انواع افزودنی های بتن

افزودنی های بتن در انواع مختلفی هستند که مورد استفاده قرار میگیرند. به طور کلی افزونی های بتن به موارد زیر تقسیم می شوند.

۱. افزودنی های کاهنده آب

افزودنی های کاهنده آب، نام آن به خودی خود معرف آن است که از آن ها برای به حداقل رساندن میزان نیاز آب در مخلوط بتنی استفاده می شود. روانی خاصیت مهم بتن است که با افزودن آب بهبود می یابد اما در صورت اضافه شدن آب بیش ازحد موردنیاز، مقاومت و دوام بتن تحت تأثیر قرار می گیرد.

علاوه برافزایش روانی همچنین مقاومت بتن را ارتقا می دهد و پیوند خوبی بین بتن و فولاد ایجاد می کند، از ترک خوردگی، جدا شدن دانه ها، کرمو شدن، در رفتن شیره بتن و … جلوگیری می کند.

افزودنی های کاهنده آب به عنوان روان کننده نیز شناخته می شوند و به سه نوع به نام های روان کننده، روان کننده متوسط و فوق روان کننده دسته بندی می شوند. روان کننده معمولی مصرف آب را تا ۱۰ درصد، روان کننده متوسط تا ۱۵ درصد و فوق روان کننده ها مصرف آب را تا ۳۰ درصد کاهش می دهند.

لیگنوسولفونات های کلسیم، سدیم و آمونیوم روان کننده هایی هستند که به طور رایج مورداستفاده قرار می گیرند. برخی از فوق روان کننده های نسل جدید عبارت اند از آکریلیک های پلیمری، پلی کربوکسیلات، مولتی کربوویلاتتر ها و … .

۲. افزودنی های کاهش گیرایی بتن

افزودنی های کاهش گیرایی بتن نرخ هیدراتاسیون سیمان در مرحله ابتدایی آن را کند کرده و زمان گیرایی اولیه بتن را افزایش می دهد. به این ها کند کننده نیز گفته می شود و مخصوصاً در نواحی با دمای بالا که سرعت گیرایی بتن بالا است مورداستفاده قرار می گیرد.

گیرایی سریع در برخی موارد ممکن است منجر به ناپیوستگی در ساختار و پیوند ضعیف بین سطوح شود و فضاهای خالی غیرضروری در بتن ایجاد کند و … . کند کننده ها برای مشکلاتی از این قبیل مفید هستند.

افزودنی کند کننده رایج کلسیم سولفات یا گچ است. نشاسته، فرآورده های سلولزی، شکر معمولی، نمک های اسیدی از دیگر کند کننده ها هستند. اکثر افزودنی های کاهنده آب به عنوان کند کننده نیز عمل می کنند و تحت عنوان روان کننده های کند کننده نامیده می شوند.

۳. افزودنی های افزایش گیرایی بتن

افزودنی های افزایش گیرایی بتن برای کاهش زمان گیرایی اولیه بتن استفاده می شوند. آن ها فرآیند مرحله اولیه سخت شدن بتن را تسریع می کنند ازاین رو به آن ها شتاب دهنده نیز گفته می شود. این شتاب دهنده ها همچنین با افزایش سرعت هیدراتاسیون، مقاومت بتن در مراحل اولیه آن را بهبود می بخشند.

سخت شدن زودتر بتن در وضعیت های متعددی مانند باز کردن سریع قالب ها، دوره کمتر عمل آوری، تعمیرات اضطراری، ساخت وساز در مناطق با دمای پایین و … مفید است.

برخی از افزودنی های شتاب دهنده عبارت اند از تری اتانولامین، کلسیم فرمات، فوم سیلیکا، کلسیم کلرید، ژل سیلیکای ریز تقسیم بندی شده و … . کلسیم کلرید شتاب دهنده ارزان و رایج مورداستفاده است.

۴. افزودنی هوادهی بتن

افزودنی های هوادهی یکی از مهم ترین اختراعات در فناوری بتن است. کارکرد اصلی آن ها افزایش دوام بتن در شرایط انجماد و ذوب است. با افزودن به مخلوط بتن، این مواد افزودنی میلیون ها حباب هوای مجزا را در سراسر مخلوط تشکیل می دهند و باعث بهبود خواص بتن می شوند.

هوادهی در بتن باعث بهبود کارایی بتن، جلوگیری از جدا شدن سنگ دانه ها و در رفتن شیره بتن، کاهش وزن واحد و مدول الاستیسیته بتن، بهبود مقاومت شیمیایی بتن و کاهش مقاومت سیمان یا شن و ماسه یا آب در بتن و … می شود.

بیشتر ترکیبات مورداستفاده در هوادهی عبارت اند از رزین وینسول، دارکس، تیپول، چیکول و … . 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.

۵. افزودنی های پوزولانی

از افزودنی های پوزولانی برای تهیه مخلوط بتن متراکم استفاده می شود که مناسب برای سازه های نگهدارنده آب مانند سدها، مخازن و غیره است. آن ها همچنین گرمای حاصل از هیدراتاسیون و انقباض حرارتی را کاهش می دهند.

بهترین مصالح پوزولانی در مقادیر بهینه بهترین نتیجه را به دست می دهند و خطرات زیادی مانند واکنش سنگ دانه های قلیایی، فرونشست، سولفاته شدن و … را کاهش می دهد یا از آن ها جلوگیری می کند.

مواد پوزولانی که به عنوان افزودنی استفاده می شوند طبیعی یا مصنوعی هستند. مواد پوزولانی که به طور طبیعی وجود دارند شامل خاک رس، شیل، تاف آتشفشانی، پومسیت و … هستند و پوزولآن های مصنوعی موجود شامل خاکستر بادی، فوم سیلیس، سرباره کوره انفجار، خاکستر پوسته برنج، سورخی و … هستند.

۶. افزودنی های ضد رطوبت

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

ترکیبات ضد رطوبت به شکل مایع، پودر، خمیر و غیره در دسترس هستند. مواد تشکیل دهنده اصلی این ترکیبات عبارت اند از سولفات آلومینیوم، کلرید آلومینیوم، سولفات روی، کلسیم کلرید، سیلیکات سودا و … که فیلترهای متخلخل شیمیایی هستند.

۷. افزودنی های تشکیل گاز

پودر آلومینیوم، کربن فعال شده، پراکسید هیدروژن معمولاً از افزودنی های تشکیل گازی هستند که عموماً مورداستفاده قرار می گیرند. هنگامی که مواد افزودنی تشکیل گاز افزوده می شوند، با هیدروکسید حاصل از هیدراتاسیون سیمان واکنش نشان می دهند و حباب های دقیقه ای از گاز هیدروژن موجود در بتن شکل می دهند.

دامنه تشکیل حباب در بتن بستگی به عوامل زیادی ازجمله مقدار افزودنی، ترکیب شیمیایی سیمان، دما، ریزدانه بودن و … دارد. حباب های تشکیل شده به بتن در مقابله با نشست و در رفتن شیره بتن کمک می کند.

از افزودنی های تشکیل دهنده گاز برای تهیه بتن سبک نیز استفاده می شود. برای هدف مقاومت در برابر در رفتن شیره بتن از مقادیر کمی افزودنی های تشکیل دهنده گاز که عموماً بین ۵/۰ تا ۲ درصد وزن سیمان است استفاده می شود؛ اما برای ساختن بتن سبک به طورکلی مقدار ۱۰۰ گرم در هر کیسه سیمان توصیه می شود.

۸. افزودنی های تخلیه هوا

افزودنی های تخلیه هوا برای از بین بردن هوای اضافی حفره های بتن استفاده می شود. بعضی اوقات ممکن است سنگ دانه ها گاز را به داخل بتن رها سازند و هوای فرورفته بیش ازحد موردنیاز باشد، بنابراین این نوع مواد افزودنی مفید است. برخی از رایج ترین افزودنی های تخلیه هوا عبارت اند از تری بوتیل فسفات، سیلیکون ها، الکل های غیر محلول در آب و … .

۹. افزودنی های ضد انبساط سنگ دانه های قلیایی

انبساط سنگ دانه های قلیایی در بتن با واکنش قلیایی سیمان با سیلیس موجود در سنگ دانه ها اتفاق می-افتد. این عمل یک ماده ژل مانند را تشکیل می دهد و باعث انبساط حجمی بتن می شود که منجر به ترک خوردگی و تجزیه می شود.

استفاده از افزودنی های پوزولانی مانع از واکنش قلیایی سنگ دانه های می شود و در برخی موارد مواد افزودنی هوادهی نیز مفید است. به طورکلی مواد افزودنی برای کاهش خطر واکنش قلیایی سنگ دانه ها، نمک پودر آلومینیوم و لیتیوم هستند.

۱۰. افزودنی های ضد آب بردگی

مواد افزودنی ضد آب بردگی در بتن مخصوصاً برای سازه بتنی در زیرآب استفاده می شود. این ماده باعث می شود مخلوط بتنی در اثر فشار آب شسته نشود. این ماده چسبندگی بتن را بهبود می بخشد. این نوع افزودنی ها از لاستیک های طبیعی یا مصنوعی، تیکنر های سلولزی و … آماده می شوند.

۱۱. افزودنی های دوغاب ریزی

مواد افزودنی دوغاب ریزی به دوغاب اضافه می شوند تا با توجه به نیاز دوغاب، خاصیت آن را بهبود بخشند. بعضی اوقات، نیاز به ریختن سریع وجود دارد و بعضی اوقات نیاز است که دوغاب به کندی در درز ها و ترک ها نفوذ کند.

ازاین رو، افزودنی های مختلفی به عنوان افزودنی های دوغاب ریزی بر اساس وضعیت استفاده می شوند. زمانی که نیاز به دوغاب ریزی سریع باشد، شتاب دهنده هایی مانند کلسیم کلرید، تری اتانول آمین و غیره به عنوان افزودنی های دوغاب ریزی مورداستفاده قرار می گیرند. به همین ترتیب از کند کننده هایی مانند اسید مخاطی، گچ و … برای کند کردن زمان گیرایی دوغاب استفاده می شود. افزودنی های تشکیل گاز مانند پودر آلومینیوم برای مقابله با نشست فونداسیون به دوغاب اضافه می گردد.

۱۲. افزودنی های ضدخوردگی

خوردگی فولاد در سازه بتن مسلح معمول است و در هنگام قرار گرفتن در معرض آب نمک، دودهای صنعتی، کلریدها و غیره بسیار شدید است. برای جلوگیری یا کند شدن روند خوردگی از مواد افزودنی ضدخوردگی استفاده می شود. برخی از افزودنی های ضدخوردگی مورداستفاده در بتن مسلح عبارت اند از: بنزوات سدیم، نیترات سدیم، نیترات سدیم و … .

۱۳. افزودنی های پیونددهنده

مواد افزودنی پیونددهنده برای ایجاد پیوند بین سطوح بتنی قدیمی و تازه استفاده می شوند. به طورکلی، 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 پیوند، مواد افزودنی پیونددهنده به سیمان یا ملات اضافه می شود که درست قبل از ریختن بتن تازه روی سطح بتن اعمال می شود. این نوع مواد افزودنی برای پوشش های روسازی، روکش روی سقف، تعمیرات و … استفاده می شوند. مواد افزودنی پیونددهنده امولسیون آب هستند و از لاستیک طبیعی، لاستیک مصنوعی، پلیمرهایی مانند پلی وینیل کلرید، پلی وینیل استات و … ساخته می شوند.

۱۴. افزودنی های ضد قارچ، میکروب و حشره

برای جلوگیری از رشد باکتری ها، میکروب ها و قارچ ها روی سازه های بتنی سخت، توصیه می شود که مخلوط دارای خاصیت قارچ کش، میکروب کش و حشره کش باشد. این خصوصیات را می توان با افزودن افزودنی هایی مانند فنل های پلی الی ژن، ترکیبات مس و امولسیون های دیزلنر و … ایجاد کرد.

۱۵. افزودنی های رنگی

مواد افزودنی رنگی رنگ دانه هایی هستند که در بتن تمام شده رنگ ایجاد می کنند. مواد افزودنی مورداستفاده برای تولید رنگ نباید در مقاومت بتن تأثیر بگذارد. به طورکلی مواد افزودنی رنگی در آسیاب توپی به سیمان اضافه می شود، سپس می توان سیمان رنگی به دست آورد که می تواند برای ساخت بتن رنگی مورداستفاده قرار گیرد. برخی از ترکیبات رنگی و رنگ های حاصل از آن ها در زیر آورده شده است.

درصورتی که در حوزه صنعت ساختمان فعالیت می نمایید، پیشنهاد می شود با بانک اطلاعات ساختمان های در حال ساخت پرشین سازه آشنا شوید.