-
شن و ماسه در بتن
مقدمه
به مجموعه‌ای از ذرات سنگی که از کمترین تخلخل برخوردارند و دانه‌های آن توسط دوغابی از سیمان به هم چسبیده باشند، بتن (Concreate) گفته می‌شود. به زبان دیگر ، بتن متشکل از یک جسم پرکننده (مصالح سنگی) و یک جسم چسبنده (آب و سیمان یا دوغاب سیمان) است. بتن به دلیل کارائیهای مثبتی که دارد، امروزه به عنوان یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در آمده است.
کارائیهای بتن
اقتصادی بودن
حدود 80 درصد وزن بتن از مصالح سنگی ارزان قیمت درست شده است.
تنوع
با تغییر نوع و مقدار سیمان و مصالح سنگی و انجام برخی اعمال فیزیکی و شیمیایی می‌توان بتن‌هایی با خواص کاملا متفاوت تهیه کرد.
شکل پذیری
با کمترین مخارج می‌توان قطعاتی با اشکال مختلف از بتن تهیه کرد.
مکانیزه شدن
تهیه و تولید بتن را می‌توان به صورت مکانیزه انجام داد. به این وسیله می‌توان قدرت تولید بتن و کیفیت آن را افزایش و قیمت تمام شده آن را کاهش داد.
ویژگیهای مهم بتن
ویژگیهای مهم بتن شامل مقاومت ، وزن ، قابلیت کار و دوام است که از این میان مقاومت از اهمیت خاصی برخوردار است. مقاومت بتن بیش از همه به عواملی مانند نوع و مقدار سیمان ، کمیت و کیفیت آب مصرفی ، مشخصات فیزیکی و شیمیایی مصالح سنگی ، نحوه ساختن و عمل آوردن بتن و بالاخره نوع و سن بتن بستگی دارد.
تهیه بتن
مقدار کم بتن را معمولا بطور دستی می‌سازند. بتن را اغلب در حمل ساخته و مصرف می‌کنند. در مواردی نیز بتن در کارخانه ساخته شده و توسط کامیون به محل مصرف حمل می‌شود. بتن را بهتر است پس از ساختن هرچه زودتر مصرف کرد. برای اینکه بتن شکل مورد نظر را به خود بگیرد از قالب استفاده می‌شود. پس از آنکه بتن در قالب ریخته شد، باید آن را متراکم نمود (عمل آورد) تا مقاومت آن افزایش یابد. بتن سخت را در لایه‌های متوالی 15 الی 20 سانتیمتری در قالب می‌ریزند و با تخماق می‌کوبند تا به اصطلاح عرق کند. بر اثر این عمل دانه‌های سنگی در کنار هم جفت و جور شده و هوای موجود در بتن به صورت کف (شیر بتن) به سطح آن می‌آید.
برای دستیابی به بتن مناسب باید هوای آن ، تا 3 درصد حجم بتن کاهش یابد. بتن‌های دارای حجم زیاد را با لرزاندن از داخل متراکم می‌کنند. به این صورت که خرطوم لرزاننده‌ای را داخل بتن نموده و آن را جابجا می‌کنند. گرما در گرفتن و سخت شدن بتن اثر زیادی دارد. در گرما بتن زود می‌گیرد و سخت می‌شود. در مقابل در دمای صفر درجه سانتیگراد دوغاب سیمان نمی‌گیرد و سخت نمی‌شود. بتن را در دماهایی تا 5 درجه سانتیگراد می‌توان ساخت، به شرط آنکه تا 4 روز دمای آن از 5 درجه کمتر نشود. بتن سازی در نقاط سرد سیر بوسیله گرم کردن مصالح صورت می‌گیرد.
اجزا تشکیل دهنده بتن
بتن ترکیبی از سیمان ، آب و مصالح خرده سنگی (شن و ماسه) است که به نسبتهای متناسب بطور دستی یا مکانیکی با یکدیگر مخلوط شده است.
سیمان
سیمان ماده‌ای است پودری شکل که در کارخانه تهیه شده و بر اثر آبگیری سخت می‌شود. سیمانها انواع مختلف دارند که معروفترین آنها سیمان پرتلند است. سیمان پرتلند فرآورده‌ای است که عمدتا از مخلوط کردن سنگ آهک و خاک رس بدست می‌آید.
آب
آبی که در ساختن بتن مصرف می‌شود، باید عاری از مواد مضر برای بتن باشد. در این رابطه مقدار سولفاتهای آب نباید از یک گرم در لیتر بیشتر باشد. آب گندآبها و فاضلاب شهرها برای ساختن بتن مناسب نیست. آب مصرفی نباید خاصیت اسیدی زیاد داشته و PH آن نباید کمتر از 4 باشد. مقدار آب بکار رفته در بتن متغیر است و به عوامل مختلف بستگی دارد. غلیظ بودن بتن ، درشتی ذرات سنگی ، صاف بودن سطح دانه‌ها ، کروی بودن ذرات سنگی ، سردی هوا و وجود رطوبت در آن مقدار آب لازم را کاهش می‌دهد. در مقابل رقیق بودن بتن ، ریز و خشک بودن ذرات سنگی ، گرمی هوا ، ناصافی سطح دانه‌ها و گوشه داری آنها مصرف آب را افزایش می‌دهد.
مصالح خرده سنگی
امروزه در تهیه بتن‌ها دامنه گسترده‌ای از مواد طبیعی و مصنوعی بکار گرفته می‌شوند. از این میان شن و ماسه طبیعی بهترین و پرمصرفترین مصالح هستند. مصالح دانه‌ای بکار گرفته شده در بتن در درجه اول شن و ماسه طبیعی و پس از آن سنگ شکسته یا مخلوطی از آنهاست. یکی از دلایل عمده عدم استحکام کافی و تخریب زود رس بتن ، استفاده از مصالح دانه‌ای نامرغوب است. بطور کلی ذراتی مناسب‌اند که تمیز ، بدون پوشش سطحی ، دارای دانه بندی مناسب ، محکم و بادوام و عاری از مواد آلوده کننده باشند. علاوه بر آن ، این مواد باید قادر باشند بطور مناسبی در مقابل تغییرات فیزیکی و شیمیایی محیط مقاومت نمایند.
