استفاده از میکروسیلیس در بتن

تحقیقات اخیر نشان می دهد که میکروسیلیس تاثیر بسیاری در کنترل انبساط بتن ناشی از ASR دارد و با میزان استفاده 10% یا کمتر استفاده از آن، آسیب های انبساط در منشور سنگدانه های واکنش زا از بین

می رود. این اتفاق به آسانی در محلول های قلیایی، که در آنها از ترکیب سیمان با میکروسیلیس استفاده شده است، مشاهده می شود.

گفتنی است میزان پایین بازدهی میکروسیلیس در کنترل انبساط در دراز مدت به وسیله تعدادی از کاربرها مورد سوال واقع شده است. تحقیقات نشان داده است که 10% میکروسیلیس واکنش ها را به تعویق

می اندازد یا کندتر می کند، اما این واکنش ها را کاملاً در سنگدانه های اپالین از بین نمی برد. مقدار 15% جایگزینیمیکروسیلیس نیز ممکن است برای استفاده با اپال کافی نباشد. کار با کریستوبالیت همچنین نشان می دهد که اساساً مقداری بیشتر از 10% میکروسیلیس، برای از بین رفتن دراز مدت انبساط نیاز است. خاطر نشان می شود، نظر به انجام بعضی مطالعات، برخی از سنگدانه ها ممکن است در بتن حاوی انواع سیلیس های با واکنش زایی کم، مناسب نباشد.

دیگر بررسی ها در کانادا برروی سنگدانه های واکنش زا حاوی موارد اثبات شده بیشتری درخصوص پتانسیل انبساط های زیانآور، در بتن با 10% میکروسیلیس است. میکروسیلیس ممکن است شرایطی را برای عقب انداختن واکنش های آسیب زننده برای مدت 2 سال یا بیشتر در منشورهای بتنی نگهداری شده در 38 درجه سانتی گراد، مهیا کند، اما دلایلی ارائه شده است که نهایتاً برای تعدادی از سنگدانه ها وقتی با سیمان های با قلیاییت بالا استفاده می شوند، انبساط ها از حد 04/0% تجاوز می کند.

در این زمینه مطالعات گسترده ای با نتایج متفاوت و متغیر به وسیله بررسی کنندگان بسیاری، حاصل شده است. منابع این تفاوت ها شامل موارد زیر است :

خصوصیات میکروسیلیس مورد استفاده و اثر بخشی حاصل از پراکندگی در بتن
واکنش طبیعی سنگدانه ها
مقدار قلیاییت سیمان پرتلند
نسبت بندی های مخلوط
انواع نمونه ها (ابعاد،بتن،یا ملات)
شرایط نگهداری ها
مدت زمان آزمایش کردن
با تمام این تفاوت ها به طور کلی می توان تجمیع نظرات محققان را به صورت زیر بیان کرد :

اگر چه رفتارهای نامطلوبی در برخی مطالعات با میزان جایگزینی 5% میکروسیلیس مشاهده شده است، اما کاهش انبساط با افزایش مقدار میکروسیلیس حاصل می شود.
اطلاعات نامطلوبی درخصوص تاثیر ترکیب میکروسیلیس ارزیابی شده موجود است. میکروسیلیس با مقدار کم SiO2 یا به طور غیرمعمولی با میزان Na2Oe بالا، نمی تواند تاثیر چشمگیری در کنترل انبساط داشته باشد.
در مقدار معمول میکروسیلیس (5 تا 10%)، انبساط با افزایش مقدار قلیاییت سیمان یا کل مقدار قلیاییت بتن افزایش می یابد.
اثر میکروسیلیس با واکنش طبیعی سنگدانه ها حاصل می شود و توانایی کم میکروسیلیس در کنترل انبساط اپال وکریستوبالیت با واکنش زایی بالا پایدار می شود.
میکروسیلیس سرعت انبساط را کندتر می کند، و مطمئناً تاثیر بیشتری در درصد جایگزینی دارد.
در صنعت ساخت و ساز ایسلند، میکروسیلیس با سیمان قلیایی بالا (تقریباً 5/1% Na2Oe) استفاده می شود و سنگدانههای با واکنش زایی بالا، در مسکن سازی های بتنی از سال 1979 به کار گرفته شده است. این نکته حائز اهمیت است که این روزها هیچ گزارشی مبنی بر وجود ASR در این بتن ها وجود ندارد.

در افریقای جنوبی حداقل جایگزینی میزان 15% میکروسیلیس برای کنترل ASR توصیه شده است. در درصدهای جایگزینی کمتر، مقدار قلیاییت فعال مخلوط سیمان- میکروسیلیس باید برای سنگدانه های ویژه، قبل از اینکه مورد استفاده قرار گیرد، کنترل شود. فعال بودن قلیایی ها با میکروسیلیس با تعیین انجام آزمون ASTM C 311 برای قلیایی های موجود یا محاسبه یا فرض 30% از کل قلیایی ها فعال هستند، تعیین می شود.

در CSA A23.2-27A، حداقل میزان میکروسیلیس مورد نیاز برای کنترل انبساط واکنش پذیری سنگدانه ها به موارد متععدی بستگی دارد. مقدار قلیایی ها در بتن به مدت زمان بهره برداری، اندازه اعضای سازه ای و شرایط محیطی بستگی دارد.میکروسیلیس با مقدار قلیاییت متجاوز از 1% Na2Oe، نمی تواند مورد استفاده قرار بگیرد، مگر اینکه درجه تاثیر میکروسیلیس بر سنگدانه های پای کار توسط آزمون، مطابق با CSA A23.2-28A به اثبات رسیده باشد.

 استفاده از پوزولان های طبیعی

واژه پوزولان ها، پوشش دهنده انواع متفاوت سنگ دانه های طبیعی سیلیسی واکنش دار، از خاکسترهای آتشفشانی و مواد حاصل از چرخه موادی مثل سیلیس (رس یا سنگ رسی خشک شده یا متاکائولین) است. بعضی سنگدانه های واکنش دار در تولید مواد برای استفاده به صورت افزودنی پوزولانی در بتن مناسب اند. استفاده از پوزولان ها برای بتن در ACI 232.1R تشریح شده است. خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آنها نیز در ASTM C 618 مشخص شده است.

در اولین نشریات و مقالاتی که در مورد ASR، گزارش شده است، انبساط ناشی از واکنش باید با استفاده از سیمانپوزولانی حاوی ریزدانه های سنگ رسی یا جایگزینی 25 درصد سیمان با قلیاییت بالا با 25% پومیس، کاهش داده شود. جایگزینی پومیس تاثیر بیشتری برکاهش انبساط نسبت به مقدار معادل آن با ماسه اتاوا دارد. مواد پوزولانی متعددی مورد آزمایش قرار گرفته است و تاثیر همه آنها در کنترل انبساط ASR که در آن مقدار مناسبی از افزودنی ها مورد استفاده بودند، به دست آمده است. پوزولان های طبیعی به طور گسترده ای با هم مخلوط می شوند و میزان مورد نیاز برای از بین بردن انبساط باید توسط آزمون ASTM C 441 یا ترجیحاً در بتن با سنگدانه های پای کار (ASTM C 1293) تعیین شود.

 آزمون هایی برای ارزیابی تاثیر پوزولان ها و سرباره ها بر روی ASR

آزمون منشور ملات شیشه نشکن ASTM C 441 روش آزمودنی است که معمولاً برای ارزیابی تاثیر پوزولان ها و سربارهدر کنترل انبساط ناشی از ASR استفاده می شود. آزمون های اخیر با U.S.A.C.E و U.S.B.R نشان داده است که خاکستر بادی و سرباره تاثیر کمتری نسبت به پوزولان های طبیعی با سیلیس بالا دارند و استفاده از نسبت بندی متجاوز از 40%، بنا به تعریف مطرح شده در ASTM C 441 تاثیر می گذارد. پس از آن بسیاری از کاربرها از این آزمایش برای ارزیابی عملکرد پوزولان ها و سرباره استفاده کردند.

در ویرایش اخیر آزمون ASTM C 441، انبساط منشور ملات (نگهداره شده در دمای 38 درجه) ساخته شده با سیمان با قلیاییت بالا (95/0 تا 05/1% Na2Oe) و 25% خاکستر بادی (براساس حجم) یا 50% سرباره با کنترل منشورها (تنها سیمان) مقایسه و کاهش درصد پوزولان و سرباره محاسبه شده است. به عنوان گزینه ای دیگر می توان مصالح و میزان درصد مواد جایگزینی که به صورت واقعی در پروژه استفاده شده است را مورد استفاده قرار داد. در ASTM C 618 (مشخصات برای پوزولان طبیعی و خاکستر بادی) ملزم می کند که انبساط مخلوط آزمون (صرف نظر از مقدار قلیاییت سیمان مورد استفاده) نباید بیشتر از انبساط با قلیایی کم باشد. در ASTM C 989 (مشخصات فنی برای سرباره) بتنحاوی ملزومات ASR نیست، اما پیشنهاداتی در پیوست غیر الزامی آن، برای استفاده از ASTM C 441، انبساط در 14 روز به وسیله 75% کنترل یا نگهداشتن پایین تر از 020/0% وقتی با مواد پروژه استفاده می شود، کاهش می یابد. ویرایش های اخخیر این آزمون ملزم می کند سرباره جایگزین 20 درصد (براساس حجم)، مورد استفاده قرار گیرد. معیارهای مورد استفاده برای ارزیابی پوزولان ها یا سرباره در این آزمون، به دلیل محافظه کارانه بودن آن، همواره مورد نقد بعضی از کاربرهاست.

پتانسیل میکروسیلیس برای کاهش انبساط ASR آشکار است، البته اگر به میزان مشخص شده 25% حجمی در آزمون های مورد استفاده ASTM C 441 جایگزین شود. اغلب جمع شدگی ها بعد از 14 روز از زمان آزمایش مشاهده می شود. تحقیقات دیگری، مقادیر متفاوتی از جایگزینی را مورد استفاده قرار دادند و پی بردند که مقدار 10% در کاهش انبساط 14 روزه بیشتر از 75% در کنترل انبساط موثر است.

دیگر کاربردها بر مطابقت استفاده از 10% و حتی کمتر، از میکروسیلیس با این معیارها تاکید دارند. مطالعات نشان می دهد انبساط نمونه های میکروسیلیس بعد از 14 روز ادامه می یابد و پرسش هایی را برای اعتماد به آزمون های با زمان کم مطرح می کند.

 یکی از مطمئن ترین روش ها برای ارزیابی تاثیر پوزولان ها و سرباره برروی انبساط حاصل از ASR،‌ به وسیله انجام آزمون های آزمایشگاهی بدون شک آزمون انبساط مخلوط های بتنی برپایه شرایط مشابه آزمون ASTM C 1293 است. متاسفانه، این آزمون ممکن است تا 2 سال برای حصول اطلاعات رضایت بخش برای خاکستر بادی و سرباره طول بکشد و حتی دوره طولانی تری برای میکروسیلیس نیاز است. ارتباط و همبستگی مستدلی در مقایسه نتایج آزمون منشور بتنی(حد انبساط 2 ساله 04/0% در

ASTM C 1293) و در آزمون منشور ملات تسریع شده (حد انبساط 14 روزه 10/0% در

 ASTM C 1567) وجود دارد. بسیاری از سازمان ها، راهنماها و پیش نویس ها برنامه های خود را برای تعیین کنترل ASR، پوزولان ها، سرباره یا ترکیب این مواد توسعه داده اند. راهنماها استفاده از ترکیب ازمون های منشور ملات ومنشور بتنی را برای ارزیابی پتانسیل واکنش زایی مخلوط های بتنی مطرح می کنند.

10-11 استفاده از افزودنی های شیمیایی

استفاده از افزودنی های شیمیایی برای جلوگیری از ASR در صنعت ساخت و ساز چندان گسترده نیست. این مواد شامل نمک های لیتیم و دیگر نمک ها شامل باریم و غیره است.

 

 نمک های لیتیم

تحقیقات نشان می دهد که توانایی ترکیبات لیتیم (Li2CO3 , LiF , LiCI) برای کنترل ASR زیاد است اما ذکر این نکته مهم است که استفاده از لیتیم برای ساخت و سازهای صنعتی و با توجه به هزینه نسبتاً بالای آن قابل قبول نیست. بسیاری از تحقیقات نشان می دهد که استفاده از لیتیم در سال های اخیر مورد توجه بیشتری قرار گرفته است.

میزان لیتیم مورد نیاز برای کنترل انبساط زیان آور بستگی به مقدار قلیاییت بتن و واکنش های طبیعی سنگدانه هادارد. به طور کلی تحقیقات ثابت می کند که نسبت هایی در محدوده 6/0 تا 1 Li/(Na+K) عملکرد مناسبی در خنثی کردن انبساط ها از خود نشان می دهد. به هر حال باید توجه کرد که لیتیم ناکافی می تواند باعث افزایش انبساط و سودمندی لیتیم شود و به واکنش طبیعی سنگدانه ها بستگی دارد. چندین سند (براساس AASHTO)‌ برای راهنمایی استفاده ازافزودنی لیتیم برای کنترل ASR ارائه می دهند.

 دیگر افزودنی های شیمیایی

ترکیبات شیمیایی دیگری در کاهش انبساط ناشی از ASR پیدا شده است. اینها شامل موارد گوناگونی از نمک های باریم، سیلیکوفلوراید سدیم و آلکیل الکوکسی سیلان هستند که مورد مطالعه قرار گرفته اند، اما نتایج مطمئنی به دست نداده است. علاوه بر این تحقیقات تکمیلی برای اثبات تاثیر افزودنی های مختلف برای کنترل ASR به آزمایشات بیشتری نیاز دارد.

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در افزایش مقاومت آن

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در افزایش مقاومت آن

تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال 1756 میلادی در کشور انگلستان توسط «John smeaton » که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی

«Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسید

مردم کشور ما نیز از سال 1312 با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود 26 الی 30 میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد.

یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتون و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد . در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلس ، خواص مکانیکی و همچنین موارد کاربرد آن بحث می شود .

1- سیمان 
- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .-  عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
-  عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
2 – شن و ماسه 
- معیارها و آئین نامه های تولید کلان شن و ماسه بررسی شود . 
- تولید کلان  شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود.
-  معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آنرا در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .

الف : وجود گرد و غبار 
ب : عدم شستشو 
ج : دانه بندی نا صحیح 
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
- استفاده از شن و ماسه درجه 2 و یا 3 از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد . 
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد . 
ساختار بتن :
- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از: 
الف : شن 
ب : ماسه 
ج : سیمان 
د : آب 
- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزﺀ ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید . 
- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز ( شن و ماسه ) می باشد .
-  فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
-  استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است . 
-  برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پر کردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگرد های مسلح کننده را بگیرد . 
-  جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است . 
ویژگیهای آب مصرفی بتن : 
- آب های مناسب برای ساختن بتن 
1- آب باران 
2- آب چاه 
3- آب برکه 
4- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای  شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره … 
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناﺀ مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد .
- آبهای نا مناسب برای ساختن بتن 
1- آبهای دارای کلر ( موجب زنگ زدگی آرماتور می شود ) 
2-  آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
3-  وجود باقیمانده نباتات در آب . 
4-  آب گل آلود ( موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود ) 
5-  آب باتلاقها و مردابها 
6-  آبهای دارای رنگ تیره و بدبو 
7-  آبهای گازدار مانند2 co و… 
8- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .
نکته : 1- آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته : 2- مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته : 3- ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته : 4- استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذار بر روی یارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .
تمایز بتن از نظر چگالی :
الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی در دامنه باریک 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زیرا اکثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند ( ادامه این مبحث از بحث ما خارج است ) 
ب : بتن سنگین : از این بتنها در ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آکتورهای هسته ای و پناهگاههای ضد هسته ای که مورد بحث ما نمی باشد که چگالی آن معمولا بیشتر از 2200 تا 2600 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد . 
ج : بتن سبک : مصرف بتن سبک اصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن اینکه استفاده از این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر از 2200 تا 2600 کیلوگرم در متر مکعب می باشد . بدلیل اینکه دارای چگالی کمتر از بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبک تقریبا بین 300 و 1850 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی از امتیازات مهم امکان استفاده از مقاطع کوچکتر و کاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن اینکه قالبها فشار کمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می کنند و همچنین در کاهش جابجایی کل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .
روش های کلی تولید بتن سبک :
- روش اول : از مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی 6/2 می باشد استفاده می کنند .
-  روش دوم : بتن سبک تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد که این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .
- روش سوم : در این روش تولید ، سنگدانه ها ی ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .
نکته : کاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه  و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .
طبقه بندی بتن های سبک بر حسب نوع کاربرد آنها :
- بتن سبک بار بر ساختمان 
-  بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر 
-  بتن عایق حرارتی 
نکته 1- طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .
مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبک ---- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از    شده پس از 28 روز نباید کمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نباید از 1850 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز نماید که معمولا بین 1400 او 1800 کیلوگرم بر متر مکعب است .
نکته : 2- بتن مخصوص عایق کاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر از 800 کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین 7/0 و Mpa 7 می باشد .
انواع سبک دانه هایی که به عنوان مصالح در ساختار بتن سبک استفاده می شود :
الف -  سبک دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف که بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .
نکته :1- این نوع سبک دانه ها معمولا بدلیل اینکه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان  زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .
نکته : 2- از انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص 700 تا 1400 کیلو گرم بر متر مکعب تولید می شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .
ب -  سبک دانه های مصنوعی : این سبک دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند . 
- گروه اول : که با حرارت دادن و منبسط شدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیکولیت بدست می آیند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره کوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .
- گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانه های کلینکری) می باشند .
- گروه چهارم : مخلوطی از خاک رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است .
در جدول ( 1 ) خواص انواع بتن های سبک که با این سنگدانه ها ساخته می شوند نشان داده شده اند:
الزامات سبکدانه ها بتن سازه ای :
الزامات سبکدانه ها در آیین نامه های ASTM C330-89 ( مشخصات سبکدانه ها برای بتن سازه ای در آمریکا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبکدانه ها برای قطعات بنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) داده شده اند . در استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنین در BS برای مقدار سولفات  1% 3 so  (به صورت جرمی ) را مشخص نموده اند . برخی الزامات دانه بندی این آیین نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .
ذکر این نکات برای فهم بهتر این جداول مفید است :
1- آیین نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هوای سرد شده ، که منبسط نشده است را در بر می گیرد .
2- سبکدانه های به کار رفته در بتن سازه ای ، صرفنظر از منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولا یکنواخت تر از سبکدانه طبیعی می باشند . بنابراین سبکدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد . 
نکته : سبکدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند که سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهای  مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست از توانایی سبکدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امکان نفوذ مقداری از خمیر تازه سیمان به درون منافذ باز ( سطحی ) ذرات سبکدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شود که در گرمچال خشک شده اند .
روشهای افزایش مقاومت بتن سبک :
کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .
نکته : عامل موثر و مشترک در کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روش اشاره می گردد :
1- تحقیقات مشترک V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبک و بهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبک تابعی از مقاومت سبکدانه ها و ملات است که این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن    fa = مقاومت سبکدانه
fm = مقاومت ملات  vm = حجم نسبی ملات
بدین ترتیب مشاهده می شود که می توان با افزایش مقاومت سبکدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبک را افزایش داد
.