معرفی مواد افزودنی بتن وخواص آنها
مواد افزودني بتن عبارتند از:
مواد حباب‌ساز
مواد حباب‌ساز، حبابهاي بسيار ريز هوا (به قطر متوسط 50 ميكرون) را در بتن ايجاد مي‌كنند. توليد حباب هوا در بتن، سبب بهبود كيفيت بتن تازه از نقطه نظر كاهش نسبت آب به سيمان، كارايي بهتر، جلوگيري از جدا شدن مواد و رو زدن شيره بتن مي‌گردد و سبب پايداري بتن سخت شده در برابر يخزدگي و مواد يخ‌زدا نيز مي‌شود. وجود حباب هوا تأثير چنداني بر كاهش مقاومت فشاري بتن ندارد، بلكه گاهي .......
معرفی مواد افزودنی بتن وخواص آنها
مواد افزودني بتن عبارتند از:
مواد حباب‌ساز
مواد حباب‌ساز، حبابهاي بسيار ريز هوا (به قطر متوسط 50 ميكرون) را در بتن ايجاد مي‌كنند. توليد حباب هوا در بتن، سبب بهبود كيفيت بتن تازه از نقطه نظر كاهش نسبت آب به سيمان، كارايي بهتر، جلوگيري از جدا شدن مواد و رو زدن شيره بتن مي‌گردد و سبب پايداري بتن سخت شده در برابر يخزدگي و مواد يخ‌زدا نيز مي‌شود. وجود حباب هوا تأثير چنداني بر كاهش مقاومت فشاري بتن ندارد، بلكه گاهي اوقات به علت كاهش نسبت آب به سيمان، در مجموع موجب افزايش مقاومت آن نيز مي‌گردد. بتن با حباب هوا نفوذ ناپذيرتر از بتن معمولي است و از اين رو مقاومت آن در برابر سولفاتها بيشتر خواهد بود.
عمده‌ترين مواد حباب‌ساز (كف‌زا) عبارتند از: صمغهاي طبيعي چوب، چربيهاي حيواني يا نباتي و اسيدهاي چرب آنها، صابونها و مواد پاك كننده[1]. پايدار ماندن كف، از خواص ضروري آنست و در غير اين صورت حبابها در اثر وزن بتن خواهند تركيد. از اين رو علاوه بر مواد كف‌زا مواد پايدار كننده[2] حباب نيز افزوده مي‌شود. معمولاً حجم حباب هواي وارده در بتن از (4%) تا (8%) است. در موقع لرزاندن، مقداري از حبابهاي هوا از بتن خارج مي‌شوند كه در صورت لزوم با افزودن ميزان مواد حباب‌ساز اين كمبود را جبران مي‌كنند.
مواد كاهنده آب براي كاهش مقدار آب اختلاط مورد نياز در توليد بتن با رواني معين يا افزايش رواني بتن براي مقدار معيني آب به كار مي‌روند. بسياري از مواد كاهش دهنده آب مي‌توانند باعث تأخير در گيرش بتن شوند و برخي از آنها ممكن است تسريع كننده گيرش باشند و گروهي توليد حباب هوا نيز بنمايند. مواد كاهنده آب با مقدار سيمان و اسلامپ ثابت، باعث افزايش مقاومت بتن با كاهش در بروز خطر آب انداختن يا رو زده شدن بتن و جداشدگي اجزا و كاهش نفوذپذيري بتن مي‌گردند. مواد كاهنده آب، اغلب از اسيدهاي ليگنوسولفينيك[3] يا اسيدهاي هيدروكسي كربوكسيليك[4] و نمكهاي آنها ساخته مي‌شوند.
مواد كندگير كننده
مواد افزودني كندگير كننده براي كاهش تأثير هواي گرم بر گيرش بتن، گاهي اوقات براي طولاني كردن زمان گيرش در كارهاي حجيم مانند سدهاي بزرگ بتني يا پمپ كردن بتن در فواصل زياد يا حمل بتن آماده در مسافتهاي دور به كار مي‌روند. مصرف اين مواد معمولاً موجب كاهش مقاومت اوليه بتن مي‌شود. اغلب كندگير كننده‌ها، روان كننده يا عامل كاهنده آب بتن نيز هستند. در برخي از آنها حباب هوا نيز ايجاد مي‌شود. معمول‌ترين كندگير كننده‌ها سولفات كلسيم است كه براي تنظيم زمان گيرش سيمان در موقع آسياب كردن كلينگر به آن اضافه مي‌شود. شكر به مقدار حدود (1/0%) وزن سيمان اثر كمي در كندگير كردن دارد و هنگامي كه مقدار آن به (2/0%) برسد، ممكن است گيرش نهايي را تا 72 ساعت نيز تأخير اندازد. پودر شير كم چربي، انواع نشاسته كلرورهاي آمونيوم و آهن، اكسي كلرورها، برات و تارتارات كلسيم و بي‌كربناتهاي قليايي گيرش سيمان را به تأخير مي‌اندازند.
مواد تسريع كننده (تندگير كننده)
مواد تسريع كننده به منظور تسريع در گيرش، سخت شدن و كسب مقاومت زودهنگام به كار مي‌روند. كلرور كلسيم از متداول‌ترين مواد تسريع كننده است، ولي اثر چنداني در پايين آوردن درجه حرارت يخ زدن بتن ندارد. قبل از مصرف، بايد آن را در آب حل كرده و سپس به آب اختلاط بتن اضافه نمود. زيرا در صورت افزودن آن به صورت خشك، تكه‌هاي حل نشده در مخلوط ممكن است سبب بيرون پريدگي بتن سخت شده و ايجاد لكه‌هاي سياه روي سطح بتن شود. مقدار كلرور كلسيم هيچ گاه نبايد از (2%) وزن سيمان در بتن غير مسلح تجاوز كند، چون سبب سفت شدن سريع و ازدياد جمع‌شدگي ناشي از خشك شدن بتن مي‌شود. مصرف آن به خاطر وجود يون كلر، در بتن مسلح و قطعات بتني كه در آن تكه‌هاي آلومينيومي يا فولادي كار گذارده شده، يا احتمال بروز واكنشهاي قليايي در مواد سنگي آن موجود باشد و يا در معرض آب يا خاك سولفاته قرار گيرد، ممنوع است.
درصدهاي معيني از سولفاتهاي سديم و پتاسيم و هيدراكسيدهاي سديم و پتاسيم در تندگير كردن بتن مؤثرند. مواد مضافي بر مبناي فرماتهاي كلسيم و سديم نيز ساخته شده‌اند كه خورندگي آنها كمتر است. گاهي اوقات فرمات كلسيم با مواد بازدارنده خوردگي مانند نيتراتها، بنزواتها و كرماتها مخلوط مي‌شود. نيترات كلسيم و چند تركيب ديگر نيز به عنوان تسريع كننده پيشنهاد شده‌اند. به طور كلي افزودن مواد تندگير كننده، بيشتر براي فصول سرد و برداشتن قالب قبل از موعد است. اصولاً طرح اختلاط صحيح بتن، گرم كردن آب و سنگدانه‌هاي آن وعایقكاري حرارتي قالبها به مصرف مواد تسريع كننده ارجحيت دارد.
مواد پوزولاني
مواد پوزولاني، مواد سيليسي يا سيليسي و آلومينيومي رآكتيوي هستند كه هرگاه به خوبي آسياب شوند و به صورت ذرات ريزي به نرمي سيمان درآيند، خود به خود با آب تركيب نمي‌شوند، ولي در مجاورت موادي نظير هيدرواكسيد كلسيم، سولفات كلسيم و سيمان پرتلند در دماي عادي فعال شده و با آب تركيباتي شبيه سيمان به وجود مي‌آورند كه خاصيت چسبانندگي دارد. چرتهاي اپاليني[5] شيل‌ها[6] توفها[7] پاميستي‌ها[8] خاك دياتومه[9] داراي اين خاصيت هستند. مواد پوزولاني مصنوعي نيز وجود دارند. سرباره كوره آهنگدازي[10]، خاكستر زغال سنگ نرم شده[11] خاكستر نرم[12] دوده سيليس[13] از اين جمله‌اند.
مواد پوزولاني باعث كم كردن حرارت آبگيري سيمان، آب‌بندي نسبي بتن، كاهش واكنش قليايي سنگدانه‌ها و حمله سولفاتها در بتن مي‌شود. مواد پوزولاني را مي‌توان جانشين بخشي از كلينكر در سيمان كرد. در اين صورت كاهش در مقاومت اوليه و 28 روزه بتن رخ مي‌دهد، ولي مقاومت در عمرهاي بيشتر، افزايش يافته و نه تنها كمبود مقاومت جبران مي‌گردد، بلكه گاهي اوقات افزايش نيز مي‌يابد.
مواد روان ساز يا خميري كننده
گاهي اوقات به علت شكل نامناسب دانه‌هاي سنگي، نامناسب بودن دانه‌بندي يا اشكال در انتخاب نسبتها‌ي اختلاط، مخلوط بتن تازه خشن است. در اين شرايط ممكن است، بهبود كارايي مورد نياز باشد، به ويژه در حالتي كه پرداخت سطوح بتني با ماله مورد نظر است. كارايي بهبود يافته ممكن است در بتن‌ريزي قطعات با ميلگرد زياد، پمپ كردن بتن و بتن‌ريزي توسط لوله نيز مورد استفاده قرار گيرد. بيشتر اوقات افزايش عيار سيمان يا دانه‌هاي ريز، كارايي مورد نياز را تأمين مي‌كند. بهترين ماده روانساز، حباب هوا است و به ويژه در بهبود كارايي مخلوطهاي كم سيمان خشن مؤثر است. چون حبابهاي هوا همانند لغزان‌ساز عمل مي‌كنند.
در مخلوطهايي كه مصالح رد شده از الكهاي با چشمه 300 و 150 ميكروني آنها كم است، براي بهبود كارايي، افزودن مواد نرم شده پوزولاني يا بي‌اثر (شيميايي) متداول است.
روان كننده‌هاي ممتاز[14]
اين مواد گونه جديدي از مواد افزودني روان كننده و كاهش دهنده آب مي‌باشند كه داراي اثر روان كنندگي بيشتري هستند، به لحاظ شيميايي مواد تغليظ شده فرم‌آلدئيد ملامين[15] مي‌باشند كه تأثير زيادي در پخش ذرات سيمان داشته و معمولاً قدري كندگير كننده نيز هستند.
روان كننده‌هاي ممتاز در بتن‌ريزي مقاطع پر آرماتور، نقاط غير قابل دسترس، دال كفها يا راهها مصرف مي‌شوند، بدون اينكه نياز به مرتعش كردن داشته باشند. مصرف ديگر روان كننده‌هاي ممتاز در توليد بتن با كارايي عادي، ولي با مقاومت بسيار زياد به جهت كاهش قابل ملاحظه در نسبت آب به سيمان مي‌باشد. براي دستيابي به كارايي معين، ممكن است روان كننده‌هاي ممتاز تا (35%) از ميزان آب بتن بكاهند و مقاومت 24 ساعته بتن را (50%) تا (75%) بالا برند.
مواد آب‌بند كننده[16]
در بسياري از مواقع به ويژه هنگامي كه بتن در معرض فشار آب قرار گيرد، غير قابل نفوذ بودن آن مطرح مي‌شود. آب‌بند بودن بتن با مقدار سيمان و آب اختلاط و مدت عمل آوردن آن در شرايط مطلوب و مساعد ارتباط دارد. بتنهاي با اسلامپ كم و نسبت آب به سيمان كمتر از 49/0، چنانچه به نحو مناسبي ساخته و عمل آورده شوند، تقريباً آب‌بند هستند. موادي كه براي آب‌بندي مصرف مي‌شوند، معمولاً مواد ضد رطوبت (شامل اسيد اولئيك، اسيد استآريك يا پنتاكلروفيل) و پوزولونها هستند. در صورت توليد سيمان آب‌بند كننده مي‌توان از آن به جاي سيمان پرتلند معمولي در آب‌بند كردن بتن استفاده نمود.
مواد افزودني متفرقه
مواد افزودني ديگري نيز وجود دارند كه اهم آنها عبارتند از:
ـ مواد كمكي دوغاب‌ريزي و ترزيق سيمان
ـ مواد توليد كننده گاز به منظور توليد بتن گازي، معمول‌ترين اين مواد پودر روي يا آلومينيوم است.
ـ مواد زبر كننده سطوح بتن به منظور جلوگيري از لغزش اجسام بر روي كفها.
ـ مواد رنگي كه به سيمان سفيد يا پرتلند براي توليد بتن رنگي افزوده مي‌شوند.
ـ تركيبات عمل آورنده كه براي جلوگيري از تبخير آب از سطوح بتني در شرايط گرم و وزش باد، بر روي بتن پاشيده مي‌شوند.
ـ مواد ديرگير كننده سطوح بتني، به منظور شستشوي خمير آنها و نمايان شدن دانه‌هاي سنگ، كه ممكن است روي قالب پاشيده يا ماليده يا به صورت ورقه‌هاي پيش‌ساخته بر روي قالب چسبانده شوند.
ـ امولسيونهاي مواد پلاستيكي (به طور مثال پلي وينيلها) كه براي روكشهاي سطوح كف يا انجام تعميرات و لكه‌گيري مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
ـ مواد پيوندساز به منظور پيوند بهتر بتن كهنه و تازه كه بيشتر از مواد پليمري هستند.
ـ پليمرهاي ويژه كه براي توليد بتنهاي پليمري مخصوص مصرف مي‌شوند.
ـ ساير مواد گوناگون
منبع:
Civil engineering in East structure
[1]. Detergents
[2]. Stabilizer
[3]. Lignosulphinic Acids
[4]. Hydroxylated Carboxylic Acids
[5]. Opaline Cherts
[6]. Shales
[7]. Tuffs
[8]. Pumicites
[9]. Diatomaceous Earth
[10]. Blast Furnace Slag
[11]. Pulverized Fuel Ash = PFA
[12]. Fly Ash
[13]. Silica Fume - SF
[14]. Super Plastisizers
[15]. Condensation Product Melamin Formaldehyde
[16]. Water Proofer
0 نظرات:
ارسال یک نظر