بتن در جهان به تنهایی یکی از پر مصرف ترین مواد مورد استفاده در سازه ها می باشد. تاریخچه استفاده از بتن به رومیان و مصریان باستان بر می گردد.

با توجه به این که بتن به تنهایی بیش از سایر مصالح ساختمانی در ساخت و ساز ها استفاده می شود، تاکید بر کیفیت و عملکرد و پایداری آن برای رشد و پیشرفت صنعت بسیار ضروری است.

یکی از مهم ترین مواد تشکیل دهنده بتن های با کارایی بالا، با دوام و پیشرفته، مواد افزودنی بتن می باشند که از تنوع بالایی نیز برخوردار هستند.

افزودنی های بتن، مواد شیمیایی یا طبیعی هستند که حین اختلاط بتن به آن اضافه می شوند تا خواص بتن تازه یا سخت شده نظیر دوام، کارایی و مقاومت اولیه و نهایی را بهبود بخشند.

افزودنی های بتن مختلفی در کاربرد های گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا عملکرد بتن را بهبود ببخشند.

افزودنی های بتن کاهنده آب (روان کننده ها)

افزودنی های بتن کاهنده آب، همانطور که از نام این دسته از افزودنی های بتن مشخص است به منظور کاهش آب مورد استفاده در طرح اختلاط بتن مورد نظر استفاده می گردد. کارایی یکی از مهم ترین ویژگی های بتن می باشد که با افزایش آب نیز افزایش پیدا می‌کند اما از طرفی با افزایش بیش از اندازه آب در طرح اختلاط بتن، مشخصه هایی نظیر مقاومت و دوام در بتن نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

افزایش کارایی بتن منجر به بهبود خواص مقاومتی بتن، چسبندگی بهتر بین بتن و فولاد، پیش گیری از ترک خوردگی بتن، جلوگیری از جداشدگی، جلوگیری از کرمو شدگی و جلوگیری از پدیده خونریزی در بتن می‌گردد.

افزودنی های بتن کاهنده آب اغلب با نام روان کننده ها شناخته می شوند و در سه دسته روان کننده ها، فوق روان کننده ها و ابر روان کننده ها تقسیم می‌شوند. روان کننده ها، فوق روان کننده ها و ابر‌روان کننده ها آب اختلاط را هرکدام به ترتیب تا ۱۰% ، ۱۵% و ۲۵% کاهش می دهند.

معمولا از لیگنوسولفونات های کلسیم، سدیم و آمونیوم به عنوان پایه روان کننده های معمولی یا می شود. از ابرروان کننده های نسل جدید عبارتند از : پلی کربوکسیلات ها، پایه های پلیمر آکریلیک ها و مولتی پلی کربوویلاترها.

افزودنی بتن کاهنده آب
افزودنی بتن کاهنده آب

افزودنی های بتن دیرگیر کننده یا کندگیر کننده

افزودنی بتن دیرگیر کننده سرعت گیرش اولیه سیمان را کاهش می دهد و به طور کلی زمان گیرش نهایی بتن را افزایش می دهد. این افزودنی ها به عنوان کندگیر کننده ها نیز شناخته می شوند و در فصول و مناطقی که دمای هوا بالاست و بتن سفت و سخت می شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بیشتر بخوانید  مواد افزودنی‌ عمل‌آوری بتن | ساختار شیمیایی، کاربردها و نحوه استفاده

گیرش سریع بتن در برخی اوقات منجر به ایجاد ناپیوستگی هایی در سازه ها، چسبندگی نامناسب سطوح، ایجاد حفره های غیر ضروری در بتن و … می‌‌گردند.لذا دیرگیر کننده ها به منظور جلوگیری از چنین مشکلاتی استفاده می شوند.

اغلب ماده هایی نظیر کلسیم سولفات ها یا گچ نقش دیرگیر کننده ها را ایفا می کنند. نشاسته، فرآورده های سلولزی، شکر، نمک های اسید به عنوان دیرگیر کننده های دیگر نیز شناخته می شوند. برخی افزودنی های بتن کاهنده آب (روان کننده ها) خود به عنوان افزودنی بتن دیرگیر نیز عمل می‌کنند و به نام روان کننده های دیرگیر نیز شناخته می شوند.

افزودنی بتن دیرگیر کننده یا دیرگیر کننده
افزودنی بتن دیرگیر کننده یا دیرگیر کننده

افزودنی های بتن زودگیر کننده یا تندگیر کننده

افزودنی بتن زودگیر کننده به منظور افزایش سرعت گیرش اولیه بتن مورد استفاده قرار می گیرند. این دسته از افزودنی بتن سرعت سخت شدگی بتن را افزایش می دهند و به عنوان تندگیر کننده ها نیز شناخته می شوند.این افزودنی ها از آن جایی که سرعت هیدراتاسیون سیمان را افزایش می دهند در مراحل اولیه، مقاومت بیشتری را نیز به بتن خواهد داد.

کسب مقاومت سریع بتن در برخی موارد مانند قالب برداری سریع تر، زمان عمل آوری کوتاه تر، ساخت و بتن ریزی در مناطق سردسیر. مفید می‌باشد.

اغلب ماده هایی نظیر تری اتانول آمین، کلسیم فرمات، سیلیکا فیوم، کلسیم کلراید، سیلیکا ژل و … به عنوان افزودنی های زودگیرکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلسیم کلراید ارزان ترین و رایج ترین ماده ای است که در زودگیر کننده ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

افزودنی های بتن زودگیر کننده یا تندگیر کننده
افزودنی های بتن زودگیر کننده یا تندگیر کننده

افزودنی های حباب هواساز بتن

افزودنی های بتن حباب هواساز یکی از ابتکارات مهم در زمینه تکنولوژی بتن می‌باشد. نقش اصلی افزودنی حباب هواساز بتن افزایش دوام و بهبود عملکرد در برابر سیکل های ذوب و یخبندان می باشد. هنگام افزودن به بتن، این ماده افزودنی، میلیون ها حباب پراکنده در سراسر بتن ایجاد می کند و خواص بتن را بهبود می بخشد.

همچنین افزودنی حباب هواساز بتن باعث بهبود کارایی بتن، جلوگیری از جداشدگی دانه ها و پدیده خونریزی در بتن، کاهش وزن مخصوص و مدول الاستیسیته در بتن، بهبود مقاومت شیمیایی بتن و کاهش میزان سیمان و ماسه و آب در بتن می گردد.

حباب هواساز بتن بیشتر از رزین وینسول می باشد. این افزودنی ها اغلب از رزین طبیعی چوب، نمک های قلیایی، چربی ها و روغن های حیوانی و گیاهی به دست می‌آید.

تاثیر سیکل ذوب و یخبندان بر بتن
تاثیر سیکل ذوب و یخبندان بر بتن

افزودنی های بتن پوزولانی

افزودنی های بتن پوزولانی اغلب در بتن های چگال مورد استفاده قرار می‌گیرند. بتن های چگال در ساخت دیوار حائل آب نظیر سد ها و مخازن آب ها و … مورد استفاده قرار می‌ گیرند. همچنین این نوع افزودنی بتن گرمای ناشی از هیدارتاسیون و ترک های حرارتی را کاهش می دهند.

استفاده مناسب و با نسبت بهینه این افزودنی در بتن موجب کاهش ریسک هایی همانند پدیده قلیایی شدن سنگدانه ها، آب شستگی و حملات سولفاتی می شود.

مواد پوزولانی که به عنوان افزودنی بتن مورد استفاده قرار می گیرند به دو نوع طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند. پوزولان های طبیعی ماده هایی اعم از رس، شیل، توف های آتشفشانی و پومسیت ها هستند. پوزولان های مصنوعی موجود نیز اعم از سیلیکا فیوم، خاکستر بادی، سرباره کوره آهن گدازی، خاکستر پوسته برنج و … می باشند.

خاکستر بادی
خاکستر بادی

افزودنی های بتن آب‌بند یا نم‌بند

افزودنی بتن آب‌بند یا نم‌بند اغلب به منظور ساخت بتن های مقاوم در برابر نفوذ آب و رطوبت مورد استفاده قرار می گیرند تا سطح بتن در برابر آب مقاوم گردد. علاوه بر خواص آب بندی، این افزودنی خاصیت زودگیری بتن به منظور سخت شدگی اولیه بتن را نیز دارا می باشد.

بیشتر بخوانید  گازساز بتن | افزودنی های گاز ساز بتن کدامند و به چه منظوری مورد استفاده قرار می گیرند؟

افزودنی بتن آب‌بند یا نم‌بند در سه حالت مایع، پودری و خمیر موجود است. اجزاء اصلی این ماده عبارتند از آمونیوم سولفات، زینک سولفات آمونیوم کلراید، کلسیم کلراید و سیلیکات سودا می باشد که از لحاظ شیمیایی مواد پرکننده فعال منافذ می باشند.

رطوبت در سطح بتن
رطوبت در سطح بتن

افزودنی های گازساز بتن

عموما از پودر آلومینیوم، کربن فعال و هیدروژن پراکساید به عنوان افزودنی های گازساز نام برده می شود. هنگامی که افزودنی های گازساز به بتن اضافه می‌شود با هیدروکساید ناشی از هیدراتاسیون سیمان وارد واکنش می شود و حباب های ریز هیدروژن را در بتن به وجود می آورد.

میزان تشکیل حباب های گاز در بتن به عوامل مختلفی مانند میزان افزودنی مورد استفاده، ترکیبات شیمیایی سیمان، دما، میزان ریز دانه بودن و … وابسته است. حباب های گاز تشکیل شده از نشست و پدیده خونریزی در بتن جلوگیری می کند.

همچنین از افزودنی های گازساز در ساخت بتن های سبک نیز استفاده می گردد. برای مقابله با نشست و خونریزی بتن میزان مورد استفاده از این افزودنی در بتن در بین ۰٫۵% تا ۲%  وزن سیمان می باشد. اما برای ساخت بتن های سبک با کیفیت بالا میزان ۱۰۰ گرم از این افزودنی به ازای هر کیسه سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.

پودر کربن فعال شده
پودر کربن فعال شده

افزودنی های بتن ضد حباب هوا

افزودنی بتن ضد حباب هوا اغلب به منظور حذف حباب های هوای اضافی ایجاد شده در بتن مورد استفاده قرار می گیرد. برخی اوقات وجود برخی سنگدانه ها موجب آزاد شدن گاز در بتن شوند و هوای ایجاد شده در بتن از حد مجاز فراتر رود و بنابراین استفاده از این افزودنی در بتن می تواند مفید واقع گردد.

موادی که عمدتا در این افزودنی ها مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از تری بوتیل فسفات، سیلیکون ها، الکل غیر محلول در آب و …

 

افزودنی های بتن ضد انبساط سنگدانه های قلیایی

انبساط سنگدانه های قلیایی در بتن در اثر واکنش سیمان قلیایی و سیلیکا موجود در سنگدانه ها اتفاق می افتد. این واکنش باعث ایجاد ماده ای ژل مانند می گردد و باعث انبساط حجمی در بتن می شود که در پی آن بتن ترک میخورد و از هم گسسته می شود.

استفاده از افزودنی های بتن پوزولانی ضد انبساط موجب جلوگیری از این پدیده می شود و حتی در برخی از موارد استفاده از افزودنی بتن حباب هوا ساز نیز می تواند مفید واقع گردد. عموما افزودنی هایی که برای کاهش ریسک انبساط سنگدانه های قلیایی مورد استفاده قرار می گیرد حاوی پودر آلومینیوم و نمک لیتیوم می باشد.

تاثیر واکنش سنگدانه های قلیایی بر بتن
تاثیر واکنش سنگدانه های قلیایی بر بتن

افزودنی های بتن ضد آب شستگی

افزودنی های بتن ضد آب شستگی عموما برای سازه های بتنی مدفون در آب مورد استفاده قرار می گیرد. این افزودنی ها بتن را در برابر شستگی تحت فشار آب، مقاوم می کند. همچنین خواص چسبندگی بتن را نیز افزایش می دهد.

این نوع افزودنی ها اغلب برگرفته از لاستیک های طبیعی و مصنوعی و غلیظ کننده های پایه سلولزی می باشند.

بیشتر بخوانید  روان کننده بتن | تعریف، انواع و کاربردها
بتن زیر آب
بتن زیر آب

افزودنی های ملات

افزودنی های ملات به منظور بهبود مشخصه های ملات بر حسب نیاز اضافه می شوند. در برخی اوقات نیاز به تزریق سریع ملات و برخی اوقات نیاز به تزریق آهسته ملات به منظور نفوذ در ترک ها و شکاف های عمیق می باشد.

از این رو، افزودنی های مختلفی برحسب کاربرد به عنوان افزودنی های ملات به کار برده می شوند.

زودگیر کننده ها همانند کلسیم کلراید، تری اتانول آمین به عنوان افزودنی هایی ملات برای گیرش سریع ملات مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین اسید موسیک و گچ به عنوان دیرگیر کننده ها در افزودنی های ملات به منظور کاهش سرعت گیرش ملات ها مورد استفاده قرار می گیرند.

از افزودنی های گازساز مانند پودر آلومینیوم به منظور جلوگیری از نشست پی ها در ملات استفاده می گردد.

افزودنی های ملات
افزودنی های ملات

 افزودنی های بتن بازدارنده خوردگی

خوردگی فولاد در سازه های بتن مسلح بسیار رایج است و این اتفاق هنگامی شدید تر می شود که سازه در معرض آب شور، فیوم های صنعتی و کلراید ها قرار داشته باشد. برای جلوگیری و کاهش سرعت پیشروی از چنین اتفاقی در بتن های مسلح از این نوع افزودنی ها استفاده می گردد.

برخی از افزودنی های بتن بازدارنده خوردگی که در سازه های بتن مسلح مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از سدیم بنزوات، سدیم نیترات، سدیم نیتریت.

خوردگی فولاد در بتن
خوردگی فولاد در بتن

افزودنی های بتن چسباننده

از افزودنی بتن چسباننده به منظور چسباندن و اتصال میان سطوح بتن سخت شده قبلی و بتن تازه جدید استفاده می شود. به طور معمول اگر بتن تازه روی سطح بتن سخت شده ریخته شود احتمال شکست بتن در فشار های شدید در محل اتصال این دو بتن بسیار افزایش میابد.

برای تشکیل اتصال قوی بین سطوح بتن، افزودنی های بتن چسباننده به سیمان یا ملات اضافه می شوند و قبل از ریختن بتن تازه جدید، روی سطح بتن سخت شده قبلی اجرا می شود. این نوع افزودنی بتن برای تعمیرات و … استفاده می شود.

افزودنی های بتن چسباننده از امولسیون های آب هستند و  از لاستیک های طبیعی و مصنوعی، پلیمر ها مثل پلی وینیل کلراید، پلی وینیل استات و … تشکیل می شوند.

روکش بتنی روسازی
روکش بتنی روسازی

افزودنی های بتن ضد قارچ، ضد باکتری و ضد عفونی کننده

برای جلوگیری از رشد باکتری ها، میکروب ها و قارچ ها در بتن سخت شده از این نوع افزودنی بتن استفاده می شود. این افزودنی ها عباتند از فنول پلی هالوژنات، ترکیبات مس و امولسیون های دی الدرین.

بتن قارچ زده
بتن قارچ زده

افزودنی های رنگ بتن

افزودنی های رنگ بتن رنگدانه هایی هستند که در بتن ایجاد رنگ های متنوعی می کنند. این افزودنی ها هیچگونه تغییری در مقاومت بتن نخواهند گذاشت. عموما این افزودنی در مرحله اختلاط به سیمان اضافه می شود. سپس سیمان رنگی می تواند در بتن رنگ مورد نظر را ایجاد کند. برخی از ترکیبات رنگ ها و رنگ های حاصل از آن ها در جدول زیر آورده شده است.

افزودنی رنگ
آهن یا اکسید قرمز قرمز
هیدروکسید آهن زرد
منگنیت باریم و اولترامارین آبی
اکسید کرومیوم و هیدروکسید کرومیوم سبز
فروس اکساید بنفش
کربن سیاه سیاه
منگنز سیاه، چوب خام قهوه ای
بتن رنگ شده
بتن رنگ شده

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Share via
Copy link
Powered by Social Snap