افزودنی بتن چیست؟

افزودنی بتن چیست؟

 افزودنی بتن، موادی می باشند که به بتن اضافه شده و باعث می شوند که کیفیت و عمر بتن افزایش یابد. این مواد طی یک قرن گذشته بخصوص رشد چشمگیری در صنعت بتن داشته اند بطوریکه امروزه در تعریف بتن علاوه بر سه جزء اصلی، این ترکیبات نیز جای خود را باز کرده اند. اگرچه استفاده از افزودنی های بتن در بهای تمام شده اولیه بتن تاثیر قابل توجهی دارند ولی نسبت به افزایش کیفیت، دوام و راحتی اجرا بسیار اقتصادی می باشند و استفاده از آن‌ها در دنیا خصوصا در کشورهای توسعه یافته بسیار رایج می باشد. نقشی که افزودنی بتن بازی می کند متمرکز بر خمیر سیمانی بتن می باشد و با بهود این بخش، ماموریت خود را ایفا می کنند.

مزیت‌های کیفی و قیمتی بتن به گونه ای بوده است که پس از کشف آن طی صد و پنجاه سال گذشته، رشد بسیار زیادی داشته است و می توان ادعا کرد که هر کجا که ساخت و سازی هست بتن نقش کلیدی را بازی می کند. بتن بخشی از یک سازه می باشد که قابل تعویض نمی باشد و در بهترین حالت می توان آنرا تعمیر کرد، لذا در تولید آن باید به گونه ای عمل کرد که بالاترین عمر در آن سازه را داشته باشد. تکنولژی بتن به دنبال رسیدن به عمرهای بالاتر برای بتن است و این هدف رابطه مستقیم در بهره وری اقتصادی یک پروژه دارد و بهبود کیفیت بتن به گونه ای که علاوه بر کیفیت مناسب، دوام بیشینه را داشته باشد چالش اصلی صنعت ساخت و ساز هر کشوری می باشد.

استفاده از افزودنی های شیمیایی بتن نزدیک به یک قرن هست که وارد صنعت بتن شده است و با رشدی قابل توجه تا به امروز ادامه داشته است. بتن های امروزی چه از لحاظ مقاومت های مکانیکی و چه از نظر دوامی قابل قیاس با گذشته نیست و این کیفیت مدیون دانش شیمی افزودنی های بتن می باشد.

افزودنی های بتن:

هر ماده ای به غیر از سه جزء اصلی بتن یعنی آب، سیمان و سنگدانه که به بتن اضافه شود را افزودنی می نامند. کلمه افزودنی ناخودآگاه یادآور چاشنی است که به غذا می زنیم که طعم و عطر آن را بهتر کند ولی افزودنی های بتن ورای این مسئله است. این مواد، با منظورهای مختلف در بتن استفاده می شوند. بیشتر افزودنی های بتن به منظور تغییر و بهبود مکانیسم های واکنش هیدراتاسیون به بتن اضافه می شوند و برخی دیگر با تغییر در ساختار خمیر سیمان، بدون هیچگونه واکنش خاصی به بهبود کیفی بتن کمک می کنند و با این رویکرد این مواد به دو دسته تقسیم می شوند:

افزودنی هایی که نقش اصلاح واکنش را داشته و پس از سخت شدن بتن نقش ساختاری در بتن ندارند.

افزودنی هایی که در ساختار خمیر سیمان وارد شده و نقش ساختاری ایفا می کنند.

افزودنی هایی با نقش اصلاح واکنش

این دسته شامل ترکیبات ذیل می باشند:

روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن

زودگیر و دیرگیرهای بتن

ضدیخ بتن

هوازای بتن

بهبود دهنده های ویسکوزیته (VMA)

روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن

این ترکیبات که عمدتاً ترکیبات آلی با جرم مولکولی متوسط به بالا می باشند نقش بهبود خواص رئولوژی خمیر سیمان را بازی می کنند. رئولوژی بتن تا حد زیادی تحت تاثیر رئولوژی خمیر سیمان می باشد. با فرض ثابت بودن ساختار سنگدانه بتن، با بهبود روانی خمیر سیمان، بتن نیز روان تر می شود.

زودگیر و دیرگیرهای بتن

گیرش بتن ناشی از گیرش سیمان می باشد که حاصل واکنش هیدراتاسیون سیمان می باشد. سرعت این واکنش مثل هر واکنش شیمیایی تابعی از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی می باشد.

عوامل موثر در سرعت گیرش بتن

افزایش عیار سیمان و کاهش نسبت آب به سیمان باعث افزایش غلظت واکنشگرها شده و همین عامل مهمی در افزایش سرعت گیرش می باشد.

دومین عامل دما می باشد. با افزایش دمای محیط سرعت واکنش افزایش یافته و با کاهش آن سرعت کاهش می یابد. در فصل گرما نیاز می باشد که سرعت واکنش توسط کندگیرها، و در فصل سرما سرعت واکنش توسط زودگیرها تنظیم شود.

زودگیرها، ترکیباتی معمولاً نمکهای معدنی غنی از یون کلسیم می باشند. افزایش غلظت یون کلسیم بر طبق اصل لوشاتلیه سرعت واکنش هیدراتاسیون را افزایش می دهند. در فصل سرما بهتر است که نسبت آب به سیمان به حداقل رسیده و عیار سیمان نیز بالای 375 باشد.

دیرگیرها، ترکیباتی بوده که بر روی سطح سیمان جذب شده و سرعت رسیدن مواد واکنشگر به سطح سیمان را کاهش می دهند. این ترکیبات در فصل گرما و یا بتن ریزی حجیم که گرمای حاصل از هیدراتاسیون بالا می باشد استفاده می شوند. مقدار مصرف دیرگیر بسته به میزان گرمای محیط باید تنظیم شود و استفاده زیاد از حد باعث توقف در گیرش سیمان می شود.