به‌طور کلی اصطلاح سنگدانه در بتن مواد مختلفی را در بر می‌گیرد، ولی به عبارتی به سنگ‌ه، شن‌ها و ماسه‌ها اطلاق می‌شود. باتوجه به اینکه سنگدانه بتن چیزی در حدود 70 تا 80% حجم بتن را تشکیل می‌دهد، آشنایی با ماهیت و کابرد آن امری ضروری است. بنابراین ما در این مقاله از وب‌سایت بتن سخت آریان قصد داریم تا بدانیم که کاربرد سنگدانه بتن چیست؟ + مزایا ، معایب و انواع آن کدامند؟
همان‌طور که عنوان شد سنگدانه بتن مجموعه‌ای از ذرات ریز و درشت است که تحت عنوان مصالح، مواد اولیه و پرکننده در انواع ساخت سازه‌های مختلفی مثل بتن بری راه‌آهن، سد، پل، ساختمان و دیگر موارد مشابه استفاده می‌شود. سنگدانه ها در بتن درواقع جزء پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی به شمار می‌روند، به‌صورتی که چیزی در حدود سه چهارم مخلوط بتن را شامل شده‌اند. هر نوع سنگدانه خصوصیات خاص خود را دارد که در ادامه این مقاله از بتن سخت آریان به آن می‌پردازیم؟
مطلب پیشنهادی بتن سخت آریان : انواع کفپوش بتنی
فهرست مطالب در این مقاله:
- سنگدانه چیست؟
- تاریخچه کاربرد سنگدانه
- آشنایی با کاربرد سنگدانه
- نقش سنگدانه ها در بتن
- اندازه سنگدانه ها در بتن
- طبقه‌بندی سنگدانه ها از لحاظ تولید
- میزان درصد ترکیب سنگدانه برای بتن
- مزایای کاربرد سنگدانه بتن
- معایب کاربرد سنگدانه بتن
- نتیجه گیری
سنگدانه چیست؟
همان‌طور که در مطالب بالا عنوان شد سنگدانه به مجموعه ای از ذرات ریز و درشت مثل شن، ماسه، سنگ خرد شده، سرباره، ضایعات بتن، مواد پلمیری، خرده شیشه، خرده لاستیک و موادی از این قبیل اطلاق می‌شود که تحت عنوان مصالح، ماده اولیه، پرکننده و فیلتر در انواع سازه‌ها، استفاد می‌شود. درواقع بیشترین مواد استخراج شده در جهان، همین سنگدانه ها هستند. این مواد به‌طور مستقیم (بالاست) و ترکیبی (بتن) برای انواع پروژه‌های عمرانی کاربرد دارند.
تاریخچه سنگدانه
به‌طور کلی بهره‌مندی از سنگ و ماسه با هدف ساخت فونداسیون انواع سازه‌ها تاریخی هزار ساله دارد. به‌واسطه پیشرفت در حوزه مهندسی نقطه عطف تاریخی تولید و استفاده منحصر از سنگدانه ها برای مصارف مختلف به زمان امپراتوری رم برمی‌گردد. در آن مقطع زمانی، از سنگدانه های بتن برای کاربرد ساخت راه و آبگذر‌ها استفاده می‌شد. بعدها به‌واسطه اختراع بتن، سنگدانه های ساختمانی جزئی جدایی‌ناپذیر از سازه‌های بتنی مبدل شدند.
آشنایی با کاربرد سنگدانه
بنابر موارد ذکر شده در مطالب بالا، سنگدانه بتن بیشترین ماده استخراج در معادن دنیا هستند که عموماً به عنوان فونداسیون، پرکننده حفریات زیرزمینی، فیلتر و عایق از آن‌ها استفاده می‌شود. در حقیقت این مصالح کاربرد های بسیاری در پروژه‌های عمرانی مثل ساخت سازه‌های بتنی، راه‌سازی و زیرسازی راه‌آهن دارند. درکل سنگدانه ها برای ساخت موارد زیر قابلیت استفاده دارند:
- ساخت راه
- راه‌آهن
برای انواع سدها - برای ساخت پل
- تونل و حفریات زیرزمینی
- انواع سازه‌های پیش ساخته
- انواع ساختمان‌ها
- ساخت نما
- برای انواع المان‌های تزئینی
- ساخت ترانشه
- ایجاد کفپوش
علاوه بر موارد مذکور بیشترین کاربرد این مواد میتوان به ساخت بتن، روسازی راه و زیرسازی راه آهن اشاره کرد. البته سنگدانه به‌صورتی گسترده جهت زهکشی آب زیر سازه‌ها هم استفاده می‌شود.
نقش سنگدانه ها در بتن
در کل از بارزترین کاربرد های سنگدانه در بتن، باید به هزینه پایین آن نسبت به سیمان اشاره کرد. درواقع این ماده که 70 تا 80% حج بتن را تشکیل می‌دهد، تا مدت‌های زیادی فقط به عنوان پرکننده شناخته می‌شد مه تولیدکنندگان بتن کمک می‌نمود تا در هزینه‌های جاری صرفه‌جویی داشته باشند.
امروزه به‌واسطه پیشرفت صنعت ساختمان مشخص گردید که سنگدانه ها تنها مواد شیمیایی بی‌اثری نیستند که به‌دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن مورد استفاده قرار گرفته‌اند. سنگدانه ها براساس درجه دانه‌بندی مناسب نسبت به خمیر سیمان هیدراته، از ثبات، حجم بالا و دوام بهتری برخوردار هستند. علاوه‌براین بعضی سنگدانه ها از لحاظ شیمیایی فعال بوده که موجب ایجاد پیوندی شیمیایی در سطح مشترک سنگدانه با خمیر سیمان میشوند. هم‌اکنون استفاده از نقش سنگدانه های با کیفیت و درجه‌بندی مناسب در ایجاد بتن،غیر از موضوع پر کنندگی، تأثیرات ویژهای بر خواصی از بتن دارد که عبارتند از:
- کارایی بتن
- دوام و میزان مقاومت بتن
- وزن و میزان جمع‌شدگی بتن
- خواص حرارتی
- کشسانی
- پایداری ابعادی
- ثبات حجمی بتن خمیری
- سخت‌کننده
اندازه سنگدانه ها در بتن
حال که با کاربرد سنگدانه های بتن آشنا شدیم ، در این بخش به انواع آن خواهیم پرداخت. به‌طور کلی سنگدانه های بتن به دو دسته کلی تقسیم بندی میشوند که عبارتند از:
- شن (سنگدانه های درشت)
- ماسه (سنگدانه های ریز)
درواقع مرز جداکننده سنگدانه های درشت و ریز، الک استاندارد شماره 4 در اندازه شبکه 4٫76 میلی‌متر است. به‌موجب این امر سنگدانه های عبوری از این الک، ماسه و سنگدانه های باقی‌مانده روی آن، شن محسوب میشوند.
طبقه بندی سنگدانه ها از لحاظ تولید
در کل از لحاظ تحوه تولید میتوان سنگدانه ها را به موارد زیر تقسیم‌بندی نمود:
سنگدانه طبیعی
سنگدانه طبیعی درواقع شامل انواع سنگدانه های ریز و درشتی هستند که از منابع طبیعی بدست می‌‌آیند. مثلاً میتوان به شن و ماسه‌‌های بستر رودخانه‌‌ها یا سنگدانه های طبیعی که از طریق انفجار کوه و در کارخانه تولید می‌گردند، اشاره نمود.
محصول جانبی
درواقع این نوع از سنگدانه ها شامل موادی است که تحت عنوان ضایعات حاصل از برخی از مهندسی‌‌های صنعتی و متالورژی ایجاد میشوند. هم‌چنین محصولات ناشی از سوختن ذغال سنگ در لوكوموتيو، كوره و سرباره کوره‌‌های بلند در این دسته جای می‌گیرند.
سنگدانه پردازش شده
این سنگدانه ها درواقع کلاس ویژهای از سنگدانه ها را تشکیل می‌دهند. در حقیقت سنگدانه های پردازش شده به‌صورتی خاص جهت تولید بتن هایی در کیفیت بالا و بتن های سبک کاربرد دارند. محصولات پردازش شده به‌طور معمول از موادی مانند خاک رس سوخته، شیل، پرلیت و ورمیکولیت را شامل میشوند.
میزان درصد ترکیب سنگدانه
همان‌طور که در مطالب بالا عنوان شد سنگدانه ها چیزی در حدود 70 تا 80% ترکیب بتن های معمولی را ایجاد می‌نمایمد. به موجب این امر در انتخاب آن‌ها باید نهایت به دقت صورت پذیرد تا قدرت، عملکرد و پایداری بتن به شکی بسیار مطلوب باشد. درواقع نرخ درصد ترکیب مواد تشکیل دهنده بتن به‌طور معومل شامل موارد زیر است.:
- سیمان 7 تا 15%
- سمگدانه 70 تا 80%
- آب 14 تا تا 18%
- هوا و افزودنی‌های دیگر 2 تا تا 8%
مزایای سنگدانه بتن
در کل انتخاب نوع سنگدانه اهمیت بالایی در کیفیت نهایی بتن دارد و همان‌طور که عنوان شد از انواع بسیار متنوع با خواص متفاوتی برخوردار هستند. از مزایای استفاده از سنگدانه در بتن میتوان به موارد مهم زیر اشاره نمود:
- افزایش حجم بتن و کاهش هزینه‌های ساخت سازه
- بهبود یافتن صلبیت سازه
- کاهش بسیار جمع‌شدگی و ترک‌خوردگی
- انعطاف‌پذیری زیاد جهت استفاده در روسازه و زیرسازه
- ایجاد انعطاف‌پذیری بالا جهت دستیابی به خصوصیات مدنظر به‌واسطه تغییر توزیع دانه‌بندی
معایب سنگدانه بتن
از بارزتربن معایب سنگدانه ها باید به استفاده آن‌ها برای بتن‌های سنگین اشاره کرد که هزینه زیادی را دربر دارد. درواقع براساس میزان و نوع سنگدانه مصرفی در ترکیبات بتن هزینه آن‌ها تعیین می‌گردد. از موارد دیگر معایب تاثیر سانگدانه در بتن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت کششی پایین نسبت به دیگر مصالح در سازه ساختمان
- قابلیت انعطاف‌پذیری بسیار کم
- قدرت نسبی پایین
- مستعد ترک خوردن
نتیجه گیری
در این مقاله از مقاله از وب‌سایت بتن سخت آریان به کاربرد سنگدانه بتن پرداختیم. در ادامه انواع سنگدانه ها را خدمت شما مخاطبان محترم معرفی نمودیم. هم‌چین مزایا و معایب سنگدانه در بتن را هم مورد بررسی قرار دادیم. امید است مقاله کاربرد سنگدانه بتن چیست؟ + مزایا ، معایب و انواع آن برای شما مخاطبین محترم مفید بوده باشد. لطفاً پس از مطالعه کامل این مقاله نظرات و تجارب شخصی خود را در زمینه کاربرد سنگدانه بتن، مزایا و معایب آن با ما در وب‌سایت بتن سخت آریان به اشترک بگذارید.