مواد تشکیل دهنده بتن

بتن از مخلوط كردن سـيمان و شن و ماسـه وآب ساختـه مي شود و مي توان مـواد اضافي خاصي نيز به آن اضافه نمود تفاوتهائي در انواع مختلف سيـمـان و حتي در سيـمـان هـاي از نـوع خـاص وجـود دارد كـه به علـت گوناگوني مـواد اوليـه آن مي باشـد همچنين تفاوت هاي زيادي در كيفيت شيميايي شن و ماسه هاي مختلف وجود دارد كه غالـبا قابل بررسي دقـيق نـيستند به اين ترتيـب بتن همـواره محصولي است نامتجانس و داراي خواص متغيير

سيمان
سيـمان پرتلند معـمولي از پر اسـتعمال ترين اـنواع سـيمان در سراسر جهـان است و قريب ۹۰درصد از توليدات سيمان در دنيا به اين نوع اختصاص دارد طرز تهيـه آن با حرارت دادن سنگ آهك با خاك رس يا ماده مشابـه در كوره است ونتيـجه حاصل مخلوطي است حاوي مقادير زيادي سيلـيكات كلسيـم اين مخلوط كه اصطلاحا سرباره ناميـده مي شود سـپس در آسـياب به پودر نرمي تـبـديـل مي گردد درصـد انـدكي گـچ (سـولـفـات كـلـسيــم ) نيـز به آن افـزوده مي شود تا سفت شـدن آن در تركيـب با آب تحت زمان بـنـدي قـرار گيـرد طي سالهـاي

متـمـادي انواع مختلفـي از سيـمـان پرتـلـند تـهيـه گردـيده اســت كـه مهمـترين آن عبارتـنـد از : سيـمـان پرتلند زود گير –سيـمان پرتلند مقاوم در برابر سولفاتها-سيمان پرتلند سفيد – وسيـمان پرتـلند كم حرارت همانطور كه از اسـامي آنـها پـيداست هر يك از اين گونـه ها داراي خواص وخصوصيـاتي اسـت كـه نسبـت به شرايـط و محل استعـمال از ارزش بسياري برخوردار مي باشـد مواد تـشكـيـل دهـنـده اـين انـواع هـمـان مـواد تـشـكـيـل دهنـده سـيـمـان پرتـندمعـمولي است و تنها نسبت تركيبات آنها در گونـه هاي مختلف متفاوتند با اضافه

نـمـودن مـواد ديگـر در مـوقـع تـهـيه سـيمـان بخصـوص در آسيـاب نـمــودن سـرباره مـي تـوان انـواع ديگـري از سيـمـان را به وجـود آورد كـه مـهـمـتـريـن آن عبارـتـنـد از سيـمـان پـرتـلـند بـلاسـت فـورنـيـس – سـيــمـان پرتـلند بنايي- رنگين – روغني – واترپروف – و سيمان هيدروفوبيك

علاوه بر انواعي كه ذكر گرديد گونه هاي ديگري از سيمان نيز با استفاده از مواد اوليه ديگر قابل تهيـه است و به عنوان سـيمان غير پرتـلند مشهورند و داراي مـصارف غيـر ساخـتـمـاني مي باشند كه از چارچوب بررسي هاي اين پروژه خارج است

سفت شدن سيمان پديده اي است شيـميايي بين سيمان و آب و نبايد آن را با خشك شدن اشـتـباه كرد ايـن پـديـده شيـمـيايي هيـدراتاسيـون ناميـده مي شود هيـدراتاسـيـون پـديـده اي است حرارت زا و غيـر قـابـل بازگشت . سفت شدن سيمـان تدريجـي صـورت مي پـذيرد و حـدود آن در آيـيـن نـامـه هامـشـخـص شده است اين سفت شـدن كه منجـر به ايجاد مـقـاومت فـشاري در سيمان مي گردد ممكن است تا سالها س تركيب سيمان با آب ادامه يابد
سيمان هاي پرتلند

سيمان پرتلند معمولي و سيمان پرتلند زودگير
سيمان پرتلند زودگير كه به طور مخفف(RHPC) ناميده مي شود از سيمان پرتلند معمولي (OPC) نرم تر آسياب مي شود هر قدر سيمان نرم تر آسياب شود نسبت بالا رفتن مقاومت فشـاري آن سريع تر مـي گردد هـر چنـد پس از گذشت چندين ماه نتايج مقاومت فشاري مشابـه خواهد بود به اين ترتيب تنها اختـلاف مـوجـود بـيـن سيـمـان پـرتـلند معمولي و زودگير همان سرعت كسب مقاومـت فشـاري در سيمان (RHPC ) مي باشد هر چند اين سرعت پس از چند روز افت كرده و نتيجه مقاومت فشاري در سيمان (RHPC ) با سيمان پرتلند معمولي برابر مي گردد

سيمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات ها
سيمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات (SRPC) گونه اي از سيمان پرتلند است كه تـنها مـقـدار انـدكـي آلـومـيـنـيـم تـري كـليسك با فرمول (Ca3Al2O6 ) و همچنين مقداري تترا كلسيم آلومـينوفـريت به فـرمـول (۲Ca2AlFeO5 ) را مـحتـوي است لازم به توضيح است كه تتراكلسيم آلومينوفريت در تمام انواعسيمان پرتلند به مقدار كم وجود دارد وجود اضافه اين ماده در ( SRPC) باعث بروز رنگ تيره تري در اين نوع سيمان مي گردد آلومينيـم تري كـلسيـك نـيز در تمـام انواع سـيمـان پـرتـلـند موجود اسـت كـه مـقـدار آن در سيـمـان (SRPC) كـاهـش داده شـده اسـت از آنـجا كه سولفا ت ها با آلومينيـم تري كليسيك تركيب شده و در بتن ايجاد ضعف مي نمايد لـذا بـتـن هـايي كه با اين نـوع سيـمـان سـاخـتـه مـي شـونـد داراي مقـاومت بيشتري در مجاورت زمين هاي سولفات دار و همچنين در مجاورت دريا و بركه هاي حاوي سولفات مي باشند

بتن هاي ساخته شده از سيـمـان (SRPC) در شـرايط غير عادي بسيار مقاوم بوده و استفاده از آن در بتن ريزي هاي پايين تر از سطـح زميـن رضـايت بخـش خـواهـد بود بديهي است درجه مقاومت اين بتن در مقابل حـمـلات املاح سولفات دار بستگي به مقدار سيمان مصرفي و صحت روش بتن ريزي و همچنين مقدار سولفات موجود در خاك خواهد داشت
سيمان (SRPC ) نظير ساير انواع سيمان پرتلند در اسيد ها غير مـقـاوم مي باشد همچنين اين سيمان در مقابل بعضي امـلاح نمك ها از قبـيل املاح نمـك مـنيـزيـم غير مقاوم است اين گونه نمك ها در برخي آب هاي طبيعي و روان يافـت مـي شوند آيين نامه (BS4027 ) در خصوصسيمان (SRPC) تهيه شده اسـت و شامـل جزيـيـات بيشتري درباره اين نوع سيمان مي باشد

سيمان پرتلند سفيد
سيمان پرتلند سفيد داري مقدار كمتري تتراكلسيم آلومينو فريت مي باشد اين ماده مولد رنگ خاكستري مايل به سبز در سيمان هاي پرتلند است بخشي از آيين نامه BS12)) به جزيياتي درباره سيمان پرتلند سفيد اختصاص يافته است براي تهـيه سيـمـان پـرتلـنـد سفـيد علاوه بر سنگ آهك از خاك رس چيني نيز بجاي خاك رس معمولي استفاده ميشود كه خود مولد رنگ سفيد در اين گونه سيمان است

براي كنترل و زمانبندي سفت شدن سيمان اندكي سولفات كلسيم (گچ) به آن اضافه مي گردد بـديهـي اسـت در تـهـيه سيـمـان اعمال دقـت زياد كاملا ضروري مي باشـد سيـمـان پـرتـلـنـد سـفـيـد و بـتـن تـهـيـه شـده از آن بيشتر مـصرف دكوراسيون دارد و در صورت لزوم مي توانبا اضافه نمودن ساير مواد مخصوص رنگين به بتن تهيه شده از سيمان آن را به رنگ هاي مختلف تهيه نمود

سيمان پرتلند كم حرارت
سيمان پرتلند كم حرارت(LHPC) گونهاي از سيـمـان اسـت كه در آن پـديـده ايجاد مقاومت فشاريبا سرعت كمتري صورت مي گيرد و لذا نسبت به انواع ديگر سيمان هاي پرتلند حرارت كمتري نيز توليد مي نمايد وجود سرعت كمتر در كسب مقاومت فشاري به هيچ وجه موجب ضعف دربتن هاي تهيه شده از اين نوع سيمان نبوده و تنها مدت لازم براي كسـب مقاومـت نـهـايي بيـشـتر خواهـد بـود شرايـط ايـدآل براي استفاده از اين گونـه سيمـان مواقعي است كه حجـم بتـن ريزي ها زياد بوده و بروز حرارت هيدراتاسيون شديـد بـاعث فشـارهـاي داخـلي به بتن شده و مستوجب ظهور تركيده گي مي گردد نسبت مقدار مواد اوليه در اين گونه سيـمـان بـا سيـمـان پـرتلند معمولي متفاوت بوده مقادير دقيق آن در آيين نامه( BS1370)

تـوضيـح داده شده است اين آيين نامه متذكر مي گردد كه حرارت حاصلـه از هيـدراتاسيون نبايد از۶۰ كيلو كالري در هر كيلو گرم براي مدت هفـت روز از ۷۰كيلو كـالـري بـر كيـلـو گـرم براي مدت ۲۸روز تجاوز نمايد حال آنكه ارقام حاصل از هيدراتاسيون سيمان پرتلند مـعـمـولـي در هـمـيـن مـدت ها به ترتيب ۸۴و۸۸كيلو كالري بر كيلو گرم است همان طور كه قبلا نيز اشاره شد استفاده از اين گونه سيمان تنها در حجم هاي بسيار زياد بتن ريزي ضروري است در شرايـطـي كه حـجـم بتـن ريـزي بـسيـار زيـاد نـيـسـت و تنها امكان بروز حرارت هيدراتـاسيـون اضافي وجود دارد مي توان از سيمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات استفاده نمود چه اينگونـه سيـمـان نـيز در مقايسه با سيمان پرتلند مـعـمولـي زاينـده حـرارت هيـدراتاسيون كـمـتري

است لازم به تـذكر اسـت كـه مـجـمـوع حرارت توليد شده در تمام گونه هاي سيمان پرتلند ثابت بوده و تنها شدت و ضعف ايجاد آن در مراحل اوليه متفاوت مي باشند
سيمان هاي پرتلند سرباره اي
اين دسته سيمان هـايي هستـند كـه عـلاوه بـر مـواد اوليـه كـه در سيمان هاي پرتلند مورد استفاده قرار مي گيرد در مــرحلـه پـختـه شـدن در سـرباره نيز مـقـاديـر مـواد شيميايي جديد بر آنها اضافه مي گردد بر اساس آيـيـن نـامـه BS12در سيمان هاي پرتـلنـد نــبايـد هـيـچـگونـه مـاده شيـميـايـي بجـز مـواد اولـيـه اي كه قبـلا اشاره شـد وجـود داشته باشد و لذا سيمان هاي اين دسته را بايد از سيـمـان هـاي پـرتـلند مجزا نمود
سيمان بنايي

از آنجا كه ملات هايي كه از سيمان پرتلند معمولـي و ماسـه تـهيـه ميـگردد و جـهت آجر چيني و بلوك چيني مورد استفاده قرار ميگيـردبـيـش از حـد لـزوم قوي و خشن مي باشد غالبا قدري آهك به ملات اضافه مي نمايند اما امروزه به جاي اين مـخلـوط از سيمان مخصوص بنايي مي توان استفاده نمود سيمان بنايي عبارتست از سـيـمان پرتلند به انضمام قدري مواد ژلاتيني (PLASTICIZERS ) بديهي است اين نوع مواد تـنـها بـراي تـهيـه سيـمـان و مـلات بـنـايـي اضـافـه مي گردد و استـفـاده از آن در بـتـن هاي ساختماني جايز نمي باشد و باعث ضعف شديد در مقاومت فشاري بتن مي گردد

سيمان هيدرو فوبيك
در اين نوع سيمان كه تنها به صورت سفـارشي تـهيـه مـي گردد ذرات سـيمان به وسيله غشايي از اسيدوالئيك كه ماده اي واتر پروف است (يا مواد مشابه ) پوشيده مي گردد (در زمان تهيه) اين گونه سيمان قـابـليـت مقاومت در برابر هواي مرطوب را خواهد داشت و مي تواند و مي تواند مدت ها در شرايط رطوبتي ذخيره گرددماده غشايي روي ذرات سيمان بر اثر اصطكاك حاصل در مخلوط كن ها از سطح خارجي ذرات سيـمـان جـدا شده و امكان عملكرد طبيعي سيمـان ايجـاد خواهد گرديددر بيشتر مواقع كمتر از ۵درصـد از مـاده واتـرپـروف جـهت ايجـاد مقـاومت مـورد نـظر كافي خواهد بود اين ماده پـس از جـدا شـدن از ذرات سيـمـان به عنـوان ماده اي ژلاتينـي در بتن باقي خواهد ماند و تاثير سوء قابل ملاحظه نخواهد داشت
سيمان پرتلند بلاست فورنيس
در بريتانيا اين گونـه سيـمـان تنها در اسكاتلنـد و به مقدار بسيار محدود تهيه مي گردد در اين گونه سيمان نسبتـي معـادل ۲به۱ از سيـمـان پـرتلـند با سـرباره كـوره (بلاست فورنيس) مخلوط و به صـورت پـودر در خـواهد آمـد آيـيـن نامـه BS146 تركيبات دقيق مواد فوق را متذكر گرديـده است خواص مكانيكي اين گونـه با سيمان پرتلند معمولي مشابه بوده و امـا كيـفيـات فيـزيـكي آن به سيـمـان پرتلـند كم حرارت شبيه است

تهيـه كننـدگان اين سيـمـان مدعي مقاوم بودن اين نـوع سيـمـان در مقـابل حمـلات سـولفـات ها نيـز مي باشند آيين نامه(BS4246 ) جزييات بيشتري را درباره اين گونه سيمان عرضـه مـي نمـايـد اين سيـمـان در مواردي مي تواند جايگزين سيمان پرتلند كم حرارت گردد
سيمان واترپروف
اگر به سيمان محلول هاي صابوني فلزي اضـافه گـردد بتن تهيه شده از اين سيمان مقاومت بيـشتري در مـقـابـل نـفـوذ آب مي آورد كه اصـطلاحا آن را واترپـروف مي ناميم اين پـديـده باعـث مي گردد اجرام موجود در آب باران و ساير آب ها با سادگي بـيشـتري از سطـح بتـن عبور نموده و اثر كمـتري باقي بگذارند استفاده از اين نوع سيمان در محل هايي كه بتن جنبه دكوراسيون داشته باشد مفيـد بوده از كثيـف شدن آن در مقابل باران تا حد محسوسي جلوگيري به عمل خواهد آورد اين گونـه سيمـان در انـواع سفيـد رنـگ و خـاكـستري رنگ تهـيه مي گردد و بـيشـتر در قـطعات پيش ساخته بتني مورد استفاده قرار مي گيرد لازم به تذكر است كه سيمان واتـرپـروف و سيمان هيدروفوبيك را در موقع لزوم مي توان با هم مـخلـوط كرده و از خـواص هر دو بهرمند شد
سيمان روغني
سيمان روغني كه استفاده محدودي در صنعت ساخـتمـان دارد تـنها بـراي پر نمودن قالب ها و پايلهاي فولادي مورد استفاده قرار مي گيـرد و در اين نوع مـوارد غـالبـا حرارت و فشارهاي بيش از حد معمول موجود مي باشد
بسته بندي – حمل و نگه داري
سيمان در بندي هاي كيسه اي در بشكه و يا در حـجـم هـاي ديگـر قـابـل حمـل و نقل است در حجم هاي بالا سيمان معمولا در تانكر ها حمل و تحـويـل مـي گردد وزن هـر محموله غالبا ۱۰تن مي باشد و از طريق دميدن هواي فشرده اين محموله به سيلوهاي موجود در كارگاه منتقل مي گردد
بسته بندي كيسه اي نيز معمولا ۵۰كيلو گرم مي باشند ممكن است در بخي كشور ها از وزن هاي ديگري نيز استفاده گردد و يا از كيسه هايي كه حاوي حجم معيني از سيمان مي شوند در كارگاه هاي كوچك نگهداري و استفاده از بسته بندي كيسه اي مناسب تر است ليكن در تحويل هاي حجمي سيمان بهاي كمتري خواهد داشت نگه داري و حمل و نقل سيمان به وسيله بشكه نيز مختص مواقعي است كه مدت ذخيره سازي طولا ني باشد

بديهي است طي مدت نگه داري سيمان بايد از رطوبت به دور بماند حتي در مورد سيمان هيدروفوبيك نيز زمان ذخيره سازي نمي تواند از حدود مجاز تجاوز نمايد براي جلوگيري از بروز مشكلات ناشي از ذخيره سازي طولاني سيمان در كارگاه بايد برنامه ريزي به نحوي باشد كه ذخيره موجود در كارگاه تنها جواب گوي نيازهاي كوتاه مدت سيمان باشد نگه داري سيمان در مناطق آب و هوايي مرطوب موجب بروز پديده اي به نام سفت شدن در هوا مي گردد كه به صورت قطعات سيمان هيدرات شده في ما بين سيمان موجود پديدار مي گردد اين قطعات

بايد بلافاصله پس از مشاهده از مجتمع سيمان خارج گرديده و از بين برده شوند سيلوها معمولا در مقابل رطوبت هوا مقاوم اند معهذا ممكن است در ذخيره سازي هاي ذرات از مدت قطعات هيدرات شده در ميان آن پديدار شوند براي جلوگيري از واقعه بهتر است طي مدت ذخيره سازي سيمان را از دريچه پايين سيلو خارج كرده و از بال به درون سيلو پمپ نمود اين عمل مي تواند پس از هر بار رطوبي شدن يك نوبت صورت گيرد در صورتي كه بروز قطعات هيدرات شده سيمان در سيلو بيش از حدود پيش بيني شده باشد دليلي است بر عدم مقاومت سيلو در مقابل رطوبت هوا ولازم است سيلو ها را بازديد و تعمير نمود

بسته بندي كيسه اي سيمان را در سطوح بالاتر از زمين نگه داري مي كنند و روي آن را به وسيله يك پوشش ضد رطوبتي مي پوشانند تا از فساد آن جلوگيري گردد براي اين كار مي توان از يك سطح چوبي كه از سطح زمين بالاتر باشد استفاده نمود و روي كيسه هارا به وسيله پوشش ضد آب پوشانيد لازم است پوشش روي كيسه ها از هر طرف به مقدار كافي ادامه داشته كيسه هاي حاوي سيمانرا بايستي به ترتيبي كه به كارگاه تحويل گرديده اند مورد استفاده قرار داد تا از باقي ماندن آن براي مدت طولاني جلوگيري شود براي اين منظور لازم استتحويل هاي مختلف كاملا مشخص گردند از آنجا كه طبقه بندي سيمان بر روي يكديگر باعث بروز سفتي در كيسه هاي زيرين مي گردد بايد از انباشتن كيسه ها به طوري كه ارتفاع آن بيش از ۱٫۵متر گردد ممانعت به عمل آورد معمولا كاغذ هايي كه در بسته بندي كيسه هاي سيمان مورد استفاده قرار مي گيرد واترپروف هستند ليكن در مقابل رطوبت

مقاومت چنداني ندارند لذا بايستي پوشش روي كيسه هاي سيمان را حفظ نمود انواع گوناگون سيمان بايد به طور مجزا در كارگاه نگه داري گردند به خصوص اگر سيمان هاي نوع پر آلومينيم در كارگاه مورد استفاده باشند كه در دهه ۶۰استفاده از آن ممنوع اعلام گرديد كليه استانداردهاي بريتانيا تهيه كنندگان سيمان را موظف به رعايت آيين نامه ها مي دانند و غالبا تهيه كننده نسبت به صحت كيفي سيمان توليدي مسئول است مصرف كنندگان نيز ضمن رعايت احتياط مي توانند به صحت كيفي سيمان خريداري شده اعتماد نمايند
نمونه برداري و آزمايش سيمان

آزمايش كردن سيمان معمولا مستلزم استفاده از وسايل دقيق آزمايشگاهي است و به ندرت مي توان سيمان را در كارگاه مورد آزمايش قرار داد در عين حال هر گاه آزمايش بر روي سيمان ضروري تشخيص داده شود نمونه برداري از آن در كارگاه صورت گرفته و به آزمايشگاه منتقل مي گردد

سيمان نمونه برداري شده بايد نمونه كاملي از تمام سيمان هاي مورد نظر بوده و در زماني كمتر از يك هفته از تحويل سيمان به كارگاه نمونه برداري قرار گيرد براي نمونه برداري بايد ابتداحداقل دوازده پيش نمونه از بخش هاي مختلف محموله مورد آزمايش كه به فواصل مساوي از يكديگر باشند تهيه نموده آن ها را مخلوط كرد در مورد بسته بندي هاي كيسه اي سيمان بايد پيش نمونه ها از حداقل دوازده كيسه مختلف و به تساوي برداشته شده و مخلوط گردد نمونه مخلوط شده بايد حداقل ۷ كيلو گرم وزن داشته و در ظرف كاملا ايزوله شده اي بسته بندي گردد بر روي بسته مشخصات و چگونگي سيمان نمونه برداري شده ياداشت و به آزمايشگاه معتبر فرستاده شود آزمايشات لازم بايد در كمتر از۴هفته از زمان تحويل سيمان به كارگاه تكميل گردد بديهي است آزمايشات سيمان بر اساس استانداردها و آيين نامه هاي دقيق صورت خواهد گرفت

شن و ماسه
شن و ماسه بخشي از مواد تشكيل دهنده بتن هستند و عبارتند از قطعات سنگي شكسته شده يا رودخانه اي از آنجا كه شن و ماسه بيش از ۸۰درصدحجم بتن ساخته شده را تشكيل مي دهند بايد اهميت آن را در نظر داشته و همواره از مواد متناسب استفاده نمود نوع سنگ هاييكه بيشتر در بتن سازي مورد استفاده قرار مي گيرد عبارتند از خورده سنگ – ريگ – ماسه و سنگ شكسته – گرانيت يا سنگ خارا – بازلت يا سنگ مرمر سياه و انواع پر مقاومت سنگ آهك و سنگ هاي ماسه اي . فهرستي از سنگ هاي موجود براي امور بتن سازي را مي توان در آيين نامه (BS812 ) مشاهده نمود
آيين نامه هاي ديگري نيز در خصوص انواع و موارد استعمال سنگ در ساختمان وجود دارد كه از ذكر آن صرف نظر مي كنيم در عين حال علاقمندان به تحقيق در اين باره مي توانند از كتب زمين شناسي براي شناسايي خواص سنگ ها استفاده نمايند
خصوصيات شن و ماسه

خصوصيات لازم
مهمترين خصوصيات لازم براي شن و ماسه عبارتند از دوام و تميزي . دوام شن و ماسه بايد محكم باشند اما نبايد حاوي عناصري باشند كه در مجاورت هوا تغيير حجم مي دهند همچنين بايد فاقد عناصري باشند كه تاثيرات نا مطلوب بر فولاد مي گذارند به عنوان مثال مي توان از ذغال سنگ – پايريت و قطعات خاك رس سفت شده نام برد ذغال سنگ باد مي كند پايريت تجزيه مي گردد و توليد اكسيد آهن مي نمايد كه در سطوح بتن ظاهر خواهند شد و قطعات سفت شده خاك رس نيز پس از مدتي نرم شده باعث بروز حفره در بتن ميگردد در بتن هاي مه در آن ها حدودهاي بالي مقاومت فشاري مورد نظر باشند نياز به شن و ماسه از انواع خاص و با مقاومت و وزن مخصوص ويژه پديد خواهد آمد

تميزي سنگ هايي كه در بتن مورد استفاده قرار مي گيرند بايد كاملا پاكيزه بوده و فاقد هر گونه ناخالصي هاي نباتي باشند از سنگ هايي كه داراي ناخالصي هاي نباتي هستند نمي توان بتن خوبي تهيه نمود قطعات و ذرات سنگ نبايد گل آلود بوده يا هر گونه غشايي از خاك بر آن ها وجود داشته باشد وجود غشا خاك بر روي قطعات مانع ايجاد اتصال بين قطعات سنگ و سيمان خواهد بود به همين ترتيب وجود ذرات بشسيار ريز در ماسه نيز مانع ايجاد اتصال كامل بين ذرات سنگ وسيمان خواهد گرديد و از مقاومت بتن در حد قابل توجهي خواهد كاست

تهيه كنندگان شن و ماسه براي پاك نمودن سطوح خارجي شن و ماسه از مواد زائد شل گل و خاك و غيره آن ها را قبل از تحويل شستشو مي دهند وجود هر گونه مواد اضافي در شن و ماسه باعث بروز ضعف در بتن ساخته شده خواهد شد معذالك شستشو ماسه نبايد از حد خاصي تجاوز نمايد كه باعث از دست رفتن كليه ذرات ريز ماسه گردد چرا كه اين ذرات تاثير مثبتي در زمان بتن ريزي خواهند داشت منظور از ذرات ريز ماسه ذراتي استكه از الك ۰٫۳ ميليمتري عبور مي نمايند وجود اين ذرات نه تنها در چسبندگيذرات بتن به يكديگر موثر است در صورت استفاده از دستگاه پمپاژ بتن حايز تاثير بسزايي است
دسته بندي سنگها از نظر اندازه
سنگ هاي مورد استفاده در بتن از نظر دانه بندي به دو گروه شن و ماسه تقسيم مي گردند ماسه عبارت است از ماسه طبيعي سنگ خورده شده يا ريگ خرد شده و مواد مشابه كه از الك با توري ۵ميليمتري عبور مي نمايد شن عبارت است از موادي نظيرريگ سنگ خرد شده و غيره كه از الك با توري ۵ميليمتري عبور نمي نمايند بديهي است وجود مقدار بسيار اندك از ذرات بيش از۵ميليمتر در ماسه و ذرات كمتر از ۵ميليمتر در شن قابل اغماض خواهد بود
ابعاد ذرات شن و ماسه
حداكثر انداز سنگ بسته به كيفيت بتن مورد نياز و نوع كار متغيير خواهد بود براي بتن مسلح لازم است ابعاد سنگ طوري انتخاب شوند كه مانع از بروز اشكال در زمان بتن ريزي گردد و در عين حال فواصل بين فولاد و قالب بندي و همچنين گوشه ها و منافذ از بتن پر گردند به اين علتاست كه جهت بتن مسلح معمولا از شن هاي با قطر كمتر از۲۰ميليمتر استفاده مي گردد البته در مواقعي كه امكان استفاده از شن با قطربيش از ۲۰ميليمتر وجود داشته باشد استفـاده از ارجحتر است در بتن ريزي فنداسيون ها و جايي كه حجم هاي بالايي از بتن ريزي مورد نظر است مي توان از ابعاد بالتر شن استفاده منود ابعاد شن كمتر از ۲۰ميليمتر نيز ممكن است در بعضي از اشكال بتن مسلح كه فواصل فولاد و قالب اندك است ضروري افتد
در ساختمان هاي عظيم بتني مثل سدهاي بتني از قطعات شن بزرگ نيز استفاده مي گردد كه مي توان بر آن قلوه سنگ نام نهاد اين قطعات ممكن است بيش از ۲۰ سانتيمتر قطر داشته باشد البته اين گونه قطعات با بتن مخلوط نمي گردند بلكه در زمان بتن ريزي به صورت لايه اي در سطوح مختلف جايگذاري مي گردند اين روش مستلزم نيروي انساني زياد و دقت فراوان مي باشد و امروزه كمتر از اين گونه روش ها استفاده مي گردد
دانه بندي شن و ماسه
نسبتي كه از مخلوط كردن ذرات شن يا ماسه با اندازه هاي مشخص تنظيم مي گردد به دانه بندي در شن يا ماسه معروف است و از طريق عبور ذرات از سيستم الكل هاي با انداذه هاي گوناگون به عمل مي آيد دانه بندي معمولا به عنوان درصد وزني از اندازه هاي خاص كه از الك مربوطه عبور نموده است مطرح مگردد و شن يا ماسه دانه بندي شده به گروهي اطلاق مي گردد كه از اندازه هاي مختلف به مقدار مشخص در آن موجود باشد اين اندازه ها از بزرگترين قطعات متشكله تا كوچكترين ذرات ادامه خواهد داشت و در غير اين صورت دانه بندي ناقص خواهد بود شن و ماسه با دانه بندي ناقص براي بتن ريزي هاي معمولي ايده آل نبوده هر چند در موارد خاص مي توان از اين گونه‌دانه بندي نيز استفاده نمود آيين نامه (BS410) ابعاد الكها را جهت انجام دانه بندي مشخص مي نمايدكه ذيلا اشاره مي گردد ابعاد الكهاي مورد استعمال بزرگ و كوچك عبارتند از ۷۵-۶۳
اندازه مجاز براي ماسه هايي كه از سنگ شكسته تهيه مي گردد تا ۲۰ درصد قابل قبول خواهد بود اين درصد جدا از ۵ درصدي است كه ذيلا به ان اشاره مي گردد بر اساس آيين نامه دانه بندي ماسه بايد بر اساس يكي از زونهاي مشخص شده باشد مگر در مواقعي كه دانه بندي به صورتي خارج از چارچوب زون خاصي قرار بگيرد و به جز الك از ۵ درصد مي تواند بين چند الك تقسيم گردد مثلا يك درصد براي يك الك و ۴ درصد براي الكي ديگر يا ۲ درصد براي يك الك و ۳ درصد براي سه الك ديگر دانه هايي كه ۷۵ ميكرون كمتر و از ۳۷٫۵ ميلي متر بيشتر باشند قابل قبول نخواهند بود

شن و ماسه هاي ساحلي
بعضي شن و ماسه ها از مناطق ساحلي و رود خانه اي تهيه مي گردند كه غالبا داراي مقاديري نمك و عناصر صدفي هستند اين گونه مواد معمولا ضرر چنداني در بتن مسلح معمولي ايجاد نمي كنند اما مقدار اين املاح نبايد از حدود قابل قبول متجاوز باشد در عين حال استفاده از اين گونه شن و ماسه جهت ساخن بت مسلح پيش تنيده ممنوع مي باشد وجود قطعات صدف شكسته شده در شن و ماسه تاثير سو در بتن ه جاي نمي گذارد اما از نظر اجرايي در ضمن بتن ريزي موثر خواهد بود يكي از اشكالات موجود در ماسه هاي تهيه شده از سواحل رود خانه اي برابر بودن بيشتر ذرات آن است كه از نظر دانه بندي با اشكال همراه خواهد بود همچنين ماسه هاي سواحل دريا ضمن اين كه اندازه خاص مي باشد داراي مقادير بسيار زيادي املاح نمكي هتند و به جز در مواردي كه كاملا شسته شده و مقدار املاح آن در آزمايشگاه تعيين و تصويب گرديده باشد قابل استفاده در بتن نمي باشد
سنگ هاي سبك و مصنوعي
علاوه بر سنگ شكسته و ريگ شمار ديگري از سنگ ها قابل تهيه و استفاده در بتن سازي است تفاله هاي باقيمانده در كوره هاي آجرپزي و غيره كه در مجاورت هوا خنك شده باشد به عنوان زباله محسوب مي گردد اما طبق آيين نامه ها قابل استفاده در بتن سازي است رومي ها براي انجام كارهاي ساختماني خود از سنگ پا استفاده مي نمودند از اين گونه سنگ هاي متخلخل هنوز هم در بتن سازي استفاده مي گردد ليكن استفاده از سنگ هاي مصنوعي سبك رايج تر مي باشد تمامي سنگ هاي مصنوعي سبك وزن از نظر مقاومت ضعيف تر هستند كه به علت وجود خلخل و فرج در آن ها است اين امر باعث بروز محدوديت در بتن تهيه شده از آن ها مي گردد لاكن اين محدوديت غالبا مشكلي ايجاد نمي كند زيرا علاوه بر وزن كمتر بتن مقاومت فشاري آن ها اكثرا در حد قابل قبول است سنگ هاي سبك براي تهيه قطعات سبك تر ساختماني و همچنين برا داشتن ارزش هاي ايزولاسيوني حرارتي شان در در بتن سازي استفاده فراوان دارند علاوه بر مواردي كه ذكر گرديد مصالح مصنوعي ديگري نيز به جاي شن و ماسه در بتن مورد استفاده قرار مي گيرد براي مثال مي توان از قطعات فولادي يا سربي نام برد كه بتن تهيه شده از آن ها بسيار سنگين بوده اما داراي مقاومت بسيار در مقابل تشعشعات هسته ايست ساختن و استفاده از اين گونه بتن مستلزم تخصصهاي خاصي است