مواد افزودنی بتن

مواد افزودنی بلافاصله قبل یا حین اختلاط بتن اضافه می شوند. این مواد می توانند کیفیت بتن، قابلیت کنترل، تسریع یا تاخیر در زمان گیرش را بهبود بخشند، این موارد از جمله خصوصیاتی است که می تواند برای بدست آوردن نتیجه بهتر موثر باشد. بسیاری از مخلوط های بتن امروزه حاوی یک یا چند مواد افزودنی بتن هستند که اینها به افزایش کیفیت بتن کمک کرده و با افزایش بهره‌وری  باعث کاهش هزینه می‌شود. هزینه این مواد افزودنی بسته به مقدار و نوع مواد افزودنی مورد استفاده متفاوت خواهد بود. همه اینها به هزینه متر مکعب بتن اضافه می شوند.

مواد افزودنی بتنی برای افزایش دوام بتن، اصلاح رفتار بتن و کنترل تنظیم یا سخت شدن، به مقدار کم به مخلوط سیمان آب و سنگدانه اضافه می شوند. آنها می توانند مواد افزودنی مایع یا پودر باشند.

این افزودنی ها به صورت مایع آماده استفاده عرضه می شوند و به بتن در کارخانه یا محل کار اضافه می شوند. استفاده موفقیت آمیز از مواد افزودنی بستگی به استفاده از روشهای مناسب بچینگ و بتن ریزی دارد.

مواد افزودنی بتن بسته به آنچه که پیمانکار می خواهد بدست آورد ، عملکردهای مختلفی دارند. دو نوع افزودنی اصلی بتن وجود دارد که شیمیایی و معدنی هستند.

مواد افزودنی شیمیایی باعث کاهش هزینه های ساخت، اصلاح خصوصیات بتن سخت شده، اطمینان از کیفیت بتن در هنگام اختلاط، حمل و نقل، ریختن بتن می شوند و از بوجود آمدن شرایط خاص در بتن ریزی جلوگیری می‌کنند.

مواد افزودنی معدنی مخلوط‌ها را مقرون به صرفه تر می کند ، نفوذ پذیری را کاهش می دهد ، مقاومت را افزایش می دهد و بر سایر خصوصیات بتن تأثیر می گذارد. مواد افزودنی معدنی از طریق فعالیت هیدرولیکی یا پوزولانی بر ماهیت بتن سخت شده تأثیر می‌گذارد. پوزولان ها مواد سیمانی هستند و شامل پوزولان های طبیعی (مانند خاکستر آتشفشانی استفاده شده در بتن رومی) ، خاکستر بادی و بخار سیلیس هستند. می توان آنها را با سیمان پرتلند یا سیمان مخلوط به صورت جداگانه یا به صورت ترکیبی استفاده کرد.

مواد افزودنی معمولاً بر اساس عملکردی که هرکدام انجام می دهند طبقه بندی می شوند. اینها هستند:

کاهش دهنده آب

این موارد برای کاهش مقدار مخلوط کردن آب مورد نیاز برای تولید بتن با یک نسبت خاص، کاهش نسبت آب به سیمان ، کاهش محتوای سیمان یا افزایش دامنه، مورد استفاده قرار می گیرند. آنها به طور گسترده‌ای در پروژه های بزرگتر استفاده می شوند که در آن تقویت فولاد نیز دارای اهمیت است. همچنین در بتن پیش ساخته که در محل مورد استفاده قرار می گیرد، کاهش زیاد آب مقاومت بسیار بالا و افزایش دوام بتن را فراهم می کند. مواد افزودنی کاهنده آب معمولاً حدود 5 تا 10 درصد محتوای آب مورد نیاز یک مخلوط بتن را کاهش می دهند.

شتاب دهنده مواد افزودنی

این موارد برای سرعت بخشیدن به سرعت هیدراتاسیون سیمان استفاده می شوند. مواد افزودنی تسریع کننده به ویژه برای اصلاح خصوصیات بتن در هوای سرد بسیار مفید است. کلرید کلسیم (CaCl2) ماده شیمیایی است که بیشتر در مواد افزودنی تسریع کننده به ویژه برای بتن غیر مسلح استفاده می شود.

حفره هوا

از مواد افزودنی جذب کننده هوا برای معرفی و تثبیت حباب های میکروسکوپی هوا در بتن استفاده می شود. بر اساس مواد فعال کننده سطح خاص، این مواد افزودنی باعث ایجاد حباب های ریز هوا به قطر <0.3 میلی متر در داخل خمیر سیمان می شوند. این هوا کمک می کند تا از ترک خوردگی و پوسته شدن بتن در نتیجه عمل یخ زدگی جلوگیری شود. هوا همچنین انسجام را در مخلوط افزایش می دهد، باعث کاهش میزان آب و تفکیک سنگدانه قبل از تنظیم بتن می شود.

کاهش انقباض

مواد افزودنی کاهش دهنده استفاده بالقوه در عرشه های پل، دال های کف حیاط و ساختمانهایی است که به دلیل دوام یا زیبایی باید ترک و پیچ خوردگی به حداقل برسد. بتن منقبض می شود، عمدتا به دلیل از دست دادن آب اضافی. این امر باعث ایجاد تنش های داخلی می شود که منجر به ترک خوردگی یا پیچ خوردگی می شود، خصوصاً در اسلب ها. این مواد افزودنی باعث کاهش تنش می شوند.

جلوگیری از خوردگی

بازدارنده‌های خوردگی در بتن برای سازه های پارکینگ، سازه های دریایی و پل هایی که نمک کلرید در آنها وجود دارد استفاده می شود. کلریدها می توانند باعث خوردگی آرماتورهای فولادی در بتن شوند. این مواد افزودنی سالها پس از تراشیدن بتن کار می‌کنند، و مقاومت فولاد را در برابر خوردگی افزایش می دهند تا امکان ترک خوردن و کاهش مقیاس بتن، خطر زنگ زدگی فولاد را افزایش ندهد.

فوق روان کننده

آنها بر پایه سولفونات نفتالین یا ملامین فرمالدئید، پلیمرهای وینیل یا اترهای پلی کربوکسیلات ساخته می شوند. این مواد افزودنی عملکرد بسیار بالاتری نسبت به روان‌کننده‌های معمولی دارند. آنها همچنین به عنوان روان‌کننده‌های یا کاهنده‌های آب با برد بالا (HRWR) شناخته می شوند، محتوای آب را 12 تا 30 درصد کاهش می دهند و می توانند با یک نسبت کم تا نرمال به نسبت آب به سیمان اضافه شوند تا در بتن روان کنندگی بالا ایجاد شود. بتن روان یک بتن بسیار سیال اما قابل استفاده است که می توان آن را با ویبره یا تراکم کم یا بدون آنها استفاده کرد. تأثیر Superplasticizer ها ، بسته به مارک و میزان مصرف ، فقط 30 تا 60 دقیقه طول می کشد و بعد از این زمان سریع کارایی خود را از دست می‌دهد. به این دلیل، Superplasticizer ها معمولاً در محل کار به بتن اضافه می شوند.