افزودنی های خاص در شرایط ویژه :

افزودنی های خاص در شرایط ویژه :

برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.

ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای 1960 در ژاپن و سپس نوع ملامین آن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفته شد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشتری یافت. امروزه بتن های مختلفی برای منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف در شرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومت زیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهن گدازی و خاکستر بادی)، بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آب و ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.

بتن های با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهای مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

مواد افزودنی بتن

افزودنی ها موادی هستند که علاوه بر آب، سیمان، شن و ماسه جهت بهبود و یا دستیابی به خصوصیات ویژه به بتن اضافه می شوند. از جمله خواصی که در نتیجه استفاده از مواد افزودنی حاصل می شود، میتوان به افزایش کارایی، کاهش نسبت آب به سیمان، افزایش مقاومت مشخصه، کاهش نفوذ پذیری، افزایش دوام، آب بندی، دیرگیری یا زودگیری بتن و ایجاد حبابهای ریز هوا اشاره نمود. مواد افزودنی در تمام کارهای بتنی، از قبیل پروژه های مسکونی، صنعتی، سازه های آبی و تونل ها بکار می روند.

مواد افزودنی بتن به دو صورت پودری و مایع تولید شده و تحت نامهای تجاری مختلف عرضه می شوند. این محصولات در گروه های ذیل تقسیم بندی می شوند:

· روان کننده ها شامل روان کننده دیرگیر، نرمال،زودگیر

· فوق روان کننده ها شامل : دیرگیر، نرمال، زودگیر، آب بند

· حباب سازها

· افزودنی های مخصوص جلوگیری از خوردگی میل گردها

· زودگیر کننده ها(ضد یخ)

.          دیرگیرکننده ها

· افزودنی مخصوص بتن های پاششی

استانداردهای مختلف از جمله BS و ASTM اقدام به دسته بندی انواع افزودنی های بتن نموده اند. این دسته بندی در استاندارد ASTM تحت عنوان ASTM C494 بشرح ذیل در 7 گروه انجام  شده است:

Type a – افزودنی کاهنده آب (Water reducing admixture)

این مواد که اصطلاحا موسوم به روان کننده میباشند باعث کاهش آب طرح اختلاط بتن می شوند .

Type B – افزودنی تاخیر دهنده گیرش (Retarding admixture)

این مواد که به نام دیرگیر بتن شناخته می شوند، باعث به تعویق افتادن زمان گیرش اولیه و نهائی بتن می شوند .

Type C – افزودنی تسریع کننده گیرش (Accelerating admixture)

این مواد که به نام زودگیر بتن مشهور می باشند، باعث کاهش زمان گیرش اولیه و نهائی بتن و تسریع در روند کسب مقاومت در سنین کم بتن می شوند .

Type D – افزودنی کاهنده آب و تاخیر دهنده گیرش (Water reducing & retarding admixture)

این مواد که به روان کننده-دیرگیر بتن موسوم هستند، ضمن اینکه مقدار آب مورد نیاز برای ساخت بتن را کاهش می دهند، باعث به تعویق افتادن زمان گیرش اولیه و نهائی بتن نیز می شوند .

Type E – افزودنی کاهنده آب و تسریع کننده گیرش (Water reducing & accelerating admixture)

این مواد روان کننده - زودگیر بتن می باشند و ضمن اینکه مقدار آب مورد نیاز برای ساخت بتن را کاهش می دهند، باعث تسریع در زمان گیرش و نیز روند کسب مقاومت بتن در سنین کم می شوند.

Type F – افزودنی کاهنده آب به مقدار زیاد (Water reducing admixture-high range)

این مواد که به عنوان فوق روان کننده ها مطرح می شوند، باعث کاهش آب مورد نیاز برای ساخت بتن به مقدار 12 درصد یا بیشتر می شوند و نسبت به Type A از قدرت بیشتری برخوردارند.

Type G – افزودنی کاهنده آب به مقدار زیاد و تاخیر دهنده گیرش

(Water reducing admixture -high range & Retarding)

این مواد که به عنوان فوق روان کننده-دیرگیر شناخته می شوند، ضمن آنکه باعث کاهش آب مورد نیاز برای ساخت بتن به مقدار 12 درصد یا بیشتر می شوند، زمان گیرش را نیز به تاخیر می اندازند و نسبت به Type D از قدرت بیشتری برخوردارند

پوزولان‌ها

پوزولان از بخش باکولی در خلیج ناپل ایتالیا.

پوزولان (به انگلیسی: Pozzolana) گونه‌ای خاکستر آتشفشانی ریزدانه‌است که در ساخت بتن کاربرد دارد.

پوزولان‌ها عبارتند از مواد سیلیسی، یا سیلیسی-آلومینی که خود به تنهایی فاقد ارزش چسبانندگی بوده و یا دارای ارزش چسبانندگی کم هستند، اما به شکل بسیار ریز در مجاورت رطوبت طی واکنش شیمیایی با هیدروکسید کلسیم در دمای معمولی ترکیب‌هایی با خاصیت سیمانی به وجود می‌آورند.

واژه پوزولان از پوزولی (به انگلیسی: Pozzuoli) منطقه‌ای در ایتالیا[۱] گرفته شده که حدود ۲۰۰۰ سال پیش برای اولین بار پوزولان در آنجا پیدا شده‌است.

اگر چه بتن دارای پوزولان، نسبت به بتن با سیمان پرتلند آهسته تر به مقاومت اولیه می‌رسد، اما مقاومت نهایی (به انگلیسی: ultimate strength) آن، برابر یا بیشتر از مقاومت بتن با سیمان پرتلند می‌باشد. شایان ذکر است با اختلاط بین سیمان و پوزولان نوعی سیمان آمیخته با عنوان سیمان پوزولانی تهیه می‌شود.

مزایا 

مصرف مواد پوزولانی در بتن می‌تواند یک یا چند خاصیت مشروح زیر باشد:

§         کاهش میزان مصرف سیمان

§         کاهش سرعت و میزان حرارت حاصل از فرایند آب‌گیری سیمان

§         بهبود کارآیی بتن

§         افزایش مقاومت بتن در پایان 28 روز

§         افزایش پایایی بتن از طریق کاهش نفوزپذیری

§         صرفه اقتصادی

§         بالابردن مقاومت در برابر حمله اسیدها و قلیایی سنگدانه‌ها

§         جلوگیری از ترک خوردن سطحی گسترده بتن

§         کاهش بتن ریزی

انواع 

پوزولان‌ها بر دو نوعند :

۱-پوزولان‌های طبیعی خام و یا تکلیس شده: خاکسترهای آتشفشانی

۲-پوزولان‌های صنعتی: خاکستر بادی (به انگلیسی: fly ash)[۲]، دوده سیلیس، سربازه کوره‌های آهن گذاری، خاکستر پوسته برنج، رس کلسینه

افزودنی‌های شبه سیمان بتن

افزودنی‌های شبه سیمان بتن یکی از انواع افزودنی‌های معدنی بتن طبق آیین نامه بتن ایران (آبا) است. این مواد خاصیت پنهان هیدرولیکی دارند و وقتیکه بنحوی مناسب فعال شوند خواص سیمانی پیدا می‌کنند و نسبت به خاکستر بادی و دیگر مواد پوزولانی[۱] شباهت بیشتری به سیمان معمولی دارند.

کاربرد 

دارای خاصیت سیمان

انواع روباره آهنگدازی