معرفی انواع افزودنی بتن و کاربرد آنها
- شناسه : 24027
- دسته بندی ها :
- برچسب ها :
معرفی انواع افزودنی بتن و کاربرد آنها
افزودنی های بتن موادی هستند که برای بهینه‌سازی یک مخلوط بتن به کار برده می‌شوند و با تغییر خواص بتن باعث بهبود کیفیت بتن، شتاب یا تاخیر در زمان گیرش و مدیریت پذیری آن می‌شوند و آن را برای پروژه مورد نظر سازگارتر می‌کنند.
معمولا افزودنی‌های بتن، قبل از اختلاط یا در طی فرآیند اختلاط افزوده می‌شوند و انواع گوناگونی دارند. بسیاری از مخلوط‌های بتن، امروزه حاوی چند افزودنی بتن هستند که به فرآیند بتن ریزی شما کمک می‌کنند و باعث کاهش هزینه می‌شوند. علاوه بر این بهره‌وری را افزایش می‌دهند. هزینه مواد افزودنی بسته به نوع و مقدار افزودنی مورد استفاده، متغیر خواهد بود. در این مقاله از سازه برتر اطلاعات کاملی را در خصوص افزودنی‌های بتن و انواع آن دراختیارتان قرار می‌دهیم، همراه ما باشید.
افزودنی بتن چیست؟
قبل از معرفی انواع افزودنی‌های بتن، باید بگوییم که افزودنی بتن از موادی همچون آب، مصالح ساختمانی و سیمان هیدرولیکی تشکیل شده است و به شکل افزودنی‌هایی همچون مقاوم کننده تفاله ای و یا فیبری به عنوان بخشی از ملات و یا بتن و یا پوزولان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای بالا بردن خواص بتن و با شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند افزودنی بتن به منظور اصلاح ویژگی‌های بتن و رسیدن به استفاده کارآمد و درست به کار می‌رود.
از افزودنی‌های بتن در مواردی همچون افزایش گیرش بتن برای انتقال بتن در فواصل زیاد و نسبت کم آب استفاده می‌شود. بنابراین شناخت افزودنی‌های بتن و انواع آن، اطلاع از قیمت افزودنی‌های بتن، برای انتخاب مناسب‌ترین و کاربردی‌ترین افزودنی بتن برای یک مهندس سازه، در اولویت می‌باشد.
کاربرد افزودنی‌های بتن
به منظور ایجاد نتیجه بهتر در بتن با هزینه کمتر
برای بهتر شدن بتن ضعیف
اصلاح ویژگی‌های بتن در صورت عدم تغییر با مواد پایه بتن
تعیین دقیق میزان مورد نیاز بتن
انواع افزودنی های شیمیایی بتن
یکی از مناسب‌ترین راهکارها برای داشتن بتن‌هایی با کارایی زیاد، پیشرفته و پایدار، افزودن انواع افزودنی‌ها به بتن است که از تنوع بالایی برخوردارند. افزودنی‌های بتن در صنعت ساختمان مواد شیمیایی یا طبیعی هستند که در حین فرایند اختلاط بتن به آن افزوده می‌شوند تا باعث بهبود خواص بتن تازه یا سخت شده، همچون پایداری، کارایی و مقاومت اولیه و نهایی شوند. افزودنی‌های بتن انواع گوناگونی دارند که به شرح زیر می‌باشد:
- مواد افزودنی کاهش دهنده آب
- مواد افزودنی کندگیر کننده
- مواد افزودنی فوق روان کننده
- مواد افزودنی زودگیر کننده
- مواد افزودنی حباب زا
- مواد افزودنی پوزولانی
- مواد افزودنی ضد حباب هوا
- مواد افزودنی ضد انبساط سنگدانه‌های قلیایی
- مواد افزودنی ضد آب شستگی
- مواد افزودنی کاهنده جمع شدگی بتن
- مواد افزودنی ملات
- مواد افزودنی ضد خورندگی
- استفاده از مواد افزودنی بتن در هوای سرد
- استفاده از مواد افزودنی بتن در هوای گرم
مواد افزودنی کاهش دهنده آب بتن
در مخلوط بتن، افزودنی‌های کاهنده آب به منظور به حداقل رساندن نیاز به آب استفاده می‌شود. کارایی، ویژگی مهمی در بتن می‌باشد که با افزودن آب بهبود می‌یابد، اما اگر به مخلوط بتن بیش از حد نیاز آب افزوده شود، مقاومت و پایداری بتن تحت تأثیر قرار می‌گیرد و کاهش می‌یابد.
علاوه بر افزایش کارایی بتن، باعث چسبندگی خوب بین بتن و فولاد، بهبود مقاومت بتن، جلوگیری از جداشدگی، ترک خوردگی، پدیده آب انداختن بتن و غیره می‌شود.
به افزودنی‌های کاهنده آب روان کننده نیز گفته می‌شود و به سه نوع روان کننده، روان کننده متوسط و فوق روان کننده تقسیم بندی می‌شوند که هر یک به ترتیب میزان آب اختلاط را تا 10%، 15%، 25% پایین می‌آورد.
معمولا لیگنوسولفونات‌های کلسیم، آمونیوم و سدیم به عنوان پایه روان کننده‌ها استفاده می‌شوند. از جمله فوق روان کننده‌ها می‌توان پایه‌های پلیمر آکریلیکها، پلی کربوویلاترها و پلی کربوکسیلات‌ها را نام برد.
افزودنی‌های کاهنده آب، جزو محصولات شیمیایی می‌باشند که هنگام افزوده شدن به بتن، می‌توانند اسلامپ را با نسبت آب به سیمان کمتر ایجاد کنند. از افزودنی‌های کاهنده آب هنگام به دست آوردن استحکام بتن با استفاده از میزان سیمان کمتر استفاده می‌شود. به کارگیری سیمان کمتر، باعث مصرف انرژی کمتر و انتشار کمتر گاز کربن دی اکسید می‌شود.
استفاده از این نوع افزودنی، باعث بهبود خواص بتن می‌شود و باعث مقاومت و پایداری بتن در شرایط مختلف می‌شود. کاهنده‌های آب به طور عمده در چسباندن بتن و عرشه پل‌ها استفاده می‌شود.
مواد افزودنی کندگیر کننده بتن
این نوع از افزودنی‌ها، سرعت هیدراتاسیون سیمان را در مرحله اولیه کاهش و زمان گیرش نهایی بتن را افزایش می‌دهند. به این نوع افزودنی، دیرگیر کننده نیز می‌گویند. مواد افزودنی کندگیر کننده بیشتر در فصول گرم استفاده می‌شوند، زیرا به دلیل دمای بالای هوا، بتن سریعا سفت و سخت می‌شود و استفاده از این افزودنی از بروز چنین مشکلی جلوگیری می‌کند.
افزودنی‌های بتن کندگیرکننده برای به تاخیر انداختن واکنش شیمیایی که در زمان فرآیند گیرش بتن رخ می‌دهد و کاهش اثر دمای بالا در زمان گیرش بتن، نقش مهمی دارد.
افزودنی‌های کندگیرکننده، باعث کاهش هزینه‌های اضافی برای قرار دادن بچینگ پلانت در محل پروژه می‌شوند و به حذف درزهای سرد در بتن کمک می‌کنند.
از کاربردهای دیگر افزودنی‌های کندگیرکننده، می‌توان به افزایش مقاومت در برابر ترک‌خوردگی به دلیل انحراف شکل که هنگام قرار دادن دال‌های افقی در مقاطع رخ می‌دهد، اشاره کرد.
اکثر کندکننده‌ها به عنوان کاهنده آب نیز عمل می‌کنند و امکان اینکه کمی هوا را در بتن وارد کنند، وجود دارد.
در برخی مواقع احتمال این وجود دارد که گیرش سریع منجر به عدم پیوستگی مناسب در سازه، چسبندگی نامناسب سطوح، ایجاد برخی حفره‌‌ها در بتن و غیره شود. برای جلوگیری از بروز این نوع مشکلات، از کندکننده‌ها استفاده می‌شود.
معمولا از موادی همچون گچ و کلسیم سولفات به عنوان دیرگیر کننده استفاده می‌شود. از موارد دیگری مانند نمک‌های اسیدی، شکر، فرآورده‌های سلولزی و نشاسته نیز می‌توان نام برد. برخی افزودنی‌های روان‌کننده، به عنوان روان‌کننده دیرگیر شناخته می‌شوند.
مواد افزودنی فوق روان کننده بتن
کاربرد مهم استفاده از فوق روان‌کننده‌ها، تولید بتن روان با اسلامپ بالا می‌باشد تا در سازه‌هایی که به شدت تقویت‌شده و یا در محل‌هایی که استفاده از وایبراتور آسان نیست، از این افزودنی استفاده شود.
این موضوع ثابت شده که استفاده از افزودنی فوق روان‌کننده، باعث بهبود کیفیت بتن برای انواع سیمان می‌شود. افت اسلامپ، یکی از مشکلات استفاده از فوق روان‌کننده‌ها می‌باشد. می‌توان بتنی با مقاومت ذوب و یخ بالا، با استفاده از افزودنی فوق روان‌کننده ساخت که کارایی بالایی داشته باشد، اما میزان هوا نسبت به حالت فاقد افزودنی روان‌کننده باید افزایش یابد.
مواد افزودنی زودگیر کننده بتن
زود گیر کننده‌ها، از افزودنی‌هایی هستند که باعث افزایش سرعت فرآیند گیرش می‌شوند و می‌توانند برای کاهش زمان گیرش اولیه بتن از آنها استفاده کرد. استفاده از این نوع افزودنی، سرعت فرآیند گیرش بتن را افزایش می‌دهد و باعث می‌شود تا بتن سریع‌تر سفت و سخت شود. به این نوع افزودنی، افزودنی زودگیرکننده می‌گویند.
استفاده از این نوع افزودنی منجر به مقاومت و پایداری بتن در ابتدای فرآیند، با افزایش سرعت هیدراسیون می‌شود. در برخی شرایط ممکن است که رسیدن به مقاومت در زمان کمتر بهتر باشد. برای مثال در مناطقی که دمای هوا بالا می‌باشد، استفاده از این نوع افزودنی می‌تواند بسیار کمک‌کننده باشد. از موادی که در افزودنی زودگیرکننده به کار رفته است، می‌توان به سیلیکا ژل، کلسیم کلراید، سیلیکا فوم، کلسیم فرمات و تری اتانول آمین اشاره کرد.
از بین موادی که در افزودنی زودگیرکننده به کار رفته است، ارزان‌ترین و رایج‌ترین ماده کلسیم کلراید می‌باشد. از این افزودنی برای افزایش سرعت مقاومت بتن یا کاهش زمان گیرش بتن استفاده می‌شود. یکی از رایج‌ترین شتاب دهنده‌ها کلرید کلسیم می‌باشد. با این حال، می‌تواند خوردگی میلگرد‌های تقویتی را افزایش دهد. یکی از موادی که باعث افزایش سرعت مقاومت بتن و کاهش زمان گیرش بتن می‌شود، کلرید کلسیم می‌باشد، اما استفاده از این ماده معایبی هم همچون افزایش خوردگی میلگردها دارد. برخی شیوه‌های بتن می‌تواند مانع خوردگی شود. پوشش کافی، یکپارچه سازی خوب و طراحی اختلاط مناسب، از عواملی می‌باشد که می‌تواند از خوردگی بتن جلوگیری کند. زودگیر کننده‌ها برای بهبود خواص بتن در دمای پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مواد افزودنی حباب زا بتن
افزودنی‌های حباب هوا ساز، از کاربردی‌ترین و مهم‌ترین ابتکارات در زمینه تکنولوژی بتن به شمار می‌روند. یکی از کاردبردهای افزودنی حباب زای بتن، افزایش دوام بتن در برابر یخ زدگی می‌باشد.
این نوع افزودنی بتن، از آب انداختن و جداشدن سنگدانه‌ها تا حد زیادی جلوگیری می‌کند و منجر به افزایش مقاومت بتن در شرایط سخت یخبندان و یا چرخه ذوب و یخ و درنهایت باعث عملکرد بهتر بتن نسبت به بتن بدون حباب می‌شود.
افزودنی‌های بتن پوزولانی بتن
افزودنی‌های بتن پوزولانی، اکثرا در بتن‌های چگال به کار برده می‌شوند. بتن های چگال در مواردی همچون ساخت دیوار حائل آب مانند: مخازن آب‌ها، سدها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از افزودنی‌های بتن پوزولانی، منجر به کاهش گرمای ناشی از هیدارتاسیون و ترک‌های حرارتی می‌شود.
استفاده اندازه و به جا از افزودنی پوزولانی در بتن، از مواردی همچون آب شستگی، حملات سولفاتی و پدیده قلیایی شدن سنگدانه‌ها جلوگیری می‌کند. این نوع افزودنی‌ها به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می‌شوند. پوزولان‌های طبیعی از موادی همچون شیل، رس، پومسیت‌ها و توف‌های آتشفشانی تشکیل شده است. پوزولان‌های مصنوعی نیز موادی اعم از خاکستربادی، سیلیکا فیوم، خاکستر پوسته برنج، سرباره کوره آهن‌گدازی و غیره را در خود دارا می‌باشد.
مواد افزودنی ضد حباب هوا
از دیگر انواع افزودنی بتن، می‌توان به افزودنی ضد حباب هوا اشاره کرد. افزودنی ضدحباب هوا اغلب برای حذف حباب‌های هوای اضافی ایجاد شده در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل آزاد شدن گاز در بتن، وجود برخی از سنگدانه‌ها می‌باشد. در نتیجه هوای موجود در بتن از حد مجاز بیشتر شده، بنابراین می‌توان از این نوع افزودنی در بتن برای حذف گاز اضافی استفاده کرد. این نوع افزودنی‌ها به طور عمده از الکل غیرمحلول در آب، تری بوتیل فسفات، سیلیکون‌ها و غیره تشکیل شده‌اند.
مواد افزودنی ضد انبساط سنگدانه‌های قلیایی
در اثر واکنش سیمان قلیایی و سیلیکای موجود در سنگدانه‌ها، انبساط سنگدانه‌های قلیایی در بتن رخ می‌دهد. این واکنش در انتها موجب از هم گسستن و ترک خوردن بتن می‌شود، زیرا در این واکنش ماده‌ای ژله‌ای مانند تولید می‌شود و باعث انبساط حجمی در بتن می‌شود. در چنین شرایطی استفاده از افزودنی بتن پوزولانی ضد انبساط ، از بروز چنین اتفاقی جلوگیری می‌کند. افزودنی‌هایی که در این موارد مورد استفاده قرار می‌گیرند، از نمک لیتیوم و پودر آلومینیوم تشکیل شده است.
مواد افزودنی ضد آب شستگی
برای سازه‌های بتنی مدفون در آب، اغلب از افزودنی‌های بتن ضدآب شستگی استفاده می‌شود. استفاده از این نوع افزودنی، باعث مقاومت بتن در برابر شستگی و همچنین افزایش چسبندگی بتن می‌شود. معمولا افزودنی ضدآب شستگی برگرفته ازغلیظ کننده‌های سلولزی و لاستیک‌های مصنوعی و طبیعی می‌باشد.
مواد افزودنی کاهنده جمع شدگی بتن
استفاده از این نوع افزودنی می‌تواند باعث کاهش انقباض زودهنگام و طولانی شود. هنگامی که ترکها و درزهای انقباضی استحکام و پایداری بتن را به خطر می‌اندازد، می‌توانیم از این نوع افزودنی استفاده کنیم.
گاهی اوقات استفاده از افزودنی‌های کاهنده جمع شدگی بتن، می‌تواند منجر به کاهش مقاومت بتن در سنین اولیه و یا بالاتر شود.
مواد افزودنی ملات
برای بهبود خواص ملات، می‌توان افزودنی‌های ملات را به مقدار مناسب به بتن اضافه کرد. از افزودنی‌های گوناگونی براساس کاربرد به عنوان افزودنی ملات می‌توان استفاده کرد، زیرا گاهی اوقات نیاز به تزریق سریع ملات و گاهی اوقات نیاز به تزریق آهسته ملات وجود دارد. به عنوان مثال برای نفوذ به ترکها و شکاف‌های عمیق، نیاز به تزریق سریع ملات می‌باشد.
موادی مانند کلسیم کلراید، تری اتانول آمین به عنوان زودگیرکننده (افزودنی‌های ملات) مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مواد دیرگیرکننده که در افزودنی‌های ملات به منظور کاهش سرعت گیرش ملات، مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌توان به اسید موسیک و گچ اشاره کرد. پودر‌الومنیوم جزو افزودنی‌های گازساز می‌باشد که در ملات به منظور جلوگیری از نشست پی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مواد افزودنی ضد خورندگی
یکی از اتفاقاتی که در سازه‌های بتن مسلح بسیار رایج می‌باشد، خوردگی فولاد می‌باشد و این مشکل هنگامی رخ می‌دهد که سازه در معرض فوم‌های صنعتی، کلرایدها و آب شور قرار بگیرد.
مواد افزودنی ضدخورندگی برای جلوگیری و کاهش سرعت پیشروی چنین اتفاقی کاربرد دارند.
سدیم بنزوات، سدیم نیترات و سدیم نیتریت برخی از انواع افزودنی بتن بازدارنده خوردگی هستند که در سازه‌های بتن مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این نوع افزودنی‌ها در دسته مواد افزودنی تخصصی قرار می‌گیرند و برای کاهش سرعت خوردگی فولاد تقویتی در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. بازدارنده‌های خوردگی، باعث کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری سازه‌های بتن مسلح می‌شوند. از دیگر موارد افزودنی‌های تخصصی می‌توان به بازدارنده‌های واکنش قلیایی-سیلیکا و افزودنی‌های کاهش دهنده انقباض اشاره کرد.
استفاده از مواد افزودنی بازدارنده خوردگی در سنین بالا نسبت به مراحل اولیه تاثیر کمتری بر روی استحکام دارند، اما ممکن است باعث تسریع رشد اولیه استحکام شوند.
استفاده از مواد افزودنی بتن در هوای سرد
یکی از معضلات بتن‌ریزی در دمای پایین، گیرش دیر سیمان می‌باشد. این موضوع باعث می‌شود که آب درون آن منجمد شده و پس از ذوب شدن با سیمان واکنش نمی‌دهد. در نهایت این موضوع از مقاومت بتن کاسته و باعث ایجاد حفره در بتن می‌شود.
یکی از روش‌های مناسب برای بتن‌ریزی در دمای پایین هوا، استفاده از افزودنی ضدیخ و یا زودگیرکننده‌ها می‌باشد.
استفاده از مواد افزودنی بتن در هوای گرم
از مشکلات بتن‌ریزی در دمای بالا، تبخیر آب بتن می‌باشد که این مساله موجب می‌شود از شکل‌پذیری و کارایی بتن کاسته شود. به همین دلیل می‌توان از افزودنی‌های بتن مانند روان‌کننده‌ها به عنوان جایگزین آب تبخیرشده برای حفظ کارایی بتن استفاده کرد.
سخن پایانی
در این مقاله به بررسی چند مورد از افزودنی‌های بتن، انواع هریک و کاربرد هر یک از آنها پرداختیم. امروزه انواع جدیدی از افزودنی‌های بتن آزمایش شده اند. برای ایجاد خود ترمیمی بتن، مواد افزودنی مختلف در حال حاضر تحت آزمایش هستند. ساخت و ساز ساختمان‌ها، جاده‌ها و سایر سازه‌ها در آینده، احتمالا استفاده از مواد افزودنی بتن را افزایش خواهد داد.
از این که در این مقاله همراه ما بودید، از شما سپاسگذاریم. شما می‌توانید نظرات و انتقادات خود را در قسمت کامنت با ما در میان بگذارید.
مطالب جدید
