افزودنی چیست؟
افزودنیها، مواد شیمیایی طبیعی یا ساختهشده بوده که به بتن، پیش از مخلوطشدن یا در آن هنگام، اضافه میشوند. رایجترین افزودنیهای شیمیایی مورد استفاده شامل مواد هوازا (حبابساز)، کاهندههای آب، کندگیرکنندهکنندۀهای کاهنده آب و تسریعکنندهها هستند.
چرا از افزودنیها استفاده میکنیم؟
افزودنیها برای اضافهشدن خواص ویژه به بتن تازه یا سختشده استفاده شده و میتوانند کارایی بتن تازه، دوام و مقاومت بتن سختشده را بهبود دهند. از این مواد برای غلبه بر شرایط دشوار ساختوساز مانند بتنریزی در هوای گرم یا سرد، الزامات پمپکردن، نیاز به مقاومت در سنین اولیه یا مشخصاتی که نسبت پایین آب به مواد سیمانی را الزام میکنند، استفاده میشود. افزودنیها میتوانند برای بهینهسازی ترکیب مواد سیمانی در مخلوطهای بتنی بهمنظور مسائل عملکردی و پایداری مورد مصرف قرارگیرند.
چگونه از افزودنیها استفاده کنیم؟
1 - افزودنیهای هوازا (حبابساز)
این نوع افزودنی، مواد شیمیایی مایع بوده که هنگام پیمانهکردن اجزا به بتن اضافه شده تا حبابهای هوای ریز (میکروسکوپی) ایجاد نمایند که حباب هوای عمدی (خواسته) نامیده شده و توسط عمل مخلوطکردن، تولید میشود. این حبابهای هوا، مقاومت بتن را در برابر آسیب ناشی از چرخههای یخزدن و آبشدن و استفاده از نمکهای یخزدا افزایش داده و در بتن تازه، کارایی را بهبود بخشیده و آبانداختگی و جداشدگی را کاهش میدهد.
2 - کاهندههای آب
این نوع از افزودنیها، برای دو هدف متفاوت استفاده میشوند که شامل کاهش مقدار آب در بتن تازه و در نتیجه افزایش مقاومت آن و همچنین، دستیابی به اسلامپ بالاتر بدون افزودن آب اضافیست. افزودنیهای کاهندۀ آب، مقدار آب موردنیاز مخلوط بتن را برای یک رسیدن به اسلامپ هدف کاهش میدهد. این افزودنیها، ذرات سیمان را در بتن پراکنده نموده و استفاده کارآمدتری از سیمان را فراهم میسازند.
3 - کاهندههای شدید آب (HRWR)
یک ردۀ ویژه از کاهندههای آب بوده که اغلب به آنها ابرروانکنندهها گفته میشود. کاهندههای شدید آب، مقدار آب یک مخلوط بتن را بین ۱۲ تا ۴۰ درصد کاهش داده تا اسلامپ یکسان بماند. بنابراین، از این مواد برای افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری بتن بهوسیلۀ کمکردن مقدار آب در مخلوط استفاده شده و اسلامپ را به میزان زیادی افزایش میدهند تا با استفاده از آب کمتر، بتن «روان» یا «بتن خودتراکم» تولید شود
4 - کندگیرکنندهها
دستهای از مواد شیمیایی بوده که گیرش اولیۀ بتن را به میزان یک ساعت یا بیشتر به تأخیر میاندازد. ار کندگیرکنندهها اغلب در هوای گرم و برای مقابله با گیرش سریع ناشی از دمای بالا استفاده میشود. برای پروژههای بزرگ یا در هوای گرم، بتن دارای این نوع از افزودنی، زمان بیشتری برای جایدهی و پرداخت خواهدداشت. کندگیرکنندهها به طور معمول، جزئی از کاهندههای آب بوده و باید الزامات نوع B یا D درASTM C494 را برآورده کنند.
5 - تسریعکنندهها
این افزودنیها، زمان گیرش اولیۀ بتن را کاهش داده و موجب مقاومت بالاتر در سنین اولیه میشود. تسریعکنندهها از یخزدن بتن جلوگیری نمیکنند؛ بلکه موجب تسریع گیرش شده تا پرداخت بتن زودتر امکانپذیر گردد، نرخ کسب مقاومت افزایش یابد و در نتیجه، بتن قویتری در برابر آسیب ناشی از یخزدگی در هوای سرد ایجاد شود. از تسریعکنندهها همچنین در ساختوساز سریع استفاده میشود؛ جایی که نیاز به بازکردن زودهنگام قالب، بازگشایی عبورومرور وسایل نقلیه یا بارگذاری روی سازه وجود دارد. تسریعکنندههای مایع باید مطابق با انواع C و E در ASTM C494 باشند. دو نوع افزودنی تسریعکننده وجود داشته که یکی، بر پایۀ کلرید و دیگری با پایۀ غیرکلریدی است.
نمونهای از افزودنیهای شیمیایی مورد استفاده در بتن؛ به ترتیب از چپ به راست: کاهندۀ شدید آب، هوازا (حبابساز) و کندگیرکننده (مقادیر نسبی نشاندادهشده از هر ماده برای 77/0 مترمکعب بتن با کاربرد و خصوصیات مشخص بودهاست).