سنگدانه های بتن
سنگدانه ها (شن و ماسه) به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده، بیشترین حجم بتن را احاطه کرده‌اند و عمیقاً عملکرد تازه و سخت شدۀ بتن را تحت تأثیر خود قرار میدهند. فارغ از مقاومت، انتخاب سنگ دانه های مناسب برای کل ساختار بتن از درجه اهمیت ویژهای برخوردار است. از جمله مهمترین پارامترهای مؤثر بر عملکرد بتن، چگالی انباشتگی و تطابق توزیع اندازه ذرات (دانه بندی) در مخلوط سنگدانه های مصرفی است. انباشتگی مؤثر سنگ دانه ها (شن و ماسه) موجب بهبود خواص مهندسی میشود که عبارتند از: مقاومت، مدول الاستیسیته، خزش و جمع شدگی. دیگر عوامل مؤثر بر روی بهره‌وری انباشتگی، شکل و بافت سنگدانه ها است.
متأسفانه در اکثر مواقع، تهیۀ سنگدانه ها توسط مجریان با تجربه فنی کم و یا بی تجربه انجام میشود و عمدتاً هزینه مواد در اولویت اوّل قرار میگیرد. متأسفانه تأمین و عرضۀ سنگ دانه ها برای یک پروژۀ قریب الوقوع صرفاً بر اساس قیمت است و سپس به نسبتهای مواد پرداخته میشود (حکایت ضرب‌المثل خریدن ارابه قبل از اسب). در نتیجه، فرآورده های ارائه شده از درجۀ کیفیت ضعیف‌تری برخوردار هستند و در حد انتظار نیستند. در مواردی که در انتخاب اوّل، سنگدانه های نامناسبی انتخاب شود، غیر معقول است که مخلوط بتن به‌طور مطلوب تولید شود. از این رو، هزینۀ تمام شدۀ مخلوط بتن بیشتر از زمانی است که در مرحله اوّل سنگدانه های مناسب انتخاب شده باشند.
در انتخاب سنگدانه های بتن نباید صرفاً توانایی تأمین مقاومت مبنایی برای گزینش باشد. سنگدانه ها نه فقط برای مقاومت، بلکه باید با توجه به تمامی خواص لازم انتخاب شوند. هدف از فرآیند انتخاب مصالح دانهای تنها رسیدن به مصالح بی عیب و عالی نیست. بلکه هدف از این فرآیند، شناسایی سنگدانه هایی با قابلیت تأمین تمامی خواص لازمۀ بتن در ضمن مقرون به صرفه بودن است. در فرآیند گزینش سنگدانه ها، هزینه هرگز نباید جایگزین کیفیت شود.
مهمترین منابع تامین شن و ماسه برای بتن
آبرفت های رودخانه‌ای
پس از اینکه ذرات سنگی بر اثر هوازدگی از سنگ مادر جدا شدند توسط عوامل مختلفی که مهمترین آن آب است به پایین دست حمل می شوند. مقدار و اندازه ذرات حمل شده به انرژی محیط بستگی دارد. جابه‌جایی مواد در رودخانه به یکی از سه صورت محلول، معلق (لای و رس) یا غلتیدن و جهیدن در بستر جریان (ماسه و شن و ذرات درشت تر) است.
برخورد مداوم دانه ها به یکدیگر و بستر رود باعث سایندکی و گردشدگی هرچه بیشتر آن ها میشود. مقدار گردشدگی عمدتا به جنس ذره و فاصله حمل آن بستگی دارد. افزایش مقدار آب و سرعت جریان دو عامل موثر در بالا بردن ظرفیت حمل رودخانه‌اند. از اینرو در هر جا انرژی رود کاهش پیدا کند آنچه را که دیگر قادر به حملش نیست در بستر خود بر جای خواهد گذارد. در چنین شرایطی امتداد ذرات درشت‌تر و بعد به تدریج ذرات ریزتر ته نشین می‌شوند. در نتیجه ممکن است ذراتی که در یک نقطعه ته‌نشین می‌شوند یک اندازه بوده و یا از دامنه اندازه های متفاوتی برخوردار باشند.
رسوباتی که در زمان سیل در دشت های سیلابی برجای گذارده می‌شوند، علاوه بر جورشدگی کم و ریزی دانه‌هایشان حاوی مواد آبی حاصل از فرسایش و شستشوی خاک های نواحی بالا دست‌اند. از اینرو، اینگونه آبرفت ها کمتر جهت تامین شن و ماسه ساختمانی استفاده می شوند و در صورت لزوم نیاز به دانه آرایی و شستشوی فراوان دارند. پهن‌تر شدن بستر رودخانه‌ها در پایین رود که شیب رودخانه کم است، با تشکیل پیچ و خم هایی همراه است که به آنها اصطلاحا «مثانور» گفته میشود.
در طرف محدب بخش خمیده رود، به دلیل سرعت کم، جریان، آبرفت هایی گذارده میشود. این رسوبات بیشتر از ماسه ریز و گاه ذرات درشت‌تر‌اند. از آن دسته از رسوبات مثانورها که از گسترش زیاد و مشخصات مناسب برخوردار باشند، می‌توان مصالح خرده سنگی ریزدانه، مخصوصا برای تهیه ملات، بدست آورد.
شن و ماسه استاندارد برای بتن
استاندارد مرجع برای شن و ماسه در ایران استاندارد 302 می باشد. در ادامه به برخی از الزامات آن پرداخته خواهد شد.
