افزودنی‌های بتن
افزودنی‌های بتن کاهنده آب به منظور کاهش میزان آب طرح اختلاط مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا اضافه کردن آب بیش از حد به موجب افزایش رطوبت و حجم آب در بتن، باعث کاهش قدرت مکانیکی و دوام بتن میشود. بنابراین، استفاده از افزودنی‌های کاهنده آب در بتن به عنوان جایگزینی برای افزایش میزان آب در طرح اختلاط، می‌تواند باعث بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن شود. با آچارسی همراه باشید.
افزودنی‌های بتن کاهنده آب
روان کننده‌ها، فوق روان کننده‌ها و ابر روان کننده‌ها سه دسته از افزودنی‌های کاهنده آب در بتن هستند. میزان کاهش آب در بتن توسط این افزودنی‌ها به ترتیب، تا ۱۰% ، ۱۵% و ۲۵% می‌تواند باشد.روان کننده‌ها عمدتاً از پایه‌های گوگردی تولید میشوند و از سطح تماس آب و سیمان جلوگیری می‌کنند. این افزودنی‌ها باعث کاهش ترشوندگی و افزایش پایداری دمایی بتن نیز میشوند.
فوق روان کننده‌ها از مواد شیمیایی سطح فعال تشکیل شده‌اند و باعث کاهش ترشوندگی، افزایش پایداری دمایی و بهبود دوام بتن میشوند.ابر روان کننده‌ها به عنوان افزودنی‌های بتن کاهنده آب با بالاترین میزان کاهش آب، تا ۲۵٪، شناخته میشوند. این افزودنی‌ها معمولاً از پلی‌مرهایی تشکیل شده‌اند که باعث افزایش مقاومت کششی و فشاری بتن شده و در نتیجه باعث افزایش دوام و مقاومت بتن میشوند.
این افزودنی‌ها بیشتر در پروژه‌هایی با نیاز به بتن با مقاومت بالا و دوام بیشتر استفاده میشوند، اما می‌توانند در پروژه‌هایی با نیاز کمتر به مقاومت بتن نیز مورد استفاده قرار بگیرند.برای انتخاب نوع افزودنی بتن کاهنده آب، باید نیازهای پروژه، خواص مکانیکی مورد نظر و شرایط اقلیمی و محیطی مورد بررسی قرار گیرند. همچنین، باید از تولیدکنندگان معتبر و مجرب تهیه شود تا کیفیت و اثربخشی آن تضمین شود.
افزودنی های بتن روان کننده معمولی
لیگنوسولفونات‌های کلسیم، سدیم و آمونیوم از پایه‌های روان کننده‌های معمولی هستند و برای کاهش میزان آب طرح اختلاط بتن استفاده میشوند. همچنین، پلی کربوکسیلات‌ها، پایه‌های پلیمر آکریلیک‌ها و مولتی پلی کربوویلاترها نیز از ابر روان کننده‌های نسل جدید هستند که می‌توانند میزان آب طرح اختلاط را به مقدار بیشتری کاهش دهند و در نتیجه، ویژگی‌های مکانیکی و عمر مفید بتن را بهبود بخشند.
استفاده از افزودنی‌های کاهنده آب در طرح اختلاط بتن می‌تواند بهبود کارایی بتن را باعث شود. با کاهش میزان آب در بتن، نسبت آب به سیمان کاهش می‌یابد و باعث افزایش مقاومت فشاری و کششی، مقاومت به خوردگی، مقاومت در برابر ترک خوردگی، ایجاد چسبندگی بین بتن و فولاد، و کاهش جداشدگی و پدیده خونریزی میشود.
همچنین، استفاده از افزودنی‌های کاهنده آب می‌تواند زمان تنظیم بتن را کوتاه کند، مقاومت در برابر منفذ شدن آب را افزایش دهد و باعث کاهش سوختگی و شکست بتن شود. به طور کلی، استفاده از افزودنی‌های کاهنده آب در طرح اختلاط بتن می‌تواند باعث بهبود کیفیت و خواص بتن ش
افزودنی بتن دیرگیر کننده
افزودنی بتن دیرگیر کننده، یکی از انواع افزودنی‌های بتن است که برای کاهش سرعت گیرش اولیه سیمان و افزایش زمان گیرش نهایی بتن استفاده میشود. این افزودنی معمولاً شامل پلی‌کربوکسیلات‌ها یا لینرهای پلی‌استریک است که با تغییر زمان گیرش بتن، مانع از ازدیاد دمای داخلی بتن و ترکیدگی‌های ناشی از آن شده و از طریق افزایش مقاومت نهایی بتن، از بتن به عنوان یک مصالح سازه‌ای پایدار و مقاوم استفاده می‌کند.
به طور کلی، این افزودنی برای محیط‌هایی که دمای هوا بالاست و بتن به دلیل تاثیر حرارت به سرعت سفت و سخت میشود، مفید است. همچنین ممکن است در برخی از کاربردهای خاص مانند بتن‌های پیشرفته یا برای کاهش نفوذپذیری بتن به کار رود. اما مهم است به یاد داشته باشید که هر نوع افزودنی بتنی باید با توجه به شرایط کاربردی مورد بررسی و انتخاب قرار گیرد.
گاهی اوقات گیرش سریع بتن ممکن است منجر به ایجاد ناپیوستگی‌هایی در سازه‌ها، چسبندگی نامناسب سطوح، ایجاد حفره‌های غیرضروری در بتن و سایر مشکلات شود. از این رو، استفاده از افزودنی بتن دیرگیر کننده، به نوعی مانع بروز این مشکلات میشود. با استفاده از این افزودنی، زمان گیرش بتن به طور قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند و به این ترتیب، فرصت کافی برای توزیع یکنواخت مواد در بتن و پایدار سازی آن فراهم میشود. این افزودنی، به صورت گسترده در ساختمان‌های بلند، پل‌ها، تونل‌ها و سایر سازه‌های بتنی استفاده میشود.
به عنوان یک پیشنهاد کاربردی، می‌توانید قبل از استفاده از هر نوع افزودنی بتنی، نکات و موارد فنی مورد نیاز برای انتخاب بهترین نوع افزودنی را بررسی کرده و با مشاوره کارشناسان مربوطه، تصمیم به انتخاب بهترین گزینه را بگیرید.
افزودنی بتن زودگیر کننده
افزودنی بتن زودگیر کننده، سرعت هیدراتاسیون سیمان را افزایش می‌دهد و موجب افزایش سرعت گیرش اولیه بتن میشود. به همین دلیل، در پروژه‌هایی که زمان ساخت مهم است، مانند پروژه‌های عمرانی بزرگ و پروژه‌های توسعه مسکن، استفاده از این نوع افزودنی بتن معمولاً مورد توجه قرار می‌گیرد. در ضمن، به عنوان ضد یخ بتن نیز استفاده میشود زیرا سرعت سخت شدن بتن را افزایش می‌دهد و باعث میشود که بتن در شرایط سرمایی سخت شده و پایداری خود را حفظ کند.
کلسیم کلراید
کلسیم کلراید یکی از رایج‌ترین و ارزان‌ترین افزودنی‌های ضد یخ بتن است. این ماده با تسریع فرآیند هیدراتاسیون سیمان، می‌تواند سرعت گیرش و سخت شدن بتن را افزایش دهد و در عین حال به عنوان یک ضد یخ برای حفظ کیفیت بتن در شرایط سرما و یخبندان کمک کند.
با این حال، باید به این نکته توجه داشت که استفاده از مقدار زیادی کلسیم کلراید ممکن است منجر به کاهش مقاومت مکانیکی و ماندگاری بتن شود، بنابراین نیاز است که میزان استفاده از آن دقیقاً تنظیم شود. همچنین، این ماده می‌تواند باعث ایجاد ترک‌های خشکی در بتن شود که باید با رعایت نکاتی نظیر استفاده از مقدار مناسب و ترکیب با سایر افزودنی‌ها، مورد مدیریت قرار گیرد.
افزودنی‌های حباب هواساز بتن
افزودنی‌های حباب هواساز بتن به منظور افزایش حجم بتن و کاهش وزن و در نتیجه بهبود مقاومت بتن در برابر یخبندان و دیگر تنش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، حباب‌های هوا باعث افزایش دوام بتن در برابر سیکل‌های یخبندان و ذوب میشوند. این افزودنی‌ها می‌توانند به‌صورت مایع، پودری یا ترکیبی از هر دو شکل باشند و معمولاً شامل ترکیباتی از سطح فعال و یا سورفکتانت ها هستند که با تولید حباب‌های هوا در بتن، از تراکم آن کاسته و دوام و استحکام آن را بهبود می‌بخشند.
افزودنی‌های حباب هواساز بتن، به طور عمده از دو نوع رزین وینیلیک و لاستیک ساخته میشوند. این افزودنی‌ها می‌توانند درصد متغیری از حباب‌ها در بتن تولید کنند، به طوری که می‌توان درصد حباب‌ها را بین ۱ تا ۶ درصد تنظیم کرد. در صنعت ساختمان، این افزودنی‌ها برای تولید بتن سبک، بتن مقاوم در برابر حرارت و آتش، بتن مقاوم در برابر ضربه و بتن مقاوم در برابر سایش و اصطکاک استفاده میشوند.
افزودنی‌های بتن پوزولانی
مواد پوزولانی که به عنوان افزودنی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دو نوع طبیعی و مصنوعی تقسیم میشوند. مواد پوزولانی به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم میشوند. پوزولان‌های طبیعی، اغلب از منابعی مانند رس، شیل، توف‌های آتشفشانی، پومسیت‌ها و … به دست می‌آیند. در حالی که پوزولان‌های مصنوعی شامل موادی مانند سیلیکا فیوم، خاکستر بادی، سرباره کوره آهن‌گدازی، خاکستر پوسته برنج و … هستند. هر دو نوع پوزولان، برای بهبود خواص بتن از جمله مقاومت و دوام آن، به عنوان افزودنی در تهیه بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند.
افزودنی بتن آب‌بند
افزودنی بتن آب‌بند یا نم‌بند باعث کاهش نفوذپذیری بتن در برابر آب و رطوبت میشود و سطح بتن را در برابر عوامل آبی محافظت می‌کند. همچنین، با افزایش زودگیری بتن، زمان لازم برای تثبیت و خشک شدن بتن کاهش می‌یابد. این افزودنی در صنعت ساختمان برای ساخت بتن‌های مقاوم در برابر آب و رطوبت، بتن‌های سازه‌ای نظیر سازه‌های دیواری، سدها، تونل‌ها و زیرگذرها استفاده میشود.
افزودنی‌های گازساز بتن
افزودنی‌های گازساز در بتن علاوه بر جلوگیری از نشست و خونریزی، می‌توانند ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بتن را نیز بهبود بخشند. به عنوان مثال، با استفاده از این افزودنی‌ها می‌توان مقاومت فشاری و خمشی بتن را افزایش داد و همچنین وزن خود بتن را کاهش داد. علاوه بر این، حباب‌های گاز تشکیل شده می‌توانند از تأثیرات نامطلوب آب‌های زیرزمینی که ممکن است در بتن جاذب شوند، محافظت کنند. در کاربردهای صنعتی، افزودنی‌های گازساز به بتن جهت ساخت بلوک‌های سبک، تیرچه‌های نور، سقف‌های سبک و… استفاده میشود.
افزودنی‌های بتن ضد حباب هوا
افزودنی‌های بتن ضد حباب هوا به منظور کاهش میزان حباب‌های هوای ایجاد شده در بتن و به حداقل رساندن احتمال نشست بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجایی که حباب‌های هوا ممکن است در برخی نقاط از سطح بتن تجمع کنند، به طور معمول این افزودنی‌ها در نقاطی که ممکن است حباب‌های هوا ایجاد شوند، مانند ترک‌ها، لوله‌های دور بتن و … به بتن افزوده میشوند.
موادی که در این افزودنی‌ها به کار میروند، برای تولید یک پوشش ضد حباب با دوام استفاده میشوند. برخی از موادی که می‌توانند در این افزودنی‌ها به کار روند، عبارتند از: تری بوتیل فسفات (TBP) که به عنوان یک ماده افزودنی ضد حباب هوا به کار می‌رود، سیلیکون‌ها که به دلیل دارا بودن خواص ضد حباب، ضد آب و خواص دیگر در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند، و الکل‌های غیرمحلول در آب که به منظور کاهش ویسکوزیته بتن و بهبود پمپاژ بتن به کار میروند.
افزودنی‌های بتن ضد انبساط سنگدانه‌های قلیایی
انبساط سنگدانه‌های قلیایی می‌تواند یکی از مشکلات جدی در بتن باشد که باعث شکستگی و ترک‌های بتن میشود. برای جلوگیری از این مشکل، افزودنی‌هایی مانند پودر آلومینیوم و نمک لیتیوم به بتن اضافه میشوند. پودر آلومینیوم باعث کاهش قلیایی شدن بتن میشود و نمک لیتیوم باعث جلوگیری از تشکیل ماده ژل مانند در بتن میشود. همچنین استفاده از افزودنی‌های بتن پوزولانی مانند فرآورده‌های پوزولانی باعث کاهش نیروی تراکمی بتن و کاهش خطر انبساط سنگدانه‌های قلیایی میشود.
افزودنی‌های ملات
افزودنی‌های ملات عمدتاً برای بهبود ویژگی‌های ملات مانند مقاومت به فشار، انعطاف‌پذیری، مقاومت به خوردگی و نفوذپذیری استفاده میشوند. همچنین، برخی افزودنی‌ها به منظور کاهش سرعت تنش و رفتار روانی ملات در زمان خشک شدن و یا جلوگیری از نفوذ آب به داخل سازه‌ها به کار میروند. برای هر نوع پروژه، افزودنی‌های مناسبی برای بهبود ویژگی‌های ملات وجود دارد.
افزودنی‌های ملات
به صورت کلی افزودنی‌های ملات ، در دو دسته کلی افزودنی‌های زیر دسته بندی میشوند:
افزودنی های بهبود مشخصات فیزیکی ملات و افزودنی‌هایی که برای رفع مشکلات خاص در ملات به کار میروند دسته‌بندی میشود.
افزودنی‌هایی بهبود مشخصات فیزیکی ملات
- افزودنی‌های زودگیر کننده: مانند کلسیم کلراید و تری اتانول آمین برای گیرش سریع ملات و افزایش مقاومت آن‌ها در برابر آب به کار میروند.
- افزودنی‌های دیرگیر کننده: مانند اسید موسیک و گچ به منظور کاهش سرعت گیرش ملات و کنترل شرایط خشک شدن ملات استفاده میشوند.
- افزودنی‌های پایداری‌دهنده: مانند سیمان پرتلند، سیمان پوزولانی و خاکستر نسوز به منظور افزایش مقاومت ملات در برابر خوردگی و حرارت به کار میروند.
افزودنی‌هایی رفع کننده مشکلات خاص در ملات
افزودنی‌های گازساز: مانند پودر آلومینیوم به منظور جلوگیری از نشست پی‌ها در ملات و افزایش مقاومت آن‌ها به عنوان یک روش جایگزین برای استفاده از پایه‌های چوبی استفاده میشوند.افزودنی‌های ترمیمی: مانند پلی‌مرهای مختلف به منظور تعمیر و ترمیم ملات‌های پوسیده یا ترک‌دار به کار میروند.
افزودنی‌های مختلف با توجه به نوع کاربری، شرایط اقلیمی، نوع مواد ساختمانی و محیط زیست، باید با دقت انتخاب شوند. همچنین، برای استفاده از افزودنی‌ها نیاز به دانش کافی در زمینه شیمی ملات و خواص مواد است. در نتیجه، مشاوره از کارشناسان متخصص مانند مهندسین عمران و شیمی مواد قبل از استفاده از هر نوع افزودنی، بسیار حیاتی است.
افزودنی‌های بتن بازدارنده خوردگی
افزودنی‌های بتن بازدارنده خوردگی از ترکیباتی تشکیل شده‌اند که با تولید ترکیبات شیمیایی با فلزات موجود در بتن، فرایند خوردگی را کنترل می‌کنند. افزودنی‌های بتن بازدارنده خوردگی معمولاً با افزایش سطح الکتروشیمیایی سطح فولاد مسلح و یا کاهش غلظت یون‌های آن‌ها در بتن، از خوردگی فولاد در سازه‌های بتنی جلوگیری می‌کنند.
به طور کلی، این افزودنی‌ها شامل یکی از سه دسته‌ی زیر هستند:
1- افزودنی‌هایی که باعث تولید لایه‌هایی از کربنات روی سطح فولاد مسلح میشوند که خوردگی فولاد را کنترل می‌کنند.
2- افزودنی‌هایی که باعث کاهش pH بتن میشوند و با تبادل یونی از سطح فولاد با یون‌های H⁺، خوردگی را کنترل می‌کنند.
3- افزودنی‌هایی که باعث تشکیل پوششی مقاوم بر روی فولاد مسلح میشوند و با انسداد دسترسی اکسیژن و یون‌های خورنده، خوردگی را کنترل می‌کنند.
علاوه بر سدیم بنزوات، سدیم نیترات و سدیم نیتریت، سایر افزودنی‌های بتن بازدارنده خوردگی عبارتند از: تترازول، بنتوات، این‌ها، فسفات‌ها، اوره، نمک‌های اوره، سیلیکات‌های فلزی، نانوذرات و آنتی‌اکسیدان‌ها.
افزودنی‌های بتن چسباننده
افزودنی‌های بتن چسباننده برای اتصال و چسباندن بتن تازه به سطح بتن سخت شده قبلی استفاده میشوند. این افزودنی‌ها، با ایجاد چسبندگی بین دو سطح بتن، از شکست بتن در نقاط اتصال جلوگیری می‌کنند و اتصالات قوی و پایداری را تشکیل می‌دهند. در واقع، این افزودنی‌ها مانند یک چسب بین دو سطح بتن عمل می‌کنند و سطوح بتنی را با یکدیگر اتصال می‌دهند.
افزودنی‌های بتن چسباننده ممکن است شامل امولسیون‌های آب باشند که شامل لاستیک‌های طبیعی و مصنوعی، پلیمر‌ها مانند پلی وینیل کلراید (PVC) و پلی وینیل استات (PVA)، و مواد دیگری همچون سیلیکات‌ها و پلی‌استرها باشد. این افزودنی‌ها به بتن قدرت چسبندگی بیشتری بین لایه‌های مختلف بتنی می‌بخشند و در نتیجه مانع از شکستن بتن در نقاط اتصال میشوند.
افزودنی‌های بتن ضد قارچ
افزودنی‌های بتن ضد قارچ، ضد باکتری و ضد عفونی‌کننده برای کاهش رشد باکتری‌ها، میکروب‌ها و قارچ‌ها در بتن سخت شده استفاده میشوند. امولسیون‌های دی الدرین، فنول پلی هالوژنات و ترکیبات مس از جمله این افزودنی‌ها هستند. استفاده از این نوع افزودنی‌ها در بتن‌های مورد استفاده در محیط‌هایی که شرایط رشد باکتری‌ها، میکروب‌ها و قارچ‌ها را دارند، مانند پارکینگ‌ها، شبکه‌های آب‌شویی، بیمارستان‌ها، استخرها و … مناسب است.
افزودنی‌های رنگ بتن
افزودنی‌های رنگ بتن در مرحله اختلاط به سیمان اضافه میشوند. وقتی سیمان با افزودنی‌های رنگ مخلوط میشود، رنگ سیمان تغییر می‌کند و می‌تواند در بتن رنگدانه‌های مورد نظر را ایجاد کند. به عنوان مثال، اکسید آهن سبز، سیاه و قهوه‌ای رنگ‌های مختلفی را در بتن ایجاد می‌کند، همچنین هیدروکسید آهن زرد رنگ بتن را تغییر می‌دهد و از آنجا که این رنگ‌ها به سیمان اضافه میشوند و به همراه سیمان مخلوط میشوند، هیچ تغییری در مقاومت بتن ایجاد نمی‌کنند.
به عنوان مثال، اکسید آهن سبز، سیاه و قهوه‌ای رنگ‌های مختلفی را در بتن ایجاد می‌کند، همچنین هیدروکسید آهن زرد رنگ بتن را تغییر می‌دهد و از آنجا که این رنگ‌ها به سیمان اضافه میشوند و به همراه سیمان مخلوط میشوند، هیچ تغییری در مقاومت بتن ایجاد نمی‌کنند.
بهبود خاصیت بتن با استفاده از روان کننده ها
استفاده از روان‌کننده‌ها در بتن باعث بهبود کارایی و خواص آن میشود. این مواد کاهنده آب با برد بالا نیز شناخته میشوند و تعدادی از خصوصیات مثل بهبود کارایی و مقاومت بتن را به آن اضافه می‌کنند.با استفاده از روان‌کننده‌ها، مقدار آب مورد نیاز برای تهیه مخلوط بتن کاهش می‌یابد و نسبت آب به سیمان کمتر میشود. این امر بهبودی در مقاومت بتن را به دنبال دارد، زیرا نسبت آب به سیمان معکوساً با مقاومت بتن مرتبط است.
استفاده از روان‌کننده‌ها امکان استفاده از کمترین مقدار آب ممکن را فراهم می‌کند و در نتیجه بتنی با مقاومت بیشتر و استحکام بالا تولید میشود.با این حال، استفاده از روان‌کننده‌ها می‌تواند سبب کاهش قابلیت کارکردن با بتن و پیچیدگی‌هایی مانند کندگیری شود. به همین دلیل، استفاده از روان‌کننده‌ها و کاهنده‌های آب در بتن می‌تواند بسیار ضروری باشد تا بتوان با مخلوط بتن بهتری کار کرد و بتنی با خواص بهبود یافته و مقاومت بالا تولید کرد.
مزایای روان کننده بتن
روان کننده های بتن دارای مزایای زیادی است که در ادامه قصد داریم تا به معرفی آن بپردازیم :
افزایش عدد اسلامپ و روانی بتن: استفاده از روان کننده بتن عدد اسلامپ و روانی بتن را افزایش می دهد. عدد اسلامپ، یک معیار استاندارد برای اندازه‌گیری روانی بتن است که نشان می‌دهد تا چه اندازه بتن به راحتی جریان دارد. با افزایش عدد اسلامپ و روانی بتن، عملیات میل شدن بتن در قالب‌ها آسان تر شده و بتن بهتر و به طور یکنواخت در ناحیه‌های مختلف قالب جریان پیدا می‌کند.
روان بودن بتن نشان دهنده ی جریان صاف و یکنواخت بتن در طول عملیات میل شدن است. با افزایش روانی بتن، احتمال تشکیل خال‌ها، حباب‌ها و عیوب سطحی در بتن کاهش می‌یابد، زیرا بتن به طور یکنواخت در قالب جریان می‌یابد و هواکاهای موجود در بتن بهبود می‌یابند. این ویژگی‌ها می‌توانند بهبود قابل توجهی در کیفیت نهایی بتن و سطح ظاهری آن ایجاد کنند.
کاهنده آب: روان کننده‌های بتن مانند پلی‌کربوکسیلات و سوپرپلاستیسیزرها شامل مواد کاهنده آب میشوند، . این مواد به عنوان کاهنده‌های آب در عملیات ترکیب بتن استفاده میشوند. استفاده از کاهنده‌های آب باعث کاهش نیاز به آب در ترکیب بتن میشود. با کاهش مقدار آب در ترکیب بتن و استفاده بهینه‌تر از آب، می‌توان ظرفیت پیشرفته‌تری در کنترل آب محلول و استفاده بهینه از آب برای تشکیل ماتریس سیمانی بتن را فراهم کرد.
این مواد کاهنده آب تأثیر مثبتی بر روی روانی و پمپاژ بتن نیز دارند، زیرا باعث بهبود میکروساختار بتن و کاهش میزان آب مورد نیاز آن میشود.به علاوه، استفاده از کاهنده‌های آب در ترکیب بتن می‌تواند به کاهش نسبت آب به سیمان (W/C) کمک کند. نسبت W/C کاهش یافته، بهبود مقاومت فشاری بتن و مقاومت ضدخزش آن را افزایش می‌دهد. همچنین، با کاهش نسبت آب به سیمان، خصوصیات دوام و مقاومت به نفوذ آب و گازها در بتن بهبود می‌یابند.
کاهش عیار سیمان: استفاده از روان کننده بتن می‌تواند منجر به کاهش عیار سیمان مورد نیاز برای تهیه بتن شود. با بهبود خواص آب محلول و کاهش میزان آب مورد نیاز در ترکیب بتن، می‌توان کارایی استفاده از سیمان را افزایش داد.
با استفاده از روان کننده بتن، مقدار کمتری سیمان از بتن به دست می آید. زیرا مواد روان کننده با بهبود چسبندگی سیمان به سنگدانه‌ها و بهینه‌سازی میزان آب مورد نیاز، میزان سیمان مورد نیاز را کاهش می‌دهند. این کاهش میزان سیمان استفاده شده در ترکیب بتن، علاوه بر کاهش هزینه‌ها، می‌تواند بهبود قابل توجهی در کارایی بتن و خصوصیات آن ایجاد کند.
مقاومت فشاری مورد نیاز برای بتن، با استفاده از روان کننده بتن و کاهش عیار سیمان بدست می آید . با بهره‌گیری از مزایای بهینه‌سازی ترکیبات بتن و استفاده بهینه از سیمان، می‌توان به مقاومت فشاری مورد نیاز دست پیدا کرد، در حالی که میزان سیمان استفاده شده در ترکیب بتن نیز کاهش یافته است.
قابلیت استفاده در بتن‌های با سنگدانه‌های نامناسب: روان کننده بتن می‌تواند به عنوان یک عامل موثر در استفاده از بتن‌هایی با سنگدانه‌های نامناسب عمل کند. در برخی از شرایط، سنگدانه‌های مورد استفاده در تهیه بتن، خواص مناسبی ندارند و این می‌تواند به کاهش کیفیت و عملکرد بتن منجر شود. با استفاده از روان کننده بتن، این مشکلات می‌تواند مدیریت شود.
روان کننده بتن با بهبود چسبندگی : روان کننده بتن با بهبود چسبندگی سیمان به سنگدانه‌ها و بهینه‌سازی خواص مواد مصرفی، قابلیت استفاده از بتن را در شرایطی که سنگدانه‌های با خواص مناسب ندارند فراهم می‌کند. این محصولات می‌توانند کمک کنند تا سنگدانه‌های نامناسب بهتر به سیمان چسبیده و تراکم مناسبی در ماتریس بتن ایجاد شود. این مسئله باعث میشود بتن بتواند با سنگدانه‌های نامناسب نیز خواص مطلوبی را داشته و در شرایط مختلف قابل استفاده باشد.
بنابراین، با استفاده از روان کننده بتن، امکان استفاده از بتن در شرایطی که سنگدانه‌های با خواص مناسب ندارند، فراهم شده و کیفیت و عملکرد بتن بهبود می‌یابد.
روان کننده‌های بتن به علت خواص پلاستیسیته : روان کننده‌های بتن به علت خواص پلاستیسیته و تغییرشکل‌پذیری مناسب، قابلیت استفاده در قالب‌های نازک و پر میلگرد را دارند. این ویژگی‌ها باعث میشود که بتن بتواند به طور موثر در قالب‌هایی با ضخامت کم و فضای محدود جریان یابد و به شکل دقیق تراکم و مقاومت مورد نیاز را پیدا کند.
قالب‌های نازک معمولاً به دلیل ضخامت کم، نیازمند بتنی با روانی بالا هستند. استفاده از روان کننده‌های بتن می‌تواند جریان بتن در این قالب‌ها را آسان‌تر کند و از ریزش و تراکم ناصحیح بتن جلوگیری کند.در صورت استفاده از میلگردهای فشاری و پرمقاومت، روان کننده بتن باعث افزایش مقاومت بتن در برابر نیروهای فشاری میشود. این ویژگی می‌تواند باعث ایجاد تحمل بالای بتن نسبت به فشار بالا شده و بتواند در سازه‌هایی با استفاده از میلگردهای فشاری و پرمقاومت به‌طور موثر قرار گیرد.
بنابراین، با استفاده از روان کننده بتن، امکان استفاده از بتن در قالب‌های نازک با فضای محدود و استفاده از میلگردهای فشاری و پرمقاومت برای تحمل نیروهای فشاری بالا فراهم میشود.
قابلیت پمپاژ بتن : روان کننده بتن قابلیت پمپاژ بتن را تسهیل می‌کند. خواص روان کنندگی بتن باعث میشود بتن به راحتی از طریق لوله‌ها و سیستم‌های پمپاژ جابجا شده و این ویژگی برای پروژه‌هایی که نیاز به انتقال بتن در فواصل بلند یا در مکان‌های دسترسی محدود دارند، بسیار مفید است.
با استفاده از پمپاژ بتن ، بتن به صورت مستقیم از محل تولید به محل مقصد انتقال می‌یابد و این امر می‌تواند زمان و هزینه‌های مربوط به انتقال بتن را کاهش دهد. علاوه بر این، پمپاژ بتن می‌تواند باعث کاهش نیاز به استفاده از نیروی انسانی برای جابجایی بتن شود و از جابجایی دستی بتن جلوگیری کند. این موضوع بهبود کارایی و سرعت عملیات را به همراه دارد و به ویژه در پروژه‌های بزرگ و با مقیاس بزرگ می‌تواند بسیار مؤثر باشد.
بنابراین، با استفاده از روان کننده بتن و پمپاژ بتن، انتقال بتن در فواصل بلند، در مکان‌های دسترسی محدود و در پروژه‌های بزرگ را آسان‌تر می‌سازد و بهبود کارایی و سرعت عملیات را به همراه دارد.
معایب افزودنی های بتن
استفاده نادرست یا بیش از حد از روان کننده‌ها در بتن می‌تواند به مشکلاتی منجر شود. در ادامه به بررسی مضرات احتمالی استفاده نادرست از روان کننده ها میپردازیم :
کاهش مقاومت بتن : استفاده از روان کننده بتن در مخلوط بتن می‌تواند منجر به کاهش چگالی بتن و کاهش مقاومت آن شود. این امر به دلیل افزودن حجم آب بیشتر به مخلوط بتن است که باعث کاهش چگالی بتن میشود. همچنین، روان کننده‌ها ممکن است باعث کاهش مقاومت فشاری و خمشی بتن شوند.باید توجه داشت که استفاده از روان کننده بتن در شرایط مناسب و با مقادیر تعیین شده توسط تولید کننده است که می‌تواند به بهبود ویژگی‌های بتن مانند قابلیت ریخته‌گری و تراکم کمک کند.
کاهش کیفیت بتن : اما استفاده نادرست و بیش از حد از این افزودنی ممکن است به کاهش مقاومت و کیفیت بتن منجر شود.بنابراین، در استفاده از روان کننده بتن باید مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده را رعایت کرده و طرح اختلاط های آزمایشی با مصالح مورد استفاده در پروژه را انجام داده تا تأثیر صحیح و مناسب این افزودنی بر مخلوط بتن حاصل شود.
انواع روان کننده بتن
- انواع روان کننده بتن
- فوق روان کننده کربوکسیلاتی
- فوق روان کننده نفتالینی
- فوق روان کننده لیگنو سولفات
فوق روان کننده کربوکسیلاتی
فوق روان کننده کربوکسیلاتی یک نوع روان کننده بتن است که با سایر روان کننده‌های متداول دیگر تفاوت دارد. پایه این نوع روان کننده کربوکسیلیک است و همچنین دارای زنجیره‌های جانبی مولکولی است. معمولاً میزان استفاده از آن در حدود 1.2 تا 5 واحد درصد وزن سیمان است و باعث افزایش عدد اسلامپ تا 12 میشود.
فوق روان کننده کربوکسیلاتی با افزایش کارایی روان سازی بتن، باعث میشود تا درصد آب سیمان در مخلوط بتن کاهش یافته و در نتیجه کاهش نسبت آب به سیمان بهبود پیدا کند. این امر منجر به افزایش مقاومت بتن و کاهش انقباض آن میشود. همچنین، استفاده از فوق روان کننده کربوکسیلاتی می‌تواند باعث بهبودی در پمپاژ و قالب‌بندی بتن شود.
فوق روان کننده نفتالینی
فوق روان کننده نفتالینی یک نوع روان کننده بتن است که بر پایه نفتالین تولید میشود. این نوع روان کننده برای کاهش میزان آب مورد نیاز در بتن و تأخیر در گیرش بتن استفاده میشود. فوق روان کننده نفتالینی بیشتر در مناطقی با اقلیم معتدل و گرم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
میزان استفاده از فوق روان کننده نفتالینی در حدود 1 تا 8 واحد درصد وزن سیمان است و می‌تواند عدد اسلامپ را تا 18 افزایش دهد. استفاده از این روان کننده می‌تواند بهبودی در قابلیت پمپاژ بتن، کاهش نسبت آب به سیمان و کنترل انقباض بتن را به همراه داشته باشد. همچنین، فوق روان کننده نفتالینی می‌تواند باعث افزایش مقاومت و دوام بتن شود.
فوق روان کننده لیگنو سولفات
فوق روان کننده لیگنو سولفات بتن یک افزودنی مایع است که تأثیر مستقیم بر روی ذرات سیمان دارد. این نوع روان کننده بتوانایی قوی در روان کردن ذرات سیمان را دارد و کنترل دقیقی بر روی زمان گیرش بتن دارد.میزان استفاده از فوق روان کننده لیگنو سولفات در حدود 0.8 تا 3 واحد درصد وزن سیمان است و می‌تواند عدد اسلامپ را تا 21 افزایش دهد.
استفاده از این روان کننده می‌تواند باعث بهبودی در روان کردن بتن، کاهش نسبت آب به سیمان و کنترل زمان گیرش بتن شود. علاوه بر این، فوق روان کننده لیگنو سولفات بتن می‌تواند به تاخیر انداختن تشکیل موجودات پوسیده در بتن کمک کند و در نتیجه به مقاومت و دوام بتن افزوده شود.روان کننده ها و افزودنی های دیگر در بتن می‌توانند بهبود‌های مختلفی در ویژگی‌ها و عملکرد بتن ایجاد کنند. در ادامه به برخی از انواع افزودنی‌های بتن اشاره میشود:
مقاوم کننده ها
مقاوم کننده‌ها افزودنی‌هایی هستند که به بتن خواص مکانیکی برتری می‌بخشند و مقاومت فشاری، مقاومت الاستیکی و مقاومت کششی آن را افزایش می‌دهند. این افزودنی‌ها معمولاً برای افزایش عملکرد بتن در برابر فشار، خمش و کشش استفاده میشوند.
مثال‌هایی از مقاوم کننده‌ها عبارتند از:
فیبرهای پلیمری: افزودن فیبرهای پلیمری به بتن می‌تواند مقاومت فشاری و مقاومت کششی آن را بهبود بخشد. این فیبرها به طور گسترده در بتن‌های صنعتی، پل‌ها و سازه‌های بتنی پیچیده استفاده میشوند.
فیبرهای فولادی: افزودن فیبرهای فولادی به بتن باعث ایجاد مقاومت فشاری و مقاومت کششی آن شده و همچنین مقاومت در برابر خمش را افزایش دهد. این فیبرها معمولاً در سازه‌های بتنی با انتظار بارهای ضربه‌ای و لرزه‌ای استفاده میشوند.
پودر سیلیس: افزودن پودر سیلیس به بتن می‌تواند مقاومت فشاری و مقاومت کششی آن را افزایش دهد. پودر سیلیس به عنوان یک پرکننده و ماده فعال در بتن استفاده میشود.
استفاده از مقاوم کننده‌ها باعث بهبود عملکرد و کارایی بتن در مقابل بارهای خارجی و تنش‌های مختلف شده و میزان مقاومت و دوام بتن را افزایش می‌دهد.
هوازاها یا افزودنی‌های هوازا به بتن
هوازاها یا افزودنی‌های هوازا به بتن افزوده میشوند تا حباب‌های هوا در داخل بتن تشکیل شود. این حباب‌ها باعث افزایش حجم بتن میشوند و به بتن خواصی مانند سبکی، عایق‌بندی و انتقال حرارت بهتر را می‌بخشند. هوازاها معمولاً در بتن‌های سبک و عایق‌بندی استفاده میشوند و به عنوان عاملی برای کاهش وزن و افزایش عملکرد حرارتی بتن عمل می‌کنند.
افزودنی‌های هوازا عبارتند از:
هوازاهای شیمیایی: این افزودنی‌ها ترکیبات شیمیایی هستند که با ترکیبات سیمان و آب واکنش می‌کنند و حباب‌های هوا را در بتن تشکیل می‌دهند. هوازاهای شیمیایی به طور کلی شامل هیدروژن پراکسید و پودر آلومینیوم هستند.
هوازاهای مکانیکی: این افزودنی‌ها عبارتند از موادی که با تغییر فشار و مکانیکی در مخلوط بتن حباب‌های هوا را تشکیل می‌دهند.هوازاهای مکانیکی شامل سیلیس میکروسفر و پودر آلومینیوم هستند.استفاده از هوازاها به بتن خواصی مثل سبکی، عایق‌بندی، انتقال حرارت بهتر و مقاومت به یخبندان بخشیده و همچنین میزان مصرف سیمان را کاهش می‌دهد.
افزودنی ضد یخ به بتن
ضد یخ ها یا افزودنی‌های ضد یخ به بتن با هدف جلوگیری از تشکیل یخ در بتن شده و به بتن اضافه میشوند . این افزودنی‌ها به ویژه در مناطق سرد و در شرایط آب و هوایی سخت استفاده میشوند. زمانی که دما به حدی پایین می‌رود که ممکن است بتن منجمد شود، استفاده از ضد یخ ها برای حفظ چسبندگی و عملکرد بتن بسیار مهم است.
مثال‌هایی از ضد یخ ها عبارتند از:
کلرید کلسیم: این ماده به عنوان یکی از رایج‌ترین ضد یخ ها استفاده میشود. کلرید کلسیم با جذب رطوبت هوا، یک محلول آبی تشکیل می‌دهد که از یخ زدایی در بتن جلوگیری می‌کند.
فرمالدهید: این ماده نیز به عنوان ضد یخ در برخی از محصولات بتن استفاده میشود. فرمالدهید با کاهش دمای ذوب یخ در بتن، تشکیل یخ را به تأخیر می‌اندازد.
استفاده از ضد یخ ها در بتن، به عنوان یک اقدام پیشگیرانه، می‌تواند مانع از تشکیل یخ و منجمد شدن بتن در شرایط سرد و برودتی شدید شود. این افزودنی‌ها به بتن امکان می‌دهند تا در شرایط آب و هوایی سخت مانند یخبندان و منجمد شدن مقاومت داشته باشد.
افزودنی‌های ضد گرد و غبار به بتن
افزودنی‌های ضد گرد و غبار به بتن اضافه میشوند تا خواص ضد گرد و غبار به آن بخشیده شود و میزان ریزگرد در بتن کاهش یابد. این افزودنی‌ها عموماً به عنوان افزودنی‌های معدنی به بتن اضافه میشوند.
افزودنی‌های ضد گرد و غبار عبارتند از:
سیلیس مایکروسیلیس: این افزودنی بتن با افزایش چسبندگی و جذب آب در بتن، باعث کاهش میزان ریزگرد و گرد و غبار در سطح بتن شده و به عنوان یک پودر فوق روان کننده و مایع کننده در بتن استفاده میشود.
میکروسیلیس: این افزودنی نیز به عنوان یک پودر ضد گرد و غبار در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. میکروسیلیس باعث کاهش نفوذپذیری بتن و افزایش مقاومت آن در برابر گرد و غبار میشود.
استفاده از افزودنی‌های ضد گرد و غبار در بتن، بهبود کیفیت سطح بتن را به همراه دارد و میزان ریزگرد و گرد و غبار را در بتن کاهش می‌دهد. این افزودنی‌ها باعث افزایش مقاومت بتن در برابر نفوذ آب و عوامل آلودگی محیطی نیز میشوند.
افزودنی های تندگیر کننده به بتن
تندگیر کننده‌ها به بتن افزوده میشوند تا سرعت گیرش بتن را افزایش داده و زمان تثبیت آن را کاهش دهند. این افزودنی‌ها عموماً به عنوان افزودنی‌های شیمیایی استفاده میشوند. کلرید سدیم یکی از افزودنی های تند گیر است که در ادامه به بررسی آن میپردازیم:
کلرید سدیم: این افزودنی به عنوان یک تندگیر کننده رایج استفاده میشود. با افزودن کلرید سدیم به بتن، زمان تثبیت بتن کاهش می‌یابد و فرآیند گیرش بتن سریعتر اتفاق می‌افتد. این افزودنی به ویژه در مواردی که نیاز به تثبیت سریع بتن می‌باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استفاده از تندگیر کننده‌ها در بتن، برای کاهش زمان تثبیت و افزایش سرعت ساخت و ساز مفید است. با این حال، مقدار استفاده از تندگیر کننده باید با دقت تنظیم شود تا از کاهش کیفیت و مقاومت بتن جلوگیری شود. همچنین، در برخی موارد خاص ممکن است استفاده از تندگیر کننده‌ها منجر به ایجاد نشتی در بتن یا مشکلات دیگر شود، بنابراین نیاز است که در مصرف آن دقت کرد.
افزودنی‌های بتن از نظر کاربرد و عملکرد
۱) افزودنی‌های بتن کاهنده آب (روان کننده‌ها): این افزودنی‌ها به آب اضافه شده در مرحله تولید بتن اضافه شده و باعث کاهش آب مورد نیاز در تولید بتن میشوند. این عمل باعث افزایش مقاومت فشاری بتن و کاهش انقباض خشکشوندگی آن میشود.
۲) افزودنی بتن دیرگیر و زودگیر کننده: این افزودنی‌ها به سمانت در مرحله تولید اضافه میشود و باعث کنترل زمان تشکیل سخت شدن بتن میشوند. این افزودنی‌ها معمولاً برای ساخت بتن‌های پیچیده با نیازهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
۳) افزودنی‌های حباب هواساز بتن: این افزودنی‌ها به بتن هوا می‌افزایند که می‌تواند باعث کاهش وزن و افزایش عایق حرارتی بتن شود. این افزودنی‌ها در تولید بتن‌های سبک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
۴) افزودنی‌های بتن پوزولانی: این افزودنی‌ها معمولاً شامل پوزولان‌های معدنی هستند و به عنوان جایگزین سمان در تولید بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این افزودنی‌ها معمولاً باعث کاهش هزینه تولید بتن و افزایش مقاومت آن میشوند.
۵) افزودنی‌های بتن آب‌بند یا نم‌بند: این افزودنی‌ها به بتن ویژگی آب بندی می‌دهند. با افزایش مقاومت بتن در برابر نفوذ اب از ورود رطوبت به داخل سازه‌ها جلوگیری می‌کنند. این افزودنی‌ها شامل موادی مانند سیلیکا فیوم، پلی‌استرها، پلی‌آکریلاتها، پلی‌وینیل الکل و … هستند. این افزودنی‌ها با تشکیل یک لایه چسبنده روی سطح بتن، ساختار بتن را در برابر ورود رطوبت محافظت می‌کنند. همچنین با کاهش نفوذپذیری بتن، مانع از ورود مواد آلوده به بتن میشوند و باعث افزایش دوام و عمر مفید سازه میشوند.
سخن آخر
در این مقاله به بررسی افزودنی های بتن و موارد مهم و نکات مربوط به انواع افزودنی ها پرداختیم. برای اطلاع از سایر مقالات ، وارد صفحه وبلاگ آچارسی شوید.