افزودنی‌های بتن چیست؟ بتن، پرکاربردترین ماده در ساخت و ساز، نیازمند توجه ویژه به کیفیت، عملکرد و پایداری است. به همین دلیل، استفاده از افزودنی بتن برای بهبود خواص و کارایی آن اهمیت زیادی دارد. افزودنی بتن ماده‌ای است که به منظور بهینه‌سازی مخلوط بتن به آن اضافه می‌شود و با تغییر ویژگی‌های بتن، کیفیت، کارایی، زمان گیرش و سازگاری آن با پروژه را بهبود می‌بخشد.
افزودنی‌های بتن چیست و چرا از آن استفاده می‌کنیم؟
افزودنی‌های بتن، موادی هستند که جدا از سنگدانه، آب و سیمان، در حین اختلاط به بتن اضافه می‌شوند. این مواد، معمولاً به صورت درصدی از وزن سیمان، برای تغییر مطلوب برخی از خواص بتن استفاده می‌شوند. استفاده صحیح از افزودنی بتن می‌تواند مزایای متعددی داشته باشد، اما اشتباه در مقدار مصرف می‌تواند پیامدهای نامطلوبی به دنبال داشته باشد.
کاربردهای افزودنی بتن
1- کاهش هزینه ساخت
2- اصلاح خواص بتن سخت شده
3- تضمین کیفیت بتن در هنگام اختلاط
4- افزایش کارایی و سهولت حمل و نقل
5- کاهش میزان سیمان مصرفی
6- کاهش خطرات زیست محیطی
7- بهبود شرایط بتن‌ریزی و عمل‌آوری
8- غلبه بر شرایط اضطراری در حین بتن‌ریزی
وظایف و مزایای کلیدی افزودنی‌های بتن
1- کاهش 5 تا 10 درصدی آب مورد نیاز برای رسیدن به اسلامپ مطلوب
2- به تاخیر انداختن زمان گیرش بتن و حفظ کارایی آن
3- کاهش اثرات منفی هوای گرم بر بتن
4- تسریع کسب مقاومت بتن در زمان کوتاه‌تر
5- کاهش زمان مورد نیاز برای عمل‌آوری
6- به تاخیر انداختن خوردگی میلگردهای تقویتی
7- بهبود عمل‌آوری بتن
8- کاهش انقباض بتن
9- کاهش واکنش قلیایی-سیلیسی
10- بهبود قابلیت پمپاژ بتن
11- بهبود اتصال بتن به میلگرد
12- تقویت اتصال بین بتن قدیم و جدید
13- افزایش مقاومت در برابر ضربه و سایش
14- ایجاد ملات یا بتن رنگی
انواع افزودنی‌های بتن
افزودنی‌های بتن در انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند. به عنوان مثال، پودر سیلیکا یکی از انواع افزودنی‌ها است که باعث افزایش مقاومت بتن می‌شود.
عوامل موثر بر طراحی مخلوط بتن
طراحی مخلوط بتن تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد که عبارتند از:
1- مقاومت فشاری
2- کارایی
3- دوام
4- حداکثر اندازه اسمی سنگدانه
5- درجه بندی و نوع سنگدانه
6- کنترل کیفیت
نحوه استفاده از افزودنی بتن
افزودنی‌ها معمولاً با مخلوط کردن پودر با مایع ساخته می‌شوند. برخی از افزودنی‌ها مانند رنگدانه‌ها، کمک پمپاژ و مواد منبسط کننده به صورت دستی به مخلوط بتن اضافه می‌شوند، زیرا به مقادیر کم نیاز دارند.
مزایای استفاده از افزودنی‌های بتن
تسریع کسب مقاومت اولیه: برخی از افزودنی‌ها فرآیند سخت شدن بتن را سرعت بخشیده و امکان قالب‌برداری سریع‌تر را فراهم میکنند.
کنترل واکنش‌های قلیایی سیمان با سنگدانه‌ها: افزودنی‌ها می‌توانند از واکنش‌های مخرب بین سیمان و سنگدانه‌ها جلوگیری کنند و دوام بتن را افزایش دهند.
طولانی کردن زمان گیرش: در شرایط آب و هوایی گرم، افزودنی‌های دیرگیر زمان گیرش بتن را افزایش داده و از سفت شدن زودهنگام آن جلوگیری میکنند.
افزایش کارایی بدون تغییر نسبت آب به سیمان: افزودنی‌های روان‌کننده، کارایی بتن را بهبود بخشیده و نیاز به آب را کاهش می‌دهند که این امر منجر به افزایش مقاومت و دوام بتن می‌شود.
تهیه بتن پر مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن مکرر: افزودنی‌های حباب‌زا با ایجاد حباب‌های هوا در بتن، مقاومت آن را در برابر سیکل‌های ذوب و یخبندان افزایش می‌دهند.
تنظیم و بهبود ویژگی‌های بتن: افزودنی‌ها امکان تنظیم ویژگی‌های بتن مانند مقاومت، کارایی، زمان گیرش و نفوذپذیری را فراهم میکنند.
کاهش هزینه‌های ساخت و ساز: با بهبود خواص بتن و کاهش نیاز به سیمان، استفاده از افزودنی‌ها می‌تواند هزینه‌های ساخت و ساز را کاهش دهد.
کمک به توسعه پایدار: استفاده از مواد بازیافتی و کاهش مصرف انرژی در تولید بتن، به توسعه پایدار کمک می‌کند.
انواع افزودنی‌های بتن
افزودنی‌های بتن بر اساس ترکیب و عملکرد به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
1. افزودنی‌های شیمیایی: این دسته شامل مواد مختلفی است که برای بهبود خواص بتن تازه و سخت شده استفاده می‌شوند.
2. افزودنی‌های معدنی: این مواد به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در مخلوط بتن استفاده شده و خواص آن را بهبود می‌بخشند.
-
انواع مواد افزودنی معدنی
1- خاکستر بادی
2- دوده سیلیس
3- سرباره آهن
4- خاکستر پوسته برنج
-
انواع افزودنی‌های شیمیایی بتن
مواد افزودنی کاهش دهنده آب: این مواد با کاهش نیاز به آب در مخلوط بتن، کارایی آن را بهبود بخشیده و مقاومت و دوام را افزایش می‌دهند. (شامل روان کننده ها، روان کننده متوسط و فوق روان کننده)
مواد افزودنی کندگیر کننده: این مواد زمان گیرش بتن را به تاخیر انداخته و از سفت شدن زودهنگام آن جلوگیری میکنند.
مواد افزودنی فوق روان کننده: این مواد کارایی بتن را به شدت افزایش داده و امکان بتن‌ریزی در مناطق با تراکم بالای آرماتور را فراهم میکنند.
مواد افزودنی تندگیر کننده: این مواد زمان گیرش بتن را تسریع کرده و امکان قالب‌برداری سریع‌تر را فراهم میکنند.
مواد افزودنی حباب زا: این مواد با ایجاد حباب‌های هوا در بتن، مقاومت آن را در برابر سیکل‌های ذوب و یخبندان افزایش می‌دهند.
مواد افزودنی پوزولانی: این مواد با سیمان واکنش داده و خواص بتن را بهبود می‌بخشند.
مواد افزودنی آب‌بند: این مواد نفوذپذیری بتن را کاهش داده و از ورود آب و مواد شیمیایی مخرب به داخل بتن جلوگیری میکنند.
سایر افزودنی ها شامل مواد افزودنی گاز ساز، مواد افزودنی ضد حباب هوا، مواد افزودنی ضد انبساط سنگدانه‌های قلیایی، مواد افزودنی ضد آب شستگی، مواد افزودنی ملات، مواد افزودنی کاهنده جمع شدگی بتن، مواد افزودنی بازدارنده خوردگی، مواد افزودنی چسباننده، مواد افزودنی ضد قارچ، ضد باکتری و ضد عفونی‌کننده، مواد افزودنی رنگدانه بتنی می‌باشند.
1- مواد افزودنی کاهش دهنده آب
این افزودنی‌ها با کاهش نیاز به آب در مخلوط بتن، کارایی آن را بهبود بخشیده و مقاومت و دوام را افزایش می‌دهند. استفاده از سیمان کمتر منجر به انتشار کمتر CO2 و مصرف انرژی به ازای هر حجم بتن تولید شده می شود.
2- مواد افزودنی کندگیر کننده
این نوع افزودنی‌های بتن معمولاً برای کاهش اثر دمای بالا استفاده می‌شوند که می‌توانند گیرش اولیه بتن سریع‌تری ایجاد کنند و از ترک خوردگی در بتن جلوگیری میکنند.
3- مواد افزودنی فوق روان کننده
هدف اصلی استفاده از فوق روان‌کننده‌ها، تولید بتن روان با اسلامپ بالا است.
4- مواد افزودنی زودگیر کننده
برای کاهش زمان گیرش اولیه بتن از افزودنی‌های تسریع کننده استفاده می‌شود.
5- مواد افزودنی حباب زا
وظیفه اصلی این ماده افزودنی افزایش دوام بتن در برابر سیکل‌های یخبندان و ذوب است. هنگامی که این مواد افزودنی به مخلوط بتن اضافه می‌شوند، میلیون‌ها حباب هوای غیر ادغام شونده در سراسر مخلوط ایجاد میکنند و خواص بتن را بهبود می‌بخشند.
6- مواد افزودنی پوزولانی
افزودنی‌های بتن پوزولانی اغلب در بتن‌های چگال مورد استفاده قرار می‌گیرد و گرمای ناشی از هیدراسیون و ترک‌های حرارتی را کاهش می‌دهد.
انواع پوزولان‌ها در افزودنی‌های بتن
پوزولان‌ها به عنوان یک دسته مهم از افزودنی‌های بتن، به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
پوزولان‌های طبیعی: شامل مواد خام یا تکلیس‌شده مانند خاکسترهای آتشفشانی و خاک دیاتومه
پوزولان‌های صنعتی: شامل مواد فرآوری‌شده مانند خاکستر بادی، متاکائولین، دوده سیلیسی (میکروسیلیس)
دسته‌بندی افزودنی‌های بتن بر اساس عملکرد
1. افزودنی‌های آب‌بند: این مواد با کاهش نفوذپذیری بتن، آن را در برابر رطوبت و آب مقاوم میکنند. افزودنی‌های آب‌بند در سه حالت مایع، پودری و خمیری موجود بوده و معمولاً حاوی آلومینیوم سولفات، زینک سولفات آمونیوم کلراید، کلسیم کلراید و سیلیکات سودا هستند.
2. افزودنی‌های روان‌کننده بتن (مایع): این مواد با افزایش روانی بتن، سهولت اجرا و کاهش نیاز به آب را فراهم میکنند.
3. افزودنی‌های گازساز: این مواد با ایجاد حباب‌های ریز گاز در بتن، از نشست و آب انداختن آن جلوگیری کرده و در تولید بتن‌های سبک کاربرد دارند. پودر آلومینیوم، کربن فعال و هیدروژن پراکساید از جمله مواد گازساز رایج هستند.
4. افزودنی‌های ضد حباب هوا: این مواد برای حذف حباب‌های هوای اضافی در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. تری بوتیل فسفات، سیلیکون‌ها و الکل غیرمحلول در آب از جمله مواد تشکیل‌دهنده این افزودنی‌ها هستند.
5. افزودنی‌های ضد انبساط سنگدانه‌های قلیایی این مواد از واکنش مخرب بین سیمان قلیایی و سیلیکای موجود در سنگدانه‌ها جلوگیری کرده و از ترک خوردن و گسستگی بتن جلوگیری میکنند. پودر آلومینیوم و نمک لیتیوم از جمله مواد مورد استفاده در این افزودنی‌ها هستند.
6. افزودنی‌های ضد آب شستگی: این مواد بتن را در برابر شستگی ناشی از فشار آب مقاوم کرده و خواص چسبندگی آن را افزایش می‌دهند. لاستیک‌های طبیعی و مصنوعی و غلیظ‌کننده‌های پایه سلولزی از جمله مواد تشکیل‌دهنده این افزودنی‌ها هستند.
7. افزودنی‌های کاهنده جمع شدگی بتن: این مواد با کاهش انقباض بتن، از ایجاد ترک‌های ناشی از خشک شدن جلوگیری میکنند.
8. افزودنی‌های ملات: این مواد برای بهبود خواص ملات مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسته به نیاز، از مواد زودگیرکننده (مانند کلسیم کلراید) یا دیرگیرکننده (مانند اسید موسیک و گچ) در این افزودنی‌ها استفاده می‌شود.
9. افزودنی‌های ضد خوردگی: این مواد از خوردگی فولاد در سازه‌های بتن مسلح جلوگیری کرده و دوام سازه را افزایش می‌دهند. سدیم بنزوات، سدیم نیترات و سدیم نیتریت از جمله مواد بازدارنده خوردگی رایج هستند.
10. افزودنی‌های چسباننده: این مواد برای ایجاد اتصال قوی بین سطوح بتن سخت شده قدیمی و بتن تازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. امولسیون‌های آب و پلیمرها از جمله مواد تشکیل‌دهنده این افزودنی‌ها هستند.
11. افزودنی‌های ضد قارچ، ضد باکتری و ضد عفونی‌کننده:** این مواد از رشد میکروارگانیسم‌ها در بتن جلوگیری میکنند. فنول پلی هالوژنات، ترکیبات مس و امولسیون‌های دی الدرین از جمله مواد مورد استفاده در این افزودنی‌ها هستند.
12. افزودنی‌های رنگ بتن: این مواد رنگدانه‌هایی هستند که برای ایجاد رنگ‌های متنوع در بتن استفاده می‌شوند و هیچ تاثیری بر مقاومت آن ندارند.
کاربرد افزودنی‌های بتن در شرایط آب و هوایی مختلف
هوای سرد: در هوای سرد، استفاده از افزودنی‌های ضد یخ یا زودگیرکننده‌ها برای تسریع گیرش بتن و جلوگیری از یخ‌زدگی آب درون آن ضروری است.
هوای گرم: در هوای گرم، استفاده از افزودنی‌های روان‌کننده برای حفظ کارایی بتن و جلوگیری از تبخیر سریع آب آن توصیه می‌شود.
-
ملاحظات کلی در استفاده از افزودنی‌های بتن
استفاده از افزودنی‌ها باید با تایید دستگاه نظارت انجام شود.
قابلیت استفاده از افزودنی‌ها باید قبل از استفاده از طریق آزمایش‌های مربوطه اثبات شود.
سازگاری افزودنی‌ها با سیمان و سایر افزودنی‌های مورد استفاده باید بررسی شود.
اندازه‌گیری دقیق میزان افزودنی ضروری است.
عملکرد ثابت افزودنی در طول زمان باید مشخص شود.
در ساخت بتن مسلح، از استفاده از کلرید کلسیم یا هر ماده افزودنی حاوی کلر خودداری شود.
افزودنی‌ها باید با آب اختلاط بتن مخلوط شده و به همراه سایر اجزا به داخل مخلوط‌کن ریخته شوند.
رعایت مشخصات فنی ارائه شده توسط سازنده افزودنی ضروری است.
به دلیل عدم یکنواختی مصالح و شرایط محیطی، ساخت مخلوط‌های آزمایشی برای بررسی سازگاری افزودنی‌ها ضروری است.
-
نگهداری و انبار کردن افزودنی‌های بتن
افزودنی‌ها باید در شرایط مناسب و مطابق با دستورالعمل‌های سازنده نگهداری شوند.
برخی از افزودنی‌ها به دلیل از دست دادن کیفیت نباید برای مدت طولانی نگهداری شوند.
در صورت تردید، باید آزمایش‌های لازم برای اطمینان از کیفیت افزودنی انجام شود.
-
میزان و روش مصرف افزودنی‌های بتن
میزان مصرف افزودنی‌ها بر اساس درصد وزن سیمان و توسط تولید کننده مشخص می‌شود.
به طور کلی، حدود 1 تا 3 درصد وزنی سیمان، در زمان اختلاط به بتن اضافه می‌شود.
افزودنی‌ها به صورت پودری و مایع موجود هستند.
افزودنی پودری در حین اختلاط بتن اضافه می‌شود.
افزودنی مایع را می‌توان همزمان با آب بتن یا در مرحله اختلاط به ملات اضافه کرد.
-
قیمت خرید افزودنی‌های بتن
قیمت افزودنی‌ها متناسب با نوع ماده، محلول یا پودری بودن و میزان مورد نیاز متغیر است.
قیمت تمام شده افزودنی‌ها با توجه به خواص و ویژگی‌هایی که به بتن می‌بخشند، قابل قبول است.
و در پایان…
انتخاب و استفاده صحیح از افزودنی‌های بتن، نقش کلیدی در دستیابی به سازه‌های بادوام، مقاوم و باکیفیت طبق استانداردهای ساختمان سازی دارد. با شناخت انواع افزودنی‌ها، مزایا و کاربردهای آن‌ها، می‌توان بتنی با خواص مطلوب و متناسب با نیازهای پروژه تولید کرد.
ما در شرکت زیباسازان در مشهد با مدیریت روح الله قدرتی در صنعت ساختمان خدماتی مانند: ساخت و ساز با هزینه کم، تهاتر در ساخت و ساز و مشارکت در ساخت، خرید و فروش ملک را به شما عزیزان ارائه می‌دهیم. با مشاورین ما در ارتباط باشید.