رساند روش دیگر این است که از سیلیس جهت کم کردن قلیاییت سیمان استفاده گردد .
شکل سنگدانه
شکل سنگدانه بیشتر روی خواص بتن تازه اثر دارد .به طور مثال دانه های زبر وسوزنی در مقایسه با دانه های صاف و گرد نیاز به آب بیشتری برای بتن کارا دارند .یعنی برای یک w/c ثابت نیاز به سیمان بیشتری دارند . چسبندگی بین خمیر سیمان وسنگدانه گوشه ای بیش از سنگدانه گرد است واین افزایش چسبندگی برای بتن با مقاومت فشاری و خمشی بالا مهم است .
دانه بندی
سنگدانه مصرفی در جداول دو نوع هستند به طوریکه یا فقط از ماسه استفاده میگردد و یا مصالح مصرفی مخلوطی از ماسه وشن ریز است . استفاده از شن درشت با جذب آب بالا باعث ضعف شدید بتن حاصله در مقابل یخبندان می گردد .
ابعاد سنگدانه
مقاومت در برابر یخبندان بتن تا حدودی به مقاومت یخ زدگی سنگدانه ها بستگی دارد . گرچه بخش ملات بتن مانع از اشباع سریع سنگدانه از بتن شده و آنرا در برابر شوک های حرارتی حفظ می کند ولی این حفاظت محدود بوده و بویژه اگر میزان جذب آب شن و ماسه بالا باشد سنگدانه های لایه زیرین به تدریج اشباع و حجم آن دراثر یخ زدگی باعث ایجاد ترکهایی در بتن میگردد که هرچه اندازه بزرگترین سنگدانه بیشتر باشد این تاثیر مخرب تر است .
کربنات های کلسیم ومنیزیم
این نمکها با غلظت کم در آب شرب یافت می شوند و حتی غلظتهای بالای آنها تأثیر منفی روی مقاومت بتن ندارد .
نمک های متفرقه
نمکهای مس ، روی و سرب می توانند باعث کاهش قابل توجهی در مقاومت وتغییرات زیادی درزمان گیرش شوند حداکثر غلظت قابل قبول این نمکها تا 500 در میلیون آب اختلاط است .
آب دریا
آب دریا به علت غلظت بالای کلر آن برای ساخت بتن مفید نمی باشد به علاوه نمکهای سدیم وکلسیم موجود در آب دریا می تواند باعث واکنشهای قلیایی بزرگ در بتن گردد .
آب های اسیدی
آب اختلاط که شامل اسید کلریدریک ، اسید سولفوریک و دیگر اسدهای غیر آلی تا غلظت 10000 در میلیون باشد روی بتن تأثیر سوء ندارد . از کاربرد آبهای با PH کمتر از 3 باید اجتناب کرد .
آب های قلیایی
آبهایی که غلظت هیدرواکسید سدیم در آنها بیشتر از 5/0 درصد وزنی سیمان باشد باعث کاهش مقاومت بتن می گردند و بایستی غلظت آن به حداکثر 1.2 درصد وزنی سیمان محدود گردد .
لای وذرات معلق
حداکثر ذرات معلق در آب اختلاط 2000 قسمت در میلیون تعیین شده است . مقادیر بیشتر می تواند باعث کاهش دوام بتن گردد .
جلبک موجود در آب اختلاط با سیمان ترکیب شده و چسبندگی بین سنگدانه ها و خمیر سیمان را کاهش می دهد مضاف براینکه وجود جلبک باعث جمع شدن مقدار زیادی هوا در بتن می گردد .
مواد افزودنی
مقدار تقریبی مواد حباب زا برای تولید 6- 9 درصد هوای عمدی در بتن در حدود 05/0 – 06/0 درصد وزن سیمان مصرفی است . البته درصد دقیق مواد حباب زا مصرفی را باید با آزمایش تعیین نمود .
مقدار تقریبی مواد سوپر روان کننده برای اسلامپ 8 میلیمتر در حدود 7/0 -6/0 درصد وزن سیمان مصرفی است . درصد دقیق ماده سوپر روان کننده در آزمایشگاه با ساخت طرح اختلاط مشخص می گردد.
نکته 1 : بتنی که بیش از 10% هوا یا کمتر 4% هوا داشته باشد قابل پذیرش نبوده و تخریبی است .
نکته 2 : بتنی که نسبت W/C (آب به سیمان ) آن بیش از 45/0 باشد قابل قبول نبوده و باید تخریب گردد.
نکته 3 : خرید مواد افزوودنی فقط از شرکتهایی مجاز است که یکی از ضوابط معتبر جهانی مثل ASTM یا DIN را در ساخت محصول خود رعایت کرده باشند .
نکته 4 : کاهش هرچه بیشتر W/C باعث افزایش زیاد کیفیت بتن می گردد . لذا کاهش W/C تا حداکثر ممکن توصیه می گردد .
