تقریبا سه چهارم حجم بتن متعارف را سنگدانه ها تشکیل می دهند که شامل مصالحی نظیر شن ، ماسه ؛ سنگ شکسته یا روباره ی آهن گدازی سرد شده در هوا می باشد . بدیهی است ماده ی نتشکله ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می دهد ، باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد . به علاوه ، به منظور حصول خصوصیات ویژه نظیر سبکی ، عایق حرارتی یا پرتوگیری غالبا از سنگدانه هایی که به صورت ویژه برای ایجاد این خواص در بتن ساخته شده اند ، استفاده می شود .
نقش سنگدانه ها
الف) سنگدانه ها در بتن تازه (خمیری):
همگامی که بتن تازه مخلوط می شود ، سنگدانه ها در حقیقت در خمیر متشکل از سیمان ، آب و حباب هوا معلق هستند. چگونگی رفتار این مخلوط معلق ( یعنی بتن خمیری و تازه) ، مانند سهولت ریختن بتن بدون ایجتد جداشدگی که منجربه کرموشدگی یا عریان شدن ماسه ها می گردد، به طور جدی تحت تاثیر انتخاب مقدار، نوع و دانه بندی سنگدانه ها قرار دارد . بسته به طبیعت سنگدانه های مصرفی توازن مناسبی بین سنگدانه های درشت و ریز لازم است تا قابلیت حمل ، شکل پذیری و عدم جدا شدگی( که همه با عنوان کارایی بیان می شود) حاصل گردد. هدف از تعیین نسبتهای اختلاط بتن دست یابی به رفتار بهینه ی اجزای بتن تازه و سخت شده است .
ب) سنگدانه ها در بتن سخت :
سنگدانه ها در بسیاری از ویژگی های بتن سخت شده دخیل هستند . خمیر چسباننده ای که مقاومت کسب می کند و بتن را یکپارچه نگه می دارد ، حاصل ترکیب شیمایی آب و اختلاط و سیمان می باشد و جز متشکله اصلی بتن است . این خمیر سخت شده ی متشکل از سیمان ، آب و حباب هوا به تنهایی به عنوان ماده ی ساختمانی ( جدا از قیمت آن) بسیار نا مطلوب می باشد . چنانچه خمیر با میزان آب بتن های متوسط مورد استفاده قرار گیرد بایستی 25 تا 34 کیسه سیمان در هر متر مکعب خاک مصرف شود که حاکی از پر هزینه بودن آن می باشد . پس از سخت شدن اولیه خمیر و به گام خشک شدن ، جمع شدگی شدیدی اتفاق می افتد ( مگر اینکه خمیر به وسیله ی سنگدانه ها احاطه شده باشد) . سطوح خارجی خمیر بر اثر تبخیر سطحی زودتر خشک می شوند و اختلاف میزان جمع شدگی سطوح خارجی و قسمت های داخلی غالبا منجر به ترک خوردگی می گردد. با حضور سنگدانه ها سطح تماس وسیعی برای چسبیدن سطوح خمیر و سنگدانه فراهم می شود . سختی سنگدانه ها موجب کاهش قابل ملاحظه تغییر حجم بتن می گردد.
با میزان سنگدانه معمول که حدود 75 درصد حجم مطلق بتن است ، جمع شدگی بتن تنها یک دهم جمع شدگی خمیر می باشد . لذا استفاده از سنگدانه نه تنها اقتصادی است بلکه ضروری نیز می باشد.
در بعضی موارد ، دو غب های سیمان که حاوی سنگدانه نیستند یا مقدار آن اندک است ، در کارهای زیر زمینی که امکان خشک شدن شدید وجود ندارد. ، با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرد . همچنین هنگامی که امکان خشک شدن وجود دارد ، نظیر قالب ریزی اطراف فولاد های پیش تنیدگی در اعضای پیش تنیده ی پس کشیده از مواد منبسط شونده برای جبران جمع شدگی استفاده قرار می گیرند . همچنین هنگامی که امکان خشک شدن وجود دارد ، نظیر دوغاب ریزی اطراف فولاد های پیش تنیده در اعضای پیش تنیده ی پس کشیده از مواد منبسط شونده برای جبران جمع شدگی استفاده می شود .
در نتیجه سنگدانه ها نقش پر کننده ندارند که برای کاهش خمیر گران سیمان و آب و اقتصادی تر کردن بتن مورد استفاده قرار گیرد .اقتصاد مهم است ، لیکن دستیابی به کارآیی مناسب در بتن تازه ، به انتخاب صحیح سنگدانه ها بستگی دارد . این انتخاب همچنین بر خواص بسیار مهم بتن سخت شده نظیر پایداری حجمی ، وزن واحد حجم ، مقاومت در برابر شرایط مخرب محیطی، مقاومت، خواص حرارتی و لغزندگی رویه ی بتنی تاثیر می گذارد .
