معرفی انواع افزودنی های بتن

افزودنی بتن ماده ای است که هنگام ساخت یا اختلاط به بتن اضافه می شود تا یک یا چند ویژگی بتن تازه یا سخت شده را تغییر دهد. افزایش روانی بدون افزودن آب، کنترل زمان گیرش، کاهش جداشدگی، بهبود عملکرد بتن در سرما و افزایش مقاومت در برابر چرخه های یخ زدگی از دلایل رایج استفاده از این مواد هستند. نکته مهم این است که افزودنی بتن نام یک محصول مشخص نیست. نوع افزودنی باید براساس مشکل پروژه انتخاب شود. بتنی که در هوای گرم باید مدت بیشتری قابل اجرا بماند با بتنی که در زمستان به مقاومت اولیه سریع نیاز دارد یا بتن خودتراکم با آرماتور فشرده، نیاز یکسانی ندارد. در گروه افزودنی های بتن کاورنیز محصولاتی برای کاهش آب، حفظ اسلامپ، کند یا سریع کردن گیرش، افزایش قوام، ایجاد هوای کنترل شده و کنترل ترک وجود دارد.

روان کننده و ابرروان کننده بتن

روان کننده ها و ابرروان کننده ها زمانی استفاده می شوند که بتن باید با آب کمتر، کارایی مناسبی داشته باشد. اضافه کردن آب در کارگاه می تواند نسبت آب به سیمان را افزایش دهد، در حالی که کاهنده های آب با پراکنده کردن بهتر ذرات سیمان، امکان دستیابی به روانی موردنیاز را با آب کمتر فراهم می کنند. تفاوت روان کننده و ابرروان کننده بتن نیز از همین جا مشخص می شود. روان کننده برای کاهش محدودتر آب و بهبود کارپذیری مناسب است. ابرروان کننده زمانی انتخاب می شود که کاهش بیشتر نسبت آب به سیمان، اسلامپ بالا، پمپاژ آسان یا تولید بتن خودتراکم و پرمقاومت موردنظر باشد. در فهرست محصولات بتن کاور، روان کننده های PLN80 و PLN100 در کنار چند خانواده ابرروان کننده قرار گرفته اند. محصولات پلی کربوکسیلاتی مانند PCN300، PCN240، PSN419، PRG406 و PSR410 برای شرایط اجرایی متفاوت عرضه می شوند.

برای نمونه ابرروان کننده PCN300 بر پایه پلی کربوکسیلات تولید شده و برای بتن پرمقاومت، خودتراکم، بتن توانمند، بتن اکسپوز و مقاطع با تراکم بالای آرماتور معرفی شده است. PCN240نیز برای بتن ریزی در شرایط معتدل، قطعات پیش ساخته و بتن خودتراکم طراحی شده است و سازنده برای آن کاهش 15 تا 25 درصدی نسبت آب به سیمان و حفظ کارایی حدود 30 تا 60 دقیقه را ذکر می کند.

در پروژه هایی که حفظ اسلامپ اهمیت بیشتری دارد، تفاوت بین محصولات واضح تر می شود. PRG406 حدود 30 تا 60 دقیقه حفظ کارایی دارد و برای آب وهوای گرم و بادخیز نیز معرفی شده است. PSR410 زمان حفظ کارایی بیشتری، حدود 60 تا 150 دقیقه، دارد و برای حمل طولانی تر بتن و شرایط گرم مناسب تر طراحی شده است.

دیرگیر، زودگیر و ضد یخ بتن

گروه دوم افزودنی ها مستقیماً زمان گیرش و سرعت کسب مقاومت بتن را کنترل می کنند. دیرگیرها زمان شروع و ادامه گیرش را عقب می اندازند. زودگیرها و زودسخت کننده ها برعکس، برای کوتاه کردن زمان گیرش یا افزایش سرعت رشد مقاومت اولیه استفاده می شوند.

بتن کاور دو نوع دیرگیر در این گروه دارد. دیرگیر مایع ERL8 برای تأخیر در گیرش اولیه و ثانویه، کاهش سرعت افت اسلامپ و کنترل حرارت هیدراسیون معرفی شده است. کاربرد آن در هوای گرم یا زمانی که بتن باید مدت بیشتری کارپذیر بماند بیشتر مطرح می شود. ERP12 همین نقش را به شکل پودری انجام می دهد.

در سمت مقابل، ضد یخ بتن IH-C یک زودسخت کننده برای بتن ریزی در هوای سرد است. این محصول بر پایه نیترات های سدیم و کلسیم ساخته شده و با تسریع هیدراسیون سیمان، زمان گیرش اولیه را کاهش می دهد و به رشد مقاومت در سنین ابتدایی کمک می کند. هدف اصلی این محصول تسریع واکنش سیمان و کمک به کسب مقاومت در شرایط سرد است. دمای مصالح، دمای بتن تازه، حفاظت بعد از بتن ریزی و عمل آوری همچنان باید کنترل شوند.

بتن کاور برای شاتکریت نیز محصولات جداگانه دارد. SHOT-FP32 زودگیر پودری شاتکریت است که برای کاهش زمان گیرش، کاهش ریزش مصالح هنگام پاشش و کسب سریع تر مقاومت طراحی شده است. کاربردهایی مانند تونل، سازه های زیرزمینی، ترمیم سطوح و قسمت هایی که قالب بندی دشوار است برای آن ذکر شده است. نسخه مایع SHOT-FL33 نیز در همین گروه محصولات سایت قرار دارد.

هوازا، قوام دهنده و الیاف بتن

همه افزودنی ها برای کنترل آب یا گیرش ساخته نشده اند. در بعضی پروژه ها مسئله اصلی جداشدگی سنگدانه، آب انداختگی، شسته شدن بتن یا ترک های ناشی از جمع شدگی است. برای این نیازها از محصولاتی مانند هوازا، قوام دهنده و الیاف استفاده می شود.

هوازای بتن AIR C100 حباب های میکروسکوپی کنترل شده و مجزا در بتن ایجاد می کند. فضای ایجادشده توسط این حباب ها هنگام یخ زدن آب داخل منافذ بتن، بخشی از فشار ناشی از افزایش حجم آب را جذب می کند. به همین علت هوازایی کنترل شده یکی از روش های افزایش دوام بتن در برابر چرخه های یخ زدگی و ذوب است.

قوام دهنده VISCO C22 این افزودنی برای افزایش ویسکوزیته و انسجام بتن طراحی شده و به مقاومت مخلوط در برابر جداشدگی، آب انداختگی و شستگی کمک می کند. چنین محصولی در بتن های بسیار روان، بتن خودتراکم یا شرایطی که پایداری مخلوط مهم است کاربرد بیشتری پیدا می کند.

الیاف پلیمری نیز در صفحه افزودنی های بتن کاور قرار گرفته اند. الیاف پلی پروپیلن PPF612 برای کنترل جمع شدگی و کاهش ترک خوردگی معرفی شده است. از کاربردهای این محصول می توان به کف سوله، پارکینگ، عرشه پل، معابر و تونل اشاره کرد.

چگونه افزودنی مناسب بتن را انتخاب کنیم؟

انتخاب افزودنی باید با یک سؤال شروع شود: مشکل بتن چیست؟ اگر بتن بدون افزایش آب باید روان شود، کاهنده آب یا ابرروان کننده بررسی می شود. اگر زمان حمل طولانی و هوا گرم است، حفظ اسلامپ و دیرگیری اهمیت پیدا می کند. در هوای سرد، کسب مقاومت اولیه سریع تر مطرح است. اگر بتن دچار جداشدگی و آب انداختگی می شود، قوام دهنده یا اصلاح طرح اختلاط باید بررسی شود. برای محیط دارای یخ زدگی نیز سیستم هوای کنترل شده اهمیت پیدا می کند. نوع سیمان، مقدار مواد سیمانی، آب، سنگدانه، دما، زمان حمل و حضور افزودنی های دیگر نیز روی عملکرد محصول اثر می گذارند.

آیا می توان چند افزودنی بتن را هم زمان مصرف کرد؟ در بسیاری از طرح ها بله، اما سازگاری آن ها باید بررسی شود. برای نمونه صفحات فنی برخی ابرروان کننده های بتن کاور امکان استفاده هم زمان با میکروسیلیس، سرباره و خاکستر بادی را ذکر می کنند. این موضوع به معنی امکان ترکیب بدون آزمایش با هر ماده دیگری نیست. ترتیب اضافه کردن افزودنی، زمان اختلاط و اثر متقابل آن ها باید در طرح آزمایشی کنترل شود.

بتن کاور در صفحه محصولات افزودنی خود علاوه بر خانواده هایی که در این مقاله بررسی شد، محصولات PLN80 و PLN100، ضد یخ ملات IH-M و زودگیر شاتکریت مایع SHOT-FL33 را نیز عرضه می کند. این تنوع زمانی مفید است که محصول براساس نیاز مشخص پروژه انتخاب شود، نه صرفاً بر اساس عنوان کلی.

نتیجه گیری

انواع افزودنی های بتن را می توان براساس کاری که در مخلوط انجام می دهند شناخت. روان کننده و ابرروان کننده برای کنترل آب و کارپذیری استفاده می شوند، دیرگیر و زودگیر زمان واکنش بتن را تغییر می دهند، هوازا برای ایجاد سیستم هوای کنترل شده به کار می رود، قوام دهنده پایداری مخلوط را افزایش می دهد و الیاف برای کنترل ترک و بهبود برخی خواص مکانیکی به بتن اضافه می شوند.

انتخاب بهترین افزودنی بتن بدون مشخص بودن شرایط پروژه ممکن نیست. دمای بتن ریزی، زمان حمل، نسبت آب به سیمان، نوع سازه، میزان آرماتور، مقاومت موردنیاز و شرایط محیطی باید پیش از انتخاب بررسی شوند. حتی دو محصول از یک خانواده ممکن است رفتار متفاوتی داشته باشند؛ مانند PRG406 و PSR410 که هر دو ابرروان کننده پلی کربوکسیلاتی هستند اما مدت حفظ کارایی متفاوتی دارند.

صنایع ساختمانی شیمیایی بتن کاور از سال 1386 محصولات مختلف این حوزه را تولید می کند و در گروه فعلی افزودنی های بتن خود، از روان کننده و ابرروان کننده تا دیرگیر، ضد یخ، زودگیر شاتکریت، هوازا، قوام دهنده و الیاف پلیمری را پوشش داده است. برای استفاده صحیح از هرکدام، دیتاشیت محصول و طرح اختلاط آزمایشی باید مبنای تصمیم قرار گیرد چون مقدار بیشتر افزودنی الزاماً به معنی بتن بهتر نیست و عملکرد نهایی تنها با بررسی رفتار همان ترکیب در شرایط واقعی پروژه مشخص می شود.