افزودنی های شیمیایی بتن

بتن پر مصرف ترین مصالح سازه ای دنیاست که همواره مورد توجه مهندسین و سازندگان سازه های مختلف قرار دارد. از این رو افزایش خواص بتن نیز مورد بررسی و تحقیق قرار دارد تا با افزایش خواص بتن و کاربرد آن بتوان به نحو احسن از این ماده استفاده کرد. از این رو افزودنی های ثانویه ای برای بتن تولید شد که هر یک با توجه به شرایط مختلف با ایجاد خاصیتی در بتن، باعث رفع ضعف بتن می شود. در گذشته نیز نیاکان ما جهت افزایش کارایی مواد و مصالح سازه ای خود نظیر خشت از کاه و حتی خون اسب جهت افزایش گیرایی خشت استفاده می کردند. امروزه نیز با افزایش ساخت و ساز و همچنین کاهش ذخایر معدنی زمین لازم است تا با افزایش عمر سازه ها و همچنین افزایش ایمنی سازه ها در برابر خطرات احتمالی نظیر زلزله و همچنین عوامل مخرب محیطی و شیمیایی اقبال به استفاده از موادی که خواص بتن را بهبود می بخشند بسیار چشمگیر شده است.

تعریف افزودنی بتن

افزودنی های بتن مواد شیمیایی هستند که در حین اختلاط بتن به صورت درصدی از وزن سیمان به بتن اضافه می شود تا برخی از خواص بتن را بهبود ببخشد. این افزودنی ها علاوه بر افزایش و بهبود خواص بتن باعث افزایش کیفیت و طول عمر بتن نیز می شود و هزینه های ترمیم و تعمیر بتن ناشی از ضعف بتن در ساخت را بسیار کاهش می دهد.

انواع افزودنی بتن

از جمله این افزودنی ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• افزودنی روان کننده و فوق روان کننده
• افزودنی کندگیر کننده
• افزودنی زودگیر کننده
• افزودنی حباب ساز
• افزودنی قوام آور

افزودنی روان کننده و فوق روان کننده

استفاده از مواد افزودنی روان کننده باعث کاهش آب مصرفی بین 15 تا 30 درصد خواهد شد. به این افزودنی کاهنده آب نیز گفته می شود. کاهش آب در بتن باعث بهبود خواص مکانیکی بتن بالاخص افزایش مقاومت فشاری بتن می شود. افزودنی فوق روان کننده نسبت به روان کننده های معمولی باعث کاهش آب و روانی بیشتری می شود. البته میزان استفاده از فوق روان کننده ها محدودیتی دارد بصورتی که نباید بیشتر از 5 درصد وزن سیمان باشد. استفاده بیش از حد از روان کننده ها باعث جدا شدگی، آب انداختن و دیرگیری بتن می شود. با استفاده از استاندارد ASTM C125 می توان مقدار بهینه استفاده از روان کننده و فوق روان کننده را محاسبه کرد.

استفاده از روان کننده ها در بتن باعث کاهش مقدار آب بتن در اسلامپ ثابت می شود. میزان استفاده از روان کننده ارتباط مستقیمی با درجه گرانروی آن دارد. بدیهی است که با کاهش آب بتن برای رسیدن به مقدار اسلامپ بالاتر باید روان کننده بیشتری بکار برده شود. البته باید در میزان استفاده از روان کننده ها دقت کرد.

بیشترین کاربرد افزودنی روان کننده بتن در عضو های بتنی با عمق زیاد و ساخت قطعات پیش ساخته و پیش تنیده است می باشد.

افزودنی کندگیر کننده

افزودنی کندگیر کننده بتن همانطور که از اسم آن پیداست با کندکردن روند گیرایی بتن در هوای گرم عمل آوری بتن را در این شرایط برای رساندن بتن به بالاترین کارایی و خواص خود بکار می برند، زیرا گرما سبب تسریع بر روند گیرش بتن می شود که این سرعت زیاد در گیرش بتن، بشدت کیفیت بتن را کاهش داده و سبب ساخت بتنی بی کیفیت و به دور از خواص بتن کارا و مناسب می شود. همچنین از مزایای استفاده از این افزودنی، جلوگیری از ایجاد ترک در بتن ناشی از روند پر سرعت گیرایش بتن در هوا گرم است.

افزودنی زودگیر کننده

افزودنی زودگیر کننده جهت افزایش زمان گیرش بتن و افزایش یافتن مقاومت اولیه بتن در بتن ریزی در هوای سرد که گیرایش بتن کند هست استفاده می شود. از مزایای این افزودنی با توجه به کاهش زمان روند گیرایش بتن بازکردن سریع قالب ها می باشد. این افزودنی سرعت هیدراتاسیون بتن را افزایش داده بدون اینکه بر دوام و مقاومت بتن تاثیری بگذارد. این افزودنی هم بصورت مایع و هم بصورت پودر تولید می شود.

افزودنی حباب ساز

افزودنی حباب ساز موجب ایجاد حباب های ریز و یکنواخت هوا در بتن تازه می شود و از بتن سخت شده در برابر سیکل یخ زدن و ذوب شدن در طول عمر بتن جلوگیری می کند. همچنین استفاده از این افزودنی در بتن سبب افزایش مقاومت بتن در برابر پوسته پوسته شدن در اثر یخ زدا های شیمیایی که ممکن است روی بتن پاشیده شود، می شود.

افزودنی قوام آور

افزودنی قوام آور با تغییر عملکرد رئولوژی ژل بتن با افزایش لزجت خمیری، باعث تولید بتنی با کارایی بالا می شود. رئولوژی تن نقطه گرانروی پلاستیکی بتن است. روانگرایی پلاستیکی بیان کننده مقاومت بتن برای جاری شدن تحت تنش خارجی است و بعلت اصطحکاک داخلی ایجاد می شود. تعادل بین نقطه تسلیم و روانگرایی پلاستیکی راه حل رسیدن به رئولوژی مناسب است. افزودنی قوام آور بتن با افزایش روانگرایی پلاستیکی باعث تغییر رئولوژی بتن می شود. افزودنی قوام آور بتنی تولید می کند که سبب آسان شدن کنترل کیفیت بتن می شود. استفاده از افزودنی قوام آور سبب ایجاد اتصال مناسب بین بتن و میلگرد خواهد شد بدین ترتیب می توان با استفاده از مواد قوام آور اثر میلگردهای فوقانی را به واسطه کاهش آب انداختگی بهبود بخشید.

از افزودنی قوام آور در ساخت بتن خود متراکم، بتن ریزی در زیر آب، بتن SCC با سیمان کم، شاتکریت و غیره کاربرد دارد.