افزودنی بتن چیست؟
افزودنی بتن در معنای کلی موادی هستند که غیر از اجزای اصلی (آب و مصالح سنگی و سیمان) در حین مخلوط و درست شدن به بتن یا ملات اضافه می‌شوند. به کار بردن این مواد به مهارت و دقت زیادی احتیاج دارد زیرا اگر مقداری کم و زیاد به مخلوط بتنی اضافه شود نه تنها فایده‌ای نخواهد داشت، بلکه باعث ضرر و اثرات منفی هم می‌شود.
در قدم اول این مواد افزودنی را باید با کمی مخلوط آب و بتن رقیق کرد و سپس با سایر اجزای بتن به داخل مخلوط‌کن ریخته شود. یکی از نکات مهم ترکیب کردن مواد افزودنی با یکدیگر، بررسی سازگاری موادی از جمله سیمان است. مواد افزودنی بتن معمولاً به صورت پودری و یا مایع هستند و یک یا چند ویژگی بتن تازه و یا سخت شده را تغییر می‌دهند.
تاثیر مواد افزودنی در بتن
تاثیر مواد افزودنی در بتن شامل افزایش کارایی، تهیه بتن پر مقاومت، افزایش زمان گیرش، کاهش زمان گیرش، افزایش سرعت در روند کسب مقاومت اولیه، تهیه بتن مقاوم در برابر یخ زدن و یا ذوب شدن های مکرر، کنترل واکنش های قلیایی سیمان با سنگدانه ها می باشد.
مواد افزودنی بتن به ۲ دسته مواد افزودنی شیمیایی و معدنی تقسیم می‌شوند.
مواد افزودنی شیمیایی بتن
مواد افزودنی شیمیایی بتن به صورت صنعتی و شیمیایی تولید می‌شوند. مواد افزودنی شیمیایی بتن به شکل زیر دسته بندی می‌شوند.
1. انواع مواد افزودنی تک منظوره در بتن
مواد افزودنی اگر فقط بر روی یکی از خواص بتن تازه یا سخت شده تأثیر بگذارند نام مواد افزودنی تک منظوره را می‌گیرند.
- ماده افزودنی کندگیر کننده بتن.
- ماده افزودنی تندگیر کننده بتن.
- ماده افزودنی حباب هواساز.
- ماده افزودنی نگهدارنده آب.
- ماده افزودنی کاهنده جذب آب.
- ماده افزودنی زود سخت کننده یا سریع‌تر کننده زمان سخت شدن.
2. انواع مواد افزودنی چند منظوره در بتن
مواد افزودنی اگر بر روی چند تا از خواص بتن تازه یا سخت شده تأثیر بگذارند مواد افزودنی چند منظوره بتن را تشکیل می‌دهند.
- ماده افزودنی کاهنده آب، روان کننده.
- ماده فزودنی کندگیر کننده، کاهنده آب، روان کننده.
- ماده افزودنی تندگیرکننده، کاهنده آب، روان کننده.
- ماده افزودنی کاهنده آب قوی، روان کننده قوی یا فوق کاهنده آب، فوق روان کننده.
- ماده افزودنی کندگیر کننده، کاهنده آب قوی، روان کننده قوی یا کندگیر کننده، فوق کاهنده آب، فوق روان کننده.
در ادامه به بررسی انواع مواد افزودنی تک منظوره در بتن می پردازیم، پس تا انتها همراه ما باشید.
1. ماده افزودنی کندگیر کننده بتن
ماده افزودنی کندگیر کننده بتن برای کاهش تأثیر هوای گرم بر گیرش بتن استفاده می‌شود. گاهی اوقات برای طولانی‌تر کردن زمان گیرش برای کارهای حجیم مانند حمل بتن برای مسافت‌های خیلی طولانی، سدهای بزرگ بتنی و پمپ کردن بتن در فاصله‌های زیاد به کار می‌رود. از معمولی‌ترین مواد کندگیر کننده بتن می‌توانیم سولفات کلسیم را نام ببریم که برای تنظیم زمان گیرش سیمان در موقع آسیاب کردن کلینکر به آن اضافه می‌شوند و اغلب کندگیر کننده‌ها، روان کننده یا عامل کاهنده آب بتن نیز هستند.
2. ماده افزودنی تندگیرکننده بتن
تندگیر کننده‌ها میزان واکنش شیمیایی بین آب و سیمان را با سریع‌تر کردن واکنش بین سولفات آلومینات ها و تشکیل اترینگایت افزایش می‌دهند. این نکته را هم دار نظر داشته باشید که کاربرد عمده این مواد در بتن پاشی است.
در گذشته بیشتر مواد تندگیر کننده دارای کلرور و کلسیم بودند که به صورت محلول مایع یا جامد عرضه می‌شدند؛ اما امروزه متوجه شدند که وجود کلر در بتن به مرور زمان باعث خوردگی فولاد در بتن می‌شود. هوای سرد باعث کند شدن واکنش شیمیایی بین آب و سیمان می‌شود، به همین دلیل در گذشته هنگام بتن ریزی در هوای سرد کلرور کلسیم جهت تسریع واکنش آب و سیمان استفاده می‌شد؛ اما امروزه استفاده نمی‌شود و روش‌های دیگری مانند حرارت دادن بتن یا افزایش مقدار سیمان همراه با گرم کردن مخلوط بتنی به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت برای بتن ریزی در هوای سرد استفاده می‌شود.
3. مواد افزودنی حباب هواساز
این ماده کارایی بتن تازه و نفوذپذیری بتن سخت شده را به میزان قابل توجهی بیشتر می‌کند. این حباب‌ها کارایی بتن را در برابر رطوبت و یخ زدن و آب شدن های مکرر و مواد شیمیایی یخ زا بهبود می‌بخشند و به‌منظور ایجاد عمدی هوا در ابعاد میکروسکوپی در بتن استفاده می‌شوند.
این ماده افزودنی باعث می‌شود کارایی بتن تازه به مقدار قابل توجهی بهبود پیدا کند و جدا شدن دانه ها و آب انداختن بتن کاهش یافته یا از بین برود. این حباب‌های ریز به‌طور یکنواخت در سرتاسر خمیر سیمان توزیع می‌شوند.
از دیگر روش‌های تولید این حباب‌های هوا می‌توان به:
- استفاده از سیمان حباب زا.
- به وسیله یک ماده افزودنی حباب زا.
- ترکیب دو روش بالا.
- مواد افزودنی نگهدارند آب.
- ماده افزودنی نگهدارنده آب با کاهش آب آوری میزان از دست دادن آب داخل بتن را کاهش می‌دهد.
4. ماده افزودنی کاهنده جذب آب
بسیاری از مواد کاهنده آب می‌توانند باعث تأخیر در گیرش بتن شوند و برخی از آنها ممکن است باعث سریع‌تر شدن زمان گیرش بتن شوند و همچنین حباب هوا نیز تولید کنند. این مواد کاهنده آب برای کاهش مقدار آب اختلاط موردنیاز در تولید بتن با روانی معین یا افزایش روانی آن برای یک مقدار معین و مشخص بکار می‌رود. مواد کاهنده آب اغلب از اسیدهای لینگوسولفیتیک و یا اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک و نمک های آن ساخته می‌شوند.
5. مواد افزودنی زود سخت کننده
مواد افزودنی زود سخت کننده یا سریع‌تر کننده زمان سخت شدن. این مواد به وسیله واکنش با کلسیم متاسیلیکات موجب افزایش مقاومت‌های اولیه بتن می‌شوند. این ماده‌ها گاهی می‌توانند در سرعت واکنش مؤثر باشند و یا نباشند، ولی درکل تفاوت اصلی این ماده با تندگیر کننده‌ها در این است که آنها اثر بیشتری بر سریع‌تر شدن روند گیرش بتن می‌گذارند.
پیشنهاد می کنیم مقاله آشنایی با روان کننده بتن را از دست ندهید
در توضیحات و پژوهش های اخیر بسیاری از تولیدکنندگان افزودنی های جدید بتنی را تولید کردن که آنها را با نام افزودنی های بتنی «عاری از کلرید» توصیف می‌کنند، با این وجود افزودنی بتن عاری از کلرید در واقعیت وجود ندارد، چون افزودنی های بتن اغلب با آبی تهیه و تولید می شوند که حاوی مقدار اندک یون کلرید است و این ماده که به‌تازگی از آن نام برده شده صادق نیست.
شناخت کلی انواع افزودنی بتن
برسی و شناخت انواع گریدهای بتن و کاربرد آنها ممکن است تأثیری بر مقدار استفاده از افزودنی های بتن داشته باشد. مواد افزودنی به طور کلی با توجه به کارایی که هر یک دارند دسته بندی می شوند و به 2 دسته افزودنی های شیمیایی و معدنی تقسیم می‌شوند در ادامه توضیح موارد هرکدام از این دسته ها را نام می‌بریم.
- افزودنی بتن کاهنده آب
- افزودنی بتن فوق روان کننده
- افزودنی بتن کندگیر کننده
- افزودنی بتن تندگیر کننده
- افزودنی بتن حباب ساز
- افزودنی بتن قوام آور
- افزودنی بتن آب بند یا نم بند
- افزودنی بتن کاهنده جمع شدگی
- افزودنی بتن کاهش دهنده خوردگی
- افزودنی بتن گاز ساز
- افزودنی بتن بتن پاششی
- افزودنی بتن عمل آوری بتن
موارد ذکر شده جز افزودنی های شیمیایی بتن هستند.
در ادامه به دسته بعدی مواد افزودنی بتن معدنی و چند مورد کلی از آنها می پردازیم. افزودنی های بتن که دارای خاصیت پوزولانی هستند؛ مانند:
- خاکستر بادی کم کلسیم.
- افزودنی های بتن که دارای خاصیت سیمانی هستند.
- افزودنی های بتن که هم خاصیت سیمانی و هم پوزولانی دارند.
افزودنی های معدنی بتن، مواد سیلیسی یا سیلیسی آلومینیومی هستند که در مقادیر نسبتاً زیاد، عموماً در حدود 20 تا 100 درصد وزنی سیمان پرتلند، به بتن افزوده می‌شوند.
انواع افزودنی های معدنی
افزودنی های معدنی به شکل ذرات بسیار ریز معدنی می باشند، که موجب بهبود برخی از خواص و یا تأمین خواص ویژه‌ای در بتن می‌شوند. این افزودنی های معدنی می‌توانند کارایی و انسجام بتن تازه و همچنین مقاومت بتن سخت شده را بهبود ببخشد و حتی قادر است که رنگ بتن را نیز تغییر دهد. این مواد به ۳ گروه زیر تقسیم می‌شوند:
- پوزولان ها
- افزودنی های معدنی خنثی و رنگدانه های بتن.
- افزودنی های شبه سیمان بتن.
پوزولان ها: پوزولان ها عبارت‌اند از مواد سیلیسی یا آلومینیومی که خود این ماده به تنهایی فاقد قدرت چسبندگی است. این مواد اگر به خوبی آسیاب شوند می‌توانند شبیه ذرات بسیار ریز به شکل سیمان دربیایند. اگر این مواد به‌صورت ذرات خیلی ریز در بیایند در صورت مجاورت با رطوبت و در دمای متعارف با هیدروکسید کلسیم واکنش نشان می‌دهند.
این ماده در صورتی خاصیت چسبندگی پیدا می‌کند که ساختارشان تا حدودی شبیه ترکیباتی است که در اثر هیدراسیون سیمان پرتلند تولید می‌شوند. به‌طورکلی ۲ نوع پوزولان وجود دارد:
- پوزولان های طبیعی که شامل خاکسترهای آتش‌فشان‌های غیر بلورین هستند مانند شیل ها، پامیستی ها، خاک دیاتومه و…
- پوزولان های مصنوعی یا صنعتی مانند خاکستر نرم، خاکستر زغال سنگ نرم شده، دوده سیلیس و…
ضوابط استفاده از مواد افزودنی بتن
به نکات زیر برای استفاده از مواد افزودنی بتن باید توجه بسیاری کرد.
1. به مقدار دقیق و صحیح از مواد افزودنی بتن استفاده کنید زیرا استفاده بیش از حد و یا کم تر از حد معمول زیان‌آور هستند.
2. در مواقع استفاده مطمئن شوید که درجه مخزن پخش کن مقدار صحیح را نشان می‌دهد و پس از اتمام کار حتماً آن را تمیز کنید.
3. برای اطمینان خاطر بیشتر ابتدا ماده افزودنی را با آب مخلوط‌کنید و سپس داخل مخلوط‌کن ریزید.
4. لازم به ذکر است که برای بتن از پیش تنیده شده یا بتن مسلح نباید از مواد افزودنی تندگیر کننده که دارای کلرایدکلسیم است استفاده کرد؛ و…
خواص مواد افزودنی بتن
در ادامه لیست کاملی از خواص مواد افزودنی بتن را در اختیار شما قرار داده ایم.
- طولانی‌تر کردن زمان گیرش
- کنترل واکنش های قلیایی سیمان با سنگدانه ها.
- تسریع در روند کسب مقاومت اولیه.
- افزایش کارایی بدون نسبت آب به سیمان.
- تهیه بتن پر مقاومت بتن مقاوم در برابر یخ زدن و آب شدن مکرر.
نکات مهم حمل و نگهداری مواد افزودنی بتن
- از آلودگی آنها با خاک، برف، یخ و مواد مضر جلوگیری شود.
- باید در مکان های تمیز و سرپوشیده و در درجه حرارت توصیه شده توسط تولیدکننده نگهداری شود.
- انبارهای سرپوشیده و بسته باید به‌طور مرتب و پیوسته تهویه شوند.
- از تجمع گازهای قابل اشتعال در انبارها جلوگیری شود.
- بارگیری، حمل و باراندازی محصولات باید با دقت صورت بگیرد و انواع آنها باید جداگانه بسته بندی و انبار شوند.
نتیجه گیری
در این مقاله با افزودنی بتن آشنا شدیم و دانستیم که به چند دسته تقسیم می شوند و هر کدام، دارای چه ویژگی هایی هستند. همچنین نکات بسیار مهمی در رابطه با حمل و نگهداری افزودنی ها، زودگیر ها و خواص این مواد را آموزش دیدیم.
مهدی
خیلی هم عالی
سپاس از شما