دانلود مقاله مواد تشکیل دهنده بتن

بتن از مخلوط کردن سیمان و شن و ماسه وآب ساخته می شود و می توان مواد اضافی خاصی نیز به آن اضافه نمود تفاوتهائی در انواع مختلف سیمان و حتی در سیمان های از نوع خاص وجود دارد که به علت گوناگونی مواد اولیه آن می باشد همچنین تفاوت های زیادی در کیفیت شیمیایی شن و ماسه های مختلف وجود دارد که غالبا قابل بررسی دقیق نیستند به این ترتیب بتن همواره محصولی است نامتجانس و دارای خواص متغییر سیمان سیمان پرتلند معمولی از پر استعمال ترین انواع سیمان در سراسر جهان است و قریب 90درصد از تولیدات سیمان در دنیا به این نوع اختصاص دارد طرز تهیه آن با حرارت دادن سنگ آهک با خاک رس یا ماده مشابه در کوره است ونتیجه حاصل مخلوطی است حاوی مقادیر زیادی سیلیکات کلسیم این مخلوط که اصطلاحا سرباره نامیده می شود سپس در آسیاب به پودر نرمی تبدیل می گردد درصد اندکی گچ (سولفات کلسیم ) نیز به آن افزوده می شود تا سفت شدن آن در ترکیب با آب تحت زمان بندی قرار گیرد طی سالهای متمادی انواع مختلفی از سیمان پرتلند تهیه گردیده است که مهمترین آن عبارتند از : سیمان پرتلند زود گیر –سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفاتها-سیمان پرتلند سفید - وسیمان پرتلند کم حرارت همانطور که از اسامی آنها پیداست هر یک از این گونه ها دارای خواص وخصوصیاتی است که نسبت به شرایط و محل استعمال از ارزش بسیاری برخوردار می باشد مواد تشکیل دهنده این انواع همان مواد تشکیل دهنده سیمان پرتندمعمولی است و تنها نسبت ترکیبات آنها در گونه های مختلف متفاوتند با اضافه نمودن مواد دیگر در موقع تهیه سیمان بخصوص در آسیاب نمودن سرباره می توان انواع دیگری از سیمان را به وجود آورد که مهمترین آن عبارتند از سیمان پرتلند بلاست فورنیس – سیمان پرتلند بنایی- رنگین – روغنی – واترپروف – و سیمان هیدروفوبیک علاوه بر انواعی که ذکر گردید گونه های دیگری از سیمان نیز با استفاده از مواد اولیه دیگر قابل تهیه است و به عنوان سیمان غیر پرتلند مشهورند و دارای مصارف غیر ساختمانی می باشند که از چارچوب بررسی های این پروژه خارج است سفت شدن سیمان پدیده ای است شیمیایی بین سیمان و آب و نباید آن را با خشک شدن اشتباه کرد این پدیده شیمیایی هیدراتاسیون نامیده می شود هیدراتاسیون پدیده ای است حرارت زا و غیر قابل بازگشت .

سفت شدن سیمان تدریجی صورت می پذیرد و حدود آن در آیین نامه هامشخص شده است این سفت شدن که منجر به ایجاد مقاومت فشاری در سیمان می گردد ممکن است تا سالها س ترکیب سیمان با آب ادامه یابد سیمان های پرتلند سیمان پرتلند معمولی و سیمان پرتلند زودگیر سیمان پرتلند زودگیر که به طور مخفف(RHPC) نامیده می شود از سیمان پرتلند معمولی (OPC) نرم تر آسیاب می شود هر قدر سیمان نرم تر آسیاب شود نسبت بالا رفتن مقاومت فشاری آن سریع تر می گردد هر چند پس از گذشت چندین ماه نتایج مقاومت فشاری مشابه خواهد بود به این ترتیب تنها اختلاف موجود بین سیمان پرتلند معمولی و زودگیر همان سرعت کسب مقاومت فشاری در سیمان (RHPC ) می باشد هر چند این سرعت پس از چند روز افت کرده و نتیجه مقاومت فشاری در سیمان (RHPC ) با سیمان پرتلند معمولی برابر می گردد سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات ها سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات (SRPC) گونه ای از سیمان پرتلند است که تنها مقدار اندکی آلومینیم تری کلیسک با فرمول (Ca3Al2O6 ) و همچنین مقداری تترا کلسیم آلومینوفریت به فرمول (2Ca2AlFeO5 ) را محتوی است لازم به توضیح است که تتراکلسیم آلومینوفریت در تمام انواعسیمان پرتلند به مقدار کم وجود دارد وجود اضافه این ماده در ( SRPC) باعث بروز رنگ تیره تری در این نوع سیمان می گردد آلومینیم تری کلسیک نیز در تمام انواع سیمان پرتلند موجود است که مقدار آن در سیمان (SRPC) کاهش داده شده است از آنجا که سولفا ت ها با آلومینیم تری کلیسیک ترکیب شده و در بتن ایجاد ضعف می نماید لذا بتن هایی که با این نوع سیمان ساخته می شوند دارای مقاومت بیشتری در مجاورت زمین های سولفات دار و همچنین در مجاورت دریا و برکه های حاوی سولفات می باشند بتن های ساخته شده از سیمان (SRPC) در شرایط غیر عادی بسیار مقاوم بوده و استفاده از آن در بتن ریزی های پایین تر از سطح زمین رضایت بخش خواهد بود بدیهی است درجه مقاومت این بتن در مقابل حملات املاح سولفات دار بستگی به مقدار سیمان مصرفی و صحت روش بتن ریزی و همچنین مقدار سولفات موجود در خاک خواهد داشت سیمان (SRPC ) نظیر سایر انواع سیمان پرتلند در اسید ها غیر مقاوم می باشد همچنین این سیمان در مقابل بعضی املاح نمک ها از قبیل املاح نمک منیزیم غیر مقاوم است این گونه نمک ها در برخی آب های طبیعی و روان یافت می شوند آیین نامه (BS4027 ) در خصوصسیمان (SRPC) تهیه شده است و شامل جزییات بیشتری درباره این نوع سیمان می باشد سیمان پرتلند سفید سیمان پرتلند سفید داری مقدار کمتری تتراکلسیم آلومینو فریت می باشد این ماده مولد رنگ خاکستری مایل به سبز در سیمان های پرتلند است بخشی از آیین نامه BS12)) به جزییاتی درباره سیمان پرتلند سفید اختصاص یافته است برای تهیه سیمان پرتلند سفید علاوه بر سنگ آهک از خاک رس چینی نیز بجای خاک رس معمولی استفاده میشود که خود مولد رنگ سفید در این گونه سیمان است برای کنترل و زمانبندی سفت شدن سیمان اندکی سولفات کلسیم (گچ) به آن اضافه می گردد بدیهی است در تهیه سیمان اعمال دقت زیاد کاملا ضروری می باشد سیمان پرتلند سفید و بتن تهیه شده از آن بیشتر مصرف دکوراسیون دارد و در صورت لزوم می توانبا اضافه نمودن سایر مواد مخصوص رنگین به بتن تهیه شده از سیمان آن را به رنگ های مختلف تهیه نمود سیمان پرتلند کم حرارت سیمان پرتلند کم حرارت(LHPC) گونهای از سیمان است که در آن پدیده ایجاد مقاومت فشاریبا سرعت کمتری صورت می گیرد و لذا نسبت به انواع دیگر سیمان های پرتلند حرارت کمتری نیز تولید می نماید وجود سرعت کمتر در کسب مقاومت فشاری به هیچ وجه موجب ضعف دربتن های تهیه شده از این نوع سیمان نبوده و تنها مدت لازم برای کسب مقاومت نهایی بیشتر خواهد بود شرایط ایدآل برای استفاده از این گونه سیمان مواقعی است که حجم بتن ریزی ها زیاد بوده و بروز حرارت هیدراتاسیون شدید باعث فشارهای داخلی به بتن شده و مستوجب ظهور ترکیده گی می گردد نسبت مقدار مواد اولیه در این گونه سیمان با سیمان پرتلند معمولی متفاوت بوده مقادیر دقیق آن در آیین نامه( BS1370) توضیح داده شده است این آیین نامه متذکر می گردد که حرارت حاصله از هیدراتاسیون نباید از60 کیلو کالری در هر کیلو گرم برای مدت هفت روز از 70کیلو کالری بر کیلو گرم برای مدت 28روز تجاوز نماید حال آنکه ارقام حاصل از هیدراتاسیون سیمان پرتلند معمولی در همین مدت ها به ترتیب 84و88کیلو کالری بر کیلو گرم است همان طور که قبلا نیز اشاره شد استفاده از این گونه سیمان تنها در حجم های بسیار زیاد بتن ریزی ضروری است در شرایطی که حجم بتن ریزی بسیار زیاد نیست و تنها امکان بروز حرارت هیدراتاسیون اضافی وجود دارد می توان از سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات استفاده نمود چه اینگونه سیمان نیز در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی زاینده حرارت هیدراتاسیون کمتری است لازم به تذکر است که مجموع حرارت تولید شده در تمام گونه های سیمان پرتلند ثابت بوده و تنها شدت و ضعف ایجاد آن در مراحل اولیه متفاوت می باشند سیمان های پرتلند سرباره ای این دسته سیمان هایی هستند که علاوه بر مواد اولیه که در سیمان های پرتلند مورد استفاده قرار می گیرد در مرحله پخته شدن در سرباره نیز مقادیر مواد شیمیایی جدید بر آنها اضافه می گردد بر اساس آیین نامه BS12در سیمان های پرتلند نباید هیچگونه ماده شیمیایی بجز مواد اولیه ای که قبلا اشاره شد وجود داشته باشد و لذا سیمان های این دسته را باید از سیمان های پرتلند مجزا نمود سیمان بنایی از آنجا که ملات هایی که از سیمان پرتلند معمولی و ماسه تهیه میگردد و جهت آجر چینی و بلوک چینی مورد استفاده قرار میگیردبیش از حد لزوم قوی و خشن می باشد غالبا قدری آهک به ملات اضافه می نمایند اما امروزه به جای این مخلوط از سیمان مخصوص بنایی می توان استفاده نمود سیمان بنایی عبارتست از سیمان پرتلند به انضمام قدری مواد ژلاتینی (PLASTICIZERS ) بدیهی است این نوع مواد تنها برای تهیه سیمان و ملات بنایی اضافه می گردد و استفاده از آن در بتن های ساختمانی جایز نمی باشد و باعث ضعف شدید در مقاومت فشاری بتن می گردد سیمان هیدرو فوبیک در این نوع سیمان که تنها به صورت سفارشی تهیه می گردد ذرات سیمان به وسیله غشایی از اسیدوالئیک که ماده ای واتر پروف است (یا مواد مشابه ) پوشیده می گردد (در زمان تهیه) این گونه سیمان قابلیت مقاومت در برابر هوای مرطوب را خواهد داشت و می تواند و می تواند مدت ها در شرایط رطوبتی ذخیره گرددماده غشایی روی ذرات سیمان بر اثر اصطکاک حاصل در مخلوط کن ها از سطح خارجی ذرات سیمان جدا شده و امکان عملکرد طبیعی سیمان ایجاد خواهد گردیددر بیشتر مواقع کمتر از 5درصد از ماده واترپروف جهت ایجاد مقاومت مورد نظر کافی خواهد بود این ماده پس از جدا شدن از ذرات سیمان به عنوان ماده ای ژلاتینی در بتن باقی خواهد ماند و تاثیر سوء قابل ملاحظه نخواهد داشت سیمان پرتلند بلاست فورنیس در بریتانیا این گونه سیمان تنها در اسکاتلند و به مقدار بسیار محدود تهیه می گردد در این گونه سیمان نسبتی معادل 2به1 از سیمان پرتلند با سرباره کوره (بلاست فورنیس) مخلوط و به صورت پودر در خواهد آمد آیین نامه BS146 ترکیبات دقیق مواد فوق را متذکر گردیده است خواص مکانیکی این گونه با سیمان پرتلند معمولی مشابه بوده و اما کیفیات فیزیکی آن به سیمان پرتلند کم حرارت شبیه است تهیه کنندگان این سیمان مدعی مقاوم بودن این نوع سیمان در مقابل حملات سولفات ها نیز می باشند آیین نامه(BS4246 ) جزییات بیشتری را درباره این گونه سیمان عرضه می نماید این سیمان در مواردی می تواند جایگزین سیمان پرتلند کم حرارت گردد سیمان واترپروف اگر به سیمان محلول های صابونی فلزی اضافه گردد بتن تهیه شده از این سیمان مقاومت بیشتری در مقابل نفوذ آب می آورد که اصطلاحا آن را واترپروف می نامیم این پدیده باعث می گردد اجرام موجود در آب باران و سایر آب ها با سادگی بیشتری از سطح بتن عبور نموده و اثر کمتری باقی بگذارند استفاده از این نوع سیمان در محل هایی که بتن جنبه دکوراسیون داشته باشد مفید بوده از کثیف شدن آن در مقابل باران تا حد محسوسی جلوگیری به عمل خواهد آورد این گونه سیمان در انواع سفید رنگ و خاکستری رنگ تهیه می گردد و بیشتر در قطعات پیش ساخته بتنی مورد استفاده قرار می گیرد لازم به تذکر است که سیمان واترپروف و سیمان هیدروفوبیک را در موقع لزوم می توان با هم مخلوط کرده و از خواص هر دو بهرمند شد اگر به سیمان محلول های صابونی فلزی اضـافه گـردد بتن تهیه شده از این سیمان مقاومت بیـشتری در مـقـابـل نـفـوذ آب می آورد که اصـطلاحا آن را واترپـروف می نامیم این پـدیـده باعـث می گردد اجرام موجود در آب باران و سایر آب ها با سادگی بـیشـتری از سطـح بتـن عبور نموده و اثر کمـتری باقی بگذارند استفاده از این نوع سیمان در محل هایی که بتن جنبه دکوراسیون داشته باشد مفیـد بوده از کثیـف شدن آن در مقابل باران تا حد محسوسی جلوگیری به عمل خواهد آورد این گونـه سیمـان در انـواع سفیـد رنـگ و خـاکـستری رنگ تهـیه می گردد و بـیشـتر در قـطعات پیش ساخته بتنی مورد استفاده قرار می گیرد لازم به تذکر است که سیمان واتـرپـروف و سیمان هیدروفوبیک را در موقع لزوم می توان با هم مـخلـوط کرده و از خـواص هر دو بهرمند شد سیمان روغنی سیمان روغنی که استفاده محدودی در صنعت ساخـتمـان دارد تـنها بـرای پر نمودن قالب ها و پایلهای فولادی مورد استفاده قرار می گیـرد و در این نوع مـوارد غـالبـا حرارت و فشارهای بیش از حد معمول موجود می باشد بسته بندی – حمل و نگه داری سیمان در بندی های کیسه ای در بشکه و یا در حـجـم هـای دیگـر قـابـل حمـل و نقل است در حجم های بالا سیمان معمولا در تانکر ها حمل و تحـویـل مـی گردد وزن هـر محموله غالبا 10تن می باشد و از طریق دمیدن هوای فشرده این محموله به سیلوهای موجود در کارگاه منتقل می گردد بسته بندی کیسه ای نیز معمولا 50کیلو گرم می باشند ممکن است در بخی کشور ها از وزن های دیگری نیز استفاده گردد و یا از کیسه هایی که حاوی حجم معینی از سیمان می شوند در کارگاه های کوچک نگهداری و استفاده از بسته بندی کیسه ای مناسب تر است لیکن در تحویل های حجمی سیمان بهای کمتری خواهد داشت نگه داری و حمل و نقل سیمان به وسیله بشکه نیز مختص مواقعی است که مدت ذخیره سازی طولا نی باشد بدیهی است طی مدت نگه داری سیمان باید از رطوبت به دور بماند حتی در مورد سیمان هیدروفوبیک نیز زمان ذخیره سازی نمی تواند از حدود مجاز تجاوز نماید برای جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از ذخیره سازی طولانی سیمان در کارگاه باید برنامه ریزی به نحوی باشد که ذخیره موجود در کارگاه تنها جواب گوی نیازهای کوتاه مدت سیمان باشد نگه داری سیمان در مناطق آب و هوایی مرطوب موجب بروز پدیده ای به نام سفت شدن در هوا می گردد که به صورت قطعات سیمان هیدرات شده فی ما بین سیمان موجود پدیدار می گردد این قطعات باید بلافاصله پس از مشاهده از مجتمع سیمان خارج گردیده و از بین برده شوند سیلوها معمولا در مقابل رطوبت هوا مقاوم اند معهذا ممکن است در ذخیره سازی های ذرات از مدت قطعات هیدرات شده در میان آن پدیدار شوند برای جلوگیری از واقعه بهتر است طی مدت ذخیره سازی سیمان را از دریچه پایین سیلو خارج کرده و از بال به درون سیلو پمپ نمود این عمل می تواند پس از هر بار رطوبی شدن یک نوبت صورت گیرد در صورتی که بروز قطعات هیدرات شده سیمان در سیلو بیش از حدود پیش بینی شده باشد دلیلی است بر عدم مقاومت سیلو در مقابل رطوبت هوا ولازم است سیلو ها را بازدید و تعمیر نمود بسته بندی کیسه ای سیمان را در سطوح بالاتر از زمین نگه داری می کنند و روی آن را به وسیله یک پوشش ضد رطوبتی می پوشانند تا از فساد آن جلوگیری گردد برای این کار می توان از یک سطح چوبی که از سطح زمین بالاتر باشد استفاده نمود و روی کیسه هارا به وسیله پوشش ضد آب پوشانید لازم است پوشش روی کیسه ها از هر طرف به مقدار کافی ادامه داشته کیسه های حاوی سیمانرا بایستی به ترتیبی که به کارگاه تحویل گردیده اند مورد استفاده قرار داد تا از باقی ماندن آن برای مدت طولانی جلوگیری شود برای این منظور لازم استتحویل های مختلف کاملا مشخص گردند از آنجا که طبقه بندی سیمان بر روی یکدیگر باعث بروز سفتی در کیسه های زیرین می گردد باید از انباشتن کیسه ها به طوری که ارتفاع آن بیش از 1.5متر گردد ممانعت به عمل آورد معمولا کاغذ هایی که در بسته بندی کیسه های سیمان مورد استفاده قرار می گیرد واترپروف هستند لیکن در مقابل رطوبت مقاومت چندانی ندارند لذا بایستی پوشش روی کیسه های سیمان را حفظ نمود انواع گوناگون سیمان باید به طور مجزا در کارگاه نگه داری گردند به خصوص اگر سیمان های نوع پر آلومینیم در کارگاه مورد استفاده باشند که در دهه 60استفاده از آن ممنوع اعلام گردید کلیه استانداردهای بریتانیا تهیه کنندگان سیمان را موظف به رعایت آیین نامه ها می دانند و غالبا تهیه کننده نسبت به صحت کیفی سیمان تولیدی مسئول است مصرف کنندگان نیز ضمن رعایت احتیاط می توانند به صحت کیفی سیمان خریداری شده اعتماد نمایند نمونه برداری و آزمایش سیمان آزمایش کردن سیمان معمولا مستلزم استفاده از وسایل دقیق آزمایشگاهی است و به ندرت می توان سیمان را در کارگاه مورد آزمایش قرار داد در عین حال هر گاه آزمایش بر روی سیمان ضروری تشخیص داده شود نمونه برداری از آن در کارگاه صورت گرفته و به آزمایشگاه منتقل می گردد سیمان نمونه برداری شده باید نمونه کاملی از تمام سیمان های مورد نظر بوده و در زمانی کمتر از یک هفته از تحویل سیمان به کارگاه نمونه برداری قرار گیرد برای نمونه برداری باید ابتداحداقل دوازده پیش نمونه از بخش های مختلف محموله مورد آزمایش که به فواصل مساوی از یکدیگر باشند تهیه نموده آن ها را مخلوط کرد در مورد بسته بندی های کیسه ای سیمان باید پیش نمونه ها از حداقل دوازده کیسه مختلف و به تساوی برداشته شده و مخلوط گردد نمونه مخلوط شده باید حداقل 7 کیلو گرم وزن داشته و در ظرف کاملا ایزوله شده ای بسته بندی گردد بر روی بسته مشخصات و چگونگی سیمان نمونه برداری شده یاداشت و به آزمایشگاه معتبر فرستاده شود آزمایشات لازم باید در کمتر از4هفته از زمان تحویل سیمان به کارگاه تکمیل گردد بدیهی است آزمایشات سیمان بر اساس استانداردها و آیین نامه های دقیق صورت خواهد گرفت شن و ماسه شن و ماسه بخشی از مواد تشکیل دهنده بتن هستند و عبارتند از قطعات سنگی شکسته شده یا رودخانه ای از آنجا که شن و ماسه بیش از 80درصدحجم بتن ساخته شده را تشکیل می دهند باید اهمیت آن را در نظر داشته و همواره از مواد متناسب استفاده نمود نوع سنگ هاییکه بیشتر در بتن سازی مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از خورده سنگ – ریگ – ماسه و سنگ شکسته – گرانیت یا سنگ خارا – بازلت یا سنگ مرمر سیاه و انواع پر مقاومت سنگ آهک و سنگ های ماسه ای .

فهرستی از سنگ های موجود برای امور بتن سازی را می توان در آیین نامه (BS812 ) مشاهده نمود آیین نامه های دیگری نیز در خصوص انواع و موارد استعمال سنگ در ساختمان وجود دارد که از ذکر آن صرف نظر می کنیم در عین حال علاقمندان به تحقیق در این باره می توانند از کتب زمین شناسی برای شناسایی خواص سنگ ها استفاده نمایند خصوصیات شن و ماسه خصوصیات لازم مهمترین خصوصیات لازم برای شن و ماسه عبارتند از دوام و تمیزی .

دوام شن و ماسه باید محکم باشند اما نباید حاوی عناصری باشند که در مجاورت هوا تغییر حجم می دهند همچنین باید فاقد عناصری باشند که تاثیرات نا مطلوب بر فولاد می گذارند به عنوان مثال می توان از ذغال سنگ – پایریت و قطعات خاک رس سفت شده نام برد ذغال سنگ باد می کند پایریت تجزیه می گردد و تولید اکسید آهن می نماید که در سطوح بتن ظاهر خواهند شد و قطعات سفت شده خاک رس نیز پس از مدتی نرم شده باعث بروز حفره در بتن میگردد در بتن های مه در آن ها حدودهای بالی مقاومت فشاری مورد نظر باشند نیاز به شن و ماسه از انواع خاص و با مقاومت و وزن مخصوص ویژه پدید خواهد آمد تمیزی سنگ هایی که در بتن مورد استفاده قرار می گیرند باید کاملا پاکیزه بوده و فاقد هر گونه ناخالصی های نباتی باشند از سنگ هایی که دارای ناخالصی های نباتی هستند نمی توان بتن خوبی تهیه نمود قطعات و ذرات سنگ نباید گل آلود بوده یا هر گونه غشایی از خاک بر آن ها وجود داشته باشد وجود غشا خاک بر روی قطعات مانع ایجاد اتصال بین قطعات سنگ و سیمان خواهد بود به همین ترتیب وجود ذرات بشسیار ریز در ماسه نیز مانع ایجاد اتصال کامل بین ذرات سنگ وسیمان خواهد گردید و از مقاومت بتن در حد قابل توجهی خواهد کاست تهیه کنندگان شن و ماسه برای پاک نمودن سطوح خارجی شن و ماسه از مواد زائد شل گل و خاک و غیره آن ها را قبل از تحویل شستشو می دهند وجود هر گونه مواد اضافی در شن و ماسه باعث بروز ضعف در بتن ساخته شده خواهد شد معذالک شستشو ماسه نباید از حد خاصی تجاوز نماید که باعث از دست رفتن کلیه ذرات ریز ماسه گردد چرا که این ذرات تاثیر مثبتی در زمان بتن ریزی خواهند داشت منظور از ذرات ریز ماسه ذراتی استکه از الک 0.3 میلیمتری عبور می نمایند وجود این ذرات نه تنها در چسبندگیذرات بتن به یکدیگر موثر است در صورت استفاده از دستگاه پمپاژ بتن حایز تاثیر بسزایی است دسته بندی سنگها از نظر اندازه سنگ های مورد استفاده در بتن از نظر دانه بندی به دو گروه شن و ماسه تقسیم می گردند ماسه عبارت است از ماسه طبیعی سنگ خورده شده یا ریگ خرد شده و مواد مشابه که از الک با توری 5میلیمتری عبور می نماید شن عبارت است از موادی نظیرریگ سنگ خرد شده و غیره که از الک با توری 5میلیمتری عبور نمی نمایند بدیهی است وجود مقدار بسیار اندک از ذرات بیش از5میلیمتر در ماسه و ذرات کمتر از 5میلیمتر در شن قابل اغماض خواهد بود ابعاد ذرات شن و ماسه حداکثر انداز سنگ بسته به کیفیت بتن مورد نیاز و نوع کار متغییر خواهد بود برای بتن مسلح لازم است ابعاد سنگ طوری انتخاب شوند که مانع از بروز اشکال در زمان بتن ریزی گردد و در عین حال فواصل بین فولاد و قالب بندی و همچنین گوشه ها و منافذ از بتن پر گردند به این علتاست که جهت بتن مسلح معمولا از شن های با قطر کمتر از20میلیمتر استفاده می گردد البته در مواقعی که امکان استفاده از شن با قطربیش از 20میلیمتر وجود داشته باشد استفـاده از ارجحتر است در بتن ریزی فنداسیون ها و جایی که حجم های بالایی از بتن ریزی مورد نظر است می توان از ابعاد بالتر شن استفاده منود ابعاد شن کمتر از 20میلیمتر نیز ممکن است در بعضی از اشکال بتن مسلح که فواصل فولاد و قالب اندک است ضروری افتد در ساختمان های عظیم بتنی مثل سدهای بتنی از قطعات شن بزرگ نیز استفاده می گردد که می توان بر آن قلوه سنگ نام نهاد این قطعات ممکن است بیش از 20 سانتیمتر قطر داشته باشد البته این گونه قطعات با بتن مخلوط نمی گردند بلکه در زمان بتن ریزی به صورت لایه ای در سطوح مختلف جایگذاری می گردند این روش مستلزم نیروی انسانی زیاد و دقت فراوان می باشد و امروزه کمتر از این گونه روش ها استفاده می گردد دانه بندی شن و ماسه نسبتی که از مخلوط کردن ذرات شن یا ماسه با اندازه های مشخص تنظیم می گردد به دانه بندی در شن یا ماسه معروف است و از طریق عبور ذرات از سیستم الکل های با انداذه های گوناگون به عمل می آید دانه بندی معمولا به عنوان درصد وزنی از اندازه های خاص که از الک مربوطه عبور نموده است مطرح مگردد و شن یا ماسه دانه بندی شده به گروهی اطلاق می گردد که از اندازه های مختلف به مقدار مشخص در آن موجود باشد این اندازه ها از بزرگترین قطعات متشکله تا کوچکترین ذرات ادامه خواهد داشت و در غیر این صورت دانه بندی ناقص خواهد بود شن و ماسه با دانه بندی ناقص برای بتن ریزی های معمولی ایده آل نبوده هر چند در موارد خاص می توان از این گونه‌دانه بندی نیز استفاده نمود آیین نامه (BS410) ابعاد الکها را جهت انجام دانه بندی مشخص می نمایدکه ذیلا اشاره می گردد ابعاد الکهای مورد استعمال بزرگ و کوچک عبارتند از 75-63 اندازه مجاز برای ماسه هایی که از سنگ شکسته تهیه می گردد تا 20 درصد قابل قبول خواهد بود این درصد جدا از 5 درصدی است که ذیلا به ان اشاره می گردد بر اساس آیین نامه دانه بندی ماسه باید بر اساس یکی از زونهای مشخص شده باشد مگر در مواقعی که دانه بندی به صورتی خارج از چارچوب زون خاصی قرار بگیرد و به جز الک از 5 درصد می تواند بین چند الک تقسیم گردد مثلا یک درصد برای یک الک و 4 درصد برای الکی دیگر یا 2 درصد برای یک الک و 3 درصد برای سه الک دیگر دانه هایی که 75 میکرون کمتر و از 37.5 میلی متر بیشتر باشند قابل قبول نخواهند بود شن و ماسه های ساحلی بعضی شن و ماسه ها از مناطق ساحلی و رود خانه ای تهیه می گردند که غالبا دارای مقادیری نمک و عناصر صدفی هستند این گونه مواد معمولا ضرر چندانی در بتن مسلح معمولی ایجاد نمی کنند اما مقدار این املاح نباید از حدود قابل قبول متجاوز باشد در عین حال استفاده از این گونه شن و ماسه جهت ساخن بت مسلح پیش تنیده ممنوع می باشد وجود قطعات صدف شکسته شده در شن و ماسه تاثیر سو در بتن ه جای نمی گذارد اما از نظر اجرایی در ضمن بتن ریزی موثر خواهد بود یکی از اشکالات موجود در ماسه های تهیه شده از سواحل رود خانه ای برابر بودن بیشتر ذرات آن است که از نظر دانه بندی با اشکال همراه خواهد بود همچنین ماسه های سواحل دریا ضمن این که اندازه خاص می باشد دارای مقادیر بسیار زیادی املاح نمکی هتند و به جز در مواردی که کاملا شسته شده و مقدار املاح آن در آزمایشگاه تعیین و تصویب گردیده باشد قابل استفاده در بتن نمی باشد سنگ های سبک و مصنوعی علاوه بر سنگ شکسته و ریگ شمار دیگری از سنگ ها قابل تهیه و استفاده در بتن سازی است تفاله های باقیمانده در کوره های آجرپزی و غیره که در مجاورت هوا خنک شده باشد به عنوان زباله محسوب می گردد اما طبق آیین نامه ها قابل استفاده در بتن سازی است رومی ها برای انجام کارهای ساختمانی خود از سنگ پا استفاده می نمودند از این گونه سنگ های متخلخل هنوز هم در بتن سازی استفاده می گردد لیکن استفاده از سنگ های مصنوعی سبک رایج تر می باشد تمامی سنگ های مصنوعی سبک وزن از نظر مقاومت ضعیف تر هستند که به علت وجود خلخل و فرج در آن ها است این امر باعث بروز محدودیت در بتن تهیه شده از آن ها می گردد لاکن این محدودیت غالبا مشکلی ایجاد نمی کند زیرا علاوه بر وزن کمتر بتن مقاومت فشاری آن ها اکثرا در حد قابل قبول است سنگ های سبک برای تهیه قطعات سبک تر ساختمانی و همچنین برا داشتن ارزش های ایزولاسیونی حرارتی شان در در بتن سازی استفاده فراوان دارند علاوه بر مواردی که ذکر گردید مصالح مصنوعی دیگری نیز به جای شن و ماسه در بتن مورد استفاده قرار می گیرد برای مثال می توان از قطعات فولادی یا سربی نام برد که بتن تهیه شده از آن ها بسیار سنگین بوده اما دارای مقاومت بسیار در مقابل تشعشعات هسته ایست ساختن و استفاده از این گونه بتن مستلزم تخصصهای خاصی است نگه داری شن و ماسه در کارگاه ها سنگ ها باید به طرزی نگه داری گردند تا ضمن آسان بودن برداشت و استفاده از آن ها با یکدیگر مخلوط نگردیده و در عین حال کمتر به هدر بروند برای این منظور می توان یک سطح محکم بتنی به عنوان انبارگاه مصالح استفاده نمود یک سطح وسیع از بتن مگر که شیب کافی جهت خارج نمودن آب از محوطه و دور نمودن آن از اطراف مخلوط کن کافی خواهد بود سطح مذکور حتما باید دارای قابلیت زهکشی باشد این موضوع به خصوص در مورد سنگ هایی که از سواحل دریا تهیه شده و شسته شده اند ضروری است انبارگاه شن و ماسه باید حتی المقدور وسیع در نظر گرفته شود چه این امر باعث یک نواخت نمودن رطوبت در میان مصالح خواهد بود در صورت امکان بهتر است شن و ماسه پس از تحویل در کارگاه و قبل از استفاده در بتن به مدت حداقل 12ساعت در انبارگاه باقی بماند در موقع استفاده از ابارگاه باید از برداشتن مصالح از قسمت پایین مصالح خوداری به عمل آورد چه بیش تر کثافات مصالح از قسمت های فوقانی در قسمت های تحتانی متراکم گردیده اند سنگ های با ابعاد مختلف باید جدا از یکدیگر نگه داری گردد این امر به وسیله دیوار های تفکیکی صورت می پذیرد در این ارتباط لازم است از مخلوط شدن سنگ های با اندازه های مختلف در زمان تخلیه با جلوگیری به عمل آورد بهترین محل برای جاسازی انبارگاه به ترتیبی است که مخلوط کن ها در مرکز انبارگاه قرار گیرند بدیهی است این امر محدودیتی برای جاگذاری انواع مختلف سنگ ایجاد نخواهد کرد نمونه برداری و آزمایش شن و ماسه آزمایش بر روی شن و ماسه ممکن است ضروری گردد اولا به عنوان تضمینی برای مناسب بودن سنگ قبل از شروع عملیات بتنی و سپس به علت تایید تناسب آن فی ما بین عملیات و ثالثا جهت تعیین درصد آب موجود در شن و ماسه چه این اندازه گیری برای تضمین وزن آب لازم در مخلوط بتن روش های آزمایش بر روی شن و ماسه در فصل دهم بررسی خواهد گردید آب آب مورد استفاده در بتن سازی باید قابل آشامیدن باشد و یا از منبع قابل قبولی تهیه گردد چه آب های که در طبیعت یافت می شوند قبل از تصفیه شدن حاوی مقادیری نمک های محلول یا غیر محلول و همچنین مقادیری عناصر نباتی هستند که تا تاثیرات بدی در کیفیت بتن ساخته شده خواهد گذارد علی الخصوص در سفت شدن و محکم شدن آن در صورت وجود هر گونه تردید در مورد کیفیت آب موجود بهترین راه آزمایش آب در آزمایشگاه و همچنین انجام آزمایش مقاومت فشاری بر روی بتن ساخته شده با این آب و مقایسه آن با نتیجه آزمایش مقاومت فشاریدر بتن ساخته شده با آب مقطر است استفاده از آب دریا تاثیر نا مطلوبی در کیفیت و یا مقاومت فشاری بتن تهیه شده نخخواهد داشت اما استفاده از این آب در بتن مسلح و یا بتن پیش تنیده توصیه نمی گردد این امر باعث بروز زنگ زدگی در فولاد می گردد و همچنین در شکل ظاهری بتن تاثیرات بدی دارد انضمامات انضمامات موادی را می نامیم که در موقع مخلوط کردن بتن به آن اضافه می گردد هدف از این عمل افزایش بعضی خواص بتن است باید به خاطر داشت که این دسته موادی هستند که در موقع مخلوط کردن به بتن اضافه می گردند و با مواد شیمیایی که در موقع تهیه سیمان به آن اضافه می شود و در بخش های گذشته مورد بررسی قرار گرفت متفاوتند هر چند استاده از مواد گروه قبل نیز برای تقویت بعضی خواص سیمان و نتیجتا بتن صورت می گیرد کلیه سیمان های نوع پرتلند در زمان پخته شدن در کوره به حداقل یک ماده شیمیایی گچ علاوه می گردند چه بدون وجود این ماده سفت شدن در بتن به تاخیر افتاده و زمان اجرا باعث بروز اشکالات بسیار است بیشتر انضمامات از نظر بها ارزان هستند اما نگه داری و مخلوط کردن آن ها با بتن در مخلوط کن مستلزم دقت و زمان بوده و مشکلاتی که در این زمینه ایجاد می نماید جبران قیمت ارزان آن را خواهد نمود اضافه نمودن مواد اضافه شونده در صورتی که بیش از حدود تعیین شده باشد دارای تاثیرات معکوس است و باید از بروز آن جدا جلوگیری شود در بیشتر مواقع می توان به جای استفاده از انضمامات با طرح مخلوط مناسب در بتن یعنی تعیین شن و ماسه و سیمان و آب دقیق در مخلوط به همان مزایا دست یافت و از گرفتاری های ناشی از استفاده انضمامات به دور ماند در بازار مصالح ساختمانی از اسامی گوناگونی به عنوان انضمامات مشاهده میشود که دارای عناوین دهلن پرکنی می باشند اما این اسامی بیش تر جنبه تبلیغاتی دارد و کلیه آن ها را می توان به سه گروه تقسیم نمود مواد سرعت زا مواد کند کنندهو مواد کاهش دهنده آب در آیین نامه (BS5075) چگونگی این مواد تشریح گردیده است ذیلا به بررسی آن ها می پردازیم