انواع مختلف افزودنی های بتن –قسمت چهارم (1400/06/17)

انواع مختلف افزودنی های بتن –قسمت چهارم

مکانیسم اثر مولکول­های مواد عوامل فعال سطحی در افزایش کارایی بتن

مولکول­های این مواد دارای ساختار پیچیده خطی هستند که یک سر آن­ها آبگریز و سر دیگر آن­ها آبدوست هستند. این مولکول­ها وقتی در محیط آبدار قرار بگیرند به سمت سطح آب رانده شده و به گونه­ای توزیع می­شوند که انتهای آبگریز آن­ها دورترین فاصله را با ذرات آب داشته باشد. حال اگر انتهای آبگریز این مولکول­ها به ذرات هوا برخورد کنند آن­ها را احاطه کرده و به صورت ذرات کروی شکل در می­آورند که اگر به ذرات سیمان بخورند، در امتداد عمود بر سطح دانه­های سیمان، کشش سطحی دانه­های مزبور را تقلیل داده و جدا شدن آن­ها را از هم تسریع می­کنند، در نتیجه حرکت دانه­ها نسبت به هم تسهیل شده و کارپذیری بتن افزایش می­یابد.

مکانیسم اثر روان کننده­ها در بتن نیز به این صورت است که ترکیبات اصلی و فعال روان کننده­ها، مواد فعال کننده سطحی هستند که در فصل مشترک دو فاز غیرقابل اختلاط جمع شده و نیروهای فیزیکی-شیمیایی را در این سطح تماس داخلی تغییر می­دهند.

این فعال کننده­ی سطحی روی دانه­های سیمان جذب شده و به آن­ها بار منفی می­دهد که سبب دور شدن این ذرات از هم و تثبیت حالت پخش شدگی آن­ها می­شود، حباب­های هوا نیز دفع شده و نمی­توانند به ذرات سیمان بچسبند. این پخش شدگی یکنواخت ذرات سیمان باعث می­شود سطح بیشتری از سیمان برای واکنش­های هیدراسیون در تماس با آب بوده و باعث افزایش مقاومت اولیه می­شود. همچنین پراکندگی یکنواخت ذرات سیمان در مخلوط باعث می­شود مقاومت بتن سخت شده به شدت افزایش یابد.

بعلاوه بار منفی سبب بوجود آمدن پوسته­ای منظم از مولکول­های آب اطراف هر ذره شده و درنتیجه موجب جداشدگی ذرات از هم می­شود.چون آزادی بیشتری برای حرکت ذرات وجود دارد و آبی که در اثر سیستم فولکوله شدن تحت قید است، آزاد می­شود و برای روانسازی مخلوط در دسترس قرار گرفته و در نتیجه کارایی افزایش می­یابد.

تندگیرکننده ها

افزودنی تندگیرکننده باعث سرعت گرفتن کسب مقاومت اولیه در بتن می­شود. از تندگیرکننده­ها در بتن ریزی­های دمای پایین، در کارخانه­های تولید قطعات پیش ساخته به جهت باز کردن سریع تر قالب­ها و یا در هر بتن ریزی که سرعت گیرش مهم است استفاده می­شود. بیشترین کاربرد تندگیر کننده­ها در بتن ریزی­های دمای پایین، تا 2 درجه سانتی گراد است و نباید این افزودنی را به عنوان ضدیخ به کار برد.

یکی از شناخته شده ترین و رایج­ترین افزودنی­های تسریع کننده کلرید کلسیم است. کلسیم کلرید مانند یک کاتالیست هیدراسیون کلسیم سیلیکات را سرعت بخشیده و به عنوان یک تندگیرکننده موثر مورد استفاده قرار می­گیرد.با این وجود استفاده از کلرید کلسیم به علت خاصیت خورندگی فولاد، فقط در بتن بدون آرماتور مجاز است. مقدار آن نباید بیشتر از حد لازم برای حصول نتیجه موردنظر باشد و بنابر توصیه آیین نامه بتن ایران مقدار آن نباید از 2 درصد تجاوز کند. بنابر استاندارد ASTM C-494، با استفاده از افزودنی تندگیرکننده، گیرش اولیه، که توسط آزمون نفوذ طبق ASTM C-403 اندازه گیری می­شود، نسبت به مخلوط کنترلی نباید از 1 ساعت کمتر و از 3.5 ساعت بیشتر باشد.

کندگیر کننده ها

از این افزودنی به جهت ایجاد تاخیر در گیرش بتن استفاده می­شود. در بتن ریزی­های در هوای گرم، که به علت دمای بالا زمان گیرش بتن کاهش می­یابد، در بتن ریزی­های چند مرحله­ای، بعنوان مثال برای بتن ریزی­های حجیم، برای جلوگیری از درز های سرد، از افزودنی کندگیر کننده در بتن استفاده می­شود. شکر، مشتقات کربوهیدرات­ها، محلول نمک روی، محلول بورات و متانول می­توانند به عنوان کندگیر کننده استفاده شوند. در استفاده از این افزودنی مراقبت و دقت بالایی نیاز است چرا که در مقادیر زیاد می­توانند موجب توقف کامل گیرش بتن شوند. براساس استاندارد  ASTM C-494 میزان تاخیر ایجاد شده توسط این افزودنی در گیرش بتن حداقل 1 ساعت و حداکثر 3.5 ساعت می­باشد.

علاوه بر این افزودنی­های تک منظوره، افزودنی­های شیمیایی دیگیری نیز وجود دارند که برای اصلاح چند ویژگی مخلوط بتنی مورد استفاده قرار می­گیرند، که به آن­ها چند منظوره گفته می­شود. افزودنی­هایی نظیر کاهنده آب و کندگیر کننده، کاهنده آب و تندگیر کننده و فوق روان کننده و کندگیر کننده و غیره.