مواد افزودنی بتن در سال‌های اخیر بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند و هرچه شناخت دانشمندان و مهندسین از بتن و شرایط محیطی بیشتر می‌شود، تمایل آنها به استفاده از این مواد نیز رشد می‌کند. طبیعتاً استفاده از این مواد به دو فاکتور مهم بستگی دارد و استحکام بتن نیز به همین دو عامل بستگی دارد: ویژگی‌های بتن و شرایط محیطی یا آب و هوایی. با توجه به اینکه چه نوع بتنی ساخته می‌شود، مواد اولیه تشکیل دهنده آن چیست، میزان روانی و سفت بودن آن چگونه باشد و حتی میزان کارپذیری و شکل گیری آن چگونه باشد، می‌توان یک نوع خاص از مواد افزودنی بتن به کار برد.
اما شرایط محیطی و آب و هوایی نیز بر نوع مواد افزودنی بتن تأثیر می‌گذارد. به‌عنوان‌مثال، در یک هوای سرد به ضد یخ یا حتی روان کننده، در یک هوای گرم به یک کند کننده، در یک محیط مرطوب به یک ماده آب بندی بتن و مواردی از این دست نیاز خواهید داشت. بنابراین، هرچه محققین در این زمینه به سمت جلو حرکت می‌کنند، متوجه می‌شوند که وجود این مواد نه تنها بر کیفیت بتن تأثیر مستقیم دارد، بلکه در برخی موارد ضروری است و پیمانکار مجبور خواهد بود که از آن استفاده کند.
بنابراین، با توجه به این موضوع، در این مطلب به 7 دسته مختلف از مواد افزودنی بتن اشاره خواهیم کرد و نقش آنها را در بالا بردن کیفیت بتن ریزی را شرح خواهیم داد. پس با ما همراه باشید!
مواد افزودنی بتن کند گیر کننده
این دسته از مواد افزودنی بتن وظیفه کند کردن سرعت واکنش‌های شیمیایی صورت گرفته درون بتن را بر عهده دارند و باعث می‌شوند که سفت شدن بتن با سرعت کمتر از حالت معمول انجام شود. درواقع مواد کندگیرکننده با گرمای هیدراتاسیون سیمان ارتباط مستقیم دارند و به نوعی با کاهش این گرما، مانع از کامل شدن واکنش آنها می‌شوند. این مواد در ساخت روسازی بتن استفاده می‌شوند و به پیمانکار و معمار اجازه می‌دهند که با خیال راحت بتن را در جهات مختلف حرکت داده و نگران سفت شدن بتن نباشد.
مواد افزودنی بتن کندگیرکننده زمان بیشتری برای تکمیل روسازی بتن فراهم می‌کند و علاوه بر دیرتر سفت شدن بتن، از ترک برداشتن آن نیز جلوگیری می‌کند. درواقع با توجه به اینکه سرعت واکنش هیدراتاسیون سیمان افت می‌کند، سفت شدن بتن نیز دیرتر صورت گرفته و عملاً از ترک خوردگی سطح بتن جلوگیری می‌کند. این نوع از مواد افزودنی بتن در پروژه‌های زیباسازی، آب بندی بتن و ایجاد حباب هوا در بتن کاربرد دارند.
مواد افزودنی هوا زا
این نوع مواد افزودنی بتن در اثر ترکیب شدن با بتن و واکنش با مواد موجود در سیمان و آب، منجر به تولید هوا درون بتن می‌شود و مانع از یخ زدگی بتن در هوای سرد می‌شود. درواقع مواد افزودنی هوا زا باعث می‌شود که بتن تولید شده از بتن معمولی در هوای سرد کارآمدتر باشد و این نقش را به صورت جلوگیری از روان شدن بتن صورت می‌دهد. درواقع زمانی که درون یک بتن از این مواد استفاده می‌شود، به‌مرورزمان حباب‌های هوا درون آن تشکیل می‌شود که این حباب‌ها از روان شدن بتن و خروج آب سیمان جلوگیری می‌کند و درنهایت مانع از یخ زدن آن می‌شود. بنابراین می‌توان گفت که مزیت نهایی این مواد عبارت‌اند از:
- ایجاد مقاومت بالا در شرایط مرطوب و خیلی خشک
- افزایش کارایی بتن در درجه حرارت بالا
- افزایش دوام بتن در درجه حرارت بالا
حباب‌هایی که توسط مواد افزودنی بتن هوا زا ایجاد می‌شوند به عنوان نوعی بافر فیزیکی عمل می‌کنند که از بتن در برابر ترک خوردگی در هوای سرد جلوگیری می‌کند. معمولاً زمانی که آب یخ می‌زند، حجم آن افزایش یافته و منجر به ترک خوردگی بتن می‌شود که این حباب‌های هوا از ترک خوردن بتن جلوگیری می‌کنند. معمولاً به ازای هر یک درصد هوایی که توسط این مواد ایجاد می‌شود، 5 درصد مقاومت فشرده سازی بتن کاهش می‌یابد.
کاهنده‌های آب
کاهنده‌های آب یک نوع خاص از مواد افزودنی بتن هستند که باعث کاهش میل بتن به استفاده از آب می‌شوند و درنهایت به افزایش نسبت سیمان به آب منجر می‌شوند. این مواد شیمیایی طوری طراحی شده‌اند که با استفاده از درصد سیمان پایین، استحکام مناسبی در بتن ایجاد کرد. مقادیر پایین سیمان استفاده شده در بتن باعث کاهش انتشار گاز CO2 و درنهایت کاهش مصرف انرژی برای تولید بتن می‌شود. استفاده از مواد کاهنده آب بدین معنی است که بدون اینکه نسبت سیمان دستکاری شود، کیفیت بتن به وضوح افزایش می‌یابد و حتی پیمانکار می‌تواند از سیمان کمتری در سازه خود استفاده کند.
این دسته از مواد افزودنی بتن در عرشه پل‌ها، پوشش‌های بتنی با ضخامت کم و بتن‌های محل اتصالات ساختمانی کاربرد دارند. پیشرفت‌هایی که اخیراً در علم این مواد صورت گرفته است باعث شده است که حتی میزان سیمان مصرفی در برخی مواد از نصف نیز کمتر شود. معمولاً روان کننده‌های بتن در این دسته قرار می‌گیرند.
مواد افزودنی بتن شتاب دهنده
این شتاب‌دهنده‌ها یا تسریع کننده‌ها باعث می‌شوند که سرعت گیرش و سفت شدن بتن به وضوح افزایش یاد و زمان کافی برای تنظیم و تغییر بتن وجود نداشته باشد. یکی از این مواد کلرید کلسیم است که به عنوان شایع‌ترین مواد افزودنی بتن تسریع کننده استفاده می‌شود، اما هنوز هم در مورد قدرت خورندگی آن و کاهش مقاومت فولاد و میلگرد نگرانی وجود دارد. بااین‌وجود، با توجه به نقش کلرید کلسیم، می‌توان از شیوه‌هایی مانند تثبیت مناسب، پوشش مناسب و طراحی مناسب بتن از خوردگی بتن و فولاد موجود در آن جلوگیری کرد. مواد افزودنی بتن شتاب دهنده برای هوای سرد عالی هستند و معمولاً برای بتن ریزی در هوای سرد استفاده می‌شوند.
مواد افزودنی منبسط کننده
معمولاً در زمان کار با بتن و همچنین سفت شدن آن، یک نوع انقباض آهسته صورت می‌گیرد و باعث می‌شود که حجم بتن تا سفت شدن کامل کاهش یابد. مواد افزودنی بتن منبسط کننده در این حالت انتخاب خوبی هستند و همزمان با ساخت بتن به آن اضافه می‌شود و از منقبض شدن بتن در لحظه سفت شدن اولیه و همچنین به‌مرورزمان جلوگیری می‌کند. ترک خوردگی انقباضی یکی از شایع‌ترین مشکلاتی است که در جریان سفت شدن بتن رخ می‌دهد و می‌تواند تبعات سنگینی برای استحکام سازه بتنی داشته باشد. مواد افزودنی منبسط کننده ممکن است در برخی مواد کیفیت بتن را تغییر دهد و بهتر است با نظر یک مشاور یا مهندس از آنها استفاده شود.
سوپرپلاستیزرها
مواد افزودنی بتن سوپرپلاستیزر همان‌طور که از اسم آن برمی‌آید باعث می‌شود که حالت نرمی و خمیری بتن برای مدت زمان بیشتری حفظ شود و از آنها در پروژه‌های سنگین استفاده شود. این نوع مواد معمولاً در پروژه‌های با ضخامت بتن 7 تا 9 اینچ استفاده می‌شوند و به نوعی به افزایش مقاومت بتن کمک می‌کنند. مطالعات نشان می‌دهد که استفاده از این مواد به صورت مستقیم بر روی کیفیت بتن مؤثر است و استحکام بتن را بهبود می‌بخشد. سوپرپلاستیزرها برای بتن ریزی در هوای سرد ایده آل هستند و حتی می‌توان از آنها بر روی یخ نیز استفاده کرد. البته توجه داشته باشید که باید نسبت هوا در حضور این مواد باید تنظیم شود و از یک حد مشخص بیشتر و یا کمتر نشود.
مهارکننده‌های خوردگی
مواد افزودنی بتن مهارکننده خوردگی دسته خاصی هستند که در جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن آرمه بسیار مؤثر هستند و نسبت به بتن معمولی طول عمر فولاد را افزایش می‌دهند. مواد مهارکننده هزینه نگهداری یک سازه بتنی در طول عمر خود را حدود 30 تا 40 درصد کاهش می‌دهد و پیمانکار می‌تواند مطمئن باشد که ساز وی دچار خوردگی نمی‌شود. دسته دیگر از مواد مهارکننده‌ها، نیتریت کلسیم است که در طیف وسیعی از دما استفاده می‌شود و حتی می‌تواند اثر مواد شتاب‌دهنده را تصحیح کند.
مواد افزودنی بتن بسیار متفاوت هستند و هر کدام از این دسته‌ها به مواد تخصصی مختلفی تقسیم می‌شوند. از طرفی تنوع در این مواد باعث می‌شود که پیمانکار برای استفاده از آنها دچار سردرگمی شود. یکی از بهترین انتخاب‌ها برای غلبه بر این مشکل، استفاده از بتن آماده و تهیه بتن از کارخانه‌های بتن آماده است. همان‌طور که در توصیف بتن آماده ذکر شد، این محصول تحت شرایط کنترل شده و مطابق با سفارش مشتری صورت می‌گیرد و کلیه آزمایش‌های شیمیایی و فیزیکی بر روی آن صورت می‌گیرد. بنابراین، اکثر مهندسین سازه به پیمانکاران توصیه می‌کنند که اگر به استفاده از مواد افزودنی بتن نیاز دارند، به سراغ بتن آماده بروند و ریسک استفاده خودسر از این مواد را قبول نکنند.
ما در شرکت بتن آماده پاسارگاد رسالت خود می‌دانیم که انواع مواد افزودنی بتن را معرفی کنیم و تأثیر مثبت و منفی آنها را متذکر شویم. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید و مشخصات محصولات ما را از بخش محصولات مطالعه کنید.