دیرگیر بتن

دیرگیر بتن چیست؟

بتن تازه، ماده‌ای شکل‌پذیر با مقاومت برشی و فشاری صفر است که با گذشت زمان سفت می‌شود؛ جسمی جامد که به سختی سنگ و استواری فولاد می‌رسد.

اگر در روند گیرش سیمانِ بتن تأخیر ایجاد کرده و زمان سفت شدن را به هر شکلی با اضافه کردن ماده‌ای جدید به بتن طولانی کنیم، دیرگیری در بتن ایجاد کرده‌ایم. عموماً این مواد در دو گروه روان کننده که به صورت غیرمستقیم در گیرش تأخیر ایجاد کرده و کندگیر کننده یا دیرگیر کننده که مستقیماً زمان گیرش را به عقب می‌اندازد، دسته‌بندی می‌شوند.

بتن تازه با گیرش سیمان در طول زمان به یک جسم سخت تبدیل می‌شود. هر ماده‌ای که به بتن اضافه شود و زمان گیرش سیمان را به تأخیر بیندازد، دیرگیر بتن نام دارد. مثلاً در هوای گرم با افزایش دما، سرعت واکنش سیمان و آب بالا رفته و بتن زودتر از حالت عادی سفت می‌شود. برای مقابله با سرعت باید واکنش را به تأخیر انداخت تا بتن قابل استفاده باشد.

در حالت دیگری که باید فرصت کافی را مهیا کرد تا بتن سفت نشود، جابجایی پمپ یا دیر رسیدن کامیون حمل بتن است. در این مواقع، باید در گیرش سیمان خلل ایجاد کرد تا بتن نرمی خود را از دست ندهد. 

در متون علمی بازدارندگی سیمان را به اصطلاح خواب رفتن سیمان توسط دیرگیر می‌نامند و این همان بلایی است که دیرگیر سرِ بتن می‌آورد.

کشف این مواد، بتن‌ریزی در شرایط یا مکان‌های بسیار دشوار را ممکن کرده؛ به گونه‌ای که نیازی به تأخیر انداختن در بتن‌ریزی یا تعطیلی پروژه نیست. در نظر داشته باشید جلوگیری از سفت شدن بتن با استفاده از دیرگیر کننده‌های بتن، به صنعت بتن و ساخت پروژه‌های خاص کمک شایانی کرده است.

انواع دیرگیر بتن

بعضی از انواع سیمان، واکنش آهسته‌تری با آب انجام داده و زمان گیرش آنها بسیار زیادتر از حالت معمولی است. ولی به طور کلی دیرگیر بتن، افزودنی مطلوبی است که علاوه بر عناصر اصلی بتن می‌توان به مخلوط آن اضافه کرد.

موادی بر پایه شیمیایی لیگنوسولفونات‌ها، اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک، نمک‌های آن و فسفونات‌ها و قندها جزو دیرگیرهای بتن هستند. مواد معدنی نظیر: نمک قلع، سرب و فسفات نیز به عنوان دیرگیر بتن به کار می‌روند.

بعضی از کندگیر یا دیرگیر کننده‌های رایج بتن به شرح ذیل است:

• دیرگیر کننده بتن با اثر مستقیم
• دیرگیر کننده بتن با اثر جانبی، مثل: فوق روان کننده‌ بتن
• نمک‌ها و مشتقات اسید لیگنوسولفونیک و لیگنوسولفونات
• کربوهیدرات‌ها، پلی ساکاریدها و مواد قندی دیگر
• نمک آلی فسفونات‌ها
• نمک بعضی فلزات سنگین

کاربرد دیرگیر بتن

عموماً در هر جا که نیاز به وقت بیشتر برای تازه و نرم ماندن بتن وجود دارد، کاربرد دیرگیر بتن احساس می‌شود. همان‌طور که در شکل مشاهده می‌کنید، پرداخت و تسطیح بتن در مقاطعی، کار بسیار دشوار و زمان‌بری است.

هنگام ورود بتن به ناحیه الاستیک، انرژی بسیار زیادی برای پرداخت و تسطیح بتن مورد نیاز است. از این رو استفاده از دیرگیر بتن در برهه‌های زمانی ذیل ضروری است:

• در بتن‌ریزی با حجم زیاد، مثل سدسازی و حجم متوسط، مثل شالوده بزرگ
• بتن غلطکی در روسازی راه بتنی
• افزایش پمپ‌پذیری بتن
• در شرایط بد جوی که روان کننده بتن به تنهایی پاسخگوی پروژه بتن‌ریزی نباشد.
• افزایش زمان بهره‌وری بتن تازه

مزایای دیرگیر بتن

1. در بتن‌ریزی حجیم و گسترده، دمای داخل بتن به دلیل واکنش گرمازای سیمان با دمای سطح بتن تازه متفاوت است. همین موضوع سبب ایجاد ترک سطحی در بتن می‌شود. دیرگیر بتن با تأخیر در واکنش و کاهش حرارت‌زایی، سبب یکنواختی پخش حرارت و جلوگیری از ترک بتن می‌شود.
2. استفاده از دیرگیر بتن، روند کسب مقاومت بتن را اصلاح کرده و زمان سفت شدن را به آرامی طی کرده و در نتیجه، مقاومت نهایی بتن را بالا می‌برد.
3. در مکانی که امکان ساخت بتن در محل وجود ندارد و پروژه باید در مسیر ناهموار، مثل کوهستان انجام شود، نیاز به افزودنی دیرگیر بتن است تا زمان گیرش به تأخیر افتد.
4. زمانی که یک پروزه نیاز به ساخت نمای بتنی دارد، هر چه بتن دیرتر سفت شود، کار کردن و پرداخت بتن راحت‌تر انجام می‌شود. در نتیجه کار قالب‌گیری با کیفیت بالا انجام می‌گیرد.

روش مصرف دیرگیر بتن

در هنگام ساخت بتن، لازم است افزودنی دیرگیر بتن با آب رقیق شده و به بتن اضافه شود. این روش کاربردی و مورد تأیید ناظران بتن است. امکان اضافه کردن مستقیم به بتن نیز وجود دارد، ولی باید از پخش یکنواخت آن در بتن اطمینان یافت.

پس این افزودنی هم در بچینگ و هم در محل پروژه، قابلیت اضافه شدن به بتن را دارد. برای استفاده این مواد، پیش از مصرف به دقت آن را وزن کنید و هرگز این ماده مایع را با سیمان خشک مخلوط نکنید.

برای استفاده از این افزودنی در حضور دیگر مواد افزودنی بتن، حتماً با گروه تخصصی مشاورین ارتباط برقرار فرمایید؛ چرا که دیرگیر بتن امکان بر هم زدن طرح اختلاط بتن را دارد.

حتماً از تشکیل بتن یکنواخت پس از افزودن دیرگیر بتن اطمینان حاصل فرمایید. اگر در بتنی این ماده در قسمتی از بتن پخش نشده باشد. با گذشت زمان، آن قسمت سفت و بقیه بتن که حاوی دیرگیر است، با تأخیر سفت خواهد شد. همین اختلاف زمانی، سبب دوگانگی رفتار در یک مرز بتن و کاهش شدید مقاومت نهایی بتن می‌شود.

میزان مصرف دیرگیر بتن

میزان مصرف دیرگیر بتن، بین 0.1 تا 0.8 درصد وزن سیمان متغیر است و به عوامل زیر بستگی دارد:

• دمای محیط
• دمای بتن
• عیار سیمان
• تیپ سیمان و میزان C₃A که هر چه کمتر باشد، گیرش دیرتر رخ خواهد داد.
• مدت زمان لازم برای تأخیر در گیرش سیمان

در رعایت حد بالای مصرف این مواد توجه کنید، زیرا استفاده بیش از حد، سبب عدم گیرش بتن می‌شود. این موضوع طراحی قالب‌بندی و سیستم نگهداری بتن تازه را بسیار تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. 

در مورد دیرگیر بتن پودری باید حد مجاز کلر رعایت شده باشد. استفاده از یون کلر در مجاورت فلزات مجاز نیست، چون با فلزات واکنش داده و به مروز زمان، استحکام سازه بتن آرمه را کم می‌کند.

خواص و تأثیر دیرگیر بتن

هر ماده افزودنی که به بتن اضافه شود، هم روی بتن تازه اثر دارد و هم در بتن سفت شده نتیجه آن مشخص خواهد شد. موارد زیر را در صورت استفاده از این افزودنی در بتن مشاهده می‌کنید:

• تأخیر در گیرش سیمان
• امکان بتن‌ریزی در هوای گرم
• امکان حمل بتن در مسیرهای طولانی و زمان‌بر
• افزایش مدت زمان تسطیح بتن
• کاهش زمان و انرژی ویبره بتن
• افزایش مقاومت نهایی بتن
• سازگاری با انواع تیپ‎‌های سیمان
• جلوگیری از درز سرد بتن، به دلیل فاصله افتادن در بتن‌ریزی
• کاهش انقباض بتن و جلوگیری از ترک خوردن سطحی

قیمت دیرگیر بتن

مواردی در قیمت دیرگیر بتن حائز اهمیت هستند؛ مثل: غلظت و میزان مواد جامد دیرگیر کننده یا مواد آلی تشکیل‌دهنده و مقدار کلراید و میزان قلیائیت که نقش اصلی در تعیین قیمت دارند. 

در حالت کلی، قیمت دیرگیر بتن موجود در بازار، چون از مواد معدنی مثل فسفات تشکیل شده، هزینه تهیه و تولید کمی دارد و اگر به تولید انبوه برسد، بسیار ارزان خواهد بود. پس بیشتر هزینه، صرف بسته‌بندی، حفظ کیفیت و حمل محصول می‌شود.

خرید دیرگیر بتن

استفاده از دیرگیر کننده بتنی که در آزمایشات قبل نتایج مطلوبی داشته، در شرایط مختلف کارگاهی چک شده و اطلاعات و مشخصات آن توسط تولیدکننده به صورت کامل روی بسته‌بندی درج شده، بهترین گزینه برای خرید است.

خرید دیرگیر بتن هم مانند دیگر ملزومات بتن، امری تخصصی است و توسط افراد خبره صورت می‌پذیرد. این افراد با مطالعه مقالات موجود در سایت تولیدکنندگان این مواد، آگاهی لازم و دقیق در مورد نوع مورد نیاز و نحوه اثر افزودنی خرید خود را انجام می‌دهند.

سایت فروش دیرگیر بتن باید اطلاعات جامع و دقیق در مورد خود محصول و نتایج دقیق محصول بر بتن و نحوه خرید و نگهداری آن برای اطلاع مصرف‌کننده ارائه دهد. برای اطمینان از کیفیت محصول تولیدی شرکت‌ها، امکان ارسال نمونه دیرگیر بتن و تست تأثیرات دیرگیر بتن توسط مجری فراهم شده است. این روش، اطمینان کافی را به مصرف‌کننده، بخصوص در خرید اول خواهد داد.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی دیرگیر بتن

این مواد اکثراً مایع و در رنگ قهوه‌ای تولید می‌شوند. چگالی این افزودنی بتن 1.1 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. میزان یون کلر دیرگیر بتن، از حد استاندارد کمتر است.

مواد پودری کندگیر کننده بتن هم با رنگ سفید تولید می‌شود. این مواد قابلیت اضافه شدن به مصالح خشک بتن را دارند. اگر امکان افزودن آن از ابتدا به بتن وجود نداشت، لازم است در آب حل شده و سپس مصرف شود.

عملکرد دیرگیر بتن

این افزودنی تأثیر خود را مستقیماً بر سیمان بتن می‌گذارد. مدت زمان اولیه هیداراتاسیون یون آلومینات و کلسیم که بالاترین حل‌ شدگی را دارند، به تأخیر می‌اندازد. همین عملکرد دیرگیر بتن، سبب افزایش زمان گیرش سیمان می‌شود.

اگر زمان قالب‌برداری و برداشتن پایه اطمینان 30 روز است، به دلیل گرم بودن هوا زودتر از این موعد قالب‌برداری نکنید؛ زیرا استفاده از دیرگیر بتن، زمان گیرش اولیه و نهایی را به تأخیر می‌اندازد.

در مرحله اول، این افزودنی روی سطح ذرات سیمان جذب شده و از واکنش سیمان با آب جلوگیری می‌کند. این موضوع خاصیت پلاستیک بتن تازه را حفظ می‌کند. افزودن دیرگیر بتن، 60 تا 100 میلی‌متر اسلامپ را زیاد می‌کند. در نتیجه، هر چه دیرگیر بتن قوی‌تر باشد، این جذب سطحی زمان طولانی‌تری حفظ خواهد شد.

حفاظت و ایمنی دیرگیر بتن

این مواد در زمره مواد مخرب محیط زیست قرار ندارد و به دلیل ترکیبات حلال در آب آتش‌زا نیست. برای آشنایی با دستورالعمل ایمنی به برگه حفاظت روی بسته‌بندی مراجعه فرمایید.

در بعضی از تحقیقات دانشمندان، مشاهده شده استفاده از نمک‌های دارای فلزات سنگین در منابع آب، تأثیر مستقیمی در آب این منابع گذاشته است. از این رو، استفاده از متراکم کننده قوی و آب‌بندها یکی از روش‌های پیشگیری است.

افرادی که مرتب با این مواد کار می‌کنند، همانند اپراتور پمپ بتن که بسیار با این مواد شیمیایی سر و کار دارد، باید از ماسک و دستکش استفاده کنند. ارتباط زیاد این مواد با پوست و استشمام بخار گاز این مواد برای کاربر مضر بوده و در بلند مدت فرد را دچار مشکلاتی مثل حساسیت می‌کند.

بسته‌بندی و نگهداری دیرگیر بتن

دیرگیرهای بتن در گالن‌های 20 کیلوگرمی و بزرگ‌تر در بازار موجود هستند و در بسته‌بندی پلیمری تا 1 سال با کیفیت بالا قابل استفاده هستند.

این مواد را به گونه‌ای در انبار نگهداری کنید که در معرض نور مستقیم خورشید و یخ‌زدگی نباشند. در حمل و نقل و چینش این مواد در انبار، به ترتیب ورود و خروج و سالم بودن گالن توجه کنید. کف انبار باید طوری باشد تا در صورت نشت دیرگیر بتن، این مواد به خارج انبار راه پیدا نکند.

ترکیبات و مواد تشکیل‌دهنده دیرگیر بتن

زنجیره لیگنوسولفونات به همراه مواد قندی پایه این ترکیبات هستند. نمک کلسیم و سدیم مواد ذکر شده هم در تولیدات بعضی از انواع دیرگیر کننده بتن مشاهده می‌شود. بالا بردن خلوص این ترکیبات لیگنو، قند موجود در این مواد را اصلاح و حتی حذف می‌کند.

گروه پلی هیدروکسی کربوکسیلات، دارای گروه عاملی هیدروکسیل و کربوکسیل هستند. ترکیبات آلفا هیدروکسی کربوکسیلات اسیدی، قوی‌ترین و بهترین دیرگیر یا کندگیر کننده شناخته شده تا به امروز هستند.

این افزودنی در گروه آلومینات سیمان، سبب کاهش سرعت هیدراتاسیون می‌شود. استفاده تا 3% درصد وزن سیمان، گیرش را تا 3 شبانه‌روز به تأخیر می‌اندازد، اما خطای کاربر در توزین این افزودنی و مصرف بیش از 6% آن، روند کار را عوض کرده و در نتیجه، سیمان کمتر از یک ساعت سفت می‌شود.

گروه دیگر دیرگیر بتن، کربوهیدرات است که با نام قند شناخته می‌شود. قندها گروه عاملی کتون یا آلدهید و هیدروکسیل دارند و به دو صورت کاهنده و غیر کاهنده نمود یافته‌اند.

کاهنده‌ها مواد کندگیر ضعیفی هستند و غیر کاهنده‌ها برای بعضی سیمان‌ها کندگیر قوی به شمار می‌روند؛ برای مثال شکر غیرکاهنده است که در حدود 0.1 درصد سیمان از 3 الی 12 ساعت تأخیر در گیرش ایجاد می‌کند. مواد قندی، جذب سطحی با ذرات سیمان دارند و یا با یون کلسیم ترکیب شده و در روند گیرش تغییر ایجاد می‌کنند.

در گروه مواد معدنی، فسفات یک دیرگیر تجاری و شناخته شده در صنعت بتن است. بقیه مواد تقریباً صرفه اقتصادی ندارند و یا برای محیط زیست و انسان خطرزا هستند. روند کار به این صورت است که فسفات با کلسیم واکنش نشان می‌دهد. کلسیم فسفات روی کلینکر سیمان جمع شده و جلوی واکنش سیمان و آب را می‌گیرد. در اثر این واکنش و ایجاد یک لایه رسوبی روی ذرات سیمان، واکنش به تأخیر می‌افتد.

بیشتر بخوانید: روش اندازه‌گیری کارایی بتن

استانداردهای دیرگیر بتن

استاندارهای موجود در مورد این افزودنی ASTM C494/ C494 M TYPE B و EN 934 و ISIRI 2930 هستند.

استفاده از دیرگیر بتن در بتن هوازایی ناخواسته ایجاد می‌کند. یکی از محدودیت‌های ایجاد شده در استانداردهای دیرگیر بتن، تعیین حداکثر هوای ایجاد شده است که باید زیر 2% باشد. روش حجمی و وزنی برای تعیین هوا، بسیار مناسب و روش مقاومت فشاری، تکمیل کننده این روش‌ها است.

منبع ++