سنگدانه یا “Aggregate” اصطلاحی است برای هر ماده ریز، شامل شن، سنگ خرد شده، ماسه، سرباره، بتن بازیافتی و سنگدانه های ژئوسنتتیک استفاده می شود. سنگدانه ممکن است طبیعی، تولید شده در کارخانه یا بازیافتی باشد.
نقش سنگدانه در بتن اغلب نادیده گرفته می شود و در سایه عناصر ظاهری مانند سیمان و فولاد پنهان می شود. با این حال، در واقعیت، به عنوان بستر مخلوط بتن عمل می کند و بر دوام، استحکام و حتی جذابیت زیبایی شناختی سازه های ما تأثیر می گذارد. از آسمان خراش های سر به فلک کشیده ما تا سنگفرش زیر پای ما، سنگدانه ها نقش محوری بی سر و صدایی دارند.
بتن در ساده ترین شکل خود ترکیبی از سیمان و سنگدانه است. سیمان به صورت سیال به سنگدانه اضافه می شود. همانطور که سیمان سخت می شود، با سنگدانه ها متصل می شود تا ماده ای بسیار سخت و ارتجاعی تولید کند که ما به عنوان بتن می شناسیم.
اما سنگدانه دقیقا چیست؟ خوب، ممکن است چیزهای مختلفی باشد. مواد مختلفی به عنوان سنگدانه در بتن استفاده می شود که هر یک به طرق مختلف بر کیفیت بتن تأثیر می گذارد. در این مقاله، رایج ترین انواع سنگدانه ها و نحوه تاثیر آنها بر محصول نهایی را کشف کنید.
مقاله مرتبط: نحوه و انواع دانه بندی سنگدانه ها داخل بتن
سنگدانه ها حدود 60 تا 80 درصد مخلوط بتن را تشکیل می دهند. آنها مقاومت فشاری را برای بتن فراهم می کنند. انواع مختلفی از سنگدانه ها معمولا در بتن یافت می شوند. این شامل:
سنگدانه ها در هر مخلوط بتن خاص به دلیل دوام، استحکام، کارایی انتخاب می شوند. این مواد زمانی به عنوان سنگدانه طبقه بندی می شوند که به ذرات ریز خرد شوند. برای یک مخلوط بتن خوب، سنگدانه ها باید تمیز، سخت و ذرات قوی و عاری از مواد شیمیایی جذب شده یا پوشش های خاک رس و سایر مواد ریز باشد که خود می تواند باعث خراب شدن بتن شود.
سنگدانه ها در اشکال مختلف از جمله سنگدانه های ریز و درشت وجود دارند که هر کدام ویژگی های منحصر به فردی را به بتن تازه مخلوط شده و سخت شده می دهند. آنها بر اساس ویژگی های زیر به عنوان “دانه های درشت” یا “دانه های ریز” طبقه بندی می شوند.
سنگدانه های درشت قطری بین 9.5 تا 37.5 میلی متر دارند. سنگدانه درشت نقشی محوری در تقویت استحکام سازه های بتنی ایفا می کند. از موادی مانند شن، سنگ خرد شده، یا عناصر بازیافتی تشکیل شده است و در ترکیب با خمیر سیمان، یک ماتریکس سفت و سخت را تشکیل می دهد. این آرایش به هم پیوسته به بتن توانایی مقاومت در برابر بارهای قابل توجه را می دهد و یکپارچگی سازه پی ها، ستون ها را دارد و سایر اجزای باربر را تقویت می کند.
در تلاش برای کارایی بهتر و یکنواختی در مخلوط بتن، سنگدانه های ریز به عنوان یک قهرمان اصلی ظاهر می شوند. سنگدانه های ریز دارای قطر کمتر از 9.55 میلی متر هستند که معمولاً به ماسه شناخته می شوند که در اصل دارای اندازه ذرات کوچک تری است که فاصله بین ذرات بزرگتر را پر می کند و مخلوطی روان تر با تراکم بهتر را ایجاد میکند.
همانطور که گفتیم وجود سنگدانه های ریز مخلوط بتن را روان می کند و احتمال ایجاد فضای خالی در بتن را کاهش می دهد. این فعل و انفعال هماهنگ کارایی بتن را افزایش می دهد و به آن اجازه می دهد تا با دقت شکل بگیرد و در عین حال توزیع و تراکم یکنواخت را افزایش دهد.
به طور معمول رایج ترین اندازه سنگدانه مورد استفاده در ساخت و ساز 20 میلی متر است. اندازه بزرگترآن یعنی 40 میلی متر در بتن توده ای رایج تر است.
مقاله مرتبط: لیست استانداردهای سنگدانه بتن
سنگدانه ها از شن و ماسه طبیعی یا چاله های شن و ماسه، معادن سنگ سخت، لایروبی ذخایر غوطه ور یا استخراج رسوبات زیرزمینی استخراج می شوند.
معادن سنگ: فرآیند استخراج از معادن سنگ معمولاً شامل استفاه از مواد منفجره برای استخراج سنگ از سطح کار است. سنگ خرد می شود و از یک سری صفحه رد می شود. خروجی آن طیفی از اندازه های مشخص از سنگدانه های تولید شده است. سنگ خرد شده از معادن از طریق جاده یا راه آهن حمل می شود.
معادن شن و ماسه: شن و ماسه از منابع اصلی سنگدانه‌های بتن هستند. این منابع معمولاً در رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و دریاها یافت می‌شوند. استخراج شن و ماسه از این منابع به وسیله ماشین‌آلات معدنی صورت می‌گیردو
معادن سنگ شکسته: سنگ شکسته نیز به عنوان سنگدانه بتن استفاده می‌شود. این سنگ‌ها از منابعی مانند معادن سنگ آهک، سنگ گرانیت و سنگ آهن استخراج می‌شوند. سنگ شکسته با استفاده از سنگ شکن‌ها و دستگاه‌های خردایشی تولید می‌شود.
سنگدانه‌های با منشأ یخچالی: در مناطقی که در گذشته تحت تأثیر یخچال‌ها بوده‌اند، رسوباتی با منشأ یخچالی وجود دارد. این رسوبات شامل سنگدانه‌هایی مانند شن و قلوه‌سنگ است که می‌توانند به عنوان سنگدانه بتن استفاده شوند.
سنگدانه‌های استخراج شده برای بتن ممکن است به دلیل آلودگی‌ها و گروهای خاکی نیاز به تمیز کردن داشته باشند. در ادامه به برخی از روش‌های تمیز کردن سنگدانه‌های استخراج شده برای بتن اشاره می‌کنیم:
سنگدانه بیشتر استحکام، خواص حرارتی و الاستیک بتن و همچنین ثبات ابعاد و حجم را فراهم می کند. گنجاندن سنگدانه در مخلوط همچنین می تواند انقباض را کنترل کرده و از ترک خوردن جلوگیری کند.
یک سنگدانه خاص (یا ترکیبی از سنگدانه) به دلیل دوام، استحکام، کارایی و توانایی آن برای دریافت نهایی انتخاب می شود. و حتی بیشتر از این، تغییر در اندازه، وزن، رطوبت و درجه بندی هر سنگدانه نیز می تواند ویژگی های بتن را تغییر دهد.
مخلوط بتن معمولی از سنگدانه ها به دلایل متعددی استفاده می کند که به طور قابل توجهی بر طول عمر و عملکرد بتن حاصل تأثیر می گذارد.
بتن سنگدانه اکسپوز به دلیل جذابیت زیبایی شناختی و دوام، انتخابی محبوب برای راهروها، پاسیوها و پیاده روها است.
در این نوع بتن، لایه رویی برداشته می شود تا سنگدانه ها در داخل ظاهر شوند. این منجر به یک سطح بافت دار و از نظر بصری جذاب می شود و سنگدانه را از نظر یکپارچگی سازه و زیبایی بصری بتن به یک جنبه مهم تبدیل می کند.
به طور معمول، یک مخلوط بتن استاندارد برای این بتن خاص ممکن است از 15٪ پودر سیمان و 15٪ آب تشکیل شده باشد و 70٪ باقیمانده بین ماسه و سنگدانه تقسیم شود. در حالت ایده‌آل، این قسمت باید حاوی حدود 70 درصد سنگدانه و 30 درصد ماسه باشد.
همانطور که یک خانه به میزان بنای آن استحکام دارد، کیفیت بتن نیز به میزان کیفیت سنگدانه هایی است که در آن گنجانده شده است. دانه بندی ضعیف یا سنگدانه نامناسب می تواند بر مقاومت و دوام بتن تأثیر منفی بگذارد. این امر اهمیت انتخاب سنگدانه مناسب را نه تنها از نظر اندازه بلکه با توجه به شکل، بافت و درجه بندی آن نشان می دهد.
در نتیجه، سنگدانه در بتن یعنی آرد برای کیک – یک عنصر ضروری که محصول نهایی را شکل می دهد. بدون آن، بتن، همانطور که می دانیم، وجود نخواهد داشت. با یادآوری این موضوع، بهتر می‌توانیم از نقش بی‌صدا و در عین حال مهم مصالح در محیط ساخته شده پیرامون خود آگاه شویم.
