افزودنی بتن

افزودنی بتن چیست؟

امروزه در تمامی عملیات های عمرانی و ساختمانی استفاده از انواع مواد افزودنی بتن امری اجتناب ناپذیر است. با توجه به پیشرفت صنعت ساخت و ساز و استفاده‌ی روز افزون از سازه‌های بتنی کاربرد این مواد نیز بیش از پیش اهمیت پیدا کرده است.

در واقع افزودنی های بتنی مواد معدنی یا شیمیایی هستند که هنگام اختلاط بتن به صورت درصدی از وزن سیمان به وزن بتن افزوده میشوند.

به تعبیر ساده تر امروزه برای بالا بردن مقاومت و دوام بتن و همچنین افزایش کیفیت آن، اولین گزینه ای که به ذهن می‌رسد استفاده از افزودنی های بتن جهت محکم کاری است؛ به غیر از آب  و سیمان و مصالح سنگی که از اجزای اصلی هستند مواد دیگری که در حین کار به ملات افزوده میشوند را افزودنی های بتنی می‌نامند.

استفاده از این افزودنی ها نیاز به دانش و مهارت ویژه ای دارد و دقت بالایی را میطلبد.

مزایای استفاده از افزودنی بتن

همانطور که گفتیم افزودنی‌های بتن برای تشکیل بتن های ویژه در شرایط خاص مورد استفاده قرار میگیرند، از آنجا که این مواد را هم میتوان برای بتن های تازه و هم سخت شده به کار برد توانسته اند در این صنعت سبب پیشرفت روز افزون کارکردهای مصالح بتنی شوند، از همین رو اهمیت ویژه ای نیز پیدا کرده اند.

اولین و مهم ترین اثری که استفاده از مواد افزودنی بتن از خود به جای می‌گذارد افزایش کارایی بتن است،

افزایش کارایی بتن به این معنی است که بتن های سخت آسیب دیده در استفاده‌ی مجدد از این مواد، روح تازه میگیرند و مجدد به بهترین نحو مورد استفاده قرار میگیرند.

علاوه بر این تاخیر زمان گیرش و تقلیل آب انداختنی بتن‌های تازه از دیگر ثمرات استفاده از افزودنی های بتن است.

واکنش قلیایی سنگدانه ها و نفوذپذیری بتن ها از جمله مهم ترین دغدغه ها و معضلات این صنعت است که استفاده از مواد افزودنی بتن این مشکلات را برطرف کرده و سبب کاهش چشم گیر هرکدام از این موارد شده است.

در کنار همه‌ی اینها، کم شدن سرعت آبگیری و دمای آن، ایجاد سد مقاومتی در برابر سولفات ها، کم کردن خوردگی بتن ها از جهت نفوذ کار به بتن و در آخر مقاومت بالا در سنین بالا و مقاومت کم در سنین کمتر نسبت به نمونه شاهد از دیگرمزایای این مواد افزودنی اند.

انواع افزودنی های بتن کدام اند؟

بطور کلی افزودنی های بتن در دو دسته تقسیم میشوند که هر کدام زیر مجموعه های کوچکتری را در بر میگیرند.

مواد افزودنی بتن با عملکرد فیزیکی

آن دسته از افزودنی های شیمیایی که در فرایند واکنش آبگیری سیمان اثر مستقیمی ندارند را  افزودنی های بتنی با عملکرد فیزیکی می‌نامند.

افزودنی های بتنی با عملکرد فیزیکی عموما قبل از آنکه بتن گیریش اولیه خود را به اتمام برساند اثر میکنند، تاثیر این مواد پس گذر از مرحله گیرش اولیه در بتن های سخت شده ادامه پیدا میکند‌

از جمله این مواد میتوان به افزودنی های کاهنده‌ی آب، کف‌زاها، هوازاها، آسان کننده‌‌های پمپاژ و… اشاره کرد.

 

مواد افزودنی بتن با عملکرد شیمیایی

مواد افزودنی با عملکرد شیمیایی  به دو روش اثر میکنند، این مواد یا در همان ابتدا و در فرایند واکنش آبگیری سیمان پیش از گیرش اولیه اثر خود را میگذارند و یا هم در حین فرآیند گیریش، ریز ساختار محصولات آبگیری را دستخوش تغییرات میکنند. به این ترتیب واکنش مواد افزودنی با عملکرد شیمیایی علاوه بر زمان قبل از گیرش اولیه، در مرحله‌ی سخت شدگی بتن نیز ادامه می یابد.

از جمله  مهم ترین مواد افزودنی با عملکرد شیمیایی میتوان، زودگیرکنندها، زودسخت کننده‌ها، کندگیرکننده‌ها، کنترل کنندهای واکنش آبگیری، منبسط کننده‌ها و….  را نام برد

مواد افزودني با عملکرد فيزيکي- ‌‌شيميايي

درست است که مواد افزودنی بتن با عملکرد فیزیکی_شیمیایی هیچ دخالتی در فرایند آبگیری سیمان ندارند اما با نفوذ دادن مواد شیمیایی ویژه به درون بتن ها رفتارهای فیزیکی بتن و واکنش های شیمیایی آن را در این راه کنترل میکنند.

بازدارنده‌ی خوردگی، کاهنده های تراوایی، قارچ کش ها، حشره کش ها و … از این دست موادند

هنگام استفاده از مواد افزودنی بتن چه نکاتی حائز اهمیت است؟

استفاده از مواد افزودنی بتن مستلزم رعایت یک سری نکات خاص است که در صورت عدم توجه با مشکل مواجه میشوید در ادامه مهم ترین مواردی که هنگام استفاده از مواد افزودنی بتن لازم است که مورد توجه قرار گیرند را بررسی خواهیم کرد.

1. مهم ترین مطلب هنگام استفاده از این مواد این است که فقط با تصویب دستگاه نظارت مجاز به استفاده خواهید بود و این مجوز الزامی است
2. قبل هر گونه استفاده از این مواد لازم است که قابلیت استفاده از آنها به واسطه آزمایش های مربوطه اثبات شود
3. برای استفاده از مواد افزودنی بتن لازم است که سازگاری آنها با سیمان و همچنین اگر قرار است به طور همزمان از چند مواد افزودنی با هم استفاده شود، سازگاری هرکدام از آنها با هم مورد بررسی قرار گیرد.
4. برای اندازه گیری مواد افزودنی لازم است که با دقت بالا انجام پذیرد.
5. اثبات عملکرد مواد افزودنی بتن مستلزم گذر زمان است و اینکار باید در طول زمان مشخص شود.
6. در زمان ساخت بتن مسلح نباید از هیچ گونه مواد افزودنی حاوی گاز از جمله کلرید سدیم به جای ناخالصی های مربوط به مواد تشکیل دهنده ماده افزودنی استفاده کرد
7. مواد افزودنی بتن را یا باید در حین کار به صورت تدریجی به مخلوط کن اضافه کرد و یا هم آنها را با آبی که برای مخلوط کردن بتن استفاده کرده‌ایم مخلوط کرد و همراه با دیگر اجزای بتن به داخل مخلوط کن ریخت.

مواد افزودنی بتن چه ویژگی هایی را شامل می‌شوند ؟

همانطور که در طول محتوا دیدید استفاده از مواد افزودنی بتن برای موارد مختلف کاربرد دارد، این مواد که به عنوان افزاینده وارد بازار میشوند، به علت تسریع عملکرد بتن ها توانسته‌اند هم در مدیریت زمان و هم هزینه بسیار به صرفه ظاهر شوند از همین رو در این صنعت از استقبال قابل توجهی برخوردار شده اند در ادامه قرار است تاثیری که این مواد بر روی بتن ها به جای می‌گذارند را بررسی کنیم.

این مواد با اضافه شدن به بتن سبب افزایش زمان گیرش آن میشوند و کارایی آن را بالا می‌برند. افزایش کارایی بتن بدون نسبت آب به سیمان از جمله مهم ترین دستاوردهای این مواد افزودنی است. مواد افزودنی بتن با اضافه شدن به بتن، سبب افزایش سرعت در  روند کسب مقاومت اولیه‌ی آن میشوند.

کنترل واکنشهای قلیایی سیمان، بهبود عملکرد بتن در برابر خوردگی، امکان ایجاد بتن پرمقاومت و کم کردن هزینه های ساخت و ساز از دیگر مزیت های این مواد محسوب میشوند.

نحوه‌ی نگهداری افزودنی های بتنی چگونه است؟

برای نگهداری از افزاینده های بتنی و انبار کردن آنها توجه به برخی موارد اهمیت فراوان دارد که در ادامه آنها را نام خواهیم برد.

اول از همه فراهم کردن زمینه برای سهولت در شناسایی این مواد و سپس رطوبت و دمایی که در آن نگهداری میشوند و در آخر وجود اتیکت و برچسپ بر روی محصولات به طوری که محتویات آنها را به خوبی نمایش دهد ضروری است.

به طور کلی مواد افزودنی یا به صورت پودری و یا مایع در بازار موجودند که در مقایسه با سیمان پرتلند مواد افزودنی  پودری حساسیت بیشتری در  برابر رطوبت و دی اکسید کربن از خود نشان میدهند، به همین علت بسته بندی این مواد باید در کیسه های ضد رطوبت صورت گیرد و در دمای مناسب نگه داری شد.

در مقابل مخازنی که برای انبار کردن مایعات از آنها استفاده میشود باید از دریچه های مناسب و بازشو استفاده کنند تا در مواقعی که از آنها استفاده ای نمیشود کاملا بسته بمانند.

اغلب مواد افزودنی به شکل محلول هایی هستند که در منفی ۳ درجه یخ میزنند به همین علت باید آنها را از یخ زدگی حفظ کرد، در صورتی که محل انبار این مواد مناطقی با زمستان های ملایم است میتوان با خیالی آسوده آنها را در انبارهای محصور و بشکه‌ها، به دور از نگرانی از جهت یخ‌زدگی انبار کرد اما اگر زمستان های سختی پیش رو باشد باید شرایط را در جهت عدم زنگ زدگی این مواد آماده کرد در جهان برای تحقق این امر میتوان از انبارهای گرم و محصور استفاده کرد

که در ادامه برخی از روشهای انبار کردن این مواد  را برسی خواهیم کرد.

1.  درصورتی که مخزن ذخیره دارای لوله های مارپیچ آب و بخار باشد باید توجه داشت که گرم کردن از حد مجاز تجاوز نکند چرا که دمای بالا میتواند نتیجه عکس داشته باشد
2. باید به المنت های حرارتی توجه کرد چرا که برخی از این المنت ها ممکن است سبب گرم شدن خارج از حد مواد افزاینده شوند و از این طریق گازهای انفجاری و تجزیه‌ی حرارتی را رقم بزنند
3. هزینه استفاده از المنت های نواری و میله ای بیشتر از گرم نگه داشتن کل دمای انبار است.
4. استفاده از انبارهای گرم نگهداری مواد افزاینده علاوه بر آنکه از آنها در برابر رطوبت و یخ زدگی محافظت میکند در برابر سایر عوامل از جمله گردوخاک و باران و  ورود افراد نیز محافظت میکند.
5. اگر شیلنگ ها و مخازن نگه داری از جنس پلاستیک باشند باید توجه بیشتری نسبت به گرم شدن آنها به خرج داد تا به پارگی و نرم شذگی تبدیل نشود.
6. هواکش مخازن باید به گونه ای طراحی شود که اجازه هر گونه ورود و خروجی را به داخل مخزن بگیرد، به همین علت باید برای دوری از هر گونه آلودگی بر روی بازشوها و سایر مجاری درپوش گذاشت.

 

چه زمانی میتوان از افزودنی های بتنی استفاده کرد ؟

درست است که استفاده از افزودنی های بتنی سبب عملکرد بهتر بتن ها میشود اما همین امر نیز مستلزم زمان  و شرایط خاصی است از جمله این شرایط میتوان زمانی را نام برد که ویژگی هایی که از بتن انتظار میرود با ترکیب و تغیر مواد پایه از بین نروند و یا زمانی که استفاده از آنها صرفه‌ی اقتصادی داشته باشد و همچنین زمانی که ایجاد شرایط مطلوب برای بتن ضعیف ممکن نباشد.

 

هزینه استفاده از افزودنی های بتنی چقدر است؟

به طور کلی گران ترین بخش تولید بتن را افزودنی های بتنی به خود اختصاص میدهند بنابراین استفاده از آنها به طور قطع هزینه ها را افزایش میدهد اما از طرفی استفاده از این افزاینده ها دارای یک سری مزیت است که سبب صرفه جویی در تعمیرو نگهداری بتن در آینده میشود از همین رو زمانی استفاده از افزودنی های بتنی توجیه اقتصادی دارد که امتیازهای فنی کاربرد آن، هزینه را نیز توجیه کند.

در میان رایجترین افزودنی هایی که مورد استفاده قرار میگیرند عموما روان کننده ها و فوق روان کننده ها با تحلیل اقتصادی دشواری مواجه نیستند این در حالی است که برخی از این محصولات دارای پیچیدگی تحلیل اقتصادی اند و به عنوان مثال گاهی برای توجیه اقتصادی برخی از افزودنی های بتنی باید هزینه‌ی ساخت، تعمیر و نگهداری آن ها را در بلند مدت در نظر گرفت.

به زبان ساده تر افزودنی های بتنی به علت کاهش هزینه ها در دراز مدت و توجیه اقتصادی که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند‌.