١.اثر سنگدانه در بتن های خودتراکم محدوده وسیعی ازاندازه سنگدانه ها درتهیه بتن خودتراکم استفاده می شوند.درصد بیشتر سنگدانه های بکار رفته در تهیه بتن خودتراکم در مقایسه با سنگدانه های درشت، سنگدانه های ریزمیباشد.
درمقایسه با بتن ساده، بتن خودتراکم نسبت به تغییرویژگی های مواد تشکیل دهنده آن بخصوص تغییر در مشخصات سنگدانه های بکار رفته در آن حساس تراست . از این رو در انتخاب سنگدانه ها باید به ویژگی های آنها از جمله شکل،بافت وتیزگوشگی توجه شود.هرچه به بهینه سازی ویژگی های سنگدانه در انتخاب سنگدانه توجه ببیشتری شود روانی بتن بهبود چشمگیرتری خواهد داشت و همچنین میزان آب،سیمان و افزودنی شیمیایی مورد نیازدرتهیه بتن خودتراکم نیزکاهش می یابد که این امرموجب بهبود مقاومت بتن خود تراکم می شود و ازنظراقتصادی هم به صرفه است . ۱.۲توضیح ویژگی های سنگدانه ۱.۲.۱شکل،بافت و تیزگوشگی
شکل یکی از فاکتورهای هندسی سنگدانه می باشد که بااندازه گیری سه بعد اصلی سنگدانه تعریف می شود. درتعریف شکل سنگدانه مفاهیمی همچون کشیدگی(درازی)،پهنی وکرویت بکار می روند.ازدید power کرویت به صورت زیر تعریف می شود شعاع بزرگترین دایره محاطی ذرات ⁄ متوسط شعاع انحنای گوشه ها و لبه ها =کرویت پهنی وکشیدگی نیزبه صورت زیرتعریف می شوند L/I = کشیدگی(درازی) I/S = پهنی
که L بزرگترین بعد ذره،I بعد متوسط وS کوچکترین بعد ذره می باشد. تیزگوشگی،تیزی گوشه ها واندازه ذره را توصیف می کند. از دید کیفی تیزگوشگی ذرات که ضریبی ازفاکتورکرویت تعریف شده در بالا می باشد به سه دسته تقسیم می شود : ذرات زاویه دار، گردگوشه و گرد یا بسیار گرد. بافت،نرمی یک ذره می باشد.تعریفی که BOUWMANوهمکارانش در مورد نرمی اراﺌه کردند بسته به دو پارامتر تجزیه شوندگی پایین تر(P_smooth)وتجزیه شوندگی بالاتر(P_rough)می باشد که به صورت فرمول (P_ smooth /P_rough)-1 = نرمی ارائه می شود.
دراینجا توجه به این نکته اهمیت دارد که ویژگی های شکل، تیزگوشگی وبافت به ترتیب در ذرات درشت،متوسط وریزنمود بیشتری پیدا می کنند اما این بدین معنی نیست که شکل برای ذرات ریز تعریف نمی شود و یا بافت ذرات درشت قابل اندازه گیری نیست. امروزه تکنیک های مختلفی برای اندازه گیری شکل،تیزگوشگی و بافت وجود دارد.تکنیک ارزان و ساده اندازه گیری شکل مشاهده ذرات و اندازه گیری طول،عرض و ضخامت سنگدانه ها بوسیله کولیس می باشد.در این روش تکنیک اندازه گیری برای ١٠٠ذره با اندازه های مختلف که در بتن کاربرد دارند،صورت می گیرد.تیزگوشگی نیز با تعیین چشمی درصد سطوح شکسته تک تک سنگدانه ها اندازه گیری می شود.ذرات شکسته ذراتی هستندکه حداقل بیست و پنج درصد سطح آن ها را سطوح شکسته تشکیل دهند.روش غیر مستقیم دیگری نیز برای اندازه گیری تیزگوشگی و بافت ذرات وجود دارد.در این روش بافت و تیزگوشگی با اندازه گیری حجم حفرات غیر فشرده تعیین می شود. حجم حفرات غیر فشرده نیز با انداختن سنگدانه درقیف هایی با ارتفاع مشخص و ظرف استوانه ای با اندازه استاندارد تعیین می شوند.اشکال این روش اینست که تفاوت شکل و بافت را مشخص نمی کند.
روش های پیچیده و گرانی نیز برای اندازه گیری ویژگی های سنگدانه وجود دارد.از جمله این روشها استفاده از ابزاری مثل حس گرها،تصویربرداری دیجیتال خارجی،نیمرخ نگاری سطح،توموگرافی وغیره اشاره کرد که اطلاعات هندسی(شکل،بافت و تیزگوشگی) در مورد ذرات در اختیار ما می گذارند. در نیمرخ نگاری یا توپوگرافی سطح از روی تصاویرواطلاعات دوبعدی می توان اطلاعات سه بعدی مورد نیاز را تخمین زد.تکنیک هایی همچون اسکن لیزری سنگدانه ها کیفیت سیستم را کنترل می کند و تصاویر سه بعدی سنگدانه ها را آنالیزمی کند.تصویر برداری دیجیتال خارجی نیز کار توپوگرافی را انجام می دهد. توموگرافی نیزاطلاعات سه بعدی دقیقی دراختیارما می گذارد. علاوه بر تکنیک های جمع آوری اطلاعات راجع به هندسه ذرات و محاسبه پارامترهای شکلی و ساختاری آنها تکنیک های پیشرفته پردازش داده ها نیز وجود دارد.ازجمله این روش ها،روش هارمونی های کروی در این روش جرم ذرات تعیین و سطح آن ها نیز به صورت تابعی از(r(ө, φ که r فاصله مرکزجرم تا سطح است که بوسیله مختصات قطبی ө وφ می شود،قابل تعریف است
طبق تقسیم بندیERDOGAN در سال 2005 تعیین مشخصات هندسی سنگدانه ها را می توان به 3 دسته غیر ریاضی،نیمه ریاضی و کاملاً ریاضی تقسیم کرد. اهمیت تعیین شکل،تیزگوشگی و بافت سنگدانه وبررسی آن ها به این دلیل است که بر روی حجم منافذ وخصوصیات سنگدانه ها تاثیر می گذارند.در مقام مقایسه ی خصوصیات سنگدانه های مصرف شده در بتن خودتراکم می توان گفت که شکل و بافت سنگدانه ها نسبت به دانه بندی آن ها اهمیت بیشتری دارند.این پیشنهاد توسط Hudson بیان شد ودلیل آن این بود که چون در طول تاریخ از سنگدانه های طبیعی که در شکل ،تیزگوشگی وبافت تفاوت چندانی نداشته اند ،استفاده شده،تاثیر ویژگی هایی همچون شکل،تیزگوشگی و بافت بر روی بتن چندان مشهود نبوده امااین تفاوت در بتن با سنگدانه های ساخته شده توسط بشر قابل توجه است. منظورازسنگدانه های ساخته شده سنگدانه هایی هستندکه توسط سنگ شکن های ضربه ای وفشاری تهیه می شوند که این نحوه تولید بر روی شکل،صافی،کشیدگی وپهنی آن سنگدانه ها تاثیر می گذارد ودرکارعملی باید به آن ها توجه شود. اگربا ماسه های طبیعی کارمی کنیم باید بدانیم که شکل آن ها تابعی ازشکل دانه های معدنی موجود در آن ها می باشد. دربتن ها با سطح ظاهری یکسان اما دانه بندی متفاوت ،میزان آب موردنیازومقاومت فشاری یکسان است.
سنگدانه ها سنگدانه ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آن را تشکیل می دهند. از این رو کیفیت آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. سنگدانه ها نه تنها در مقاومت بتن بسیار موثرند، بلکه دوام و پایداری بتن نیز تا حد زیادی تحت تاثیر این مــاده قرار می گیرد. ابــــتدا تصور می شود سنگـــدانـه ها مودای بی اثر و غیر قابل انــبـسـاط می باشند.در دنیای پیشرفته امروزی و با توجه به پیشرفت های صورت گرفته در زمینه های مختلف علمی صنعت بتن نیز دچار تحول گردیده که تولید بتن سبک نیز حاصل همین پیشرفت ها می باشد. بتنی که علاوه بر کاهش بار مرده ساختمان از نیروی وارد به سازه در اثر شتاب زلزله می کاهد و در صورت تخریب وزن آوار حاصل نیز کاهش می یابد و امروزه آنرا به عنوان بتن قرن می نامند.
تکنولوژی بتن پرمقاومت توسعه ای جدید در صنعت ساخت سازه های بتنی محسوب میشود. با این وجود هر چه مقاومت فشاری بتن بالا می رود بتن تردتر شده و از تحمل کرنش کمتری برخوردار است.
در موارد مختلف از استفاده و نگهداری بتن در سازه ها یا شرایط آب و هوایی و محیطی خاص نیاز به طرح اختلاط ویژه ای است که استفاده از افزودنی های بتن آن را میسر می سازد.
بتن خود تراکم نوآوری جدید در شاخه بتن های با عملکرد بالا می باشد که بدون نیاز به هیچ لرزاننده داخلی و خارجی درداخل قالب جاری شده و فقط با استفاده از نیروی جاذبه قالب را پر نموده و آرماتورهای موجود در آن را می پوشاند. بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه های حجیم مانند سدها و شالوده های بزرگ کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده می شود. تکنیک مقاوم سازی ستون های مسلح بتنی با استفاده از کامپوزیت های FRP به طور گسترده ای به جای پوشش نمودن به وسیله فولاد مورد کاربرد قرار گرفته است.