افزودنیهای شیمیایی

انواع افزودنی های شیمیایی: 

1- مواد افزودنی تسریع کننده (زودگیر کننده ها)

این ماده به منظور تسریع در گیرش بتن و کسب مقاومت بتن در سن کمتر یا به هر دو منظور به کار می رود. از جمله مشهورترین و بهترین تسریع کننده کلروکلسیم (Cacl2) می باشد . این ماده را ابتدا با آب بتن مخلوط کرده سپس به مخلوط شن و ماسه و سیمان می افزایند.

نکته 1: استفاده از این ماده در بتن بدون آرماتور مجاز است و مقدار آن نباید از 2 درصد وزنی سیمان تجاوز کند.
نکته 2: در سازه های آبی ( دیوارهای مخازن و کانالهای آب ) نباید از این ماده استفاده نمود چون آب در بتن نشت کرده و از کلرورکلسیم مصرفی آنچه را عمل نکرده است مجددا فعال می کند.
نکته 3: مواد دیگری از جمله کلرورسدیم و کلرورباریم را می توان جزء تسریع کننده ها شمرد.

2- مواد افزودنی کندگیر کننده

به منظور به تاخیر انداختن گیرش بتن به کار می رود و به سه نوع کندگیرکننده، کندگیر کننده و کاهنده آب معمولی، کندگیر کننده و کاهنده قوی آب تقسیم می شوند . یکی از کندگیر کننده ها گلوکنات سدیم ( شکر ) می باشد.

    

3- روان کننده ها

به منظور بهبود کارایی بتن تازه به کار می رود که به نام پلاستی سایزر و نوع مرغوب آن به نام سوپر پلاستی سایزر یا فوق روان کننده عرضه می شود. روان کننده ها به میزان جزئی مقاومت فشاری بتن را کاهش می دهند ولی تاثیر افزایش نسبت آب به سیمان برای رسیدن به کارایی مناسب در مقایسه با اضافه کردن روان کننده، در کاهش مقاومت فشاری بتن، به مراتب بیشتر است.

4- مواد افزودنی حباب ساز

مواد افزودنی حباب ساز موادی هستند که سبب تشکیل حباب های بسیار ریز هوا (ریزتر از 0.05 میلیمتر ) که بطور یکنواخت در حجم بتن یا ملات توزیع شده اند، می گردند. این حباب ها باید پس از سخت شدن بتن یا ملات در آن باقی بمانند.

مزایا:

• افزایش قابلیت آب بندی
• افزایش مقاومت در مقابل یخبندان
• کاهش امکان تورق
• کاهش میزان جذب آب
• افزایش مقاومت در مقابل حمله سولفاتها
• کاهش امکان جداشدن دانه ها
• افزایش مقاومت در مقابل شرایط جوی
• کاهش امکان آب انداختن بتن
• کاهش میزان افت و خزش
• افزایش میزان روانی بتن

5- ضدیخ ها

این نوع ماده افزودنی در مواردی بکار می روند که امکان یخ زدن بتن تازه (دمای زیر صفر درجه) فراهم باشد. استفاده از ضد یخ در بتن، همچنین باعث کاهش مقاومت نهائی بتن می شود. میزان مصرف آن بر اساس توصیه کارخانه سازنده تعیین می شود.

ضد یخ ها دو کار عمده انجام می دهند:

1. دمای انجماد آب را بسته به میزان مصرف آنها پائین می آورند.
2. تا حدی نقش تسریع کننده دارند.

 
چگونگی تاثیر مواد افزودنی شیمیایی در بتن:

مواد افزودنی شیمیایی را می توان بر حسب چگونگی تاثیر آنها در بتن به دو گروه تقسیم کرد:

1- مواد افزودنی با اثر فیزیكی
2- مواد افزودنی با اثر شیمیایی

مواد افزودنی كه اثر فیزیكی در بتن دارند معمولا مواد اثر كننده بر سطح هستند اینها موادی هستند كه در سطح مشترك بین دو فاز آمیخته نشدنی متمركز می شوند و نیروهای فیزیكی-شیمیایی موثر بر این سطح مشترك را تغییر می دهند. این مواد موجب كاهش نیروی كشش سطحی بین مایع و جامد و یا مایع و گاز می شوند و باعث روان شدن بتن می شوند یا ایجاد حباب هوا را بتن میسر میسازند. این مواد تغییری در روند هیدراسیون سیمان بوجود نمی آورند.

مواد افزودنی كه اثر شیمیایی در بتن دارند، موجب تغییر در روند هیدراسیون سیمان می شوند. این تغییر می تواند در تاخیر گیرش و یا تسریع گیرش و سخت شدن موثر باشد. به این ترتیب می توان زمان قابل كاركردن با بتن را كنترل كرد و یا مقاومت های اولیه آنرا تغییر داد.

از آنجا كه اندر كنش مواد افزودنی و سیمان تاثیر مستقیمی بر عملكرد مواد افزودنی دارد، شایسته است كه ابتدا هیدراسیون سیمانی بطور اجمالی مورد بررسی قرار گیرد.

هیدراسیون عبارت است كه تركیب شدن آب با اجزای تشكیل دهنده سیمان كه در نتیجه این واكنش شیمیایی، عمل گیرش و سخت شدن انجام می گیرد با وجود تحقیقات زیادی كه در مورد روند هیدراسیون سیمان انجام شده است تاكنون این پدیده به طور كامل شناخته نشده است و اختلاف نظرهایی كه مورد جزئیات آن وجود دارد ولی جدا از این اختلاف نظرها، روند كلی هیراسیون را می توان به ترتیب زیر توصیف كرد.

مرحله اول:

در اثر اختلاط سیمان با آب، سولفات بصورت محلول در آمده و با آلومینات كلسیم و آلومینوفریت موجود در سیمان تركیب وجود اترینگایت را می دهد. كریستالهای اترینگایت در ابتدا بصورت رشته های نازك سوزنی شكل هستند، با رشد این كریستالها گیرش سیمان نیز آغاز می شود.

مرحله دوم:

تقریبا یك ساعت پس از اختلاط آب با سیمان می توان كریستالهای سیلیكات كلسیم هیدراته كه بر اثر هیدراسیون سیلیكاتهای سیمان بوجود می آیند در ابتدا به صورت رشته های نازكی هستند كه به راحتی در فضای بین دانه های سیمان كه پر از آب است، حركت و رشد می كند با به هم چسبیدن این رشته ها به یكدیگر و چسبیدن آنها به ذرات سیمان هیدراته نشده و سایر محصولات هیدراسیون، بافت متخلخلی پدید می آید كه بر اثر ادامه هیدراسیون این بافت متراكم ترمی شود مقاومت اولیه سیمان ناشی از رشد همین بافت اولیه است.

مرحله سوم:

در این مرحله بر اثر ادامه عمل هیدراسیون ، داخل حفرات و خلل و فرجها پر می شود و بتن متراكم تر غیر قابل نفوذتر می شود و مقاومت آن افزایش می یابد.