سنگدانه 2-1-1 – ملاحظات كلي ويژگي سنگدانه‌ها نقش مهمي در دوام بتن در رويارويي با شرايط مهاجم دارند، زيرا سنگدانه‌ها حدود سه‌چهارم حجم بتن را تشكيل مي‌دهند، بنابراين كيفيت آنها از اهميتي ويژه برخوردار است. همچنين اندازه، شكل، بافت سطحي و نوع سنگدانه‌ها عامل مؤثري در وضعيت ناحيه انتقال (وجه مشترك خمير سيمان و سنگدانه) مي‌باشد و اين منطقه اساساً به علت ساختار ضعيفي كه دارد، بر خواص مكانيكي بتن تأث
سنگدانه
2-1-1 – ملاحظات كلي
ويژگي سنگدانه‌ها نقش مهمي در دوام بتن در رويارويي با شرايط مهاجم دارند، زيرا سنگدانه‌ها حدود سه‌چهارم حجم بتن را تشكيل مي‌دهند، بنابراين كيفيت آنها از اهميتي ويژه برخوردار است.
همچنين اندازه، شكل، بافت سطحي و نوع سنگدانه‌ها عامل مؤثري در وضعيت ناحيه انتقال (وجه مشترك خمير سيمان و سنگدانه) مي‌باشد و اين منطقه اساساً به علت ساختار ضعيفي كه دارد، بر خواص مكانيكي بتن تأثير مستقيمي دارد. در صورتيكه اندازه سنگدانه‌ها بزرگ باشد، به هنگام جمع‌شدگي در مراحل اوليه گيرش و يا تحت اثر بار، ريزتركهاي ايجاد شده در ناحيه انتقالي براحتي گسترش مي‌يابند و بهم مي‌پيوندند و تركهاي بزرگتري ايجاد مي‌كنند و باعث مي‌شوند تا نفوذ‌پذيري بتن افزايش يابد. همچنين نوع سنگدانه در ميزان پيوستگي خمير سيمان و سنگدانه مؤثر است. مثلاً سنگدانه‌هايي مانند كوارتز و فلدسپات در مقايسه با سنگدانه‌هاي آهكي، پيوستگي ضعيف‌تري با خمير سيمان ايجاد مي‌كنند. همچنين شكل و اندازه سنگدانه‌ها و ميزان آنها در طرح اختلاط در خواص بتن تازه مانند كارايي، جداشدگي ذرات و نيز آب‌لندلختگي مؤثر است.
از طرف ديگر، سنگدانه‌ها مي‌توانند عامل انتقال آلودگي به بتن باشند. اين موضوع در مناطق حاشيه خليج‌فارس و درياي عمان اهميت بيشتري دارد. زيرا اكثر مصالح در اين مناطق آلوده به يونهاي كلريد هستند و حتي در صورتي كه مصالح تميز و عاري از آلودگي باشند، بر اثر انبار كردن در فضاي باز به علت وجود يونهاي كلريد معلق در هوا و يا درتماس با خاك آلوده به سرعت آلوده مي‌گردند.
مشكلات عمده در مورد سنگدانه ها در نواحي جنوب كشور عبارتند از :
دانه‌بندي نامناسب
مواد ريزدانه (گذشته از الك نمره 200)
مقدار بيش از حد مجاز نمك‌هاي زيان‌آور در سنگدانه‌ها
جذب آب زياد
ماسه‌هاي دريايي
سنگهاي آهكي حاوي مقادير رس بيش از حد مجاز
سنگريزه‌هايي كه بر اثر واكنش هاي شيميايي بهم چسبيده اند
سنگدانه‌هاي داراي ميكا يا پيريت آهن
اغلب سنگدانه‌هاي مصرفي در مناطق حاشيه خليج‌فارس از انواع ماسه سنگها ، سنگهاي آهكي و دولوميتي است. به علت تبخير شديد، نمك‌ها در سطح اين سنگها رسوب كرده و لايه‌اي سخت با مقدار زيادي نمك تشكيل مي‌شود. زياد بودن ميزان نمك‌ها در اين مصالح عاملي براي خوردگي فولاد در حمله عوامل خورنده بر بتن است.
در صورت تصميم بر استفاده از اين نوع مصالح در بتن مسلح، بايد به منظور كاهش ميزان املاح، سنگدانه‌ها كاملاً شسته شود و در محلي با زهكش مناسب انبار گردد تا از رسوب مجدد نمك‌ها جلوگيري گردد. شستشو بايد توسط آب شيرين صورت گيرد. همچنين در سازه‌هايي كه در معرض آب دريا هستند، به علت رشد جلبك‌ها و خزه‌ها روي سطح بتن، صدفها و اسفنج‌ها در ميان آنها ساكن مي‌شوند. به علت اينكه اين جانوران از آهك تغذيه مي‌كنند، در صورتي كه از سنگدانه‌هاي آهكي استفاده شده باشد، باعث تشكيل حفره‌هايي در سطح بتن مي‌شود و باعث افزايش سرعت تخريب بتن مي‌گردند.
در مورد ماسه‌هاي طبيعي مورد استفاده در اين منطقه اعم از ماسه‌هاي ساحلي و غير‌ساحلي نيز ميزان نمك زياد است و لزوم شستشوي اين نوع مصالح حتي از شستشوي مصالح درشت هم بيشتر است.
ماسه‌هاي دريايي نيز از بقاياي پوسيده ارگانيسم‌هاي دريايي كه به تازگي از بين رفته‌اند تشكيل مي‌شوند. اين ماسه‌ها معمولاً از مقادير زيادي صدف تشكيل شده‌اند، كه قابليت كربناتي شدن بسيار بالايي دارند. ماسه‌هاي دريايي علاوه بر اينكه معمولاً آلوده به نمك هستند، حاوي مقادير قابل توجهي ذرات پولكي با فضاي خالي زياد مي‌باشند. درصد بالايي از اين مصالح، صدفها و بقاياي جانوران دريايي هستند كه غالباً تو‌خالي بوده و داراي ساختمان پولكي و مسطح هستند كه در مورد استفاده از آنها بايد دقت شود.
همچنين به علت هواي گرم و مرطوب در اين مناطق، سنگدانه‌هاي شامل مقادير زياد ميكا مناسب نمي باشد، زيرا باعث كاهش كيفيت سنگدانه بتن مي‌گردد.
بايد توجه داشت كه سنگدانه‌هاي مصرفي داراي سيليس يا كربنات فعال نباشند. سيليس يا كربنات فعال مي‌تواند با سيمان واكنش قليايي انجام دهد و تركيب شيميايي حاصل از آن باعث انبساط شديد بتن و ترك خوردن آن گردد.
از مصرف سنگدانه هاي پولكي و طويل و ترد، متورق، مصالح نرم و رسي و متخلخل بايد ممانعت كرد.
2-1-2 – دستورالعمل‌ها
مشخصات سنگدانه‌ها بايد با استانداردهاي مندرج در آبا و استاندارد 302 ايران مطابقت داشته باشد.
مشخصات سنگدانه مورد مصرف در بتن بايد مطابق استاندارد دت 201 باشد.
سنگدانه‌ها بايد سخت، محكم و با دوام بوده و از هر گونه مواد زيان آور عاري باشد. ويژگيهاي سنگدانه‌هاي مصرفي بايد طبق جدول (2-1) باشد.
جدول 2-1- محدوديت هاي پيشنهادي براي ميزان مواد مضر در سنگدانه‌ها براي ساخت بتن مسلح در منطقه خليج فارس
حداكثر مجاز*
(درصد)
نوع مصالح
روش ازمايش
نوع ماده زيان اور
1
درشت دانه
روش تر با استفاده از الك شماره 200 (دت 218)
مواد ريز رسي و گردوغبار
3
ريزدانه
2
درشت دانه
(دت 221)
كلوخه‌هاي رسي و ذرات سست و نرم
3
ريزدانه
02/0
درشت دانه
(دت 231)
كلريد Cl-
04/0
ريزدانه
4/0
درشت دانه
(دت 230)
سولفات SO3–
4/0
ريزدانه
همچنين مقاديرحداكثر كلريد و سولفات محلول در آب در بتن سخت شده 28 روزه (ناشي از كل مواد تشكيل‌دهنده) بايد طبق محدوديت‌هاي ذكر شده در آيين‌نامه آبا باشد.
* به توضيحات ذيل جداول مربوطه دراستاندارد 302 ايران مراجعه شود.
كنترل دانه بندي شن وماسه و انطباق آن با منحني استاندارد
در جدول (2-2 ) محدوديت هاي پيشنهادي براي خواص فيزيكي و مكانيكي سنگدانه هاي مصرفي در ساخت بتن در مناطق حاشيه خليج فارس ارائه شده است.
جدول 2-2- محدوديت‌هاي پيشنهادي براي خواص فيزيكي و مكانيكي سنگدانه ها ي مصرفي
محدوديت
ويژگي
ريزدانه
درشت دانه
جدول (3-3) فصل 3
جدول (3-4) فصل 3
دانه بندي (بر اساس استاندارد ايران)
كمتر از 3% وزني
كمتر از 5/2%وزني
ميزان جذب آب
بر اساس (دت 210 و دت 211)
كمتر از 15%
كمتر از 15%
افت وزني در 5 سيكل با MgSO4
سلامت مصالح (دت 212)
كمتر از 10%
كمتر از 12%
افت وزني در 5 سيكل با Na2SO4
كمتر از 40%
كمتر از 40%
در حالت عادي بدون سايش و فرسايش
مقاومت در برابر سايش (آزمايش لس‌آنجلس)
(دت 215)
كمتر از 30%
كمتر از 30%
در صورتيكه در معرض سايش يا ضربه باشد
به منظورجلوگيري از تابش مستقيم نور خورشيد و افزايش دماي سنگدانه بهتر است مصالح سنگي در مكانهاي سر پوشيده انبار شوند، محل انبار بايد طوري ساخته شود تا مشكلاتي در حمل و جابجايي مصالح به وجود نيايد.
استفاده از ماسه‌هاي دريايي در سازه‌هاي بتني مسلح به هيچ وجه توصيه نمي‌شود. در صورت تصميم بر استفاده از اين نوع ماسه‌ها باشد، بايد آنها را كاملاً شست تا اين اطمينان حاصل شود كه ميزان نمك در آنها به سطح قابل قبول كاهش يافته است. همچنين اثر آنها را در تغييرات خواص بتن به علت پوكي بايد در نظر گرفت.
ميزان نمك زياد در ماسه‌ها را نمي‌توان تنها با شستن كاهش داد. به منظور صرفه‌جويي در هزينه آب مي‌توان درابتدا براي شستن گل و لاي و نيز كاهش ميزان درصد نمك سنگدانه از آب دريا استفاده نمود، اما شستشوي نهايي را بايد با آب آشاميدني (شيرين) صورت داد.
در صورت زياد بودن دماي سنگدانه مي‌توان با پاشيدن آب، دماي آن را كاهش داد. از آنجا كه پاشيدن آب درصد رطوبت مصالح را تغيير مي‌دهد بايد اين كار را با تأييد مهندس ناظر انجام داد، تا نسبت‌هاي اختلاط بر حسب رطوبت تغيير يافته اصلاح گردد. البته در صورتيكه رطوبت هوا زياد باشد اين روش كارآيي چنداني ندارد.
لازم است تا با ايجاد سايه روي دپوي مصالح از تابش مستقيم نور خورشيد به آنها جلوگيري شود. در صورت عدم امكان بايد مصالح را از زير تل (دپو مصالح) برداشت كرد زيرا به لحاظ عدم تابش نور خورشيد معمولاً خنك‌تر مي‌باشد.
سنگدانه ها بايد در برابر وزش باد شديد محافظت گردد.
در جابجايي سنگدانه‌هاي دانه‌بندي شده بايد كاملاً مراقب بود تا مصالح دانه‌بندي خود را حفظ كند. توصيه مي‌شود در صورتيكه حداكثر اندازه سنگدانه بيش از 20 ميليمتر باشد، سنگدانه‌ها بصورت تك‌اندازه دپو شود.
سنگدانه‌هايي كه در مراحل مختلف به كارگاه حمل مي‌شوند، بايد مرتباً با تواتر مشخص شده مورد آزمايش قرار گرفته و ويژگيهاي آن مطابق با مشخصات باشد.