مشخصات شن و ماسه در بتن

1- دانه ها باید کاملا تمیز یعنی عاری از گل و لای و دیگر ناخالصی های شیمیائی باشند، چنانچه دانه های درم حل نامناسب در مجاورت برگ درختان یا کود دپو شده باشند ممکن است به مواد شیمیائی نظیر نیترات ها آلوده شوند.

میزان گل و لای مجاز برای دانه های شن حدکثر یک درصد است. همچنین میزان گل و لای مجاز برای دانه های ماسه حداکثر 3 درصد است، مشروط بر آنکه بتن تحت سایش باشد. در صورتی که بتن تحت سایش نباشد، میزان گل و لای مجاز دانه های ماسه، حداکثر 5% است.

2- دانه ها باید در مقابل سایش مقاوم باشند. به خصوص اگر بتن در معرض رفت و آمد و تردد قرار گیرد این مسئله از اهمیت بیشتری برخوردار می شود.

3- دانه ها باید در مقابل اعمال تنش مقاوم باشند.

چون دانه ها نقش اسکلت بندی (اسخوان بندی) بتن و سیمان نقش چسباننده دانه ها را به عهده دارد، در صورتیکه دانه ها در مقابل تنش مقاوم نباشند زود شکسته و از هم گسیخته می شوند و بتن ساخته شده با چنین مصالحی مقاومت لازم را نخواهد داشت.

دانه های سیلیس دارای سختی 7 تا 8 بوده و جز مقاوم ترین دانه هائی هستند که در بتن مصرف می شوند. دانه های آهنکی دارای سختی 3 تا 4 بوده و اکثرا در ساخت بتن به کار می روند. دانه های کچی یا ترکیباتی از گچ و آهنک و غیره که سختی کمتر از 3 دارند برای ساخت بتن مناسب نیستند.

4- دانه ها باید در مقابل یخبندان مقاوم باشند.

مقاومت در برابر یخبندان به چند عامل بستگی دارد.

الف- تخلخل: هر چه تخلخل دانه ها بیشتر باشد، مقاومت در مقابل یخبندان کمتر است.

ب- نفوذ پذیری دانه ها: هر چه نفوذ پذیری دانه ها بیشتر باشد، مقاومت در مقابل یخبندان کمتر است.

ج: مقاومت کششی دانه ها: هر چه مقاومت کششی دانه ها بیشتر باشد، مقاومت در مقابل یخبندان بیشتر است.

در این خصوص آزمایش استانداردی برای ببرسی مقاومت در مقابل یخبندان وجود دارد. به این صورت که ابتدا دانه ها را از آب اشباع کرده و طبق ضوابط استاندارد آن را به طور متناوب تحت یخ زدن و ذوب شدن قرار می دهند (با تعداد سیکل مشخص) پس از آزمایش با مراجعه به جداول مربوطه مشخص می شود که دانه ها از نظر یخبندان تا چه حد مقاوم بوده اند.

بتن در مجاورت رطوبت قابلیت جذب آب و نشت آب دارد. بدیهی است با خیس شدن بتن دانه های سنگی نیز خیس شده و آب داخل حفره ها در اثر برودت هوا یخ می زند، افزایش حجم ناشی از یخ زدن آب، سبب ایجاد تنش های کششی در دانه ها می شود. در نهایت امکان دارد با یخ زدن و ذوب شدن های متوالی، دانه ها خسته شده و بشکنند. لذا مسئه مقاومت دانه ها در برابر یخبندان را باید جهت دانه هایی که در مناطق سردسیر مصرف می شوند (و یا مناطقی که در معرض یخ زدن و ذوب شدن های مکرر قرار دارد) با دقت بیشتری کنترل و مورد ملاحظه قرار داد.

5- دانه ها باید در مقابل هوازدگی مقاوم باشند.

گذشت زمان به صورتیکه همراه با تغییرات رطوبت و تغییرات دما باشد، ممکن است دانه را خرد کند که به این پدیده اصطلاحا هوازدگی گویند.

اصولا دانه ها در مقابل گرم و سرد شدن های متوالی هوازده شده و خرد می شوند بخصوص اگر دانه ها در معرض تر و خشک شدن های متوالی نیز قرار گیرند.

سنگ هایی که همیشه تر یا همیشه خشک هستند کمتر هوازده می شوند. اما سنگ هایی که گاهی تر و گاهی خشک هستند، به سرعت هوازده می شوند. علت این مسئله تفاوت ضریب انبساط حرارتی سنگ دانه (شن و ماسه) در حالت تر و حالت خشک است. لذا دانه متناسب با تغییرات مکرر ضریب انبساط حرارتی، انتباض و انبساط پیدا کرده و مرتبا تحت کشش و فشار قرار می گرد، تا اینکه به مرور زمان خسته شده و متلاشی می شود.