بتن، به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد ساختمانی در صنعت ساخت و ساز، از دهه‌ها گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. افزودنی‌های بتن، موادی هستند که به منظور بهبود ویژگی‌های مختلف بتن، از جمله مقاومت، انعطاف‌پذیری، پایداری، و سایر خصوصیات، به آن اضافه می‌شوند. در این بلاگ، به بررسی انواع مختلف افزودنی‌های بتن پرداخته و نحوه تاثیرگذاری آن‌ها بر عملکرد بتن را بررسی خواهیم کرد.
افزودنی‌های بتن، خواص بتن را برای کاربردهای ساختمانی با الزامات خاص افزایش می‌دهد. افزودنی‌های بتن برای دستیابی به کارایی مطلوب در صورت کم بودن نسبت آب سیمان و افزایش زمان گیرش بتن برای حمل و نقل بتن در فواصل طولانی استفاده می‌شود.
بنابراین اطلاع از انواع افزودنی‌ها و خواص آن‌ها برای انتخاب و کاربرد بهتر در کارهای بتنی برای یک مهندس ساختمان از اهمیت بالایی برخوردار است.
چه زمانی از افزودنی‌های بتن استفاده می‌شود؟
- زمانی که خواص را نمی‌توان با تغییر ترکیب مواد اولیه ایجاد کرد.
- برای ایجاد اثرات مطلوب اقتصادی‌تر.
- بعید است که بتن ضعیف را بهتر کند.
- جایگزینی برای عملکرد بتن خوب نیست.
- دوز مورد نیاز باید به دقت تعیین و تجویز شود.
چگونه از مواد افزودنی بتن استفاده کنیم؟
- مشخصات شغل را بررسی کنید.
- از مخلوط مناسب استفاده کنید.
- هرگز از یک ظرف بدون علامت استفاده نکنید.
- ظروف را بسته نگه دارید تا از آلودگی تصادفی جلوگیری شود.
- دوز صحیح را اضافه کنید.
- از افزودن «کمی بیشتر» خودداری کنید.
- از دیسپنسر استفاده کنید.
- در پایان روز کاملاً بشویید.
- اگر به آب مخلوط اضافه شود بهتر است.
- دوز توصیه شده سازنده معمولاً کافی است.
- مخلوط‌های آزمایشی برای تعیین موثرترین دوز مهم هستند.
انواع افزودنی‌های بتن:
- مواد افزودنی تسریع کننده
- مواد افزودنی کند کننده
- افزودنی‌های کاهنده و کنترل کننده آب
- مواد افزودنی حباب هوا
- مواد افزودنی فوق العاده پلاستیزه کننده
- مواد افزودنی برای بتن روان
- مواد افزودنی متفرقه
1. افزودنی حباب هوا
این‌ها عموماً برای بهبود کارایی، سهولت قرار دادن، افزایش دوام، مقاومت بهتر در برابر یخ زدگی استفاده می‌شوند. عوامل متداول هواگیر رزین‌های چوب طبیعی، رزین‌های وینسل خنثی شده، پلیمرهای پلی اتیلن اکسید و ترکیبات سولفونه شده هستند.
خواص مواد افزودنی حباب هوا
- این‌ها عوامل کف کننده، مواد شیمیایی تولید کننده گاز هستند. میلیون‌ها حباب ریز و پایدار با اندازه یکنواخت را معرفی می‌کند که به طور یکنواخت در سراسر مخلوط توزیع می‌شوند (معمولاً حدود 5٪ حجم).
- بهبود خواص بتن تازه مانند کارایی، انسجام و کاهش جدایی و خونریزی.
- خواص بتن سخت شده را بهبود می‌بخشد به ازای هر 1% هوا 4% از دست دادن مقاومت وجود دارد که با کاهش محتوای آب به حداقل می‌رسد. دوام بتن سخت شده را بهبود می‌بخشد.
2. مواد افزودنی تسریع کننده
افزودنی‌های تسریع کننده برای زمان تنظیم سریعتر بتن استفاده می‌شود. این توسعه استحکام اولیه بالاتر را در بتن تازه ریخته گری فراهم می‌کند.
کاربردهای اصلی افزودنی‌های تسریع کننده بتن
- برای بتن ریزی در شرایط زمستانی
- در طول تعمیر اضطراری
- در صورت حذف زود هنگام قالب
- معایب تسریع افزودنی‌های بتن
- افزایش انقباض خشک شدن
- کاهش مقاومت در برابر حمله سولفات
3. مواد افزودنی کاهنده آب
انواع شیمیایی برای افزودنی‌های کاهنده آب:
- نمک کلسیم یا سدیم لیگنوسولفونیک اسید
- پلی کربوکسیلیک اسید
4.مکانیسم مواد افزودنی کاهنده آب
نقش اصلی در مکانیسم کاهش آب و تأخیر در تنظیم مواد افزودنی معمولاً از مولکول‌های آلی با زنجیره بلند تشکیل شده است که در یک انتها آب‌گریز (نه خیس) و در طرف دیگر آبدوست (مرطوب) هستند.
چنین مولکول‌هایی تمایل دارند که متمرکز شوند و یک لایه در سطح مشترک بین دو فاز غیرقابل اختلاط مانند سیمان و آب تشکیل دهند و نیروهای فیزیکی و شیمیایی وارد بر این رابط را تغییر دهند.
مکانیسمی که در آن مواد افزودنی کاهنده آب عمل می‌کند، جداسازی یا پراکنده کردن آگلومره‌های سیمان به ذرات اولیه یا حداقل به قطعات بسیار کوچک‌تر است.
اعتقاد بر این است که این لخته زدایی یک اثر فیزیکی شیمیایی است که به موجب آن ماده افزودنی ابتدا روی سطح سیمان هیدراته کننده جذب می‌شود و یک “غلاف” هیدراتاسیون تشکیل می‌دهد و پادذره جدا شده از یکدیگر را کاهش می‌دهد.
وجود مواد افزودنی کاهنده آب در بتن تازه منجر به موارد زیر می‌شود:
- کاهش کشش سطحی
- افزایش پتانسیل‌های الکتروسینتیکی
- غلاف حفاظتی دوقطبی‌های آب در اطراف هر ذره، یعنی تحرک مخلوط تازه بیشتر می‌شود، تا حدی به دلیل کاهش نیروهای بین ذره‌ای و تا حدی به دلیل آب آزاد شده از تأثیر مهار سیستم بسیار لخته شده که اکنون برای روانکاری مخلوط در دسترس است. بنابراین آب کمتری برای دستیابی به قوام مورد نیاز است.
چرا از افزودنی‌های کاهش دهنده آب استفاده می‌شود؟
الف) بتن با قابلیت کار بیشتر بدون نیاز به آب بیشتر ساخته شود و در نتیجه افت مقاومتی ایجاد نشود.
ب) با حفظ مقداری کارایی، اما در محتوای آب کمتر، مقاومت بتن ممکن است بدون نیاز به افزودن سیمان بیشتر افزایش یابد.
ج) با حفظ همان نسبت w/c و کارایی بتن می‌توان به مقاومت معینی مانند بتن مرجع در محتوای سیمان پایین‌تر ساخت.
5. مواد افزودنی فوق‌العاده پلاستیزه کننده
این‌ها مواد افزودنی نسل دوم هستند. محصولات شیمیایی مصنوعی ساخته شده از سولفونات‌های آلی از نوع RSO3 هستند، که در آن R یک گروه آلی پیچیده با وزن مولکولی بالاتر است که تحت شرایط به دقت کنترل شده تولید می‌شود.
نحوه عملکرد مواد افزودنی Super Plasticizer
این ماده افزودنی همانند مواد افزودنی کاهنده آب عمل می‌کند. هنگامی که سیمان در آب معلق می‌شود و روی سطح سیمان جذب می‌شود، آگلومره‌های سیمان را پراکنده می‌کند و در نتیجه ماهیت آنیونی فوق روان کننده‌ها باعث دفع آن‌ها می‌شود.
6. مواد افزودنی برای بتن روان
این افزودنی‌ها به بتن خواص جریان‌پذیری بهتری می‌بخشند و کمک می‌کنند تا بتوان بتن را به راحتی به سطوح مختلف پخش کرد.
7. مواد افزودنی متفرقه
این دسته شامل افزودنی‌هایی است که ویژگی‌های خاصی را به بتن اضافه می‌کنند و در شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند افزودنی‌های رنگی یا مقاومت‌دهی به حرارت.
نتیجه‌گیری
با توجه به تنوع افزودنی‌های بتن و تاثیرگذاری آن‌ها بر ویژگی‌های مختلف بتن، انتخاب صحیح افزودنی‌ها در پروژه‌های ساختمانی بسیار حائز اهمیت است. با انتخاب افزودنی‌های مناسب، می‌توان کیفیت، مقاومت و عمر مفید بتن را بهبود بخشید.
حتماً نظراتتان را با ما به اشتراک بگذارید.