مواد افزودنی بتن چیست ؟
بتن ها از اجزای اصلی مانند آب، سیمان و سنگ های دانه بندی شده تشکیل می شوند در برخی موارد به منظور بهبود برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی بتن، موادی به بتن اضافه میکنیم که به آن ها افزودنی بتن یا مواد کمکی بتن گفته می شود. مقدار مواد افزودنی بتن معمولا درصد بسیار کمی از حجم کامل بتن را تشکیل می‌دهند.
به کار بردن این افزودنی‌ها نیازمند مهارت و دقت بالایی است، زیرا اگر بیشتر از مقدار تعیین شده استفاده شود، نه تنها برای بتن ناکارآمد است، بلکه سبب نتایج نامطلوبی خواهد شد. این افزودنی ها را بسته به نوع ماده افزودنی می توان در ایستگاه ساخت بتن (بچینگ) و یا در پای کار و حین استفاده به بتن اضافه نمود.
مواد افزودنی در بتن چه تاثیری دارند ؟
مواد افزودنی معمولا به صورت پودر یا مایع هستند و چندین ویژگی بتن تازه یا سخت شده را تغییر می‌دهند.
– تسریع در روند کسب مقاومت اولیه
– کنترل واکنش های قلیایی سیمان با سنگدانه ها
– طولانی کردن زمان گیرش
– بالا رفتن کارائی بدون نسبت آب به سیمان (هر چه میزان آب مصرفی در بتن افزایش یاید، کیفیت نهایی دچار افت خواهد شد.)
– تهیه بتن با مقاومت در مقابل مشکلات محیطی و مشکلات بتن ربزی همچون درز سرد و …
– تنظیم و بهبود ویژگی های بتن نهایی
– کاهش هزینه های بازسازی و رفع ایرادات بتن اجرا شده
– کمک به توسعه پایدار ساختار و بناهای ساخته شده
حداکثر میزان مصرف مواد افزودنی در بتن چه میزان است؟
میزان مواد افزودنی بتن با توجه به نوع ماده افزودنی متفاوت است ولی معمولا تا 5 درصد وزن سیمان مورد استفاده در ترکیب بتن است. به صورت کلی مقدار مواد افزودنی بتن نباید بیشتر از مقداری که تولیدکننده مشخص کرده است، مصرف شوند، چرا که ممکن است به جای تاثیر مثبت داشته باشد، باعث مشکلاتی هم در مواد شود.
نکته: استفاده از کلرید کلسیم فقط در بتن غیر مسلح مجاز است و حداکثر میزان مصرف آن 2 درصد وزن سیمان است.
انواع مواد افزودنی بتن
مواد افزودنی بتن به دو گروه تقسیم می شود که شامل:مواد افزودنی شیمیایی و مواد افزودنی معدنی
1 – افزودنی های شیمیایی بتن:
این گروه مواد افزودنی شامل زیرمجموعه های متنوعی است که در ادامه به توضیح مختصری درباره ی آنها می پردازیم:
افزودنی ضد يخ بتن ZAF اين شركت با عملكرد چندگانه خود براساس استاندارد ASTM C494 & C 666 توليد مي‌گردد. اين عملكردها عبارتند از:
– كاهش نقطه انجماد آب كه موجب برطرف شدن خطر يخ زدگي در بتن تازه مي‌شود.
– افزايش اسلامپ بتن به خاطر داشتن خاصيت روان كنندگي كه باعث كاهش آب مصرفي و در نتيجه كاهش اثرات يخ زدگي مي‌شود.
– خاصيت هوازايي كه باعث بالا رفتن مقاومت بتن در مقابل سيكل هاي متناوب يخ زدگي و آب شدن مي‌گردد.
– اين ضد يخ فاقد يون كلر مي‌باشد بنابراين مصرف آن اثر سويي روي آرماتورها ندارد.
کاهنده ممتاز آب بتن، براي تولید بتن هاي فوق روان و خود تراکم، بدون نیاز به آب اضافی و جداشدگی دانه ها، همخوان با انواع سیمان و مطابق با استاندارد ASTM C-494 و ISIRI 2930. فوق روان کننده های شرکت ژیکاوا بر پایه پلی کربوکسیلات های اصلاح شده و لینگو سولفانات می باشند و هرکدام خواص و کارایی متفاوتی دارند که با نام های تجاری ZP-HA385، ZP-RA123، ZP-PF4+، ZP-PF5، ZP-P570، ZN، ZP-N3 و ZP-Mohmix در بازار عرضه می شوند.
افزودنی دیرگير بتن ZR-1 ماده‌اي پودري شكل است كه با تأثير مستقيم روي هيدراتاسيون سيمان گيرش آن را حداقل به مدت يك ساعت به تعويق مي‌اندازد. با استفاده از اين ماده مي‌توان بتن را در مسافت‌هاي طولاني‌تر حمل نمود و پس از ريختن زمان بيشتري براي پرداخت نهائي سطح و انجام ظريف‌كاري‌هاي لازم خواهد ماند. افزايش زمان گيرش باعث اتصال بهتر لايه هاي مختلف بتن كه با فاصله زماني ريخته مي‌شوند، شده و علاوه بر كاهش ترك هاي سطحي موجب افزايش مقاومت آن نيز مي‌شود. دیرگير بتن ZR-1 مطابق استاندارد ASTM C494 Type D می باشد.
افزودنی زودگير بتن ZA-1 محصولی از شرکت مواد شیمیایی ساختمانی ژیکاوا با اجزاء سيمان وارد واكنش شيميايي شده و با سرعت بخشيدن به هيدراتاسيون سيمان زمان گيرش بتن را كاهش مي‌دهد.
زودگير بتن ZA-1 دارای استاندارد ASTM C-494 Type C می باشد.
افزودنی هوازاي بتن ZAE-1 ماده‌اي حباب ساز است كه با توليد حباب های هواي پايدار، محكم، ريز و نزديك به هم در داخل بتن باعث افزايش مقاومت آن در برابر سيكل هاي گرما و سرما شده و به خاطر كاهش نفوذپذيري و خاصيت آب بندي، مقاومت هاي شيميايي و مكانيكي آن را افزايش مي‌دهد.
افزودنی ژیکاکیور ZC-1 یکی از مواد کمکی بتن جهت محافظت از بتن و جلوگیري از تبخیر سریع آب آن استفاده می شود. ژیکاکیور که جز مواد کمکی بتن محسوب می شود با ایجاد لایه اي سخت در سطح بتن مانع ایجاد ترک هاي سطحی ناشی از تبخیر سریع آب بتن می شود. ژیکاکیور ZC-1 جهت محافظت از بتن بکار می رود داراي استاندارد ASTM C390 می باشد.
سخت کننده سطح بتن ZSH-1 مایعی سیتیکاتی است که با خمیر سیمان وارد واکنش شیمیایی شده و تشکیل لایه ای سخت میدهد.سخت شدن بتن باعث نفوذ ناپذیر شدن ان و در نتیجه افزایش مقاومت سطوح بتنی در مقابل نفوذ آب ,مواد شیمیایی ,روغن و مواد نفتی و همچنین جلوگیری از ایجاد گرد و غبار می گردد.
مهم ترين علت عدم مقاومت بتن در مقابل نفوذ آب و ساير عوامل شيميايي نداشتن فشردگي لازم و وجود خلل و فرج در بتن مي‌باشد. افزودني واتروپروف بتن مايع ZWP-L با ايجاد فشردگي بيشتر در بتن مقاومت آن را در مقابل نفوذ آب و املاح شيميايي تا چند برابر افزايش داد و به علت كاهش ميزان آب مصرفي از ايجاد فضاهاي خالي و منافذ ريز و همچنين ترك‌خوردگي بتن جلوگيري مي‌نمايد.
واترپروف بتن پودری ZWP-P
افزودنی واترپروف بتن پودري ZWP-P پس از اختلاط با بتن قشري هيدروفوبيك (آب گريز) در داخل منافذ، حفره‌ها و روي سطح بتن به وجود آورده و ارتباط مجاري ريز داخل بتن را با يكديگر قطع كرده و نفوذپذيري آن را كاهش مي‌دهد. قشر حاصله خاصيتي پايدار داشته و علاوه بر خاصيت آب گريزي مقاومت بتن در مقابل تهاجم سولفات‌ها و ساير محلول‌هاي شيميايي را افزايش مي‌دهد.
2 – افزودنی های معدنی بتن
این نوع مواد افزودنی به شکل ذرات بسیار ریز معدنی موجب بهبود برخی از خواص و یا تامین ویژگی مهمی در بتن می‌شوند.افزودنی های معدنی می‌توانند موجب افزایش کارایی، انسجام بتن تازه و همچنین مقاومت و تراوایی بتن سخت شده را بهبود بخشیده و رنگ بتن را نیز تغییر دهند.مواد افزودنی معدنی بتن به سه گروه تقسیم می شوند که عبارتند از:
– ماده افزودنی های معدنی خنثی و رنگدانه های بتن
– افزودنی های شبه سیمان بتن
– پوزولان ها
افزودنی شبه سیمانی بتن
مواد شبه سیمانی خاصیت پنهان هیدرولیکی دارند و اگر به شکل مناسب فعال شوند، خواص سیمانی پیدا می‌کنند. ماده افزودنی شبه سیمان بتن تنها در محیط قلیایی با آب واکنشی مشابه سیمان نشان می‌دهند.
پوزولان ها
مواد پوزولانی شامل مواد سیلیسی و آلومینیومی هستند. این مواد اگر به خوبی آسیاب شوند، به صورت ذرات ریزی به نرمی سیمان در می‌آیند.
پوزولان ها خود به خود با آب ترکیب نمی‌شوند و به تنهایی چسبندگی آنها بسیار کم است.در مواقعی که به صورت ذرات بسیار ریز آسیاب شوند، در دمای نرمال و در مجاورت رطوبت با هیدروکسید کلسیم واکنش می‌دهند.میکروسیلیس شرکت ژیکاوا از جمله افزودنی های معدنی پوزولانی بتن می باشند.