افزودنی‌های شیمیایی بتن چیست؟

به گزارش اخبار ساختمان، امروزه با افزایش دانش تکنولوژی بتن و به‌منظور دستیابی به بتنی با ویژگی‌های خاص (افزایش مقاومت، کارایی، دوام و ...) استفاده از افزودنی‌های بتن بسیار متداول شده است. به شکلی که یک جزء ثابت و جدانشدنی در طرح‌های اختلاط محسوب می‌شود و استفاده روزافزون از آن مؤید این مطلب است. گزارش سال ۱۳۹۶ وزارت صمت، آمار ظرفیت سالانه تولید واحدهای فعال تولیدکننده افزودنی‌های بتن را بالغ‌بر ۳۷۶ هزار تن ارائه می‌کند که نشان از استفاده بالای افزودنی‌های بتن در تولید بتن در کشور دارد.

افزودنی‌های شیمیایی بتن چیست؟

افزودنی شیمیایی به هر نوع ترکیب شیمیایی که جهت بهبود خواص بتن تازه یا سخت شده به ترکیب بتن اضافه ‌می‌گردد، اطلاق می‌شود. همچنین طبق تعریف آیین‌نامه ACI ۱۱۶R (ویرایش ۲۰۰۰) مواد افزودنی به موادی گفته می‌شود که علاوه بر آب، سنگدانه، سیمان هیدرولیکی و الیاف، به‌عنوان جزئی از بتن یا ملات، حین یا قبل از اختلاط به آن اضافه می‌شود.

از انواع متداول افزودنی‌های بتن، می‌توان به افزودنی‌های روان کننده‌ی بتن (کاهنده‌های آب)، فوق روان کننده‌ی بتن (فوق کاهنده آب)، افزودنی‌های تنظیم گیرش بتن (زودگیر کننده و دیرگیر کننده بتن)، حباب هواساز (هوازا یا حباب‌زا) و آب‌بند کننده اشاره کرد.

دراین‌ بین روان کننده (Plasticizer) و فوق روان‌کننده (Super Plasticizer) از پرمصرف‌ترین افزودنی‌های بتن هستند، به‌ طوری‌ که بیش از ۸۰ درصد کل مصرف افزودنی‌های بتن را شامل ‌می‌شوند. به‌عنوان‌مثال از کل فروش سال ۲۰۰۷ افزودنی‌های بتن در قاره اروپا، ۸۱ درصد آن مربوط به افزودنی‌های روان‌کننده و فوق روان کننده بتن بوده است.

انواع افزودنی‌های کاهنده‌ و فوق کاهنده آب

افزودنی کاهنده آب، همان‌طور که از نام آن پیداست، جهت کاهش مقدار آب مخلوط بتن در روانی برابر استفاده می‌شود. این کاهش در مقدار آب، افزایش مقاومت و دوام بتن را در پی خواهد داشت. با این‌ حال، افزودنی‌‎های کاهنده آب به‌منظور افزایش کارایی بتن نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این حالت، مقدار آب (نسبت آب به سیمان) ثابت نگه‌داشته می‌شود و افزودنی اضافه‌شده منجر به بهبود کارایی بتن می‌گردد و تأثیر خاصی بر مقاومت فشاری (به‌خصوص مقاومت‌های بلندمدت) نخواهد داشت. هدف دیگر افزودنی‌های کاهنده آب، کاهش مقدار سیمان مخلوط بتن هست. در این حالت مقدار آب نیز به نسبت کاهش‌یافته و تأثیری در مقاومت و روانی بتن ایجاد نمی‌نماید.

افزودنی‌های کاهنده آب به‌صورت کلی در دودسته طبقه‌بندی می‌شوند: میان رده (نرمال) و رده‌بالا. افزودنی‌های کاهنده آب میان رده تحت عنوان روشن‌کننده و رده‌بالا با عنوان فوق روشن‌کننده بتن نیز شناخته می‌شوند. روان ‌کننده‌ها قابلیت کاهش مقادیر آب بین ۵ تا ۱۰ درصد را دارند این در حالی است که با استفاده از فوق روان‌کننده‌ها می‌توان بین ۱۵ تا ۴۰ درصد مقدار آب را کاهش داد.

ویژگی‌های افزودنی‌های شیمیایی مختلف

لیگنوسولفونات‌ها با دز مصرف بالا قادر به کاهش قابل توجه در مقدار آب مخلوط هستند؛ به‌عبارت‌دیگر لیگنوسولفونات‌ها را وقتی می‌توان در دسته‌ی فوق روان‌کننده‌ها (کاهش مقدار آب بیش از ۱۵درصد) قرار داد که دز مصرف بالایی را استفاده نمود؛ اما مشکل اساسی که در استفاده از لیگنوسولفونات‌ها به‌عنوان فوق روشن‌کننده بتن به وجود می‌آید، دیرگیری و حباب‌زایی بالا در بتن است. با این‌ حال استفاده از لیگنوسولفونات‌های اصلاح شده، به عنوان فوق روان کننده، منجر به نتایج با ثبات‌تری می‌گردد.

استفاده از سولفونات ملامین فرمال دهید برای دستیابی به روانی اولیه بالا بسیار مناسب است. با این‌ وجود، به دلیل ضعف بالا در خاصیت حفظ اسلامپ، استفاده از این نوع فوق روشن‌کننده برای مواردی که زمان حمل بالاست قابل توصیه نیست (به‌ویژه در کارخانه‌های تولید بتن آماده)؛ به‌عبارت‌دیگر استفاده از این نوع افزودنی‌های بتن برای سایت‌های تولیدی پیش‌ساخته بسیار مناسب‌تر است چرا که فاصله حمل بسیار کوتاه است. همچنین این نوع افزودنی‌های بتن برای استفاده در شرایط آب و هوایی سرد نیز مناسب هستند.

ایسنا