15 نوع مواد افزودنی مورد استفاده در بتن (1398/12/20)

15 نوع مواد افزودنی مورد استفاده در بتن

15 نوع مواد افزودنی مورد استفاده در بتن

انواع مختلفی از مواد افزودنی در بتن برای تقویت عملکرد بتن استفاده می شود.
مخلوط بتن به عنوان ماده دیگری غیر از سنگدانه ، آب و سیمان اضافه شده به بتن تعریف می شود.

انواع ترکیبات بتنی

مواد افزودنی بتونی انواع مختلفی دارند و به شرح زیر است:

  1. ترکیبات کاهش دهنده آب
  2. بازگرداندن مواد افزودنی
  3. ترکیبات شتاب دهنده
  4. مخلوط بتن ورودی هوا
  5. ترکیبات پوزولانی
  6. ترکیبات ضد آب
  7. ترکیبات تشکیل دهنده گاز
  8. مخلوط كننده هوا
  9. مخلوط انبساطی Alkali با افزودنیهای مخلوط
  10. ترکیبات ضد شستشو
  11. ادویه های تزریق
  12. ترکیبات مهار کننده خوردگی
  13. پیوندهای افزودنی
  14. قارچ کش ها ، میکروب کش ها ، ترکیبات حشره کش
  15. ترکیبات رنگ آمیزی

 

 

1. ترکیبات کاهش دهنده آب

ترکیبات کاهش دهنده آب ، خود نامی است که از آنها برای به حداقل رساندن میزان تقاضای آب در مخلوط بتونی استفاده می شودکارایی خاصیت مهم بتن است که با افزودن آب بهبود می یابد اما در صورت اضافه شدن آب بیش از حد مورد نیاز ، مقاومت و دوام بتن تحت تأثیر قرار می گیرد.

علاوه بر افزایش کارایی باعث تقویت مقاومت بتن ، پیوند مناسب بین بتن و فولاد نیز می شود ، از ترک خوردگی ، تفکیک ، لانه زنبوری ، خونریزی و غیره جلوگیری می کند.

افزودنیهای كاهش دهنده آب به عنوان پلاستیسایزر نیز نامیده می شوند و اینها به سه نوع پلاستیسایزر ، پلاستیسایزرهای میان رده و فوق پلاستیسایزرها طبقه بندی می شوندپلاستیک ساز معمولی میزان تقاضای آب را تا 10٪ کاهش می دهد ، پلاستیسایزرهای سطح متوسط ​​میزان تقاضای آب را تا 15٪ کاهش می دهند در حالیکه سوپر پلاستیک سازها میزان تقاضای آب را تا 30٪ کاهش می دهند.


کلسیم ، سدیم و لیونوزولفوناتهای آمونیوم معمولاً پلاستیک سازها هستندبرخی از فوق العاده پلاستیک سازهای نسل جدید عبارتند از پلیمرهای اکریلیک مبتنی بر ، پلی کربوکسیلات ، مولتی کربووسیلاترها و غیره.

ترکیبات کاهش دهنده آب

شکل 1: ترکیبات کاهش دهنده آب

2. بازگرداندن مواد افزودنی

استفاده از مواد افزودنی باعث کاهش سرعت هیدراتاسیون سیمان در مرحله اولیه آن شده و زمان تنظیم اولیه بتن را افزایش می دهداینها به عنوان نگهدارنده نیز گفته می شوند و بخصوص در مناطق با دمای بالا که بتن به سرعت تنظیم می شود ، مورد استفاده قرار می گیرند.

تنظیم سریع در برخی شرایط ممکن است منجر به ناپیوستگی ساختار ، پیوند ضعیف بین سطوح ، ایجاد حفره های غیر ضروری در بتن و غیره شود. عقب اندازها برای از بین بردن این نوع از مشکلات مفید هستند.

مخلوط مهارکننده که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد سولفات کلسیم یا گچ استنشاسته ، فرآورده های سلولز ، شکر معمولی ، نمک اسیدها برخی از بازدارنده های دیگر هستندبسیاری از ترکیبات کاهش دهنده آب همچنین به عنوان ترکیبات ضدعفونی کننده عمل می کنند و به عنوان پلاستیک کننده های مهار کننده خوانده می شوند.

بازپرداخت Admixture

شکل 2: عقب انداختن ترکیب (گچ)

3. تسریع در ترکیبات 

ترکیبات شتاب دهنده برای کاهش زمان تنظیم اولیه بتن استفاده می شوندآنها فرایند مرحله اولیه سخت شدن بتن را تسریع می کنند از این رو به آنها شتاب دهنده نیز گفته می شوداین شتاب دهنده ها همچنین با افزایش سرعت هیدراتاسیون ، مقاومت بتن در مرحله اولیه آن را بهبود می بخشند.

سخت شدن اولیه بتن در موارد مختلفی از جمله برداشتن زود هنگام از قالب ، دوره پخت کمتر ، کارهای ترمیم اضطراری ، برای سازه هایی در مناطق کم دما و غیره مفید است

برخی از مواد افزودنی شتاب دهنده عبارتند از: تری فنول آمین ، فرمت کلسیم ، بخار سیلیس ، کلرید کلسیم ، ژل سیلیکا ریز ریز و غیره. و غیره. کلرید کلسیم ماده افزودنی شتاب دهنده ارزان و متداول است.

شتاب دهنده

شکل 3: شتاب دهنده (دود سیلیس)

4- افزودنی بتن ورودی هوا

ترکیبات ورودی هوا یکی از مهمترین اختراعات در فناوری بتن استکارکرد اصلی آنها افزایش دوام بتن در شرایط انجماد و ذوب استبا افزودن مخلوط بتن ، این مواد افزودنی میلیون ها حباب هوا غیر همزن را در طول مخلوط تشکیل می دهند و باعث بهبود خواص بتن می شوند.

ورود هوا در بتن باعث بهبود کارایی بتن ، جلوگیری از تفکیک و خونریزی ، کاهش وزن واحد و مدول الاستیسیته بتن ، بهبود مقاومت شیمیایی بتن و کاهش مقاومت سیمان یا شن و ماسه یا آب در بتن و غیره می شود.

بیشتر ترکیبات مورد استفاده در ورودی هوا عبارتند از رزین وینسول ، دارکس ، Teepol ، Cheecol و غیره. این مواد افزودنی در واقع از رزین های چوب طبیعی ، نمک های قلیایی ، چربی های حیوانی و گیاهی و روغن و غیره ساخته شده اند.

انجماد و ذوب شدن

5- ترکیبات پوزولانی

از مخلوط های پوزولانی برای تهیه مخلوط بتن متراکم استفاده می شود که شرط بندی مناسب برای سازه های نگهدارنده آب مانند سدها ، مخازن و غیره است. همچنین باعث کاهش گرمای هیدراتاسیون و انقباض حرارتی می شوند.

بهترین مواد پوزولانی در مقدار بهینه بهترین نتیجه را می دهد و از خطرات بسیاری از قبیل واکنش دانه قلیایی ، آبشویی ، حمله سولفات و غیره جلوگیری می کند یا می کاهد.

مواد پوزولانی که به عنوان مواد افزودنی استفاده می شوند طبیعی یا مصنوعی هستندمواد پوزولانی که به طور طبیعی وجود دارند شامل خاک رس ، شیل ، تاف آتشفشانی ، پومسیت و غیره هستند و پوزولان مصنوعی موجود شامل خاکستر مگس ، بخار سیلیس ، سرباره کوره انفجار ، خاکستر پوسته برنج ، خاکستر برنج ، سورخی و غیره است.

پرواز خاکستر

شکل 5: خاکستر پرواز کنید

6. مواد افزودنی ضد آب

برای ضد آب بودن و جلوگیری از رطوبت روی سطح بتن ، از ترکیبات ضد آب یا ضد آب استفاده می شودعلاوه بر خاصیت ضد آب ، در مراحل اولیه سخت شدن بتن نیز مانند شتاب دهنده عمل می کنند.

مواد افزودنی ضد آب به صورت مایع ، فرم پودر ، فرم خمیر و غیره در دسترس هستند. ترکیبات اصلی این مواد افزودنی عبارتند از سولفات آلومینیوم ، کلرید آلومینیوم سولفات روی ، کلرید کلسیم ، سیلیکات سودا و غیره که فیلترهای منافذ شیمیایی هستند.

رطوبت روی سطح بتن

شکل 6: رطوبت روی سطح بتن

7. ترکیبات تشکیل دهنده گاز

پودر آلومینیوم ، کربن فعال شده ، پراکسید هیدروژن معمولاً از گازهای تشکیل دهنده ترکیبات شیمیایی استفاده می شوندهنگامی که مواد افزودنی به گاز اضافه می شوند ، با هیدروکسید حاصل از هیدراتاسیون سیمان واکنش نشان می دهند و حباب های دقیقه ای از گاز هیدروژن موجود در بتن را تشکیل می دهند.

دامنه تشکیل حباب در بتن بستگی به عوامل زیادی از جمله مقدار آمیختگی ، ترکیب شیمیایی سیمان ، دما ، ظرافت و غیره دارد. حبابهای تشکیل شده به بتن در مقابله با حل و فصل و مشکلات خونریزی کمک می کند.

پودر کربن فعال شده

شکل 7: پودر کربن فعال شده

از افزودنیهای تشکیل دهنده گاز نیز برای تهیه بتن سبک وزن استفاده می شودبرای حل و فصل و مقاومت در برابر خونریزی از مقادیر کمی از ترکیبات تشکیل دهنده گاز که عموماً بین 5/5 تا 2 درصد وزن سیمان است استفاده می شوداما برای ساختن بتن سبک وزن مقادیر بیشتر به طور کلی 100 گرم در هر کیسه سیمان توصیه می شود.

8. افزودنیهای ضد هوای بدن

ترکیبات ضد هوای هوا برای از بین بردن هوای اضافی از حفره های بتنی استفاده می شودبعضی اوقات ممکن است سنگدانه ها گاز را به داخل بتن رها سازند و هوای فرو رفته بیش از حد مورد نیاز باشد ، بنابراین این نوع مواد افزودنی مفید است.

برخی از ترکیبات ضد آدمی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از تریبوتیل فسفات ، سیلیکون ها ، الکل های محلول در آب و غیره.

 

9. جلوگیری از افزودنی های مصالح کل آلکالی

گسترش کل قلیایی در بتن با واکنش قلیایی سیمان با سیلیس موجود در سنگدانه ها اتفاق می افتدماده ای مانند ژل را تشکیل می دهد و باعث انبساط حجمی بتن می شود که منجر به ترک خوردگی و تجزیه می شود.

استفاده از ترکیبات پوزولانی مانع از واکنش کل قلیایی می شود و در برخی موارد مواد افزودنی حاوی هوا نیز مفید استبه طور کلی مواد افزودنی برای کاهش خطر واکنش کل قلیایی نمک پودر آلومینیوم و لیتیوم هستند.

واکنش دانه آلکالی

شکل 8: تأثیر واکنش دانه آلکالی بر بتن

10. ترکیبات ضد شستشو

مواد افزودنی ضد شستشو در بتن مخصوصاً برای سازه بتونی در زیر آب استفاده می شوداین ماده باعث می شود مخلوط بتونی در اثر فشار آب شسته نشودچسبندگی بتن را بهبود می بخشد.

این نوع مواد افزودنی از لاستیک طبیعی یا مصنوعی ، ضخیم کننده های مبتنی بر سلولز و غیره تهیه می شوند.

بتن ریزی زیر آب

شکل 9: بتن ریزی در زیر آب

11. ادویه های تزریق

مواد افزودنی تزریقی به مواد گروت اضافه می شوند تا با توجه به نیاز گروت ، خاصیت گروت را بهبود بخشندبعضی اوقات ، نیاز به ریختن سریع وجود دارد و بعضی اوقات نیاز است که یک grout set کند برای پخش در شکاف های عمیق یا شکاف وجود داشته باشد.

از این رو ، ترکیبات مختلفی به عنوان ترکیبات گروت بر اساس وضعیت استفاده می شوندشتاب دهنده هایی مانند کلرید کلسیم ، تری اتانول آمین و غیره به عنوان ترکیبات تزریق گروت استفاده می شوند که قرار است گروت به سرعت تنظیم شودبه همین ترتیب از عقب اندازهایی مانند اسید مخاطی ، گچ و غیره برای کاهش سرعت تنظیم گروت استفاده می شود.

ترکیبات تشکیل دهنده گاز مانند پودر آلومینیوم برای خنثی کردن تسویه پایه ها به مواد رنده اضافه می شود.

تزریق

شکل 10: تزریق

12. جلوگیری از خوردگی مواد افزودنی

خوردگی فولاد در سازه بتونی مسلح كلی است و در شرایطی كه این سازه در معرض آب شور ، دودهای صنعتی ، كلریدها و ... قرار دارد شدید است.

برخی از افزودنیهای جلوگیری از خوردگی مورد استفاده در بتن مسلح عبارتند از: بنزوات سدیم ، نیترات سدیم ، نیترات سدیم و غیره.

خوردگی فولاد در بتن

شکل 11: خوردگی فولاد در بتن

13. پیوندهای اتصال

مواد افزودنی پیوند دهنده برای ایجاد پیوند بین سطوح بتونی قدیمی و تازه استفاده می شوندبه طور کلی ، اگر بتن تازه روی سطح بتن سخت شده ریخته شود ، به دلیل پیوند ضعیف با سطح قدیمی احتمال شکست سطح بتن تازه وجود دارد.

برای استحکام باند ، مواد افزودنی اتصال به سیمان یا ملات ملات اضافه می شود که درست قبل از قرار دادن بتن تازه روی سطح بتن اعمال می شوداین نوع مواد افزودنی برای پوششهای روسازی ، روکش روی سقف ، تعمیرات و غیره استفاده می شود.

مواد افزودنی پیوند دهنده امولسیون آب هستند و از لاستیک طبیعی ، لاستیک مصنوعی ، پلیمرهایی مانند پلی وینیل کلرید ، پلی وینیل استات و غیره ساخته می شوند.

روکش بتونی روکش

شکل 12: روکش بتونی روکش

14- قارچ کش ها ، میکروب کش ها ، ترکیبات حشره کش

برای جلوگیری از رشد باکتریها ، میکروبها ، قارچها روی سازه های بتنی سخت ، توصیه می شود که این مخلوط دارای خاصیت قارچ کش ، میکروب کش و حشره کش باشداین خصوصیات را می توان با افزودن ترکیباتی مانند فنل های پلی الیژن ، ترکیبات مس و امولسیون های دیزلنر و غیره ایجاد کرد.

بتون تحت تأثیر قارچ

شکل 13: بتون تحت تأثیر قارچ ها

15. ترکیبات رنگ آمیزی

مواد افزودنی رنگی رنگدانه هایی هستند که در بتن تمام شده رنگ ایجاد می کنندمواد افزودنی مورد استفاده برای تولید رنگ نباید در مقاومت بتن تأثیر بگذاردبه طور کلی مواد افزودنی رنگی در آسیاب توپ به سیمان اضافه می شود ، سپس می توان سیمان رنگی را بدست آورد که می تواند برای ساخت بتن رنگی مورد استفاده قرار گیردبرخی از ترکیبات رنگ آمیزی و رنگهای حاصل از آنها در زیر آورده شده است.

 

جدول 1: ترکیبات رنگ آمیزی و رنگهای حاصل از آنها

ترکیب

رنگ به دست آمده

اکسید آهن یا قرمز

قرمز

هیدروکسیدهای آهن

رنگ زرد

منگنیت باریم و اولترامارین

آبی

اکسید کروم و هیدروکسید کروم

سبز

اکسید آهن

رنگ بنفش

کربن سیاه

سیاه

منگنز سیاه ، چوب خام

رنگ قهوه ای

 

بتن رنگی

شکل 14: بتن رنگی