انواع افزودنی های بتن

05 دی 1400 | مهندس صدف برخوردار

افزودنی چیست؟

افزودنی یک ماده ویژه است که به منظور بهبود خواص بتن تازه در شرایط آب و هوایی مختلف، حین عمل اختلاط به آن افزوده می شود؛ در واقع افزودنی هر ماده ای غیر از مواد اصلی تشکیل دهنده بتن شامل سنگدانه، سیمان، ماسه و آب است که به آن افزوده می شود.

افزودنی ها باعث کاهش هزینه های ساخت و بهبود خواص بتن حین اختلاط، حمل و نقل، بتن ریزی و عمل آوری می شوند.

اهداف اصلی از اضافه کردن افزودن به بتن:

1- افزایش یا کاهش زمان گیرش مخلوط بتنی تازه

2- افزایش اسلامپ بتن 

3- افزایش دوام و مقاومت بتن

4- کاهش حرارت هیدراتاسیون

5- جلوگیری از جداشدگی سنگدانه و آب انداختگی بتن

6-کاهش نفوذ پذیری بتن

7-کسب سایر مشخصات مطلوب

انواع افزودنی:

1- افزودنی های کاهنده آب

2- افزودنی های با پایه پوزولانی یا معدنی

3- افزودنی های حباب زا

4- افزودنی های حباب زدا

5- افزودنی های کندگیر کننده

6- افزودنی های زودگیر کننده

7- افزودنی ضد فرسایش

8- افزودنی های ضد رطوبت

9-  افزودنی های ضد قارچ یا ضد میکروب

10- افزودنی های چسباننده

11- افزودنی  های ضد خوردگی

12- افزودنی های رنگ بتن

1- افزودنی های کاهنده آب

این قبیل افزودنی ها با کاهش  آب بکار رفته در مخلوط بتنی به میزان 10-5 درصد میزان اسلامپ بتن را کاهش داده و در نتیجه نسبت آب به سیمان را تقلیل می دهند.  کاهش میزان آب باعث¬کاهش مقاومت بتن بدون نیاز به افزودن سیمان بیشتر می شود. رشد چشمگیر تکنولوژی در سالهای اخیر منجر به ابدای افزودنی های میان رده شده که آب موجود در بتن را به میزان حداقل %8 کاهش داده، قادر به حفظ ثبات مخلوط در طیف گسترده  تری از درجه حرارت بوده و افزون بر این زمان گیرش بتن را به مراتب بهتر از افزودنی  های معمولی تنظیم می کنند.

2- افزودنی های با پایه پوزولانی یا معدنی

مواد پوزولانی در واقع همان مواد سیلیسی یا آلومینیومی هستند که به تنهایی خواص سیمانی ندارند ولی این مواد ریز به هنگام حضور رطوبت با کلسیم هیدروکسید حاصله از هیدارتاسیون سیمان در دمای معمولی ، واکنش شیمیایی داده و ترکیباتی پیچیده شامل سیلیس، کلسیم و آب تشکیل می دهند که دارای مشخصات سیمانی می باشد. کلسیم هیدروکسید یک ماده محلول در آب می باشد که به هنگام واکنش با مواد پوزولانی به یک ماده سیمانی غیر محلول در آب تبدیل می شود. انواع مواد افزودنی پوزولانی یا معدنی بکار رفته در بتن شامل خاکستربادی، فوم سیلیس، خاکستر پوسته برنج، متاکائولین و سرباره کوره دانه بندی شده می باشد.

اگر بتن در حالت پلاستیک باشد افزودنی های با پایه پوزولانی یا معدنی  باعث اصلاح طرح اختلاط و زمان گیرش ، تنظیم نسبت آب به سیمان و بطور کلی مشخصاتی همچون اسلامپ و چسبندگی بتن می شود.

در صورتیکه بتن در حال سخت شدن باشد، اضافه کردن این افزودنی ها سبب افزایش مقاومت نهایی بتن، کاهش نفوذ پذیری، افزایش دوام، افزایش مقاومت در برابر حملات سولفاته و شیمیایی، مقاومت در برابر یخ زدگی و کاهش انقباض حرارتی می گردد.

3- افزودنی های حباب زا

افزودنی های حباب زا شامل رزین های کلوفون، سولفونات های قلیایی، سولفونات  های الکلی آلیفاتیک، نمک پروتئیتی و سولفونات های نفتی می باشند که در بین آنها رزین های کلوفون بیشترین کاربرد را دارد.

این افزودنی ها با وارد کردن حباب های کوچک نزدیک به هم بصورت پیوسته حین پروسه اختلاط، باعث افزایش اسلامپ بتن، مقاومت در برابر یخ زدگی، جلوگیری از جداشدگی سنگدانه های بتن و نفوذ ناپذیری می شود، اما مقاومت آنرا کاهش می دهد؛ بطوریکه که اگر افزایش هوا در بتن به میزان %1 باشد، مقاومت فشاری آن %(6-4) کاهش پیدا می کند.

4- افزودنی های حباب زدا

افزودنی های حباب زا باعث خروج حباب های داخل بتن و در نتیجه کاهش هوای داخل بتن شده و از این طریق مقاومت بتن را افزایش می دهند.

پرکاربرد ترین افزودنی حباب زا تری بوتیل فسفات بوده و بعد از آن دی بوتیل فسفات، الکل  های نامحلول در آب، استرهای نامحلول کربنیک اسید و بوریک اسید و سیلیکون ها به عنوان افزودنی حباب زا در بتن بکار می روند.

5- افزودنی های کندگیر کننده

از افزودنی های کندگیر کننده جهت کاهش زمان گیرش بتن استفاده می شود. این افزودنی ها متشکل از مواد ارگانیک مانند کلسیم، سدیم، آمونیم، نمک های اسیدهای لیگنوسولفونیک، اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک و کربوهیدارت ها و مواد غیر ارگانیک همانند اکسیدهای سرب و روی، فسفات ها، نمک های منیزیم، فلورات ها و برات ها می باشد. استفاده از اسیدهای لیگنو سولوفونیک و هیدروکسی کربوکسیلیک، زمان گیرش اولیه بتن را حداقل 1 ساعت کاهش داده و همین اسیدها اگر در دماهای 38-18 درجه سانتی گراد به مخلوط بتنی اضافه گردند، زمان گیرش اولیه را به میزان حداکثر 3 ساعت کاهش می دهند.

بطور کلی استفاده از افزودنی های کندگیر کننده منجر به سهولت بتن ریزی های سخت، بهبود وضعیت ظاهری سطح نهایی، تعدیل اثر چشمگیر دمای بالا حین گیرش اولیه و جلوگیری از شکل گیری درزهای سرد می شود.

6- افزودنی های زودگیر کننده

افزودنی های زودگیر کننده با افزایش واکنش پذیری سیمان و آب، باعث افزایش نرخ هیدراسیون و در نتیجه کاهش زمان گیرش و کسب مقاومت اولیه در زمانی به مراتب زودتر می شوند. کلسیم کلرید بهترین افزودنی زودگیر کننده می باشد، اما از آنجا که باعث خوردگی شدید میلگرد  های مسلح کننده بتن می شود، گزینه مناسبی برای استفاده در بتن نیست؛ در عوض نمک های غیر ارگانیک نیترات (برای تنظیم زمان گیرش) و تیوسیانات (برای سخت شدگی)، علی رغم آنکه به اندازه کلسیم کلرید موثر نیستند، گزینه های بهتری جهت استفاده در بتن هستند.

7- افزودنی ضد فرسایش

افزودنی های ضد فرسایش بیشتر برای سازه های بتنی که بطور مستقیم در معرض آب قرار دارند، بکار می رود و باعث افزایش چشمگیر مقاومت بتن در برابر سایش، جلوگیری از نفوذ آب پیرامونی به مخلوط بتنی و کاهش جداشدگی سنگدانه ها در محیط کاملاً سیال که در آن نسبت آب به سیمان بسیار بالاست می شود.

8- افزودنی های ضد رطوبت

افزودنی های ضد رطوبت مانع از نفوذ رطوبت به داخل بتن شده، باعث افزایش دوام و کاهش آب انداختگی و انقباض ناشی از خشک شدگی مخلوط بتنی می شوند، اما تأثیری روی زمان گیرش و مقاومت فشاری بتن ندارند. این افزودنی ها به شکل پودری، خمیری یا مایع وجود دارند. مواد اصلی تشکیل دهنده این افزودنی ها عبارت اند از: روغن های گیاهی، سیلیکات نوشابه، آلومینیوم و سولفات روی.

9-  افزودنی های ضد قارچ یا ضد میکروب

به منظور جلوگیری از رشد قارچ ها و باکتری ها بهتر است از افزودنی هایی استفاده شود که دارای خواص ضدباکتریایی و قارچ کشی هستند.

استفاده از این افزودنی ها در محدوده (1-0.1) درصد وزن سیمان از رشد قارچ ها و باکتری ها جلوگیری می کند. فنول های پلی هالوژنه، امولوسیون دیلدیرین و ترکیبات مس از جمله افزودنی های ضد میکروبی به حساب می آیند.

10- افزودنی های چسباننده

بطور کلی اگر بتن تازه روی سطح بتن کهنه ریخته شود، به علت چسبندگی ضعیف بین سطح قدیمی و جدید، احتمال جداشدگی و گسیختگی بتن جدید از روی سطح بتن قدیم وجود دارد. به منظور ایجاد پیوستگی و چسبندگی بهتر بین سطح جدید و قدیم، افزودنی های چسباننده درست قبل از بتن ریزی به سیمان یا ملات گروت اضافه می شوند. 

علاوه بر این ، افزودنی های چسباننده مخلوط بتنی را الاستیک و تیکسوتروپیک کرده و از آن در برابر آب و یخ زدگی در چرخه های ذوب و انجماد محافظت می کند.

11- افزودنی  های ضد خوردگی

این افزودنی ها مانع از خوردگی فولاد موجود دربتن هنگام قرارگرفتن بتن در معرض محیط های کلریدی می شوند. افزودنی های کلریدی هزینه های نگهداری را کاهش می دهند اما تأثیر چندانی روی مقاومت اولیه یا نهایی بتن نمی گذارند. از جمله افزودنی های ضد خوردگی می توان به سدیم بنزوئات، سدیم نیترات و سدیم نیتریت اشاره نمود.

12- افزودنی های رنگ بتن

افزودنی های رنگی در واقع پیگمنت هایی هستند که باعث رنگی شدن بتن می شوند. این افزودنی ها نباید روی مقاومت بتن تأثیر سوء بگذارند.

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .