افزودنی های بتن

افزودنی های بتن  Concrete Additives فراورده هایی هستند که برای تولید بتن هایی با قابلیت های منحصر به فرد و ویژه برای استفاده در شرایط خاص به ملات سیمانی اضافه می شوند. افزودنی های بتن برای اولین بار در سال ۱۹۴۰ با تولید حباب سازها پا به عرصه ساخت و ساز گذاشتند. این فراورده در دمای محیطی بسیار سرد و زیر صفردرجه که آب اختلاط ملات به درجه انجماد می رسد بسیار پرمصرف و کاربردی است به گونه ای که در کشورهای سرد از جمله کانادا، قسمت شمالی ایالات متحده و برخی کشورهای اروپایی یکی از افزودنی های پرمصرف می باشد. اما با این حال نقطه عطف در تولید افزودنی های بتن در سال ۱۹۶۰ می باشد، آن زمان محصولات فوق روان کننده تولید شده ژاپن و سپس فوق روان کننده ملامینه آلمان وارد بازار محصولات ساخت و ساز گردید.

در آغاز استفاده از این افزودنی های برای پائین آوردن درصد آب اختلاط و رسیدن به کارایی بهینه مورد استفاده قرار می گرفت و به مرور با ساخت و تولید ملات های سیمانی با توان مقاومتی بسیار بالا استفاده از افزودنی های بتن اهمیت دوچندان یافت. با پیشرفت صنعت بتن امروزه شاهد وجود انواع بتن ها هستیم که در راستای اهداف و به منظور خاص با استفاده ازاین افزودنی ها تولید می شود. به عنوان نمونه بتن هایی با توان مقاومتی بالا، سطوح سیمانی با پایداری و دوام طولانی مدت، ملات های سیمانی با پوزولان های بالا(ریم ذوب فلزات فولاد گدازی و خاکستری بادی) بتن های کارامد، ملات های سیمانی الیاف دار، بتن های مخصوص زیر آب را می توان نام برد.

در سیر تحولی و پیشرفت صنعت بتن شاهد تولید بتن هایی با کارایی بسیار بالا که در کشور ژاپن برای بار اول استفاده شد می باشیم. این محصول در راستای تراکم و غلظت بهینه به لرزش نیاز نداشته و معضل ارتعاش و لرزاندن ملات در قالب ها با میلگردهای زیاد و عدم دسترسی به قسمت های مشکل  در راستای تراکم بهینه را مرتفع ساخته است. این محصول علاوه بر کارایی بالایی که دارد مشکل از هم گسستگی سنگدانه ها و ملات را ندارد و افزون بر پایداربودن کارامدی واسلامپ در یک پروسه دراز مدت می توانند سطوح سیمانی با توان مقاومتی بالا و ماندگاری و دوام ایجاد کنند. در ترکیب مربوط به بتن های با مقاومت بالا باید نسبت های ترکیب را رعایت کرد.

به عنوان مثال در یک طرح اختلاط نصف مواد جامد تشکیل دهنده ملات را شن تشکیل می دهد و سنگدانه های ماسه تقریبا ۴۰ درصد مابقی را تشکیل می دهند. درصد اختلاط آب در رابطه با ذرات ریز بین ۹/۰ تا۱ می باشد که درصد دقیق تر آب اختلاط به نسبت سیمان و افزودنی های بتن وروان کننده ها با آزمون و خطا به دست می آید. در شرایط متفاوت از به کارگیری و نگهداری بتن در بناها یا شرایط محیطی و آب و هوایی نیازمند طرح اختلاط مخصوصی است که شرایط به کارگیری افزودنی های بتن را فراهم می سازد. در مناطقی که نیاز به ملات ریزی سریع و تقابل با شرایط دمایی انجمادی و همچنین نگهداری و محافظت از بناهای سیمانی که به صورت مداوم در ارتباط با آب و سایر عوامل مخرب بتن، لزوم استفاده و به کارگیری از افزودنی های بتن بیشتر می شود. که در موارد متفاوت چگونگی استفاده و نوع افزودنی و مقادیر آن متغییر است.

آشنایی با انواع افزودنی های بتن

در راستای افزایش خاصیت ها و عملکردهای بتن از انواع متفاوتی از افزودنی های بتن استفاده می شود که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت.

انواع افزودنی های بتن

• محصولات کم کننده آب
• افزودنی های کندگیر کننده
• محصولات شتاب دهنده به تعاملات بتن
• ترکیبات ورودی هوا
• فراورده های پوزولانی
• محصولات ضد آب
• محصولات ایجاد کننده گاز
• محصولات ضد هوای بتن
• ممانعت از محصولات کل آلکالی
• ترکیبات ضد شستشو
• ادویه های تزریق
• محصولات کنترل کننده تخریب و خوردگی
• افزودنی های پیوند دهنده و اتصال دهنده
• فرمول های نابودکننده حشره ها
• فرمول های رنگ آمیزی

در ادامه هر یک از موارد فوق را به صورت کامل توضیح می دهیم تا شما خوانندگان گرامی با افزودنی های بتن بیشتر آشنا شوید.

محصولات کم کننده آب

این افزودنی های کاهنده آب، فرمول هایی هستند که در راستای کم نمودن در صد آب مورد نیاز در تهیه ملات های سیمانی به کار می رود. کارایی و کیفیت بتن ازجمله قابلیت های مهم ملات های سیمانی است که با اضافه کردن آب در حد مناسب بهبود می یابد اما در صورتی که آب اختلاط بیشتر از مقدار مورد نیاز به ملات اضافه گردد توان مقاومتی و کارایی سیمان را کاهش خواهد داد.

استفاده از افزودنی های بتن کاهنده آب در گام اول باعث افزایش کارامدی و توان مقاومتی بتن می شود، همچنین ارتباط بهینه ای بین سیمان و آرماتورها و سایر انواع فولاد برقرار می کند. استفاده از این محصول سطوح بتنی را در برابر شکاف و درز، از هم گسیختگی،  تخلخل و ایجاد روزنه و … ایمن می نماید. این کاهنده های آب یا به عبارتی پلاستی سایزرها به سه گروه تقسیم می شوند. کاهنده های معمولی، متوسط و ابر پلاستی سایزرها از جمله این گروه بندی می باشد.

نوع معمولی کاهنده های آب آب اختلاط مورد نیاز را تا۱۵ درصد کاهش می دهد و نوع متوسط تا ۱۵ درصد و ابر کاهنده های آب این درصد را تا ۳۰ درصد افزایش می دهند.

افزودنی های بتن  کند گیرکننده

به کاربردن افزودنی های بتن واکنش های هیدراتاسیون ملات را در ساعات اولیه اختلاط کاهش می دهد و زمان گیرش و سختی اولیه را افزایش می دهد. این نوع افزودنی ها در حقیقت همانند یک نوع نگهدارنده عمل می نمایند. استفاده از آنها در شرایط دمایی بالا که ملات به سرعت به گیرش و سختی می رسد مورد استفاده قرار می گیرد. گیرش اولیه سریع در برخی نقاط باعث گسستگی بافت و ساختار، ارتباط ضعیف مابین سطوح، ایجاد روزنه ها و تخلخل نامتعارف در سطوح سیمانی و…. می شود. ایجاد تاخیر در سختی و گیرش اولیه بتن راهکاری برای این معضل است.

از جمله مواد قابل استفاده در ترکیب این مهارکننده ها می توان به سولفات کلسیم، نشاسته، شکر، نمک اسیدها و محصولات سلولزی اشاره نمود.

محصولات شتاب دهنده به تعاملات بتن

این فراورده های تسریع کننده در راستای کم نمودن زمان مورد نیاز برای سختی و گیرش اولیه در ملات به کار می رود. این فراورده ها پروسه گیرش و سختی اولیه ملات را سرعت می بخشند و به این دلیل به آنها شتاب دهنده گفته می شود. این فراورده ها باعث سرعت بخشیدن به عملیات هیدراتاسیون می شوند که در نتیجه توان مقاومتی آغازین بتن را بالا می برند. سخت شدن و گیرش سریع ملات در شرایط متفاوتی ازقبیل دراوردن زودترازموعد بتن از قالب، کاهش مدت زمان پخت، موارد ترمیمی و بازسازی اضطراری برای ساخت و سازهای مکان های با دمای پائین بسیار سودمند است. رایجترین افزودنی شتاب دهنده کلرید کلسیم است که محصولی بهینه و مقرون به صرفه می باشد. از دیگر مواد به کار رفته در ترکیب این افزودنی می توان تری فنول آمین، بخار سیلیس، ژل سیلیکا و … را نام برد.

ترکیبات ورودی هوا

یکی از مهمترین پیشرفت ها و تحولات در صنعت بتن محصولات ورودی هوا می باشد. عملکرد اصلی و عمده این فراوده بالا بردن توان پایداری و مقاومتی بتن در دماهای یخ زدگی و ذوب است. با اضافه کردن این فراورده به ملات های سیمانی گاز را به مخلوط تزریق می نمائیم که باعث تشکیل هزاران و میلیون ها حباب در اختلاط بتنی می شوند و در راستای افزایش بهره وری و کارایی ملات عمل می نمایند. همچنین این روش از گسستگی و جداسازی ممانعت می نماید و باعث بهتر شدن توان مقاومت شیمیایی  می شود.

فراورده های پوزولانی

از ترکیبات پوزولانی  در راستای تولید ملات هایی متراکم و بهینه استفاده می شود که گزینه ای بسیار مناسب برای مخزن های نگهدارنده آب و مایعات مانند سدها، مخزن ها و …. می باشد. همچنین درجه حرارت عملیات هیدراتاسیون را کاهش داده و انقباض حرارتی را به دنبال دارد. استفاده از مواد پوزولانی با کیفیت بالا و مقدار مناسب نتایج بسیار عالی را به دنبال خواهد داشت. در نتیجه استفاده از این افزودنی معضلاتی مانند آبشویی، واکنش دانه قلیایی، حمله سولفات مرتفع خواهند شد. مواد پوزولانی که به صورت افزودنی های بتن به کار می رود به دو صورت طبیعی یا مصنوعی یافت می شود. از ترکیبات طبیعی می توان شیل، خاک رس، پومسیت، تاف آتشفشانی، پومسیت و … را نام برد. مدل های غیر طبیعی و مصنوعی مانند بخار سیلیس، خاکستر پوسته برنج، خاکستر مگس، ریم ذوب فلزات انفجار،  خاکستر برنج ، سورخی و … می باشند.

افزودنی های بتن  ضد آب

در راستای آب گریز نمودن و عایق کردن سطوح سیمانی از محصولات ضد آب استفاده می شود. این نوع از افزودنی های بتن علاوه بر قابلیت آب گریز بودنی که به بتن می دهند در گام های نخستین گیرش و سختی ملات  همانند محصولات شتاب دهنده با بتن عمل می کنند. این فراورده های آب گریز در سه حالت مایع، پودر وخمیر موجود است. از جمله اجزاء تشکیل دهنده این فراورده ها می توان سولفات آلومینیوم، کلرید آلومنیوم، سیلیکات سودا ، سولفات روی و … را نام برد.

محصولات ایجاد کننده گاز

پودر آلومینیوم، پراکسید هیدروژن و کربن فعال شده از جمله متداولترین گازهای استفاده شده در محصولات شیمیایی هستند. پس از اضافه کردن فراورده های افزودنی با هیدروکسید ایجاد شده از عملیات هیدراتاسیون بتن تعامل می کنند و باعث تولید حباب هایی با استفاده از گاز هیدروژن موجود در اختلاط می شوند. محدوده ایجاد حباب در ملات های سیمانی به موارد زیادی مانند آمیختگی و اختلاط، اختلاط شیمیایی سیمان، درجه حرارت، ظرافت و … بستگی دارد. حباب های تولید شده در ملات های سیمانی معضلات مربوط به آب افتادگی بتن را مرتفع می کنند. از این نوع افزودنی های بتن در راستای تهیه و تولید بتن سبک نیز استفاده می شود. در صورتی که هدف استفاده از این فراورده مرتفع ساختن مشکلات آب افتادگی بتن باشد از اندازه های کمی استفاده می شود که معمولا ۵/۵ تا ۲ درصد حجم سیمان به کار گرفته می شود. این در حالی است که برای تولید بتن سبک وزن از اندازه های بیشتری تقریبا ۱۰۰ گرم برای هر کیسه سیمان در نظر گرفته می شود.

محصولات ضد هوای بتن

در راستای نابودی هوای زیادی محبوس شده در روزنه ها و سوراخ های سیمانی از ترکیبات ضد هوا استفاده می شود. در برخی شرایط احتمال دارد سنگدانه های به کار رفته در ملات باعث ورود گاز به درون ملات شوند و این مقدار از هوای وارد شده مناسب نباشد در این صورت از افزودنی های بتن فوق استفاده می شود. از جمله مواد تشکیل دهنده این ترکیبات می توان تریبوتیل فسفات، الکل های محلول و سیلیکون ها را می توان نام برد.

ممانعت از محصولات کل آلکالی

توسعه کل قلیایی در ملات های سیمانی دراثرتعاملات قلیایی سیمان با سنگدانه های حاوی سیلیس اتفاق می افتد. در نتیجه این واکنش ها فراورده ای ژل مانند حاصل می شود که حجم بتن را افزایش می دهد و این فرایندها باعث ایجاد درز و شکاف و جدایی ذرات بتن می شود. در چنین شرایطی به کارگیری مواد پوزولانی از واکنش های قلیایی ممانعت می نماید و همچنین به کار گیری افزودنی های بتن که هوا دارند راهکار مناسبی است.

ترکیبات ضد شستشو

به کار گیری این محصولات بیشتر برای بناهای بتنی موجود در زیر آب و سازه هایی که در تماس طولانی مدت و دائمی با آب هستند مناسب می باشد. این محصول توانایی اتصال و چسبندگی بتن را به صورت قابل ملاحظه ای افزایش داده و سبب می گردد که سطوح سیمانی در اثر فشارهای وارده از آب شسته نشوند. این نوع از افزودنی های بتن از قطور کننده های سلولزی، لاستیک طبیعی یا مصنوعی و …. تهیه می شوند.

 ادویه های تزریق

این فراورده های تزریقی به محصولات گروت افزوده می شوند تا با توجه به هدف استفاده از گروت خاصیت های آن بهبود یابد. در برخی شرایط نیاز است که عملیات با سرعت انجام شود و در برخی شرایط دیگر باید عملیات گروت ریزی به کندی انجام گردد تا زمان لازم برای پخش شدن در ترک ها و روزنه های عمیق فراهم باشد.

محصولات کنترل کننده تخریب و خوردگی

تحلیل و خرابی آرماتورها و میلگردهای استفاده شده در سطوح سیمانی عملیاتی کلی است و زمانیکه این بناها در مجاورت و تماس با آب شور، دودها و آلودگی های صنعتی، کلریدها و … باشند این خوردگی ها بسیار شدیدتر و بیشتر است. از جمله مواد استفاده شده در این نوع از افزودنی های بتن عبارتند از نیترات سدیم، بنزوات سدیم و …

همچنین با توجه به اینکه که تحلیل و خرابی فولاد به کار رفته در بتن مسلح از دوام و پایداری ساختمان  می کاهد این محصولات اهمیت و ارزش بالایی در نگهداری از سازه ها و ممانعت از تخریب دارند.

افزودنی های بتن  پیوند دهنده و اتصال دهنده

در واقع این فراورده ها زمانی استفاده می شوند که قصد ملات ریزی تازه بر روی سطوح قدیمی را داریم. در شرایطی که ملات تازه روی سطح قدیمی ریخته می شود پیوند و اتصال بسیار ضعیف و گسستنی وجود دارد و این احتمال که سطح سیمانی جدید شکسته شود بسیار محتمل است. در راستای بالا بردن توان استحکامی از محصولات اتصال سیمان به ملات استفاده می شود که دقیقا قبل از ملات ریزی اعمال می گردد. در حقیقت این محصولات برای پوشش دهی و روسازی، لایه کشی روی سقف، بازسازی ها و ترمیم ها انجام می شود.

افزودنی های بتن و فرمول های نابود کننده حشره ها

در راستای ممانعت از ایجاد و نمو باکتری ها،میکروب ها و قارچ ها روی سطوح سیمانی سخت شده پیشنهاد می شود که از فراورده هایی با قابلیت حشره کشی و قارچ کشی استفاده شود. در حقیقت برای ایجاد این قابلیت ها در ملات ها می توان از محصولاتی مانند فنل های پلی الیژن، فرمول های مس و ترکیبات دیزلنر و … استفاده کرد.

فرمول های رنگ آمیزی

در راستای رنگی نمودن سیمان و به تبع آن بتن از رنگدانه های رنگی بهره گرفته می شود. افزودنی های بتن که هدف از استفاده آنها رنگی نمودن ملات می باشد نباید برتوان مقاومتی بتن تاثیرات منفی داشته باشند. این فراورده ها در زمان آسیاب نمودن توپ به سیمان افزوده شده و در مرحله تهیه ملات سیمان های رنگی را به کار می بریم.

در صنعت بتن امروزه شاهد استفاده از انواع متفاوت و گوناگونی از افزودنی های بتن هستیم، هر یک از این فراورده ها در راستای تقویت اهداف مورد نظر در بتن به کار گرفته می شوند. در حقیقت استفاده از این محصولات امروزه گزینه ای جدایی ناپذیر درصنعت بتن و ساخت و ساز می باشد که استفاده از آن نیازمند علم و آگاهی و دانش روز می باشد. شما می توانید برای دریافت اطلاعات بهتر و بیشتر و گرفتن مشاوره رایگان در این زمینه با کارشناسان عمران مال تماس بگیرید و بهترین انتخاب را با دانش و علم کافی داشته باشید. در پایان از همراهی شما سپاسگزاریم و امیدواریم مطالعه این مطلب برای شما مفید بوده باشد.