افزودني هاي بتن

تاثير مواد افزودني بر مقاومت بتن

افزودني هاي بتن بسته ماهيت آنها ، با توجه به عملكرد خود مي توانيد بر مقاومت بتن تاثير داشته باشند. به عنوان مثال برخي از افزودني هاي معدني بتن مثل ميكروسيليس باعث افزايش مقاومت ، افزودني هاي فوق روان كننده به علت كاهش نسبت آب به سيمان، تراكم بهتر و توزيع يكنواخت سيمان باعث افزايش مقاومت بتن، افزودني هاي زودگير باعث كسب مقاومت سريعتر بتن ، افزودني هاي بتن ديرگير باعث كسب مقاومت اوليه كمتر و ثانويه بيشتر مي گردند.

افزودني بتن يكي از مواد جانبي و كمكي ساخت بتن مي باشد كه اصلاح كننده خواص بتن تازه و سخت شده مي باشد. شما مي توانيد جهت كسب مشاوره و اطلاعات تكميلي فني انواع افزودني بتن، و اخذ اطلاعات و قيمت فروش افزودني بتن با فروش مجموعه كلينيك فني و تخصصي بتن ايران ( 09120916271-44618462-44618379-021 ) تماس حاصل فرماييد.

كلينيك فني و تخصصي بتن ايران ، مرجع جامع خدمات مشاوره ، بازرگاني ، آموزش و مهندسي بتن ايران ، نمايندگي فني و ارائه محصولات شركت هاي پنترون روسيه و  بئومرك تركيه در ايران و همچنين توليد كننده انواع افزودني ها ( روان كننده ، فوق روان كننده ، افزودني آب بندي بتن ، زودگير و يا ديگير كننده بتن ،ژل ميكروسيليس و ميكروسيليس ) و محصولات كمكي بتن مانند واتراستاپ ، گروت ، پوشش هاي آب بند ، ملات هاي تعميري ، رنگ بتن ، درزند و ماستيك هاي بتن و ... مي باشد.

براي اخذ مشخصات فني و كاتالوگ جامع انواع افزودني هاي بتن و نيز ساير محصولات با بخش بازرگاني شركت تماس يا به قسمت افزودني هاي بتن سايت مراجعه كنيد .

افرودني هاي بتن چيست؟

درك اينكه خواص بتن، در هر حالت تازه و سخت شده، مي تواند با افزودن مواد خاصي به مخلوط هاي بتني اصلاح شود، باعث رشد زياد صنعت افزودني بتن در 40 سال گذشته شده است. امروزه صدها محصول در بازار عرضه مي شوند و در بعضي از كشور ها غير معمول نيست كه تا 70 الي 80 درصد كل بتن توليد شده داراي يك يا چند ماده افزودني باشند؛ بنابراين بسيار مهم است كه مهندسان عمران با انواع افزودني هاي بتن و كاربرد آن ها آشنا باشند [2].

افزودني هاي بتن مواد شيميايي هستند كه حين فرايند اختلاط بتن در مقادير حداكثر پنج درصد وزن سيمان موجود در بتن اضافه مي شود تا بعضي از خواص آن را به شكل مطلوبي تغيير دهد[1].

ميزان مصرف مواد مضاف در بتن كم بوده و معمولا به صورت درصدي از وزن سيمان مشخص مي شود. مواد افزودني بسيار متنوع بوده و در محدوده بسيار وسيعي تقسيم بندي مي شود.

مواد افزودني از نظر تركيب از ترسازها، نمك ها و پليمر هاي قابل حل، تا كاني هاي غير قابل حل، متغير مي باشند.

اهدافي كه مواد افزودني براي آنها در بتن مورد مصرف قرار مي گيرند به طور كلي شامل: بهبود كارايي، تسريع يا تعويق زمان گيرش، كنترل افزايش مقاومت و زيادتر كردن مقاومت در مقابل: عمل يخ زدگي، ترك خوردگي حرارتي، انبساط قليايي سنگدانه و محلول هاي اسيدي و سولفاتي، مي شوند [2].

1- فوق روان كننده ها – انواع افزودني هاي بتن

به فوق روان كننده ها كاهنده هاي قوي آب نيز گفته مي شود، زيرا در مقايسه با مواد افزودني كاهنده آب معمولي، سه يا چهار برابر بيشتر، قادر به كاهش آب در مخلوط بتني داده شده هستند [2].

فوق روان كننده ها، در دهه 1970 توسعه پيدا كردند و از آن هنگام تاكنون، پذيرش وسيعي در صنعت ساختمان سازي بتني پيدا كرده اند [2].

1-1- مكانيزم شيميايي فوق روان كننده ها

اين مواد، حاوي ترسازهاي آنيوني زنجير بلند با وزن مولكولي زياد (20000 تا 30000) با تعداد زيادي از گروه هاي قطبي در زنجير هيدروكربني هستند. آنها، وقتي كه در سطح ذرات سيمان جذب شوند، موجب آن مي شوند كه تر ساز، يك بار منفي قوي اي را بوجود بياورد كه به كاهش كشش سطحي آب اطراف، كمك قابل توجهي كند و رواني سيستم را به ميزان زيادي افزايش دهد [2].

در مقايسه با افزودني كاهنده ي آب معمولي، مي توان مقادير نسبتا زيادي از مواد فوق روان كننده، تا 1 درصد وزني سيمان را بدون ايجاد آب انداختگي و تاخير بيش از اندازه در گيرش، با وجود رواني در حد 200 تا 250 ميليمتر اسلامپ، به مخلوط هاي بتني اضافه كرد [2].

به احنمال زياد، اندازه كلوييدي ذرات زنجير بلند است كه كانال هاي جريان آب، در حالت آب انداختگي در بتن را به گونه اي مسدود مي كند كه به طور كلي در بتن هاي داراي فوق روان كننده جدا شدگي اتفاق نمي افتد [2].

به نظر مي رسد كه پراكندگي عالي ذرات سيمان در آب (شكل) ميزان هيدراتاسيون را تسريع مي كند؛ بنابراين، كند گيري به ندرت در بتن هاي حاوي فوق روان كننده مشاهده مي شود؛ در عوض؛ در اين نوع بتن ها، تسريع در گيرش و سخت شدگي معمول مي باشد. در حقيقت، اولين نسل از فوق روان كننده ها، به خاطر از دست دادن سريع رواني يا اسلامپ، شهرت بدي پيدا كرد [2].

امروزه محصولات قابل دسترسي، كه از دست رفتن سريع رواني زياد را (كه فورا بعد از اضافه كردن به مخلوط حاصل مي شود) خنثي مي كنند، اغلب داراي ليگنو سولفونات يا ديگر مواد كند گير كننده مي باشند [2].

فوق روان كننده ها - انواع افزودني هاي بتن

2-1- نتايج استفاده از فوق روان كننده ها

در مقايسه با 5 تا 10 درصد كاهش آبي كه با كاربرد مواد افزودني روان كننده معمولي ممكن مي شود، با استفاده از فوق روان كننده ها، كاهش هاي آب در حدود 10 الي 25 درصد، اغلب مي توانند بدون كاهش رواني در بتن شاهد به دست آيند [2].

بهبود خواص مكانيكي ( يعني، افزايش مقاومت هاي فشاري و خمشي) به طور كلي متناسب با كاهش در نسبت آب به سيمان است [2].

به دليل ميزان بيشتر هيدراتاسيون سيمان در سيستمي كه سيمان آن خوب پراكنده شده است، بتن هاي داراي فوق روان كننده مقاومت هاي فشاري حتي زياد تر در سنين 1، 3 و 7 روز نسبت به بتن هاي شاهد داراي همان نسبت آب به سيمان از خود نشان مي دهند. اين موضوع اهميت خاصي در صنعت بتن پيش ساخته كه به مقاومت هاي اوليه زيادي براي گردش كار سريعتر قالب ها نياز است، دارد [2].

با استفاده از مقادير سيمان زيادتر و نسبت هاي آب به سيمان كمتر از 0.45، به دست آوردن ميزان افزايش مقاومت حتي سريعتر نيز ممكن مي باشد.

2- شتاب دهنده ها (طبق گزارش كميته ACI 212) – انواع افزودني هاي بتن

مواد افزودني تسريع كننده براي اصلاح خواص بتن سيمان پرتلند سودمندند. اين مواد، خصوصا در آب و هواي سرد براي موارد زير مفيد واقع مي شوند [3].

تسريع در شروع عمليات پرداخت، و وقتي كه كاربرد عايق براي محافظت لازم باشد.

كاهش زمان لازم براي عمل آوردن درست و محافظت.

افزايش سرعت كسب مقاومت اوليه، به طوري كه برداشتن زودتر قالب ها و استفاده زودتر از ساختمان ممكن شود.

امكان پذير شدن جلوگيري موثر از نشتي، به منظور مقابله با فشارهاي هيدروليكي [3].

3- كند گير كننده ها – انواع افزودني هاي بتن

بنا بر اظهار كميته ACI 212 استفاده از ديرگيري در موارد زير، در صنعت ساختمان سازي مهم است [3].

براي جبران شرايط بد دماي محيط خصوصا در آب و هواي گرم.

براي امكان ريختن و پرداخت درست

براي غالب آمدن بر تاثيرات زيان آور و تسريع كنندگي دماهاي زياد

براي كنترل گيرش واحد هاي سازه اي بزرگ جهت حفظ كارايي بتن در كل مدت زمان جاي دادن. اين امر براي حذف اتصالات سرد و ناپيوستگي هاي واحد هاي سازه اي بزرگ خصوصا مهم مي باشد. همچنين، كنترل گيرش ممكن است از ترك خوردگي تير ها، عرشه پلهاي بتني و ساختمان هاي مركب بتني بر اثر تغيير شكل قالب در هنگام بتن ريزي واحد هاي مجاور جلوگيري كند. متناسب كردن مصرف مواد در هنگام جا دادن بتن مي تواند به يك سطح مقاومت اوليه خواسته شده تقريبا به طور هم زمان برسد [3].

4- مواد افزودني كاهنده آب – انواع افزودني هاي بتن

 طبق تعريف استاندارد ملي ايران 2930 اين ماده افزودني است كه بدون تغيير رواني، مقدار آب مخلوط بتن را كاهش مي‌دهد يا بدون تغيير مقدار آب، اسلامپ و رواني را افزايش مي‌دهد يا هر دو اثر را بطور همزمان ايجاد مي‌كند. (استاندارد ملي ايران 2930)

اين افزودني ها با سه هدف در بتن استفاده مي شوند.

 الف) كسب مقاومت بالاتر با كاهش نسبت آب به سيمان با كارايي ثابت

ب) كسب كارايي ثابت با افزايش مقدار سيمان به جهت كاهش دماي هيدراتاسيون سيمان در بتن هاي حجيم

ج) افزايش كارايي براي آسان نمودن پر كردن مقاطع غيرقابل دسترس [4]

5- افزونه ها و فيلرها – انواع افزودني هاي بتن

مواد افزودني معدني، مواد سيليسي خوب تفكيك شده اي مي باشند كه در مقادير نسبتا زياد به طور كلي در حدود 20 تا 100 درصد وزني سيمان پرتلند به بتن افزوده مي شوند [2].

شايد اين مقاله را بپسنديد.  بتن اسفنجي ، خصوصيات و كاربردها

1-5- منابع افزونه ها و فيلرها

اگرچه پوزولان ها به صورت خام يا بعد از فعال سازي حرارتي در بعضي از جاهاي دنيا مورد استفاده قرار مي گيرند، ولي به دلايل اقتصادي، بسياري از زائدات صنعتي سريعا دارند به عنوان منبع مواد افزودني معدني در بتن به كار گرفته مي شوند. واحد هاي نيروگاهي برقي كه از ذغال سنگ به عنوان سوخت استفاده مي كنند و كوره هاي متالوژيكي توليد چدن، فلز سيليسيم و آلياژ هاي فرو سيليسيم منبع اصلي مواد زائد صنعتي هستند كه به ميزان ده ها ميليون تن در سال، در بسياري از كشور هاي صنعتي توليد مي شوند [2].

بيرون ريختن اين مواد زائد صنعتي به منزله هدر دادن مواد و نيز سبب مسائل جدي آلودگي زيست محيطي مي باشد. دفع كردن اين مواد، به صورت استفاده از آنها به عنوان سنگدانه بتن و ساخت لايه اساس جاده ها، مصرف آنها به گونه اي كم ارزش است كه در آنها از پتانسيل اين مواد پوزولاني و سيماني كننده استفاده نمي شود [2].

با كنترل كيفيت درست، مقادير زيادي از محصولات زائد صنعتي مي توانند در بتن، يا به شكل سيمان پرتلند آميخته يا به عنوان مواد افزودني معدني، به كار برده شوند. وقتي خواص پوزولاني و يا سيماني كننده ي يك ماده طوري باشد كه به عنوان جايگزين نسبي براي سيمان پرتلند در بتن بتواند در بتن استفاده شود، صرفه جويي زيادي در انرژي و هزينه، نتيجه خواهد شد [2].

2-5- نتايج استفاده از فيلرها

بدون توجه به اينكه آيا مواد پوزولاني به شكل يك ماده افزودني معدني يا به عنوان ماده متشكله سيمان پرتلند آميخته به بتن افزوده شده اند، مكانيزمي كه واكنش پوزولاني به وسيله آن تاثير سودمندانه اي بر روي خواص بتن مي گذارد يكسان مي باشد [2].

از بررسي واكنش پوزولاني و خواص سيمان هاي آميخته مشخص مي شود كه منافذي كه ممكن است از كاربرد مواد افزودني معدني در بتن حاصل شود عبارتند از:

بهبود مقاومت در برابر ترك خوردگي حرارتي به علت حرارت كمتر هيدراتاسيون

زياد تر شدن مقاومت نهايي و نفوذ ناپذيري به خاطر بهبود وضعيت منافذ،

دوام بهتر در مقابل حملات شيميايي مانند آب سولفاتي و انبساط قليايي – سنگدانه [2].

6- مواد مضاف هوازا (مواد افزودني حباب هواساز)

مهمترين كاربرد مواد افزودني حباب هواساز براي مخلوط هاي بتني اي است كه براي مقاومت در مقابل دوره هاي يخ زدن و آب شدن طراحي شده اند [2].

يك اثر جانبي هوازايي، بهبود كارايي مخلوط هايي بتني، خصوصا مخلوط هايي است كه داراي سيمان و آب كمتر، سنگدانه هاي با بافت خشن، يا سنگدانه هاي سبك باشند. بنابراين، هوازايي عموما براي ساخت بتن هاي حجيم و مخلوط هاي بتن سبك بكار مي رود [2].

مي توان توجه نمود كه از آنجا كه ترساز هاي حباب هوازا، ذرات سيمان را ضد رطوبت مي سازند، افزودن بيش از اندازه ماده افزودني باعث تاخير زياد در هيدراتاسيون سيمان مي گردد. همچنين، همانطور كه تا كنون ذكر شده است، مقادير زياد هوازايي همراه با كاهش متقابل مقاومت خواهد بود [2].

مواد مضاف هوازا (مواد افزودني حباب هواساز) - انواع افزودني هاي بتن

منابع:

[1] استاندارد ملي ايران شماره 2930.

[2] ريزساختار، خواص و اجزاي بتن. تاليف: پروفسورمهتا، پروفسور مونته ئيرو؛ ترجمه: دكتر علي اكبر رمضانيان پور دكتر پرويز قدوسي، دكتر اسماعيل گنجيان؛ انتشارات دانشگاه امير كبير.