close
چت روم
محصولات کلینیک بتن ایران
loading...

کلینیک بتن ایران

کد مطلب : 169     ضد یخ بتن کلینیک بتن ایران (Antifreeze for concrete) با کد محصول MTOANTIFREEZE یک افزودنی ضد یخ بتن برای بتن مسلح و تـرکیبى از مـواد معدنى و آلـى بر پایه نیتروژنی می باشد. درساخت این ضد یخ بتن مسلح بدون کلراید به هیچ عنوان از مواد کلرایدی استفاده نشده است. مواد نیتروژنی و کلسیم نیتروژنی در ضد یخ بتن بعنوان موادی که بازدارنده خوردگی می باشند مطرح شده است. بتن ریزی در هوای سرد با استفاده از این ضد یخ بتن امکان پذیر است. قابل ذکر می باشد با وجود استفاده از این ضد یخ بتن…

عوامل ایجاد کننده خرابی های بتن

کلینیک بتن ایران بازدید : 42 شنبه 02 بهمن 1395 نظرات ()

کد مطلب : 535

 

عوامل ایجاد کننده خرابی های بتن

خرابی های بتن را می توان از دیدگاه های مختلف ، از جمله عوامل ایجاد کننده آن ها ، تقسیم بندی کرد ، عوامل ایجاد کننده خرابی های بتن را می توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی کرد :

-         عوامل داخلی و ساختاری

-         عوامل خارجی و محیطی

 

 تهاجم کلراید به سازه های بتن مسلح

سوابق تاریخی نشان نی دهند که از دیر باز ، از بتن مسلح برای ساخت سازه های دریایی و نیز سایر سازه های در معرض کلراید – نظیر اسکله ها ، دیوار های عمود بر ساحل ، موج شکن ها ، پل ها ، رو سازی راه ها ، سکوهای شناور و سایر سازه های دور از ساحل استفاده می شده است .

با مراجعه به منابع علمی فنی قدیمی در مورد سازه های بتن مسلح در می یابیم که اگر چه در آن زمان ، مکانیزم انتقال کلراید به داخل بتن شناخته نشده بود ، معهذا موضوع تهاجم آب دریا یک زمینه تحقیقاتی مهم برای بشر بوده است . از آن زمان مطالعات و ازمایش های متعددی در مورد سازه های بتنی موجود که در معرض کلراید قرار داشته اند . صورت گرفته است و نتایج این تحقیقات در قالب گزارش ها و مقالاتی به چاپ رسیده است که از جمله آن ها می توان به گزارش های آ وود و جانسون در سال 1924{7} و فلد در سال 1968 { 8 } اشاره نمود . دانش بشر در آن زمان در خصوص تبعات ناشی از تهاجم آب دریا به سازه های بتن مسلح ، بطور عمده حول مسائل اجرایی متمرکز و ضمنا مبتنی بر تجربیات اجرایی مهندسان بوده است .

البته فقط سازه های بتن مسلح دریایی نیستند که در معرض کالراید ناشی از آب دریا قرار دارند ، سازه های بتنی مسلح مورد استفاده در ساخت راه ها نیز بر اثر تهاجم کلراید ناشی از استفاده از مواد یخ زدایی که حاوی کلراید هستند دچار مشکل و خرابی می شوند .

همچنین در برخی از مناطق جغرافیایی ، ممکن است خاک ها حاوی کلراید باشند که از جمله می توان به پشته های خاکی دریایی اشاره نمود . در این نوع خاک ها ، کلراید می تواند در صورت تماس بتن با خاک ، به داخل بتن وارد شود .

همچنین ، برخی از پساب های صنعتی حاوی کلراید است که می تواند به داخل ساختار بتن وارد شود .

کلراید ناشی از منابع مختلف را می توان به دو دسته عمده تقسیم بندی کرد :

-         کلراید ی که در حین تولید بتن تازه وارد آن می شود . این کلراید اساسا ناشی از سنگدانه های آغشته به نمک ، آب اختلاط دارای نمک و مواد افزودنی حاوی کلراید هستند .

-         کلرایدی که بر اثر عوامل محیطی به داخل بتن ( بتن سخت شده ) وارد می شود . این کلراید می تواند ناشی از آب دریا ، آب های نمک دار زیر زمینی ، پاشش آب دریا ، نمک های یخ زدا و یا پساب های صنعتی باشد .

 

فقط در حدود بیست سال پیش بود که بشر به این باور رسید که کلرایدی که در هنگام اختلاط بتن به داخل آن وارد می شود کلراید پیوند یافته یعنی کلراید نامحلول است و بنابراین تا زمانی که میزان آن از 2 درصد جرم ماده چسباننده بتن بیشتر نشود نباید آن را خط آفرین به حساب آوزد . در حال حاضر ، تحقیقات آزمایشگاهی و بررسی های کارگاهی نشان داده اند که پدیده هایی نظیر کربناسین نیز می توانند موجب آزاد سدن کلراید پیوند یافته شده و این امر منجر به خوردگی آرماتور ها بشود . بدین علت بوده ات که در حال حاضر در ایین نامه ها ، از جمله آیین نامه های اروپایی EN206  {9} ، تصریح شده است که باید برای میزان کلراید در سازه های بتن مسلح ، یک حد کران بالایی در نظر گرفته شود . این کران ، کسر معینی از میزان آستانه کلراید در بتن است .

تاثیر کلراید بر روی بتن

بخشی از کلراید وارده به بتن با ترکیبات بتن ، پیوند شیمیایی برقرار می کند از تر کیب کلراید و  A  و  C  که در بتن سخت شده به صورت هیدراته ، یعنی به صورت ژل آلومیناتی ، حضور دارد ، کلرور آلومینات کلسیم به فرمول C A . CaCI در می آید ترکیب اخیر را نمک فریدل می نامند .

نمک فریدل دارای انبساط کمی است . این انبساط موجب پر کردن فضای خالی و کاهش نفوذ پذیری بتن می شود و در نتیجه از این نظر سودمند است .

مراحل خرابی میلگرد داخل بتن ، بر اثر نفوذ یون کلراید { 10}

این مراحل ، مطابق شکل 2-1-1-ف به ترتیب وقوع ، عبارتند از :

-         ورود کلراید به داخل بتن ، عبور از پوشش بتنی روی میلگرد و رسیدن آن به ارماتور فولادی .

-         رسیدن به غلظت کلراید در مجاورت آرماتور فولادی به حد کافی برای شروع خوردگی و شروع شدن خوردگی آرماتور

-         پیشترفت و توسعه خوردگی آرماتور و افزایش تدریجی تنش وارده بر بتن ، از طرف آرماتور ها ، بر اثر زنگ زدگی و ابساط ناشی از آن .

-         رسیدن تنش وارد بر بتن بر اثر زنگ زدگی آرماتور ها ، به حد کافی برای ایجاد ترک در بتن و شروع ترک خوردن اولیه بتن

-         پیشترفت و توسعه ترک ها در بتن ، بازشدن ترک ها و فراهم شدن شرایط برای نفوذ و تهاجم بیشتر بودن کلراید به بتن

پکیدگی لایه پوشش بتنی روی آرماتور ، بر اثر شدت ترک خوردگی 

 

دوام بتن

کلینیک بتن ایران بازدید : 50 جمعه 01 بهمن 1395 نظرات ()

کد مطلب: 531

دوام بتن

پایایی یا دوام بتن ساخته شده از سیمان پر تلند ، به توانایی بتن برای مقتبله باع عموامل جوی ، حملات شیمیایی ، سایش ، فرسایش و  هرگونه فرآیند منجر به تخریب اطلاق می شود .

عمر خدمت دهی طولانی ف مترادف با دوام در نظر گرفته می شود . از آنجا که دوام ، تحت یک مجموعه شرایط ، لزوما به معنای دوام تحت مجموعه شرایط دیگری نمی باشد ، به همین دلیل متداول است که هنگام تعریف دوام ، اشاره ای کلی به محیط نیز می شود  .

برطبق تعریف کمیته 201 انستیتوی بتن آمریکا {2}، دوام بتن با سیمان پرتلند به توانایی آن برای مقاومت در برابر عوامل هوازدگی ، حمله شیمیایی ، سایش و با هر فرایندی که موجب آسیب دیدگی آن بشود . گفته می شود . بنابراین ، بتن با دوام ، بتنی است که شکل  اولیه ، کیفیت و قابلیت خدمت دهی خود را در شرایط اش حفظ کند .

هیچ مصالحی بطور ذاتی بادوام نیست ، در نتیجه عوامل محیطی ، ریز ساختار مصالح و متعاقب آن ، خواص این مصالح با گذشت زمان تغییر می کند . یک ماده ، وقتی به انتهای عمر خدمت دهی خود می رسد که خواص آن ، تحت شرایط مفروض استفاده از آن ، به حدی آسیب دیده باشد که ادامه استفاده از آن ، ناایمن یا غیر اقتصادی شناخته شود .

در حال حاضر ، در طراحی سازه ها، مشخصات دوام مصالح مورد نظر ، همانند سایز مشخصات و ویژگی های آن ، نظیر ، همانند سایر مشخصات و ویژگی های آن ، نظیر خواص مکانیکی و هزینه و قیمت اولیه ، مورد ارزیابی قرار می گیرد . دوام ، علاوه بر ابعاد فنی ، از نقطه نظر تاثیرات اقتصادی و اجتماعی آن نیز مد نظر قرار می گیرد . افزایش روز افزون هزینه های تعمیر یا جایگزینی سازه ها ، ناشی از خرابی مصالح بخش عمده ای از کل هزینه ساخت و ساز را به خود اختصاص می دهد و لذا لازم است مه به مسئله دوام توجه کافی شود .

 

برای برسی دوام بتن و سازه های بتنی باید به نکته توجه شود که اغلب معلومات ما درباره فرآیند های فیزیکی – شیمیایی مسببآسیب دیدگی بتن از روی تاریخچه خای سازه های واقعی به دست می آید ، زیرا شبیه سازی ترکیب اثرات دراز مدتی که معمولا در واقعیت وجود دارند در آزمایشگاه مشکل می باشد . با این وجود ، در عمل بندرت آسیب دیدگی بتن ، ناشی از یک علت منحصر به فرد  است . گاهی ، علل فیزیکی و شیمیایی خرابی آن قدر با هم تداخل دارند و موجب تشدید یکدیگر می شوند که اغلب ، حتی جداکردن علت از معلول نیز اکان پذیر نیست .

با این توضیحات می توان گفت ، دوام بتن عبارت است از توانایی و پتانسیل آن برای مقاومت بیشتر ، چه به لحاظ کمی  و چه به لحاظ  کیفی ، در برابر عواملی که می توانند موجب آسیب رسانی ، از بین بردن امکان بهره برداری و یا کاهش بهره برداری و یا کاهش بهره برداری از آن بشوند .

به عبارت دیگر ، دوام بتن به معنای حفظ و تداوم کیفیت ها و توانایی ها و ویژگی های بتن در طی زمان و خارج نشدن این ویژگی ها از  محدوده مجاز است . 

تاثیر افزودنی های بتن قوام آور در بتن

کلینیک بتن ایران بازدید : 39 دوشنبه 20 دي 1395 نظرات ()

کد مطلب : 523

مواد قوام آور در بتن خود تراکم (SCC )

بتن خود تراکم بتنی است که قابلیت جریان و تراکم اثر وزن خود را دارد ، به طور کامل قالب بندی را حتی با وجود تراکم آرماتور پر می کند ، در عین حال همگنی و یکنواختی را حفظ می کند و نیاز به تراکم اضافی ندارد .نمونه ای از بتن ریزی بتن خودتراکم در کارگاه در شکل 7 – 4 نشان داده شده است .

بتن خود تراکم را بر مبنا نوع مواد افزودنی به کار رفته در ساخت آن می توان در سه گروه طبقه بندی کرد : گروه دارای مواد پودری ، گروه دارای مواد قوام آور و گروه دارای مواد ترکیبی .

1 – بتن خود تراکم دارای مواد پودری با مقدار زیاد مواد پودری مشخص می شود . منظور از مواد پودری ، کلیه مواد مصالحی است که اندازه آن ها کوچکتر از 15/0 میلیمتر است . برای نمونه می توان به سیمان ، مواد افزودنی پوزولانی و ریزپر کننده های موجود در ماسه اشاره کرد . معمولا مقدار کل مواد پودری مورد استفاده در طرح اختلاط در حدود 550 تا 650 کبلوگرم بر متر مکعب است . این مواد باعث ایجاد لزجت پلاستیک و به دنبال آن مقاومت در برابر جدا شدگی می شوند . تنش تسلیم با افزودن فوق روان کننده ها تعیین می شود .

2 – در بتن خود تراکم دارای مواد قوام آور بتن خود تراکم ، مقدار پودر موجود کمتر است ( 350 تا 450 کیلوگرم بر متر مکعب ) و مقاومت در برابر جدا شدن اساسا توسط مواد قوام آور و تنش تسلیم توسط افزودن فوق روان کننده ها کنترل می شود .

3 – بتن خودتراکم دارای مواد ترکیبی ، شامل مقدار مواد پودری بین 450 تا 550 کیلوگرم بر متر مکعب است و تنظیم مشخصات رفتاری بتن تازه توسط مواد قوام آور و همچنین مقدار متناسب فوق روان کننده ها انجام می پذیرد.

 

 

تغییرات عمده در ترکیب اختلاط در طول ساخت بتن در کارگاه ، از تغییرات در میزان رطوبت شن و درشت دانه ها ناشی می شود . نوسانات 51 درصد رطوبت سنگدانه ها که در کارگاه ها بسیار رایج است باعث تغییر 10 تا 15 لیتر بر متر مکعب از میزان آب آزاد در طرح اختلاط بتن می شود . این موضوع باعث نوسان قابل توجهی در روانی و خاصیت چسبندگی بتن از یک پیمانه نسبت به پیمانه دیگر در یک روز نسبت به روز دیگر می شود.

مواد قوام آور باعث می شود بتن نسبت به تغییرات کوچک اما طبیعی در رطوبت سنگدانه ها دارای ثبات بیشتر شود . در نتیجه هرچه بتن تولیدی نسبت به نوسانات میزان آب اختلاط مقاوم تر باشد ، بنابراین لزجت خمیری حفظ شده و از جدا شدگی جلوگیری به عمل می آید . البته باید تصریح کرد که مواد قوام آور جبران کننده ضعف کیفیت مواد تشکیل دهنده با طرح اختلاط نیستند . همیشه باید از سنگدانه ها با منحنی دانه بندی مناسب در بتن تازه تاثیر می گذارد و ممکن است باعث ایجاد جداشدگی و ته نشینی گردد.با این وجود هرجا فراهم کردن سنگدانه های مناسب اقتصادی نباشد خواص رئولوژی مورد نیاز اختلاط را می توان با به کار بردن مواد قوام آور برای دستیابی به همگنی و چسبندگی بیشتر بتن به کار برد . بر این مبناء مزایای بالقوه مواد قوام آور در بتن خود تراکم را می توان به صورت زیر خلاصه کرد :

1 – حساسیت بتن خود تراکم نسبت به نوسانات میزان رطوبت در سنگدانه ها کاهش می یابد.

2 – اثر تغییرات کوچک در خواص مواد به حداقل می رسد .

3  میزان مواد پودری کمتری مورد نیاز است .

4 – سطح کنترل کیفی لازم در هنگام تولید محصولات بتنی کاهش می یابد.

5 – اجازه می دهد که مخلوطی سیال تر بدون خطر جداشدگی تولید شود.

6 – سرعت بتن ریزی بهبود می یابد.

7 – خطر جدا شدگی و آب انداختگی کاهش می یابد.

8 – فشار قالب بندی بتن با استفاده از اثر تیکسوتروپی کاهش می یابد.

9 – دارای سطح ظاهری بهتر است.

مواد قوام آور در بتن زیر آب

تاریخچه استفاده از مواد قوام آور به دهه های پیشین بر می گردد . به طور سنتی ، بتن برای اجرا در زیر آب با مقدار زیاد ریزدانه و پر کننده ساخته می شد تا میزان چسبندگی را افزایش و میزان شسته شدن را کاهش می دهد . اگر این مخلوط توسط پمپ کردن یا لرزاننده در آب راکد بتن ریزی شود می توان نتایج قابل قبولی به دست آورد . اما به محض اینکه آب دارای جریان قابل توجهی باشد .

ممکن است باعث شسته شدن جدی بتن گردد ، اجرای بتن زیر آب در هنگام بتن ریزی و متراکم کردن با مشکلات بسیاری همراه است . بنابراین بتن برای اجرای زیر آب نیازمند کارایی زیاد بوده و این موضوع سبب افزایش میزان مخلوط شدن آب با سیمان شده و به دنبال آن از یک سو می تواند سبب شسته شدن سیمان از مخلوط شده و از سوی دیگر نسبت آب به سیمان را افزایش داده که باعث کاهش مقاومت می شود .

خالی کردن آب سازه های هیدرولیکی مانند سد ، به منظور تعمیر سخت و گران قیمت است . پیشرفت های اخیر در زمینه استفاده از مواد قوام آور این اجاره زا می دهد که بتن ریزی در زید آب را بدرون استفاده از قیف و لوله ( ترمی ) های مرسوم انجام داد . استفاده از مواد قوام آور در بتن زیر آب ، سبب تولید بتنی می شد که در برابر ته نشینی پایدار بوده و به راحتی پمپ میشود . از طرفی در کاربرد مواد قوام آور در بتن زیر آب ، بتن تولید شده به میزان کافی چسبنده است به نحوی که در هنگام قراریری در معرض آب ، میزان سیمان کمتری شسته می شود . هنوز از قابلیت خوبی برای حرکت در زیر آب برخوردار است و مقاومت و پایایی مورد نظر در سازه بتنی را تامین می کند . چنین بتن هایی دارای مزیت های نسبت به بتن معمولی از لحاظ کیفیت محصولات تعمیری بوده و هزینه های بتن ریزی را از نظر تجهیزات مورد نیاز کارآگاهی و غواص به عنوان نیروی انسانی کاهش میدهد . از سوی دیگر به دلیل اینکه هنگام بتن ریزی در زر آب متراکم کردن بسیار دشوار و یا غیر ممکن است ، بتن با کارایی زیاد در مورد نیاز است . استفاده از مواد فوق روان کننده بر این مشکل غلبه کرد . باید به این نکته توجه داشت که مقادیر زیاد مواد فوق روان کننده بر این مشکل غلبه کرد . باید به این نکته توجه داشت که مقادیر زیاد مواد قوام آور باعث کاهش روانی و اثرات ثانویه ناخواسته از قبیل افزایش مقدار هوا و دیرگیری می شود .

عملکرد و نحوه استفاده از مواد قوام آور در بتن زیر آب – مواد قوام آور جهت استفاده در بتن زیر آب ، دارای خاصیت ژلی قوی ای هستند و اغلب در مقادیر زیاد استفاده می شوند . این مواد اغلب به صورت پودر مورد استفاده قرار می گیرند ، گرچه به صورت محلول نیز در دسترس هستند . تماس مستقیم بین پودر مواد افزودنی قوام آور و آب مخلوط سبب ایجاد توده ژله ای در هنگان توزین در دستگاه های اندازه گیری یا در خود بتن می شوند . در نتیجه روش پیمانه کردن نیازمند دقت مضاعف به منظور اطمینان حاصل از تولید بتنی با ویژگی های یکنواخت است . معمولا در صورت استفاده از مواد افزودنی قوام آور زمان اختلاط طولانی تر برای تولید بتن همگن مورد نیاز است.

برای تولید بتن خود متراکم کلوئیدی جهت استفاده در زیر آب ، نسبت آب به سیمان در محدوده 36/0 تا 40/0 انتخاب می شود و مقدار سیمان و ریزدانه های به کار رفته در این نوع از بتن ها معمولا بیشتر از بتن های متناظر اجرا شده در شرایط معمولی است . اغلب تطبیق دادن خصوصیات مخلوط برای دست یابی به پارامترهای طراحی دلخواه برای تمام ویژگی های بتن دشوار است . خصوصیات بتن خودتراکم زیر آب با افزودن سه نوع ماده افزودنی قابل کنترل خواهد بود . برای مثال می توان دوده سیلیس را در ترکیب با مواد قوام آور و فوق روان کننده ها یا ماهنده های آب مرسوم برای کاهش جداشدگی به کار برد . راه دست یابی به بتن خود تراکم با خصوصیات خود ترازی مد نظر ، بهینه سازی مناسب درصد استفاده از مواد قوام آور با فوق روان کننده ها که به منظور افزایش اسلامپ به کار می رود می باشد .

مواد قوام آور باعث کاهش شسته شده در هنگام بتن ریزی در زیر آب می شوند ، هر چند آن را به صورت کامل حذف نمیکنند ، بنابراین روش کار مناسب در بتن ریزی در آب باید هم چنان دنبال شود . اجرای بتن دارای مواد افزودنی قوام آور و بدون افزودنی در شکل 7 – 5 نشان داده شده است .

بتن مقاوم در برابر شسته شدن بتنی که طراحی شده است تا در هنگام بتن ریزی در آب در برابر آب شکستگی سیمان مقاوم باشد ، حاوی افزودنی های قوام آوری است که مانع از دست رفتن ریزدانه های سیمان شده و بدین وسیله کیفیت بتن را حفظ می کند . مواد افزودنی قوام آور لزجت آب در مخلوط را افزایش داده که منجر به افزایش تیکسوتروپی بتن شده و مقاومت در برابر جداشدگی را بهبود می بخشد مقدار افزودنی محدوده ای از 1 تا 5/1 درصد از وزن آب در مخلوط را دارد و در اکثر اوقات در ترکیب با فوق روان کننده ها استفاده می شود . میزان اثر مواد افزودنی قوام آور به مقدار ماده و وزن مولکولی اجزای اصلی آن بستگی دارد . این مواد معمولا همزمان با سایر مواد در داخل مخلوط کن ریخته می شوند .

بتن هایی که شامل مواد قوام آور هستند هنگامی مه مخلوط ساکن است پایدار بوده اما هنگامی که جاری می شوند روانی بسیار با خصوصیات خود ترازی را از خود نشان می دهد . همان طور که در شکل 7 -3 نشان داده شده ، تاثیر مواد قوام آور به مقاومت در برابر آب شستگی مخلوط بتنی قابل ملاحظه است . اطلاعات نشان داده شده در شکل 7-3 بیان میکند که بتن های حاوی مواد قوام آور و بدون اسلامپ برابر در آزمایش شسته شدن عملکرد متفاوتی دارند . آزمایش افت وزن ناشی از شسته شدن مطابق استاندارد CRD C61 " روش آزمایش برای اندازه گیری مقاومت مخلوط بتن تازه در برابر شسته شدن در آب " نشان می دهد که استفاده از مواد قوام آور با مقدار 15/0 درصد وزن سیمان در ترکیب با فوق روان کننده ها منجر به تولید مخلوط بتنی با روانی زیاد شده در حالی که بتن نسبت به شسته شدن مقاوم است .

 

 

آزمایش بتن زیر آب بتن مورد استفاده در زیر آب توسط آزمایشی به نام " آزمایش برای شسته شدن بتن زیر آب " بررسی می شود . در حال حاضر دو نوع آزمایش در اروپا برای شسته شدن بتن وجود دارد یکی بر اساس BS 8443  انجام میشود و دیگری در توصیه نامه هلندی آورده شده است . هر دو روش دارای اساس یکسانی است و در آنه بتن با وزن مشخص در یک حلقه سبد مانند و از طریق یک لوله که توسط آب پر شده ریخته میشود . کاهش وزن بعد از ریخته شدن در آب کارایی مواد قوام آور را تعیین می کند . البته در این دو روش اختلاف های قابل توجهی در جزییتان روش ها وجود دارد که سبب ایجاد محدودیت ها و به دست آمدن نتایج و محدودیت های متفاوت می شود.

مواد قوام آور برای بتن پمپ شونده

به دلایل فنی و اقتصادی بتن پمپ شونده اهمیت قابل ملاحظه ای را در چند سال اخیر به دست آورده است . به دلیل توسعه روش های ساخت و ساز ، ملزومات مورد نیاز بتن پیش تنیده سختگیرانه تر شده است و تقاضاهای ویژه ای برای بتن پمپ شونده ایجاد شده است . مواد قوام آور برای پاسخ دادن به این تقاضاها و کاهش نوسانات در عملکرد بتن استفاده می شود.

یک مشکل رایج در رابطه با بتن پمپ شونده هنگامی رخ می دهد که درشت دانه ها در خم ها یا تنگ شدن های موضعی شروع به قفل شدن می کنند . فشار ناشی از پمپ شدن ، نیرویی به بخشی از ملات که نقش لیز کننده دارد وارد کرده و مسیر را مسدود می کنند . به طور مرسوم این مشکل با افزایش مقدار ریزدانه ها در مخلوط حل می شود اما این راه حل همیشه از دیدگاه فنی و اقتصادی قابل قبول نبوده و ممکن است در بسیاری از کاربردها موثر نباشد . برای نمونه افزایش حجم سیمان منجر به افزایش جمع شدگی مخلوز بتن و نیز گران شدن آن می شود. از سوی دیگر ، افزایش ریزدانه های سنگدانه باعث کاهش روانی بتن و کاهش مقاومت آن می گردد . مواد قوام آور یک راه حل موثر است که باعث جلوگیری از جداشدگی با استفاده از افزایش چسبندگی بتن بدون تغییر در طرح اختلاط می شود . مزیت های ناشی از استفاده از مواد قوام آور در بتن پمپ شونده شامل موارد زیر است :

1 – از انسداد خطوط پمپ شدن جلوگیری می کند.

2 – بتن تولیدی همگن و مقاوم در برابر جداشدگی می شود.

3 – سرعت پمپ کردن هنگامی که در ترکیب با فوق روان کننده استفاده می شود ، افزایش می یابد .

4  - فرسایش لوله ها و دستگاه های پمپاژ به علت اثر لیز کنندگی مواد افزودنی قوام آور کاهش می یابد.

5 – با جلوگیری از جدا شدگی بتن در خطوط پمپی که ثابت هستند ، به شروع آسان دوباره فرایند پمپ کردن کمک میکند.

در جدول شماره 7-1 میزان تاثیر استفاده از مواد قوام آور در ارتباط با قابلیت پمپ شوندگی نشان داده شده است :

 

 

از آنجا که روش های آزمایش بین المللی و قابل قبول برای اندازه گیری کارایی بتن پمپ شونده وجود ندارد ، آزمایش قابلیت پکپ شدن مخلوط بتن در آزمایشگاه دشوار است . برای به دست آوردن حداکثر مواد قوام آور ، مقدار بهینه مواد قوام آور باید هنگام فرآیند بتن ریزی به دست آید .

پایان عملیات اجرایی آببندی و ایزولاسیون باند وال ها و مخازن تاسیسات پالایشگاهی شرکت نفت و گاز پارس

کلینیک بتن ایران بازدید : 28 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 514

در مهرماه 1395 ، تهیه ، تامین و اجرای عملیات آببندی و پوشش های امولوسیونی مخازن ، باند وال ها و سازه های بتنی مدفون تاسیسات پالایشگاهی شرکت نفت و گاز پارس جنوبی به مساحت 10000 متر مربع در عسلویه با رضایت مندی کامل بهره بردار و کارفرمای محترم به پایان رسید.

 

پایان عملیات ایجاد اوپنینگ و کیسینگ تاسیسات مجتمع کارگاهی پارس یکم

کلینیک بتن ایران بازدید : 32 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

 کد مطلب : 513

در شهریور ماه 1395 ، عملیات برش بتن و ایجاد کیسینگ ها و بازشو های مناسب جهت ایجاد گالری تاسیسات عبوری در محل مجموعه کارگاهی شرکت پارس یکم در منطقه صنعتی ماهدشت توسط کلینیک بتن ایران به پایان رسید.

 


پایان عملیات کاشت آرماتور در پروژه مسکن مهر آبادان

کلینیک بتن ایران بازدید : 17 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 512

در شهریورماه 1395 ، عملیات کاشت آرماتور و تقویت سازه های بتنی مسکن مهر آبادان به تعداد 12000 عدد به پایان رسید. افزایش ضخامت و ابعاد فونداسیون ها به منظور مقاوم سازی بیشتر و افزایش سازه هایی چون دیوارهای برشی و ستون های متعدد از اهداف این پروژه به شمار می رود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


پایان عملیات اجرایی کفپوش اپوکسی شرکت نفت بهران

کلینیک بتن ایران بازدید : 15 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 511

در شهریور ماه سال 1395، تهیه ، تامین و اجرای عملیات کفپوش اپوکسی سالن تجهیزات بشکه گیری شرکت نفت بهران ، واقع در باقر شهر ( شهر ری) به مساحت 1000 متر مربع توسط تیم تخصصی کلینیک بتن ایران به پایان رسید.

 

 

 


 

افزودنی های بتن و فوق روان کننده بتن

کلینیک بتن ایران بازدید : 45 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 510

 از اواخر دهه هفتاد میلادی استفاده از نسل جدیدی از افزودنی های شیمیایی در بخش های مختلفی از صنعت بتن به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این افزودنی ها برای افزایش زیاد اسلامپ  به تو بدون نیاز به افزایش آب و یا برای کاهش قابل ملاحظه آب اختلاط بدون از دست رفتناسلامپ استفاده می شود. این افزودنی ها که به آنها افزودنی فوق روان کننده 1 اطلاق می شود الزامات مربوط به افزودنیهای تیپ F یا G استاندارد ASTM C494  الزامات مربوط به افزودنی های تیپ 1 یا 2 استاندارد ASTM C494 را تامین کرده و به درستی به عنوان افزودنی های قوی کاهنده آب2 نیز شناخته می شوند. برای تامین الزامات مربوط به ASTM C494 این افزودنی ها باید قادر باشند تا مقدار آب مورد نیاز را نسبت به نمونه شاهد در روانی ثابت به میزان 12 درصد کاهش دهند . همانطور که از این الزام برمی آید ، قدرت کاهندگی آب این افزودنی ها بسیار بیشتر از  افزودنی های کاهنده آب بوده و در مقدار یکسان استفاده از این دو افزودنی ، بتن حاوی افزودنی فوق روان کننده دارای روانی بسیار بیشتر خواهد بود (شکل 3-1) . این افزودنی ها که ابتدا در اواخر دهه 60 میلادی در آلمان و ژاپن عرضه شدند ، در آغاز بر پایه ترکیبات نفتالین و ملامین بر پایه ترکیبات پلی آکریلات 1 انجام شد. هم چنین به دلیل قیمت مناسب ترکیبات با پایه لیگنوسولفونات ، تلاش های بسیاری در زمینه تولید افزودنی های فوق روان کننده با پایه ترکیب شیمیایی انجام شده است . این تلاش ها به ساخت افزودنی هایی با پایه لیگنوسولفونات اصلاح شده منجر گشته است . در حال حاضر این ترکیبات در کنار سایر ترکیبات با پایه پلی کربوکسیلات در عمل استفاده می گردد .

در سال های اولیه ، برخی مشکلات نظیر بیشتر بودن میزان افت اسلامپ نسبت به حالت معمول و نیاز به اضافه کردن مجدد افزودنی در پای کار ، محدود شدن استفاده از افزودنی های فوق روان کننده در برابر چرخه ذوب و یخ را نشان می داد ، تحقیقات تکمیلی و مشاهدات علمی تایید کردند که پایایی بتن های حاوی افزودنی فوق روان کننده در بطن های عادی میباشد با این وجود افت اسلامپ  سریع این بتن ها همچنان در برخی موارد مشکل زا بود. این نگرانی منجر به توسعه محصولات جدید می شود که توانایی حفظ کارایی بتن در مدت زمان بیشتری را داشتند. در دهه 80 میلادی افزودنی های فوق روان کننده با خاصیت حفظ کارایی طولانی که بسته به طرح اختلاط بتن و شرایط محیطی توانایی نگه داشتند کارایی بتن تا 2 ساعت را دارا بودن ،توسعه یافتند . 

 

این پیشرفت امکان آن را فراهم می کرد که به جای اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده در پای کار، این افزودنی در محل ساخت به بتن افزوده شود که این امر خود می توانست باعث کاهش فرسودگی تراک  و بر طرف کردن نیاز به تجهیزات فرعی  مانند مخازن افزودنی متصل به تراک  و سیستم های توزیع کننده افزودنی در تراک را به همراه  داشته باشد. نتیجه تمام این پیشرفت ها افزایش استفاده از افزودنی های فوق روان کننده در تقریبا تمام زمینه های موجود در صنعت بتن بود. به طور کلی، در طرح اختلاط ثابت اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده باعث افزایش روانی بتن می گردد. میزان افزایش اسلامپ  بتن بر اساس الزامات مورد نیاز برای هر کار برده خواص متفاوت می باشد .برای مثال می توان به تو نی با روانی زیاد ساخت به طوریکه  خود تراز باشد و برای تراکم به انرژی بسیار کمی نیاز داشته باشد .از سوی دیگر می توان از این افزودنی ها برای افزایش جزئی روانی بتن نیز استفاده کرد. استفاده از بتن با اسلامپ زیاد در ساخت بتن آماده ساخت قطعات پیش ساخته و همچنین در بتن پیش تنیده دارای مزایای بسیاری می باشد. قابلیت جریان بتن به خصوص در موارد تراکم آرماتور و یاد درس ترمینال المان هایی حضور آرماتور ها جایدهی ، تراکم و پرداخت بتن می گردد.

3-2 ترکیبات

افزودنی های فوق روان کننده بر پایه ترکیبات شیمیایی مختلفی ساخته می شود در ادامه مهمترین ترکیبات شیمیایی استفاده شده در ساخت این افزودنی های  بررسی می گردد.

نفتالین فرمالدهید سولفوناته تغلیظ شده

این ماده خام از اولین موادی بود که به عنوان یک عامل کاهنده آب از دهه 1970 تاکنون با عملکرد گسترده در ترکیبات افزودنی ها مورد استفاده قرار گرفته است. این ترکیب که با عنوان  پلی نفتالین زغال سنگ با استفاده از اسید سولفوریک قلی در دمای زیاد سولفونات شده و سپس با فرمالدهید  پلیمریزه شده و در مرحله بعد به نمک های سدیم و کلسیم تبدیل گردد. این پلیمرها دارای وزن مولکولی نسبتاً کمی بوده و تعداد واحدهای نفتالین سولفوناته شده  آنها به این 2 تا 10 میباشد.به این ترتیب  وزن مولکولی این پلیمرها در حدود 500 تا 2500 خواهد بود.

 

معمولاً با افزایش وزن مولکولی خواص ایجاد شده بهتر خواهد بود. در شکل 3- 2  نمونه ای از پلیمر نفتالین فرمالدهید سولفوناته نشان داده شده است.مطابق شکل زنجیره های پلیمر توسط گروه  به یکدیگر متصل می باشند.

این زنجیره خطی بوده و امکان دوران حول گروه  را دارا می باشد. به این ترتیب Na می تواند بالا یا پایین محور این زنجیره قرار بگیرد . در نفتالین فرمالدهید سولفوناته گروه سولفوناتی  باید در موقعیت β و نه در حالت αروی حلقه بنزنی قرار گیرد . موقعیت های اتصال α و β در شکل 3-3 نشان داده شده است . در محیط محلول ، مانند لیگنوسولفونات ،   به -   و    تجزیه می شود. بارهای منفی روی   عامل جذب شدن افزودنی بر روی ذرات سیمان و پراکنده کردن این ذرات از طریق نیروی دافعه الکتروستاتیک می باشد.

درصد وزنی مواد جامد محلول در آب محصولات تجاری معمولا در حدود 25 تا 45 درصد می باشد . در این حالت افزودنی مورد نیاز در حالت محلول برای تولید بتن با ویژگی های تقریبا تراکم پذیر و روان در حدود 1 تا 3 درصد وزن سیمان می باشد.

 

ملامین فرمالدهید سولفوناته تلغیظ شده

این محصول شیمیایی در ابتدا در دهه 50 میلادی به عنوان یک عامل پخش کننده در صنایع مختلف گسترش پیدا کرد . اما تا 10 سال سال بعد از آن هم امکان استفاده از آن در بهتون شناخته شده نبود. این ماده با استفاده از روش های معمول رزینه شدن  بر اساس فرآیندهای نشان داده شده در شکل 3-4  تولید می شود. فرایند معمول تولید منجر به تولید محصولی با مشخصات ارائه شده در جدول 3-1  می شود.

مفیدترین حالت زمانی است که وزن مولکولی متوسط حدود 30000 باشد.طول زمان پلیمریزاسیون بر وزن مولکولی موثر است. این ماده( ملامین فرمالدئید سولفونات )معمولاً به صورت منفرد استفاده می شود کمترین تاثیر را روی هوای وارد شده و زمان گیرش دارد. اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک در بعضی از ترکیب ها وارد می شوند که باعث کاهش اسلامپ می شوند.

 

 

 

ساختار محصول نهایی مشابه نفتالین فرمالدئید سولفونات خواهد بود جزء اینکه یک حلقه ملامینی جایگزین حلقه دوتایی نفتالین شده و وزن مولکولی آن نیز بیشتر استتنها به صورت نمک های سدیم در دسترس هستند.

 

 

لیگنوسولفونات های اصلاح شده

افزودنی های با پایه لیگنو سولفونات به طور گسترده به عنوان افزودنی های کاهنده آب استفاده می شود. از مقادیر معمول این افزودنی ها مقدار آب اختلاط را به میزان 6 تا 10 درصد کاهش می دهند. در مقادیری بیش از این تاخیر  بیشتر در زمان گیرش رخ داده  و مقادیر بیشتری از حباب هوا می شود. به همین دلیل است که نمی توان از این افزودنی ها به عنوان افزودنی های فوق روان کننده استفاده کرد به دلیل هزینه کم استفاده از افزودنی های با پایه لیگنوسولفونات تمایل به ساخت افزودنی های فوق روان کننده با پایه این ترکیب شیمیایی همواره وجود داشته است. لیگنو سولفونات ها ترکیباتی هستند که از سولفوناتاسیون مولکول لیگنین( که یک پلیمر بزرگ است)  با پایه فنیل  پروپان روی کربن a (اولین کربن متصل به گروه بنزنی)  به دست می آید .واحد ساختمانی مولکول لیگنوسولفونات بیشتر کمپلکس فنیل پروپان استاولین کربن متصل به گروهک بنزنی به دست می آید واحد ساختمانی مولکول لیگنوسولفونات بیشتر کمپلکس فنیل پروپان است.که گروه های جایگزین شونده ممکن است فنولى یا کربوکسیلیک باشند. ساختار شیمیایی یک فوق روان کننده لیگنو سولفونات ی در شکل 3-5  نشان داده شده است.

نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که افزایش وزن مولکولی لیگنوسولفونات ها سبب افزایش روانی تحقیق در زمان گیرش و کاهش جزئی مقاومت 24 ساعته می گردد تلاشکه گروه های جایگزین شونده ممکن است سلولی یا کربوکسیلیک باشند ساختار شیمیایی یک فوق روان کننده لیگنو سولفونات ای در شکل 3 نشان داده شده است نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که افزایش وزن مولکولی لیگنوسولفونات ها سبب افزایش روانی تحقیق در زمان گیرش و کاهش جزئی مقاومت 24 ساعته می گردد.

 

 

 

افزایش سولفوناتاسیون تاثیری بر کارایی و هوای وارد شده نداشته اما زمان گیرش را کاهش می دهد به طور کلی افزایش شرکت در 19 سولفونات ها باعث افزایش زمان گیرش می گردد برای بهتر شدن خواص روان کنندگی بتن در مواردی که از نظر سایر خواص مکانیکی مجاز باشد از درصد جزئی  به همراه لینک سولفونات ها استفاده می شود این پلیمر نوعا  وزن مولکولی متوسط حدود 20000 تا 30000  دارد ساختار شماتیک ماکرومولکول لیگنوسولفونات در شکل 3 -6 نشان داده شده است.

مطابق شکل 3-6 مولکول لیگنوسولفونات به صورت کره ای است که در آن بارهای الکتریکی ناشی از گروههای سولفونات ای فعال غالبا در سطح خارجی کره و گروههای کربوکسیل و سولفونات یونیزه نشده در داخل آن قرار دارند لیگنو سولفونات های تجاری عمدتا  از نوع نمک سدیم و کلسیم آن بوده و دارای حدود 1 تا 30 درصد ترکیبات هیدروکربنی می باشد.

 

 

پلی کربوکسیلات اتر ها

این ترکیبات که PCs یا پلیمرهای شانه ای نیز نامیده می شوند جدید ترین انواع افزودنی های فوق روان کننده بوده و برعکس نفتالین و ملامین فرمالدهید سولفونات که عمدتاً از یک ساختار واحد تشکیل شدن خانواده ای از محصولات یا ساختارهای شیمیایی متفاوت هستند یکی از ساختارهای رایج این ترکیبات در شکل 3 - 7 نشان داده شده است. شاکله پلیمری تشکیل دهنده این ترکیبات بر پایه پلیمریزاسیون آکریلیک اسید بوده که می تواند با گروه های منومری دیگری جایگزین شده و به این ترتیب موجب اصلاح تعداد گروه های کربوکسیلاتی بر روی شاکله پلیمرزی گردد.

گروه کربوکسیلاتی با تشکیل نمک سدیم خنثی شده و با تجزیه  در محیط محلول بار منفی ای به خود می گیرد که نقطه اتصالی برای جذب افزودنی بر سطح ذرات سیمان می گردد.

می توان از سایر پلی اتر ها با ترکیبی از آن ها نیز استفاده کرد و با تغییر n ، معمولا در محدوده 20 تا 80 ، وزن مولکولی را تغییر داد.این اقدامات در کنار تغییر تعداد گروه های پلی اتری جایگزین شده و در امتداد زنجیره اصلی و تغییر طول این زنجیره ، امکان ایجاد محدوده بزرگی از خواص را فراهم می کند . به این ترتیب کوپلیمر پایه می تواند برای ایجاد خواص متعددی هم چون افزایش مقاومت کوتاه مدت برای صنایع پیش ساختگی یا نگه داشتن زمان کارپذیری در ساخت بتن آماده تنظیم گردد . پلی اتر وظیفه پراکنده کردن ذرات سیمان را بر عهده داشته و این کار را از طریق ایجاد ممانعت فضایی انجام می دهد . مکانیزم غالب در عملکرد افزودنی های پلی کربوکسیلاتی برای پراکنده کردن ذرات سیمان از طریق ممانعت فضایی بوده در حالی که در افزودنی های با پایه ملامین و نفتالین سولفوناته و هم چنین لیگنوسولفونات اصلاح شده این عملکرد از طریق نیروهای دافعه الکتروستاتیکی صورت می گیرد . در ادامه مکانیزم عملکرد انواع این افزودنی ها بررسی می گردد.

 

 

3-3 مکانیزم عملکردی

مهمترین ویژگی افزودنی های فوق روان کننده ، توانایی این افزودنی ها در پراکنده کردن ذرات سیمان می باشد . مشاهدات انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد که در سوسپانسیون آب و سیمان ، کلوخه هایی بزرگ از ذرات سیمان تشکیل می شود . با اضافه کردن افزودنی های فوق روان کننده این کلوخه ها از هم باز شده و ذرات سیمان پخش می گردند . نمودار دانه بندی سوسپانسیونی از سیمان که دارای فوق روان کننده با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته و ملامین فرمالدهید سولفوناته می باشد در شکل 3-8 نشان داده شده است . سیمان خشک در مقایسه با سیمان ترکیب شده با آب ذرات بسیار ریزتری دارد.

 

 

با تشکیل کلوخه های سیمان ، آب در این کلوخه ها به تله افتاده و باعث میشود تا کارایی مخلوط نسبت به حالتی که دانه های سیمان از هم جدا باشند کاهش یابد . افزودنی های فوق روان کننده به سطح ذرات سیمان جذب شده و کلوخه های ایجاد شده را از هم باز می کنند و به این ترتیب دانه های سیمان به صورت مجزا و غیر چسبیده در مخلوط حضور خواهند داشت که این امر باعث آزاد شدن آب به تله افتاده در کلوخه ها می گردد. در این شرایط تماس بین ذرات سیمان کاهش یافته و استفاده بهیته تری از سیمان موجود صورت می گیرد زیرا با احاطه شدن تمام سطح ذرات سیمان ، واکنش های هیدراتاسیون به نحو مناسب تری انجام می گردد.

 

اگر فرض شود که بتوان آب آزاد شده از میان کلوخه های سیمان را از مخلوط بتنی جدا کرد ، در چنین شرایطی روانی به همان مقدار پیش از اضافه کردن افزودنی کاهش خواهد یافت  در حالی که مقدار کل آب موجود در مخلوط و در نتیجه نسبت آب به سیمان کاهش می یابد . در این شرایط فاصله بین ذرات سیمان نیز کمتر شده و مقدار کمتری از فرآورده های واکنش های هیدراتاسیون برای پر کردن فضاهای خالی بین ذرات سیمان برای وقوع گیرش و افزایش مقاومت نیاز خواهد بود . در چنین شرایطی مقاومت کوتاه مدت افزایش می یابد . علاوه بر این ، فضای مابین ذرات سیمان با سرعت بیشتری توسط فرآورده های واکنش هیدراتاسیون پر شده که این خود باعث افزایش مقاومت در سنین بالاتر می گردد . در نهایت حفرات کمتری در بتن به جا خواهد ماند که باعث کاهش حفرات مویینه و در نتیجه افزایش دوام بتن می گردد.

بارهای منفی ذرات افزودنی موجب جذب شدن آن به یون های مثبت کلسیم موجود بر روی سطح ذرات سیمان می گردد . پس از جذب شدن افزودنی بر سطح ذرات سیمان ، پراکنده شدن ذرات سیمان از طریق دو مکانیزم دافعه الکتروستاتیکی و ممانعت فضایی صورت می گیرد.

 

مکانیزم دافعه الکتروستاتیک :

 

دافعه الکتروستاتیکی مکانیزم اصلی در افزودنی های فوق روان کننده با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته و ملامین فرمالدهید سولفوناته می باشد . این مولکول ها دارای گروه های  هستند که در آب به   و   تجزیه می شوند . بخش  متصل به افزودنی باقی مانده و در آن بار منفی ایجاد می کند . بخشی از این بار الکتریکی باعث اتصال ذرات افزودنی به دانه های سیمان شده و بقیه آن به سمت خارج از دانه های سیمان باعث دفع ذرات مجاور یکدیگر می گردد . این مکانیزم موجب شده تا دانه های سیمان به صورت جدا از هم امکان حرکت کردن را داشته باشند .

تاثیر اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده را ، علاوه بر مشاهده افزایش روانی ، می توان از طریق اندازه گیری پتانسیل زتا نیز شناسایی کرد . در این روش بار الکتریکی روی سطح دانه های سیمان که پیش از اضافه کردن افزودنی مثبت و پس از اضافه کردن افزودنی با جذب شدن ذرات افزودنی روی سطح ذرات سیمان به شدت منفی می گردد ، اندازه گیری می شود .

مکانیزم عملکرد افزودنی های فوق روان کننده برپایه ایجاد بار الکتریکی روی سطح ذرات سیمان با این تفاوت که تاثیر افزودنی فوق روان کننده در تغییر بار الکتریکی دانه های سیمان بسیار بیش از تاثیر افزودنی فوق روان کننده معمولی بوده ، که این خود توجیه کننده تفاوت عملکرد این دو افزودنی نشان می دهد.

 

 

ممانعت فضایی :

 

مکانیزم دیگری که باعث ایجاد خاصیت مکانیزم دیگری که باعث ایجاد خاصیت روان کنندگی در بهتان می گردند مکانیسم ممانعت فضایی است ممانعت فضایی مکانیزم عملکرد افزودنی های فوق روان کننده پلی کربوکسیلات می باشد این مولکول ها حامل گروه های  هستند که در آب به و  تجزیه می شود . متصل به ذرات افزودنی باقی مانده و تا حدودی بار منفی ایجاد کنند که باعث اتصال ذرات افزودنی نیز به دانه های سیمان می گردند گروه های پلی اتری طویل به سمت خارجی دانه های سیمان جهت گیری کرده و به صورت فیزیکی مانند نزدیک شدن ذرات سیمان مجاور به یکدیگر می گردد به این ترتیب دانه های سیمان مجزا از یکدیگر باقی می مانند اندازه گیری پتانسیل زتا  نشان می دهد که برعکس ترکیبات با های پایه فرمالدهید سولفونات بار منفی ایجاد شده در دانه های سیمان در ترکیبات حاوی افزودنی های فوق روان کننده پایه پلی کربوکسیلات چندان قابل توجه نمی باشد اما این به آن معنا نیست افزودنی های با پایین پلی کربوکسیلات قدرت کاهندگی آب کمتری دارند قدرت این افزودنی ها روان کنندگی و کاهندگی آب بسیار بیش از افزودنیهای نفتالینی ملامینی و لیگنوسولفوناتی است.

 

3 – 4  تاثیر بر خواص بتن تازه

استفاده از افزودنی های فوق روان کننده تاثیرات بسیار آشکاری و بتن در حالت تازه می گذارد که مهمترین آن افزایش روانی می باشد در این بخش به تسهیلات استفاده از این افزودنی ها و خواص بتن در حالت تازه پرداخت می شود.

 

 

 

جدول 3-2 کاهش آب در بتن های دارای افزودنی فوق روان کننده SNF

 

 

 

 

کاهش آب

افزودنی های فوق روان کننده معمولاً برای کاهش مقدار آب اختلاط بتن در اسلامپ  ثابت استفاده می گردند اینها باید قادر باشند تا مقدار آب اختلاط را حداقل 12 درصد کاهش دهند با این وجود برخی از این افزودنی ها قابلیت کاهش قابل اختلاط به میزان است و بیش از 30 درصد را نیز دارا هستند .  میزان کاهش آب  به مقدار افزودنی مورد استفاده و همچنین  اسلامپ اولیه بتن بستگی دارد. (جدول 3-2) نتایج نشان می دهد استفاده از  بیش از  مقدار  مشخصی از افزودنی تاثیری در کاهش مقدار آب نخواهد داشت به طور کلی با افزایش عیار سیمان می توان آب اختلاط را در روانی ثابت به مقدار بیشتری کاهش داد.  گزارش های موجود نشان می دهند که برای کاهش مقدار آب به میزان یک سان مقدار بیشتری  از افزودنیهای با پایه ملامین فرمالدهید سولفوناته در مقایسه با افزودنی های با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته نیاز می باشد. مقدار کاهش آناختلاط حاصله در صورت استفاده از مقادیر کم این افزودنی ها می توانند مشابه با عملکرد افزودنیهای کاهنده آب معمولی باشد.

کارپذیری

افزودنیهای فوق روان کننده کار  پذیری بهتون را که به وسیله دستگاه اسلامپ میز اسلامپ اندازه گیری می شود به میزان زیادی افزایش داده و یا امکان کاهش مقدار آب را در عین ثابت ماندن کارایی فراهم می کنند. شکل 3-13  رابطه بین مقدار افزودنی مورد استفاده و میزان کاهش آب حاصل برای 1 افزودنی فوق روان کننده مشکل 3-14  رابطه بین مقدار افزودنی مورد استفاده و اسلامپ بتن را نشان می دهند همانطور که در هر دو شکل مشخص است  افزایش مقدار استفاده از افزودنی بیش از حدی مشخص تاثیر بیشتری بر کاهش مقدار آب اختلاط در جوانی ثابت و یا به عبارتی افزایش اسلامپ نخواهد داشت این مقدار افزودنی که با عنوان مقدار اشباع  شناخته می شود، بیشترین مقدار موثر افزودنی بوده و استفاده بیش از این مقدار تاثیری بر افزایش روانی بتن نخواهد داشت.

 

زمان اضافه کردن مقدار روانی و اسلامپ بتن تاثیرگذار است با اضافه کردن افزودنی به همراه آب اختلاط اسلامپ  به مقدار قابل توجهی افزایش پیدا می کنند رسیدن به اسلامپ هایی بیشتر با اضافه کردند افزودنی دقایقی پس از اضافه کردن آب به مخلوط امکان پذیر است.

 

روند افت  اسلامپ

یکی از مشکلات اجرایی در استفاده از افزودنی های فوق روان کننده در تولید بتن های روان و بتن های خود تراکم مدت زمان ایست که این افزودنی ها قادر هستند تا کارایی بتن را در محدوده مورد نظر حفظ کنند. این مسئله در شکل 3-15  های بتن حاوی افزودنی ملامین فرمالدئید سولفونات در دماهای مختلف نشان داده شده است.

آهنگ افت  اسلامپ تحت تاثیر ترکیبات سازنده افزودنی فوق روان کننده ، مقدار استفاده از افزودنی ، استفاده همزمان از افزودنی های کنترل کننده گیرش در کنار افزودنی فوق روان کننده ، مقدار و نوع سیمان مورد استفاده ، مقدار آب اختلاط و دمای بتن می باشد . این عوامل تنها عوامل موثر بر افت اسلامپ بتن نبوده اما عواملی هستند که می توانند توسط کاربر کنترل شوند . بر اساس نتایج منتشر شده در منبع با مقایسه میان افزودنی های فوق روان کننده با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته ، ملامین فرمالدهید سولفوناته و لیگنوسولفونات اصلاح شده که میزان استفاده از افزودنی در تمام نمونه ها ثابت و برابر 6/0 درصد وزنی سیمان بوده است ، بیشترین مقدار افت اسلامپ مربوط ملامین فرمالدهید سولفوناته مشاهده شده است . بر خلاف تصور رایج ، تمام افزودنی های فوق روان کننده افت اسلامپ سریع بتن را در پی نخواهد داشت . فوق روان کننده های جدید زمان آغاز افت اسلامپ را افزایش داده که این خود امکان اضافه کردن این افزودنی ها در محل تولید بتن را فراهم کرده و با وجود تولید مخلوطی با روانی زیاد ، تغییری در خصوصیات مربوط به گیرش بتن ایجاد نمی کند . فوق روان کننده های با پایه پلی کربوکسیلات قادر بوده تا کارایی بتن را برای مدت زمان بیشتری حفظ کنند . این مساله در شکل 3-16 نیز نشان داده شده است . همانگونه که در شکل مشخص است ، این افزودذنی قادر بوده تا کارایی زیاد بتن را برای مدت زمانی بیش از 2 ساعت حفظ کند . علت این امر به نحوه عملکرد این افزودنی ها که از طریق مکانیزم ممانعت فضایی می شود این تفاوت عملکردی به معنای برتری برخی از  فوق روان کننده ها نسبت به سایر آنها نبوده و تنها شرایط اجرایی است که باعث می شود استفاده از برخی  افزودنی ها نسبت به برخی دیگر برتری داشته باشد. 

 مکانیزم موثر در وقوع افت اسلامپ می توانند شامل فرآیندهای شیمیایی یا فیزیکی باشد.  بر اساس گزارش های به دست آمده  از دست رفتن روانی خمیر سیمان در مرحله سکون بیش از این که دارای علل شیمیایی باشد به دلیل لخته شدند فیزیکی سیمان می باشد در مدت زمانی که افتاسلامپ اتفاق می افتد فاز تری کلسیم آلومینات  با گچ واکنش می دهد که در نتیجه آن ساختاری کریستالی شکل می گیرد که حرکت بتن را با مشکل مواجه می کند . به این دلیل می توان تصور کرد که واکنش تری کلسیم آلومینات  تاثیر مهمی در کاهش روانی دارد . در مطالعات انجام گرفته بر افزودنی های فوق روان کننده نشان داده شده است که استفاده از این افزودنی ها موجب پیشرفت واکنش بین فاز آلومیناتی و گچ می گردد . حضور سولفات نیز باعث افزایش سرعت این واکنش می شود . یانگ مطالعاتی را به صورت جداگانه بر روی فازهای سیمان انجام داد . افت اسلامپ تری کلسیم آلومینات  + 30 درصد آهک ، تری کلسیم سیلیکات  + تری کلسیم آلومینات  + آهک و سیستم های بر پایه تری کلسیم سیلیکات  + گچ افت اسلامپی مشاهده نشد و افت اسلامپ به فاز تری کلسیم سیلیکات  مرتبط بود . 

 

 

برای افزایش اسلامپ به میزان یکسان ، مقدار بیشتری از فاز سیلیکاتی مورد نیاز بود که این خود به علت افت اسلامپ بیشتری است که این ترتیب با خود به همراه دارد . بنابراین به نظر می رسد که پوششی از فرآورده های هیدراته باعث شده تا تقابل اثر بارهای الکتریکی ما بین ذرات تر کلسیم سیلیکات  به حالت اولیه برگشته که این امر موجب شده تا بارهای الکتریکی خنثی شده و به این ترتیب روانی بتن بازیابی گردد، با این وجود ادامه پیدا کردن فرآیند هیداراتاسیون افت اسلامپ را به همراه خواهد داشت . انتظار می رود که استفاده از کند گیر کننده هایی که هیدراتاسیون تر کلسیم سیلیکات  را به تاخیر می اندازند  افت اسلامپ شدید بتن کنترل کنند.

روش های متعددی برای افزایش مدت زمانی که بتن روانی خود را حفظ می کند به کار گرفته شده است که برخی از این روش ها عبارتند از استفاده از مقدار بیشتری از افزودنی ، استفاده از کند گیر کننده ، استفاده مجدد از افزودنی در فاصله های زمانی مشخص ، ترکیب افزودنی ها ، پلیمرهای محلول در آب و غیره . شکل 3-18 نشان می دهد که چگونه اضافه کردن یک افزودنی با پایه ملامین  فرمالدهید سولفوناته در زمان های متفاوت می تواند موجب بازیابی روانی بتن گردد . نتایج مشابهی در مورد استفاده از افزودنی با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته به دست آمده است . در این روش که به آن بازیابی کارایی یا اضافه کردن مجدد افزودنی گفته می شود ،  با کاهش پیدا کردن  روانی بتن  ، برای تامین مجدد کارایی ، مقداری افزودنی فوق روان کننده به مخلوط بتنی اضافه می گردد . این عمل که به خصوص در بتن ریزی در هوای گرم دارای اهمیت می باشد ، در عین افزایش روانی به علت عدم افزایش نسبت آب به سیمان تاثیر منفی بر خصوصیات بتن سخت شده نخواهد داشت . در بسیاری از موارد برای جبران از دست رفتن بتن روانی بتن مقداری آب به مخلوط اضافه می گردد که این عمل موجب افزایش نسبت آب به سیمان و به تبع آن تضعیت خواص سخت شده بتن می گردد.

تاثیر روش بازیابی کارایی در 3 نسبت آب به سیمان مختلف در شکل 3-19 نشان داده شده است . بازیابی کارایی در زمان های 30 و 70 تا 80 دقیقه صورت گرفته است.مقدار افزودنی استفاده شده برای بازیابی کارایی در مرحله دوم به طور قابل ترجهی بیش از مقدار استفاده شده در مرتبه اول بوده است . به عنوان مثال بتن ساخته شده در نسبت آب به سیمان 4/0 دارای اسلامپ اولیه 65 میلیمتر بوده که با استفاده از 14 میلی لیتر افزودنی در مرتبه اول به 95 میلیمتر افزایش پیدا کرده است . در مرحله دوم بازیابی کارایی اسلامپ اولیه به 5 میلیمتر کاهش یافته است که برای افزایش آن به 85 میلیمتر ، 374 میلی لیتر افزودنی استفاده شده است.

 

 

از دیگر عوامل موثر بر میزان افت اسلامپ ، نسبت آب به سیمان مخلوط بتنی می باشد . تاثیر نسبت آب به سیمان بر بازیابی روانی بتن در چهار نسبت مختلف 5/0 ، 6/0 ، 7/0 ، 8/0 بررسی شده است . در این آزمایش تمامی نمونه ها دارای 5/0 درصد وزن سیمان افزودنی فوق روان کننده بوده اند . شکل 3-20 افت اسلامپ را بر حسب تابعی از زمان نشان می دهد . تاثیر بازیابی روانی در نسبت های آب به سیمان کمتر ، بیش از تاثیر آن بر نمونه های با نسبت آب به سیمان بیشتر می باشد . با وجود اینکه آهنگ افت اسلامپ در همه نمونه ها مشابه می باشد اما ، نمونه های با نسبت آب به سیمان کمتر توانایی بهتری در نگه داشتن روانی دارند.

یکی دیگر از روش های مورد استفاده برای طولانی تر کردن زمان حفظ کارایی بتن ، استفاده از افزودنی های ترکیبی است . برخی فوق روان کننده های ترکیبی موجود را برای اندازه گیری میزان افت اسلامپ آن ها مورد بررسی قرار داده است .

 

در شکل 3-21 که نشان دهنده نتایج مربوط به این تحقیقات است FN-I افزودنی با ترکیب نمک های سدیم و پتاسیم لیگنوسولوفات به همراه نفتالین فرمالدهید سولفاته ، FM-2 نفتالین فرمالدهید سولفوناته و لیگنوسولفونات و FX-1 نمک سدیم کوپلیمر اسید کربوکسیلیک غیر اشباع و هیدروکسی آلکیل استر اسید می باشد . مخلوط C1 هم نمونه ای است که صرفا دارای حباب ساز است . با وجود اینکه در ابتدا همه نمونه ها دارای اسلامپی در حدود 20 سانتیمتر هستند با گذشت زمان این مقدار کاهش می یابد . زمان لازم برای اینکه اسلامپ بتن به مقداری برابر اسلامپ آن بیش از اضافه کردن افزودنی برسد ، به عنوان معیاری برای سنجش تاثیر ترکیبات استفاده شده در افزودنی انتخاب شده است . در بیشتر موارد این زمان از یک ساعت تجاوز کرده و این مقدار برای ترکیب FX-I بیشترین است . پارک و همکارانش تلاش هایی را در جهت استفاده از افزودنی با ترکیب نفتالین فرمالدهید سولفوناته و لیگنوسولفونات تغلیظ شده و انجام دادند و دریافتند که این ترکیب توانایی خوبی در نگه داشتن روانی بتن داشته اما زمان گیرش و آب انداختگی بتن را افزایش می دهند . باید توجه کرد که استفاده مجدد از افزودنی برای بازیابی کارایی برای 2 تا 3 دفعه می تواند موجب آب انداختگی و جداشدگی بتن گردد . گاهی حتی گیرش در مدت زمانی بیش از 4 ساعت اتفاق می افتد .

استاندارد های ASTM C494  و ASTM C1017  بحث هایی را در مورد افت اسلامپ بتن مطرح کرده اما هیچ کدام آزمایشی برای تعیین آن مشخص نمی کنند . افزودنی های فوق روان کننده ای که الزامات مربوط به ASTM C494  را تامین می کنند لزوما زمان حفظ کارایی کافی برای آنکه امکان اضافه کردن افزودنی در واحد تولید بتن وجود داشته باشد را فراهم نمی کنند . با پیشرفت های شکل گرفته در ساخت افزودنی های فوق روان کننده و تنوع زیاد این محصولات ، بهتر است تا برای شناسایی آن ها علاوه بر ذکر الزامات ASTM C494 ، این نکته نیز ذکر شود که افزودنی باید در پای کار به بتن اضافه گردد یا امکان اضافه کردن آن در واحد تولید بتن هم وجود دارد.

در صورت استفاده از نسل های ابتدایی فوق روان کننده ها در پای کار ، پس از مدتی افت اسلامپ متوسط تا شدید و گیرش معمولی و یا با تاخیر مشاهده می گردد . به طور کلی با افزایش مقدار افزودنی ، آهنگ افت اسلامپ کاهش می یابد . با این وجود انواع مختلف افزودنی در محدوده های متفاوتی عمل می کنند که استفاده از مقادیر بیش از آن می تواند بر سایر خصوصیات بتن نیز تاثیر گذار باشد . استفاده از مقادیر بیشتر افزودنی به منظور کاهش آهنگ افت اسلامپ می تواند موجب تغییر خصوصیات مربوط به گیرش اولیه ، جداشدگی و یا آب اداختگی بتن گردد . این افزودنی ها باید تنها بر اساس مقادیر پیشنهادی تولید کننده مصرف گردند .

ترکیبات شیمیایی سیمان نیز می تواند بر خصوصیات بتن های حاوی افزودنی فوق روان کننده تاثیر داشته باشد . البته این بدان معنا نیست که نمی توان از یک فوق روان ککنده خاص در کنار نوع خاصی از سیمان استفاده کرد ، اما مقدار اسلامپ و سایر خصوصیات مربوط به بتن با تغییر سیمان مصرفی تغییر خواهد کرد . برای مثال ، بیشتر بودن تری کلسیم آلومینات  در سیمان های تیپ 1 و تیپ 3 نسبت به سیمان های تیپ 2 و 5 باعث تسریع افت اسلامپ در بتن های حاوی این سیمان ها می شود.

دمای بتن عامل دیگری است که در استفاده از افزودنی های فوق روان کننده باید مورد توجه قرار گیرد . به طور کلی افزایش دما موجب تسریع روند افت اسلامپ در بتن می گردد . همانطور که در شکل 3-15 نیز مشخص است میزان افت اسلامپ در دماهای بالاتر به میزان قابل توجهی بیشتر می باشد . روش های مختلفی برای به حداقل رساندن این مشکل وجود داشته که یکی از آن ها استفاده از فوق روان کننده ای مطابق با افزودنی های تیپ G در ASTM C494 یا استفاده از افزودنی های کند گیر کننده تیپ B یا D در کند کردن روند افت اسلامپ موثر باشد . هم چنین می توان از فوق روان کننده ای که دارای خاصیت کاهش افت اسلامپ است در واحد تولید بتن استفاده کرد . روش های دیگری نیز وجود دارد که به کارگیری آنها در بتن ریزی هوای گرم مشکلاتی از قبیل افت اسلامپ را کاهش می دهد . برای مطالعه بیشتر در خصوص این اقدامات می توان به دستور العمل های بتن ریزی در هوای گرم مراجعه کرد.

زمان گیرش

استانداردهای C1017 و ASTM C494 الزامات مربوط به افزودنی های شیمیایی فوق روان کننده را مشخص کرده که یکی از این الزامات مربوط بهزمان گیرش بتن می باشد . این استانداردها تعیین می کنند که به ترتیب ، زمان گیرش اولیه بتن های حاوی افزودنی های تیپ F ( افزودنی های فوق روان کننده در ASTM C494 ) و تیپ 1 ( افزودنی های فوق روان کننده در ASTM C1017 ) نباید قبل از 1 ساعت و بعد از 5/1 ساعت در مقایسه با بتن شاهد دارای اسلامپ ، مقدار هوا و دمای مشابه باشد . زمان گیرش اولیه بتن های حاوی فوق روان کننده تیپ G  ( افزودنی فوق روان کننده کند گیر کننده در ASTM C494 ) یا تیپ 2 ( افزودنی های فوق روان کننده کند گیر کننده در ASTM C1017 ) باید حد اقل 1 ساعت بیش از بتن شاهد بوده   اما از 5/3 ساعت بعد از آن تجاوز نکند . بر اساس این استاندارد ها ، کنترل تامین این الزامات تنها در یک مقدار مشخصی انجام شده و نیازی به کنترل این شرایط برای تمامی مقادیر پیشنهادی مصرف توسط تولید کننده نمی باشد . به طور کلی افزودنی های تیپ 1 تاثیر چندانی بر زمان گیرش افزودنی و با مقدار آب برابر نخواهد داشت . از سوی دیگر افزودنی های فوق روان کننده تیپ 2 به میزان قابل توجهی افت اسلامپ بتن را کاهش داده و زمان گیرش اولیه را به تاخیر می اندازند.

بیشتر تولید کننده ها محدوده خاصی را برای مصرف افزودنی پیشنهاد می کنند اما این بدان معنی نیست که عملکرد افزودنی در این محدوده را برای مصرف افزودنی پیشنهاد می کنند اما این بدان معنی نیست که عملکرد افزودنی در این محدوده لزوم آن مطابق با الزامات افزودنی های تیپ F و G در ASTM C494 یا افزودنیهای تیپ 1 و 2 در خواهد بود در اکثر موارد با افزایش  میزان مصرف افزودنی مورد استفاده بستگی دارد . پوپسکو و همکاران در بررسی سه نوع مختلف افزودنی فوق روان کننده افزایش 15 دقیقه ای تا دو ساعت و نیم دقیقه ای را در زمان گیرش اولیه مشاهده کردند.در صورتیکه تصادفا مقدار افزودنی بیش مقدار شده باشد ممکن است گیرش بتن بسیار به تاخیر بیافتد ترکیبات سیمان نیز در چنین شرایطی دارای اهمیت می باشد برای مثال تحقیق ایجاد شده در زمان در اثر استفاده از 2 برابر مقدار معمول افزودنی در بتن دارای سیمان تیپ 5  می تواند به مقدار زیادی افزایش یابد در صورتیکه در بتن دارای سیمان تیپ 1 تاخیر ایجاد شده می تواند قابل قبول باشد.

تولیدکنندگان موظفند تا محدوده مناسبی را برای استفاده افزودنی ها پیشنهاد کنند چرا که استفاده از افزودنی های فوق روان کننده در شرایط متفاوت اجرایی و آب و هوایی صورت می گیرد . به تاخیر افتادن زمان گیرش بتن دال و عرشه پل ها ، در صورت عدم محافظت کافی و عمل آوری مناسب ، می تواند باعث افزایش ترک های ناشی از جمع شدگی گردد . علاوه بر آن در بتن های قالب بندی شده ، تاخیر در زمان گیرش فشار وارد بر قالب را افزایش می دهد .

دما نیز عامل دیگری است که در زمان گیرش تاثیر می گذارد . برای نمونه زمان گیرش اولیه و نهایی خمیر سیمان دارای یک درصد افزودنی ملامین فرمالدهید سولفوناته در دماهای 20 ، 40 و 55 درجه سانتیگراد در جدول است . جدول 3-3 نشان داده شده است . استفاده از فوق روان کنندهزمان گیرش را به تاخیر انداخته و با افزایش دما ، اختلاف زمانی در گیرش کاهش می یابد.

هوای واردشده

آزمایش های متعددی برای بررسی تاثیر افزودنی های فوق روان کننده بر هوای وارد شده به بتن انجام شده است اما نتایج به دست آمده متفاوت و بعضا متناقض می باشند . دلیل این امر به نوع افزودنی فوق روان کننده مورد استفاده بر میگردد . پیش از بررسی تاثیر مواد افزودنی فوق روان کننده بر درصد هوای بتن و ساختار توزیع آن در بتن لازم است میان هوای وارد شده توسط افزودنی فوق روان کننده و هوای وارد شده توسط افزودنی حباب ساز باعث بهبود قابل توجه پایایی بتن در برابر سرما و یخبندان می شود در حالیکه تاثیر حباب ایجاد شده توسط افزودنی فوق روان کننده بسیار کمتر است . این موضوع به اندازه حباب ایجاد شده و توزیع آن در ساختار بتن بستگی دارد .

افزودنیهای فوق روان کننده عمدتا باعث  ایجاد حباب در بتن میشوند. این پدیده  افزودنیهای با پایه پلی کربکسیلاتی بسیار بیشتر است به نحوی که در این افزودنی ها ترکیبات شیمیایی ضد کف برای کنترل میزان هوای اضافی وارد شده به بتن استفاده می کنند میزان هوای وارد شده افزودنی های فوق روان کننده افزایش میابد بنابراین تاثیر مستقیم  افزودنی فوق روان کننده افزایش میزان هوای بتن است میزان هوای اضافی وارد شده به واسطه افزودنی فوق روان کننده از مقادیر کم تا بیش از 5 درصد متغیر است افزودنیهای با پایه نفتالین فرمالدهید سولفونات اولین لیگنوسولفونات  تا حدودی سبب ایجاد هوا در بتن می گردند معمولاً اندازه حباب های ایجاد شده در اثر استفاده از این افزودنی ها بزرگ بوده و استفاده بیش از اندازه از این افزودنی ها در برخی مواقع تشکیل لایه سفید رنگی از کف را بر صطح  بتن  سخت شده به همراه دارد.

از سوی دیگر روانی ایجاد شده توسط افزودنیهای فوق روان کننده ناپایداری حبابهای ریز ایجاد شده توسط افزودنی حباب ساز می گردد. بنابراین در صورت استفاده از افزودنی فوق روان کننده و افزودنی حباب ساز به صورت همزمان بخشی از حباب ایجاد شده توسط افزودنی حباب ساز از بین می رود و بنابراین لازم است از مقدار بیشتری افزودنی حباب ساز استفاده شود. بیشتر آزمایش ها نشان می دهد که ساختار حافظه های هوای بتن هوا دمیده  شده در اثر استفاده از افزودنی های فوق روان کننده دستخوش تغییراتی می گردد.

استفاده از افزودنی فوق روان کننده علت افزایش میانگین اندازه حباب ها مخصوص در مقایسه با بتن هوا دمیده شده  بدون افزودنی فوق روان کننده موجب افزایش ضریب فاصله می گردد. علاوه بر این بتن های حاوی افزودنی های فوق روان کننده به علت دارا بودن روانی بیشتر توانایی کمتری در حفظ  حبابهای هوای ایجاد شده در بتن دارند به همین علت افزودنی های فوق روان کننده معمولا باعث از دست رفتن بخشی از هوای ایجاد شده توسط افزودنیهای حباب ساز می گردد مقدار کاهش ایجاد شده در درصد هوا معمولا در حدود 1 تا 3 درصد می باشد زمانی که از افزودنی های فوق روان کننده برای بازیابی کارائی مخلوط های بتن ای استفاده می شود نیز این مسئله مشاهده شده و با افزایش دفعات استفاده از افزودنی فوق روان کننده مقدار بیشتری از هوای موجود در بتن از دست می رود نتیجه پژوهشی که برای بررسی این مسئله انجام شده است نشان می دهد که بازیابی کارائی بتنی با نسبت آب به سیمان 0/42  با استفاده از افزودنی با پایه نفتالین فرمالدهید سولفاته مقدار هوای اولیه موجود در بتن را از 4/9  درصد به 3/8 ، 1/7 و 1/5  درصد در مرتبه های بعدی  استفاده از افزودنی جهت افزایش روانی کاهش داده است با این وجود میزان هوایی که به تن از دست می دهد تابع ترکیبات افزودنی ها بوده به طوریکه استفاده از افزودنی های با پایه لیگنوسولفونات می تواند افزایش  مقدار هوا را به دنبال داشته باشد نتایج پژوهشی دیگر نشان می دهد که استفاده از افزودنی فوق روان کننده با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته با پایه سدیم موجب کاهش 2 درصدی مقدار هوای بتن شده در حالی که در بتن حاوی نمک کلسیم پلی استایرن سولفونات این مقدار برابر تنها 6 /0 درصد بوده است

 

جداشدگی

معمولا  استفاده از افزودنی فوق روان کننده به منظور کاهش آب اختلاط در بتن هایی که دارای اختلاط مناسبی هستند سبب ایجاد جداشدگی نمی گردد از طرف دیگر در صورت عدم انجام اقدامات لازم برای ساخت بتن های روان  استفاده از افزودنی های فوق روان کننده برای تامین روانی می توانند جداشدگی را در پی داشته باشد طرح اختلاط نامناسب در کنار عدم اختلاط کافی می توانند به صورت موضعی موجب روانی  بیشتر و جدا شدگی گردد مهمترین عاملی که باعث بروز جدا شدگی می گردد استفاده بیش از اندازه از افزودنی می باشد.

با وجود اینکه مشکلات موجود در طرح اختلاط بتن در جوانی های کم مشهود نمی باشد افزایش روانی این مشکلات را تشدید کرده و می توانند موجب ایجاد جداشدگی در حین حمل و نقل و جایدهی بتن گردد. یکی هست روشهای اصلاح طرح اختلاط برای جلوگیری از جداشدگی افزایش مقدار ریز دانه در بتن و توجه به منحنی دانه بندی ترکیبی سنگدانه ها می باشد.

پیشنهاد می کنند که در بتن های با اندازه حداکثر دانه بزرگ 38 میلیمتر در حدود 8 تا 18 درصد و در بتن های با اندازه حداکثر دانه  کوچکتر  مثلا 19 یا 25 میلیمتر  در حدود 8 تا 22 درصد این دانه ها بر روی هر الک باقی بماند در شرایط ایده آل سنگدانه های بزرگ در ملات با چسبندگی زیاد معلق شده و یک سوسپانسیون را تشکیل می دهند که جداشدگی را به حداقل می رساند اضافه کردن بیشتر زندگی را به میزان زیادی کاهش داده که این خود می توانند باعث آب انداختگی و جدا شدگی گردد.

 

آب انداختگی

 

در مواردی که افزودنی فوق روان کننده برای کاهش آب اختلاط در روانی ثابت به کار می رود معمولاً آب انداختگی کاهش می آورد راماشاندران و ملهورتا این مسئله را برای بتن های حاوی سیمان تیپ1 ، 2 و 5 تایید کردند در صورتی که طرح اختلاط بتن مناسب باشد استفاده از افزودنی های فوق روان کننده معمولا تاثیری در افزایش میزان آب انداختگی ندارد با این وجود در مواقعی که افزودنی مورد استفاده ترکیبی بوده و حاوی مقادیری از فوق روان کننده می باشد مشاهده آب انداختگی می توان با کاهش مقدار فوق روان کننده انداختگی را کاهش داد اقداماتی مشابه آنچه برای کاهش جداشدگی انجام می گردد برای کاهش آب انداختگی نیز قابل استفاده میباشد ساخت طرح اختلاط های آزمایشی در محل برای تعیین بهترین نسبت بندی مصالح برای ایجاد مخلوطی با ویژگی های مناسب از نظر آب انداختگی لازم می باشد.

بسته بندی ، حمل و کنترل کیفیت افزودنی های بتن

کلینیک بتن ایران بازدید : 55 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 509

بسته بندی ، حمل و کنترل کیفیت افزودنی ها

افزودنی های شیمیایی بتن در دو حالت کلی جامد و محلول مایع عرضه می شود. توزیع افزودنی ها به صورت محلول با غلظت مواد به جامعه 20 تا 40 درصد بسیار متداول است.  افزودنی های محلول معمولاً در بسته های پلاستیکی (3 تا 25 لیتری) ، ظرف های بزرگ پلاستیکی ( 200 لیتری )و مخازن قابل انتقال( 1000 تا 3000 )لیتری ساخته شده از فولاد نرمه یا پلی پروپیلنسنگین مقابل فولادی توزیع می شود نمونه ای از بسته بندی مواد افزودنیدر شکل 1- 6 نشان داده شده است بهتر است مواد افزودنی محلول پیش از مصرف ها به هم زده شود تا از یکنواختی محلول اطمینان حاصل شود.

عرضه افزودنی به صورت پودر این توضیح شدند باید این مواد قبل از مصرف به طور کامل با آب مخلوط شود در بعضی موارد انحلال کامل این مواد در آب به  زمان زیادی نیاز دارد که باید مورد توجه قرار گیرد

 

.ضمنا اگر ذرات  قبل از مصرف ته  نشین شده باشند لازم است به شدت تکان داده شود و سپس مورد مصرف قرار گیرد مزیت استفاده از افزودنی های پودری هزینه کمتر حمل و نقل و اطمینان از درصد جامد محلول تهیه شده است.وزن مخصوص افزودنی های استفاده شده در کارگاه های تعیین شده و مقادیر ارائه شده توسط تولیدکننده مقایسه شود. وزن مخصوص می توانند به راحتی و به سرعت توسط هیدرومتر یا ظروف مدرج  اندازه گیری شود. این اندازه گیری باید در دمای مشخص انجام شده و به منظور مقایسه به عنوان بخشی از فرآیند کنترل کیفیت ثبت ونگهداری گردد.

 

 

آزمایش های لازم برای کنترل یکنواختی افزودنی های  استفاده شامل آزمایش مقدار ماده جامد وزن مخصوص طیف سنجی مادون قرمز  برای مواد آلی  مقدار کلر و اندازه گیری  PH می باشد. ناظرین برای کنترل و تضمین کیفیت محموله های اسالی برای انجام نمونه گیری از افزودنی ها آموزش داده شوند. مصرف کنندگان افزودنی ها نیز برای جلوگیری از بروز خطا با ظاهر و بوی افزودنی ها آشنا باشند. دستورالعمل های لازم برای تعیین یکنواختی افزودنیهای شیمیایی در استاندارد ASTM C494 و نیز استاندارد EN 934-2 آورده شده است . خلاصه این ضوابط در جدول 1-1 درج شده است.

 

پیمانه گیری افزودنی ها و ساخت بتن

به کارگیری افزودنی های شیمیایی در ساخت مخلوط های بتنی رو به افزایش بوده و این ترکیبات رفته رفته به عنوان بخشی جدانشدنی از بتنمحسوب می شود با گسترش مصرف این ترکیبات اثرگذاری آنها در کیفیت بتن های ساخته شده افزایش یافته و در نگاه کلان به عنوان عاملی تاثیر گذار در کیفیت ساخت و سازهای انجام شده محسوب می شوند.  این مسئله نیازمند توجه ویژه عوامل و دست اندر کاران اجرایی بوده و انتظار می رود که به منظور مصرف مناسب تر و دقیق تر این مواد ،  تجهیزات مورد استفاده در کارگاه ها برای ساخت بتن نیز  همگام با گسترش مصرف افزودنی ها توسعه یابند. مصرف مقادیری بیشتر و یا کمتر از حد مطلوب از افزودنی ها شیمیایی می توانند تاثیرات بسیار آشکاری بر بتن داشته و در تمامی مراحل اعم  از اجرا و ویژگی های بتن در درازمدت تاثیرات سویی را ایجاد نمایند . به کار گیری دستگاه های تولید بتن (بچینگ )  که دارای مخازن مخصوص برای افزودنیهای بتن  بوده و دارای دقت کافی در توزین و توزیع  افزودنی می باشد و موجب تسهیل استفاده و همچنین تاثیر گذاری بهتر افزودنی ها می شود.  اضافه کردن دستی افزودنیهای شیمیایی که به صورت سنتی در بسیاری از کارگاه ها انجام می شود سرعت ساخت را کاهش داده از طرف دیگه احتمال تاثیر خطاهای انسانی را افزایش می دهد.  از اینرو مناسب تر است که به ویژه در پروژه های بزرگ تجهیزات لازم جهت استفاده و کاربرد افزودنی ها فراهم شود.برای  توزین  افزودنی های شیمیایی به خصوص در کارگاه های ساخت بتن آماده و بتن پیش ساخته باید از سیستم های توزین  عقیق ، قابل اطمینان و ترجیحا  اتوماتیک استفاده کرد .  نمونه ای از دستگاه های مرکزی ساخت بتن است که در آن افزودنی ها توسط سیستم های دقیق توزیع می شود در شکل 1-7 نشان داده شده است. در توزین کننده های تمام اتوماتیک ابتدا شن ماسه و سیمان توزین  شده سپس بلافاصله یا با فاصله کمی پس از آن حجم مورد نیاز افزودنی به آب اختلاط و یا مستقیما به داخل میکسر افزوده می شود.

 

در توزین کننده های نیمه اتوماتیک برای اضافه کردن افزودنی شیر خروجی مخزن افزودنی توسط فرمان اپراتور باز می شود. البته این وضعیت در انواع افزودنی ها می تواند تفاوت هایی داشته باشد. در شرایطی که استفاده از افزودنی تنها در مواردی خاص صورت می گیرد و یا در شرایطی که حجم کار کم باشد می توان از توزین کننده های با پمپ دستی استفاده کرد. پمپ دستی که معمولاً در محل دریچه میکسر قرار می گیرد حجم مشخصی از افزودنی کاهنده آب یا کند گیر کننده را مستقیم در میکسر تخلیه می کنند.  در غیر اینصورت حجم کم شده توسط دستگاه توزین باید در هر مرحله توسط ظرف هایی است که حجم آنها  از قبل مشخص شده است اندازه گیری شود. نمونه ای از توزین دستی مواد افزودنی در هنگام ساخت بتن در شکل 1-8 نشان داده شده است.

 

افزودنی ها را می توان در محل ساخت بتن یا محل کارگاه کامیون و مخلوط کن اضافه نمود.در مواردی که بعضی از افزودنی ها نظیر روان کننده ها در محل کارگاه به صورت دستی به دستگاه میکسر اضافه می شود، باید پس از اضافه کردن روان کننده به تعداد کافی به چرخه تا از همگن شدن  مخلوط اطمینان حاصل شود معمولاً برای اطمینان از اختلاط کامل لازم است تا کامیون مخلوط کن 30 تا 70 دور با سرعت بچرخد.

براى توزیع کند گیر کننده ها و افزودنى هاى کاهنده آب، به خصوص در کارهاى ساخت بتن آماده و بتن پیش ساخته ،باید از سیستم هاى توزین دقیق ،قابل اطمینان و ترجیحا اتوماتیک استفاده کرد معمولا از مصالحى مانند فولاد ضد رنگ که افزودنى هاى کاهنده آب باعث ایجاد خوردگى در آن ها نمى شوند ، استفاده مى شود . در صورت استفاده از افزودنى هاى کاهنده آب داراى مقادیرى از کلراید ،از فولادهاى ویژه یا پلى پروپیلن سنگین استفاده مى گردد.در صورتى که افزودنى مورد استفاده کلریدى باشد از مخازنى استفاده مى شود که دچار خوردگى نگردد.

 

ترتیب اختلاط مواد افزودنى

نحوه اضافه کردن مواد افزودنى شیمیایى موضوعى با اهمیت است و به نوع ماده افزودنى بستگى دارد . بهترین روش و زمان براى اضافه کردن افزودنى به مخلوط باید از قبل و در حین ساخت طرح هاى آزمایشى مورد بررسى قرار گیرد . اگر اطلاعات کافى در مورد افزودنى موجود نباشد ، باید آزمایش هاى مقدماتى با استفاده از لوازم و تجهیزات کار و تحت شرایط محیطى که افزودنى به کار مى رود انجام پذیرد . انجام این آزمایش ها اثرات استفاده از این مواد را در خواص بتن مشخص مى نماید باید توجه داشت در مخلوط آزمایشى مصالح مورد استفاده و به خصوص سیمان ، باید با مصالح مورد استفاده در پروژه یکسان باشد دلیل این موضوع تاثیر پذیری خواص به دست آمده از ترکیبات و فازهای سیمان است.

افزودنی ها باید به گونه ای به طرح اختلاط بتن افزوده شوند که به سرعت و به صورت یکنواخت در مخلوط بتنی پخش شوند ، معمولا این کار ، از طریق اضافه کردن افزودنی به آب توزین شده که پس از آن به سیمان و سنگدانه های خشک مخلوط شده اضافه می شود ، امکان پذیر است . با این حال این روش بیشترین تاثیر را در مورد تمام افزودنی های به دنبال نخواهد داشت .در برخی موارد بهترین عملکرد زمانی حاصل می شود که اضافه کردن افزودنی درست در پایان زمان اختلاط سنگدانه ها ، سیمان و آب اختلاط انجام گیرد.

برای نمونه می توان به افزودنی کندگیر کننده اشاره نمود که بهتر است پس از اختلاط تمام مصالح به مخلوط اضافه گردد . در مورد برخی دیگر از افزودنی ها مانند افزودنی های قوام آور و افزودنی های فوق روان کننده ، این روش مشکلاتی را در اجرا به دنبال خواهد داشت . عدم امکان دستیابی به کارایی یکنواخت مورد نیاز و عدم توزیع یکنواخت افزودنی در بتن تازه به خصوص در مواقع تولید پیمانه های پی در پی و با حجم زیادبتن نمونه ای از این مشکلات هستند . بنابراین انتخاب ترتیب مناسب برای ورود مصالح باید نوع افزودنی مورد استفاده ، ابزار و وسایل موجود و شرایط کارگاهی توجه نمود و در نهایت بهترین روش را انتخاب نمود نکته ای که به عنوان یک اصل باید مدنظر قرار گیرد  اطمینان از اختلاط کامل افزودنی پخش شدن آن در بتن و وجود زمان کافی برای عملکرد افزودنی است. برای تعیین روش مناسب باید ابتدا ترتیب اختلاط بهینه بر مبنای نمونه های آزمایشگاهی تعیین  گردد و سپس نتایج به کارگاه تعمیم داده شود. البته باید توجه نمود که پارامتر های بسیاری مانند درجه حرارت و رطوبت محیط بر عملکرد افزودنی تاثیرگذار است.علاوه بر آن میزان هوای بتن نیز به درجه حرارت محیط بستگی دارد .بنابراین چنانچه شرایط استفاده با شرایط انجام آزمایش های مقدماتی متفاوت باشد باید انتظار داشت در کارگاه نتایج متفاوتی به دست آید.اثرات مواد افزودنی همچنین در مخلوط کننده کامیون و در مخلوط کننده کارگاه می توانند متفاوت باشد. بنابراین بهتر است مقدار اولیه مصرف در آزمایشگاه به دست آیند و سپس با توجه به شرایط مخلوط کردن در کامیون تصحیح و سازگار شود. البته تجربه نشان داده است در اغلب موارد مقدار فوق روان کننده لازم برای رسیدن به یک کارایی مورد نظر در کامیون مخلوط کن کمتر است.در مورد بسیاری از افزودنی های متداول مانند افزودنی های کاهنده آب و افزودنی های فوق روان کننده برای دستیابی به شرایطی که هم از نظر مشخصات بتن و هم از نظر استفاده از افزودنی در شرایط اجرایی مطلوب باشد می توان از روش اختلاط زیر استفاده نمود. پس از اختلاط اولیه سنگدانه، و بخشی از آب ( تقریبا 50 درصد ) ،افزودنی با تقریبا نیمی از آب باقی مانده مخلوط شده و به مخلوط بتنی اضافه می گردد. و در نهایت آب باقیمانده تا رسیدن به کارایی مورد نظر به مخلوط  افزوده می شود.

در صورتی که در مخلوط بتنی از چند افزودنی متفاوت استفاده می شود باید از ترکیب افزودنی ها با یکدیگر پیش از اختلاط بتن اجتناب شود زیرا ممکن است برخی از افزودنی ها با یکدیگر واکنش داده یا رسوب کنند و در نتیجه از عملکرد افزودنی ها کاسته شود. در این موارد توصیه میگردد افزودنی ها به نوبت و مستقیما به مخلوط بتن اضافه گردند. سازگاری افزودنی ها با یکدیگر در این موارد باید پیش از ساخت بتن در کارگاه ضمن مطالعات آزمایشگاهی اثبات گردد.

 

نحوه انتخاب افزودنی ها ی بتن برای هر پروژه

کلینیک بتن ایران بازدید : 36 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 508

 

 نحوه انتخاب افزودنی های بتن برای هر پروژه

برای انتخاب افزودنی مناسب در یک پروژه ابتدا بر اساس عملکرد مورد نیاز نوع ماده افزودنی انتخاب شود .  استفاده از افزودنی های روان کننده برای تولید بتن با مقاومت یا روانی بیشتر ،  افزودنی های  فوق روان کننده برای تولید بتن های روان خود تراکم و پر مقاومت در سازه های پر آماتور استفاده از افزودنی های حباب ساز در تولید بلوک های بتنی که عمدتاً در معرض محیط و یخبندان هستند ، تسریع کننده   در بتن  در بتن ریزی در هوای سرد برای تسریع زمان گیرش و ایجاد امکان گردش سریع تر قالب ها ،  افزودنی های کند گیر کننده گیرش در بتن ریزی در هوای گرم  و به منظور  جلوگیری از دست رفتن کارایی بتن نمونه های محدود از این کاربردها هستند انتخاب نوع افزودنی باید تولید کننده افزودنی مورد نظر انتخاب گردد به این منظور می توان 2 تا 3 شرکت از تولیدکنندگان افزودنی های شیمیایی را در نظر  قرار داد تا محصول تولیدی آنها مورد آزمایش قرار گرفته تا بتوان بهترین گزینه ممکن که پاسخگوی نیازهای پروژه می باشد را انتخاب نمود .  انتخاب تولیدکنندگان یا از روی آشنایی قبلی با آنها در  تجارت گذشته کاری صورت گرفته و در صورت عدم آشنایی با تولیدکنندگان ، مراجعه به  مدارک فنی که این شرکت ها به منظور معرفی محصولات خود تدوین می کنند برای انتخاب گزینه مناسب مفید می باشد . 

در مرحله بعد برای کنترل نحوه عملکرد افزودنی و تاثیرات آن بر بتن تازه و سخت شده طرح اختلاط های آزمایشی  ساخته می شود . به طور کلی  علل استفاده از مواد افزودنی را در سه بخش مهم  می توان مورد توجه قرار داد اول کارائی و سایر مشخصات بتن تازه 2 مشخصات مکانیکی و نهایتندوام بتن با توجه به شرایط محیطی که بهتون در طول عمر خود در آن قرار خواهد داشت .  از این رو آزمایش های انجام شده باید در جهت کنترل نیازهای پروژه و با در نظر گرفتن این موارد انجام پذیرد. 

طرح های ساخته شده باید به گونه ای باشد که امکان مقایسه بین افزودنی ها را فراهم کنند پس از انجام آزمایش های مورد نظر از قبیل درصد هوای بتن ،  اسلامپ ، مقاومت و پارامترهای مربوط به دوام (بسته به شرایط و نیازها) با در نظر گرفتن تمامی عوامل موثر در انتخاب افزود نیز هم از موارد فنی و اقتصادی مناسب ترین گزینه با بهینه ترین عملکرد انتخاب می گردد . گاه افزودنی مناسب  برای استفاده در یک پروژه در پروژه دیگر نتایج مناسبی را به همراه ندارد. میزان سازگاری افزودنی ها با مصالح مورد استفاده در ساخت بتن مسئله مهمی است که باید در نظر گرفته شود .  با توجه به این مطلب انتخاب افزودنی مناسب در هر پروژه باید بر اساس مصالح مصرفی در همان پروژه صورت بگیرد در مواردی که انتخاب نوع افزودنی با پیچیدگی هایی همراه است یا ابزار و اطلاعات لازم برای انتخاب افزودنی بهینه توسط کارفرما یا پیمانکار وجود ندارد مشورت با موسسه ها و شرکت های مشاوره ای استفاده از آزمایشگاه های تخصصی یا ارتباط با واحد فنی کلینیک بتن ایران توصیه می گردد.

دسته بندی مواد افزودنی شیمیایی بتن

کلینیک بتن ایران بازدید : 61 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 507

دسته بندی مواد افزودنی شیمیایی

افزودنی های کاهنده آب

هدف استفاده از افزودنی های کاهنده آب کاهش آب اختلاط در اسلامپ ثابت به منظور افزایش مقاومت ، کاهش عیار سیمان در مقاومت ثابت و یا افزایش روانی و اسلامپ بتن در نسبت آب به سیمان ثابت می باشد. استفاده از ان افزودنی ها مشخصات بتن های ساخته شده با سنگدانه های با دانه بندی نامناسب را بهبود بخشیده و برای بتن ریزی در شرایطی که قرار دهی بتن با دشواری هایی همراه است مفید می باشد . مهمولا استفاده از افزودنی های کاهنده آب مقدار آب اختلاط را بسته به ترکیبات ماده افزودنی از 5 تا 12 درصد کاهش می دهد . مقدار استفاده از این افزودنی ها بر اساس درصد وزنی سیمان بیان شده و مقایر معمول استفاده از این ترکیبات در حدود 5/0 تا 5/1 درصد وزن مواد سیمانی در صورت استفاده از افزودنی محلول در آب می باشد . مقادیر بیشتر استفاده از این افزودنی ها معمولا موجب کندگیری بتن می گردد . تعیین مقدار مطلوب استفاده از این افزودنی ها بایر بر اساس مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده و با ساخت طرح اختلاط های آزمایشی با به کار گیری مصالح مورد استفاده در پروژه مورد نظر صورت پذیرد . استفاده از برخی از این افزودنی ها موجب ایجاد حباب هوا در بتن شده و این مسئله باید همواره در استفاده از این افزودنی های شیمیایی مورد توجه قرار بگیرد ترکیبات سازنده این افزودنی ها عمدتا ترکیبات آلی بوده که می توانند باعث ایجاد تاخیر در زمان گیرش بتن شوند. برای جبران چنین مشکلی در برخی از این افزودنی ها از مقادیر کمی ترکیبات تسریع کننده استفاده می شود . بر این مبنا افزودنی های کاهنده آب بر اساس تاثیری که بر روند هیدراتاسیون سیمان می گذارند به سه دسته افزودنی های کاهنده آب معمولی ، کاهنده آب کندگیر کننده و کاهنده آب تسریع کننده تقسیم می شوند . استفاده از این افزودنی ها به منظور کاهش نسبت آب به سیمان طبیعتا موجب بهبود خواص سخت شده بتنمی گردد . در صورت به کار گیری این افزودنی ها برای افزایش روانی  در نسبت آب به سیمان ثابت نیز،به دلیل افزایش بهره وری مصرف سیمان خواص سخت شده بتن بهبود پیدا می کند.

افزودنی های فوق روان کننده

مهمترین تفاوت این افزودنی ها با افزودنی های کاهنده آب مقدار کاهش آبی است که استفاده از این افزودنی ها ممکن می سازند. افزودنی های فوق روان کننده قادر هستند تا مقدار آب اختلاط را بیش از 12 درصد و برخی از انواع آن ها حتی بیش از 30 درصد کاهش دهند . مهمترین کاربردهای این افزودنی ها در تولید بتن های با کارایی معمولی و نسبت آب به سیمان کم ( حتی کمتر از 3/0 ) ، تولید بتن های روان و خودتراکم در نسبت آب به سیمان است . از مهمترین موارد مصرف این افزودنی ها در ساخت قطعات پیش ساخته و بتن پیش تنیده بوده و در بتن ریزی قطعات با عمق زیاد بسیار سودمند می باشند . از مشکلات این افزودنی ها در گذشته افت اسلامپ زیاد بتن های حاوی این ترکیبات بود . با معرفی ترکیبات با پایه پلی کربوکسیلات این مشکل برطرف شده و امکان اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده به مخلوط بتنی در محل تولید بتن به وجود آمده است . در گذشته به دلیل افت اسلامپ شدید این افزودنی ها در پای کار و پیش از بتن ریزی به مخلوط بتن افزوده می شد . استفاده از افزودنی های فوق روان کننده در بتن هایی که طرح اختلاط مناسبی ندارند می تواند موجب بروز آب انداختگی گردد . هم چنین استفاده بیش از اندازه از این افزودنی ها آب انداختگی بتن را به همراه خواهد داشت . با وجود اینکه استفاده از این افزودنی ها موجب افزایش ضریب فاصله در سیستم توزیع حفرات بتن می شود ، مقاومت در برابر پدیده ذوب و یخ را افزایش می دهد . در صورت مشاهده افت اسلامپ و از دست رفتن کارایی بتن ، می توان با استفاده از این افزودنی ها کارایی بازیابی کرده و بدون اضافه کردن آب اضافه ، روانی بتن را مجددا تامین نمود . با توجه به اینکه معمولا نسبت آب به سیمان بتن های حاوی این افزودنی ها کمتر از بتن های معمولی است ، خواص سخت شده چنین بتن  های بهبود می یابد .

افزودنی های کند گیر کننده

این افزودنی ها بیشتر برای جبران اثرات هوای گرم در تسریع گیرش بتن استفاده شده و با افزایش مدت زمانی که بتن دارای کارایی مناسبی است ، قرار دهی تراکم آن را تسهیل می بخشد . از فواید استفاده از این افزودنی ها می توان به جلوگیری از تشکیل ترک در اثر تغییر شکل ها قالب اشاره کرد . مقدار این افزودنی ها نیز بر حسب درصد وزنی سیمان بیان می شود . ترکیبات سازنده افزودنی های کند گیر کننده مشابهت زیادی با افزودنی های کاهنده آب داشته و به همین دلیل این افزودنی ها تا حدودی توانایی کاهش مقدار آب اختلاط را نیز دارا هستند . میزان تاخیر ایجاد شده در زمان گیرش بتن های حاوی این افزودنی ها به عواملی چون غلظت افزودنی ، مقدار استفاده از افزودنی ، طرح اختلاط بتن و دمای محیط و بتن بستگی دارد . میزان تاثیر گذاری این افزودنی بیش از همه به مقدار تری کلسیم آلومینات (   ) و مقدار قیایی سیمان(  ) بستگی داشته و به همین دلیل سیمان های متفاوت مقادیر مختلفی از این افزودنی ها را برای دستیابی به مقدار یکسانی از تاخیر در زمان گیرش نیازمندند . زمان اضافه کردن این افزودنی ها نیز بر عملکرد آن ها تاثیر گذاشته و بهترین عملکرد زمانی حاصل می شود که افزودنی بعد از مخلوط شدن سایر اجزای بتن با یکدیگر به طرح مخلوط اضافه شود .

 

مواد افزودنی تندگیر کننده

استفاده از تندگیر کننده ها عموما در بتن ریزی در شرایط هوای سر صورت می گیرد . تندگیر کننده ها نقطه انجماد آب را کاهش نمی دهند از این رو اتلاق نام ضدیخ به این افزودنی درست نمی باشد . افزودنی های تندگیر کننده برای کاهش زمان گیرش و افزایش مقاومت اولیه به دست آمده به خصوص در بتن ریزی در هوای سرد به منظور تسریع در زمان شروع عملیات عمل آوری بتن و کاهش زمان عمل آوری استفاده می شود . همچنین افزایش سرعت کسب مقاومت بتن به خصوص در سنین اولیه منجر به کاهش زمان مورد نیاز برای قالب بندی بتن و به دنبال آن کاهش هزینه های کلی ساخت و ساز می گردد . از مزایای استفاده از این افزودنی ها می توان بازکردن سریعتر قالب ها ، تسریع ساخت ، جبران تاثیر دیرگیری بتن در هوای سرد را برشمرد . استفاده از این افزودنی ها می تواند منجر به کاهش جزیی مقاومت درازمدت بتن گردد . افزودنی های تند گیر کننده به 4 گروه طبقه بندی می شوند . افزودنی های شامل 1 – نمک های غیر آلی محلول ، 2 – افزودنی های دارای ترکیبات آلی محلول ، 3 – افزودنی های با گیرش سریع ( مورد استفاده در بتن پاششی) ، 4 – افزودنی های جامد متفرقه . از بین افزودنی های تند گیر کننده که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد ، استفاده از کلسیم کلرید به دلیل تسریع فرایند خوردگی آرماتورهای موجود در بتن در بسیار از آیین نامه ها محدود شده است . هرچند این نوع از افزودنی از قدیمی ترین و پرکاربردترین نوع افزودنی برا سازه های بتنی بدون آرماتور استفاده می شود . ترکیبات غیر کلریدی مورد استفاده در ساخت این افزودنی ها شامل نمک های فرمات ها ، نیترات ها و تیوسیانات و بروماید است.

افزودنی های حباب ساز

هدف اصلی استفاده از افزودنی های حباب ساز ، پایدارسازی حباب های هوای ایجاد شده در بتن در طی فرآیند ساخت بتن بوده تا بدین وسیله مقاومت در برابر چرخه ذوب و یخ افزایش یابد . حباب ها باید به صورت یکنواخت در خمیر سیمان پخش شده و دارای اندازه ( در حدود 10 تا 1000 میکرومتر ) و فاصله مناسب از یکدیگیر باشند تا مقاومت در برابر چرخه های پی در پی ذوب و یخ تامین گردد . همه فضای اشغال شده توسط آب در بتن به وسیله محصولات فرآیند هیدراتاسیون پر نشده و روزنه هایی مویین در بتن باقی می ماند که در شرایط اشباع این روزها پر از آب هستند . در صورتی که آب موجود در این روزنه ها یخ بزند حجم آن افزایش پیدا کرده و تنشی را در بتن ایجاد می کند که بیش از مقاومت کششی بتن می باشد . در نتیجه بتن های بدون افزودنی های حباب ساز در چنین شرایطی ترک خورده و پوسته شدگی در آن اتفاق می افتد . حباب های هوای موجود در بتن ارتباط بین روزنه های مویین را قطع کرده و به صورت مخازنی عمل می کنند که آب در آن ها جمع شده و بدین ترتیب مانع از وارد شدن تنش به بتن می شود . این پدیده به صورت شماتیک در شکا 1-5 نشان داده شده است.

با این وجود افزایش مقدار هوا در بتن کاهش مقاومت را در پی خواهد داشت . مقدار هوای مورد نیاز برای تامین مقاومت در برابر چرخه ذوب و یخ بر اساس حداکثر اندازه سنگدانه تعیین شده به طوری که با افزایش اندازه سنگدانه و به تبع آن کاهش مقدار خمیر مورد نیاز برای تامین یک کارایی ثابت ، مقدار هوای مورد نیاز نیز کاهش می یابد . به طور کلی مقدار هوای مورد نیاز در بتن برای مقاومت در برابر چرخه ذوب و یخ در حدود 3 تا 9 درصد حجمی بتن می باشد . قرار دهی ، تراکم و پرداخت نامناسب بتن می تواند منجر به از دست رفتن حباب های هوا گردد . انتخاب مناسب مصالح در ساخت بتن های مقاوم در برابر چرخه ذوب و یخ بسیار مهم بوده چرا که عدم سازگاری بین عوامل حباب ساز با سایر اجزای بتن می تواند میزان اثر گذاری این ترکیبات را به مقدار زیادی کاهش دهد . به کارگیری این افزودنی ها موجب افزایش کارایی و چسبندگی بتن در حالت تازه شده ، از این رو استفاده از این افزودنی ها امکان کاهش مقدار آب اختلاط را فراهم کرده و از این طریق تا حدودی کاهش مقاومت ایجاد شده در اثر حفظ حباب های هوا جبران می شود.

افزودنی های قوام آور

مواد افزودنی قوام آور از جمله مواد افزودنی هستند که با تغییر خاصیت عملکرد رئولوژی خمیر سیمان از طریق افزایش لزجت خمیری ، باعث تولید بتنی با عملکرد های خاصی می شوند . از جمله کاربردهای این دسته از مواد افزودنی می توان به کاربرد آن ها در ساخت بتنخودتراکم ، بتن زیر آب ، بتن پیش تنیده ، تزریق گروت ، پوشش تونل ها ، گروت سازه ای ( جهت فراهم آوردن سطح هموار و مسطح برای پایه ماشین آلات ) و گروت تزریقی اشاره کرد . برخی از اثرات استفاده از افزودنی های قوام آور شامل کاهش جداشدگی در بتن های با روانی زیاد ، کاهش آب شستگی سیمان در بتن ریزی زیر آب بتن پیش تنیده ، تزریق گروت ، پوشش تونل ها ، گروت سازه ای ( جهت فراهم آوردن سطح هموار و مسطح برای پایه ماشین آلات ) و گروت تزریقی اشاره کرد . برخی از اثرات استفاده از افزودنی های قوام آور شامل کاهش جداشدگی در بتن های با روانی زیاد ، کاهش آب شکستگی سیمان در بتن ریزی زیر آب ، کاهش خطر جداشدگی در بتن هایی که پمپ می شوند و جبران کمبود فیلر در ماسه می باشد . ترکیبات پلیمری سازنده این افزودنی ها به گونه ای هستند که باعث افزایش تنش تسلیم و لزجت بتن شده و با کنترل رئولوژی مخلوط باعث کاهش تمایل به آب انداختگی و جداشدگی و ته نشینی می شود . از آنجا که مقدار استفاده از این نوع ماده افزودنی بسیار کم و در حدود 5/0 تا 5/2 لیتر در یک متر مکعب بتن است ، باید مقدار افزودنی مورد نظر به دقت توزیع شود .

 

با وجود مزیت های بسیار استفاده از مواد افزودنی قوام آور از در بتن هایی با عملکرد خاص ، در صورت استفاده از این مواد افزودنی با مقادیر بیشتر یا کمتر از مقدار بهینه ، مشکلات فراوانی در بتن ایجاد خواهد شد . بنابراین لازم است به دستورالعمل های فنی که همراه با مواد افزودنی از سوی کارخانه تولید کننده ارائه می شود ، توجه لازم را مبذول داشت و همچنین قبل از بتن ریزی در کارگاه با انجام آزمایش های رئولوژی بتن تازه ، به مقدار مناسب و بهینه استفاده از مواد افزودنی قوام آور دست یافت .

افزودنی های آب بند یا نم بند

این دسته از مواد افزودنی همان طور که از نام آن ها بر می آید دارای دو عملکرد هستند :

1 – مواد افزودنی آب بند به آن دسته از مواد اطلاق می شود که نفوذ پذیری بتن را کاهش داده و حرکت آزاد آب را در داخل بتن محدود می کنند . در واقع این دسته از مواد افزودنی ، سبب مسدود شدن راه های نفوذ آب به داخل بتن می شوند.

2 – از سوی دیگر مواد افزودنی نم بند ، موادی دافع آب بوده که تر شدن بتن را که معمولا به واسطه نفوذ منافذ موئینه آب ایجاد می شود ، کاهش نفوذ پذیری بتن می شوند .

مواد افزودنی دسته اول عمدتا بر پایه مواد دافع آب شامل صابون و اسیدهای چرب که با هیدرات سیمان واکنش می دهند ، بوده و دسته دوم ذرات جامد بسیار ریز خنثی با دو قابلیت شرکت در واکنش هیدراتاسیون و بدون شرکت در واکنش می باشند . مواد افزودنی آب بند و یا نم بند در مواردی که سازه بتنی در معرض رطوبت ، نمک دار یا فشار هیدرواستاتیک آب قرار دارد استفاده می شوند . همچنین جلوگیری از مشکلات مربوط به حرکت آب داخل بتن مانند تخریب ناشی از چرخه ذوب و یخ ، خوردگی ، کربناتاسیون و شوره زدگی با استفاده از مواد افزودنی کاهنده نفوذ پذیری صورت می گیرد . این دسته از مواد افزودنی به دلیل کاهش میزان نفوذپذیری دوام بتن را به خصوص در شرایط قرار گیری در چرخه ذوب و یخ ، افزایش داده و همچنین منجر به کاهش آب انداختگی بتن تازه می شوند .

 

افزودنی های کاهنده جمع شدگی

کاهش رطوبت بتن در حین خشک شدن آن ، سبب کاهش حجم بتن شده و به دنبال آن سبب جمع شدگی بتن می شود . جمع شدگی در حال خشک شدن بتن زمانی که منجر به ایجاد ترک ( به سبب وجود قید های داخلی یا خارجی بتن ) ، ایجاد انحنا در دال های بتن و کاهش فشار تاندون ها در بتن پیش تنیده می گردد بسیار نامطلوب است . یکی از راه هایی که به منظور کاهش ترک های جمع شدگی به کار می رود استفاده از کاهنده های قوی آب یا فوق روان کننده ها است . یکی دیگر از روش هایی که برای کم کردن اثر جمع شدگی در بتن به کار می رود ، استفاده افزودنی های جبران کننده جمع شدگی 1 است .روش کار این مواد بر اساس ایجاد انبساط در بتن برای مقابله با اثر جمع شدگی آن می باشد . روش دیگر استفاده از افزودنی های کاهنده جمع شدگی 2 است که در سال 1985 در ژاپن معرفی شدند . این افزودنی ها به طور شیمیایی مکانیزم جمع شدگی را بدون ایجاد انبساط تغییر می دهند . این افزودنی ها برپایه ترکیبات آلی بوده که سبب کاهش می یابد . استفاده از افزودنی های کاهنده های جمع شدگی در بسیاری از موارد کاربرد دارد . از جمله این موارد می توان به سازه های بتنی پیش ساخته ، سازه های نگه دارنده های آب و بسیاری از دال های افقی از قبیل سقف ،  کف و عرشه پارکینگ (یا پل ) اشاره کرد . این نوع افزودنی به دلیل حداقل کردن ترک ها ، سبب کاهش درزهای انقباض و انحنا در دال می شود .

 

 

افزودنی های کاهش دهنده خوردگی

یکی از مسائل مهمی که در رابطه با دوام بتن های مسلح مطرح است ، مساله خوردگی آرماتور موجود در آن می باشد . خوردگی یک واکنش غیر قابل بازگشت بین ماده ( مانند فلز ) و محیط اطراف می باشد که این واکنش در نهایت منجر به زوال ماده و تشکیل زنگ می شود . در سراسر دنیا هر ساله هزینه بسیاری صرف بازسازی پل ، سازه های زیرزمینی و سازه هایی که در معرض تخریب ناشی خوردگی هستند ، می شود . یکی از راه های مقابله با خوردگی استفاده از افزودنی های کاهنده خوردگی است . کاهنده های خوردگی ، مواد شیمیایی هستند که معمولا به مقدار کمی به بتن افزوده می شوند . مواد شیمیایی که به عنوان کاهنده های خوردگی استفاده می شوند ، قابلیت کاهش خوردگی و یا به تعویق انداختن شروع خوردگی فولاد داخل بتن را دارند.

وجود کلرید باعث می شود که فرآیند خوردگی تسریع شده و لایه محافظ ایجاد شده بر روی سطح آرماتور از بین برود . وظیفه افزودنی های کاهنده خوردگی آن است که تاثیر منفی یون کلر را به حداقل رسانده و سرعت فرایند خوردگی را کاهش می دهد . جل.گیری کننده های خوردگی بر اساس نوع واکنشی که در آن شرکت می کنند به سه دسته واکنش های آندی ، کاتدی و آندی کاتدی تقسیم میشوند .کاربرد مواد افزودنی کاهنده خوردگی ، برای استفاده به جهت کاهش خوردگی ناشی از حضور یون کلر در بتن های با کیفیت خوب که در برابر شرایط محیطی نظیر آب دریا هوای دارای نمک و نمک های یخ زدا قرار دارد ، به کار می رود . از اثرات ثانویه این دسته از مواد افزودنی می توان به تاثیر این مواد بر برگیرش اولیه و نهایی بتن و اثر بر مقاومت بتن اشاره کرد.

افزودنی های گاز ساز

افزودنی های گاز ساز دسته ای از افزودنی ها هستند که در مخلوط بتن  تازه ،  در طول فرایند هیدراتاسیون و قبل از اینکه گیرش  اولیه خمیر سیمان صورت بگیرد ، حباب ها گاز تولید می کنند و به این ترتیب مقدار انبساط معینی را در بتن ، ملات  یا گروت ایجاد می نمایند . این دسته از افزودنی ها را که با ایجاد و انفعالات شیمیایی با عناصر حاصل از هیدراتاسیون سیمان تولید گاز می کنند ، نباید با افزودنی های حباب ساز که صرفاً باعث پایداری خواب آب های ریز هوای موجود در بتن می شوند اشتباه گرفته شوند .  یکی از مهمترین کاربردهای این افزودنی ها تولید بتن  اسفنجی است این افزودنی ها برای کاهش میزان جمع شدگی گروت بهبود یکنواختی بتن ، تولید بتن متخلخلو خود تنیده استفاده شده و در پوشش های آب بند با پایه سیمانی نیز کاربرد دارد از جمله اثرات افزودنیهای گاز ساز در بتن  کنترل آب انداختگی و نشسته به تن بهبود خاصیت هر کنندگی گروت و ملات و تولید بتن سبک اسفنجی می باشد . 

گازهای تولید شده در افزودنی های بازسازی عبارتند از : گاز هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن و هوا .  انواع مختلفی از فلزات و برخی مواد دیگر برای تولید گاز در بتن به کار می رود .  برای نمونه آلومینیوم ، منیزیم و روی هیدروژن آزاد می کنند . هیدروژن بر اکسید اکسیژن آزاد می کنند نیتروژن و ترکیبات آمونیاک منجر به تولید گاز نیتروژن می شوند و انواع خاصی از کربن فعال شده یا زغال کک شناور هوا آزاد می کنند در بین این مواد پودر آلومینیوم بیشترین کاربرد را دارد سرعت انبساط و مدت زمان آن و نیز یکنواخت بودن پخش و اندازه حباب های تولید شده در این واکنش عوامل مهمی هستند که باید از قبل در نظر گرفته شود .میزان تولید گاز نیز بسته به شرایط و نوع افزودنی تغییر می کنند میزان اثربخشی و کارایی این دسته از افزودنی و عواملی نظیر مقدار افزودنی دمای مخلوط و محیط نرمی سیمان نسبت و شرایط اختلاط وابسته است

افزودنی های بتن پاششی

در بتون پاششی از افزودنی های متفاوتی نظیر مواد حباب ساز و افزودنی های کاهنده آب استفاده می شود و در این موارد علت استفاده از این افزودنی ها مشابه علت استفاده از آنهاست در بتن معمولی است . اما افزودنی مخصوصی نیز برای بتن پاششی تولید می شود که از نوع افزودنی های سریع کننده است   افزودنی ها تسریع کننده مورد استفاده در بتن پاششی بسیار قوی تر است تصریح کننده های معمولی بوده و توانایی کاهش زمان گیرش را تا حد تا کمتر از یک دقیقه برای گیرش اولیه و تا کمتر از 10 دقیقه برای گیرش نهایی دارا هستند . از طرف دیگر به کارگیری افزودنیهای بتون پاششی مقاومت دراز مدت بتن های حاوی این افزودنی ها را کاهش می دهند .  دلیل استفاده از این افزودنی ها ایجاد امکان لایه های بتون پاششی بر روی یکدیگر و جلوگیری از هدر رفتن مصالح در اثر برخورد سریع با سطوح می باشد .  این افزودنی ها که برای بتن پاششی در حالت خشک و تر  قابل استفاده هستند بیشتر بر پایه ترکیباتی از آلومینات ها کربناتها و سیلیکات ها بوده و ترکیبات جدید ترین آنها بر پایه اسیدهای شرکت هستند .

 

افزودنیهای عمل آوری

 افزودنیهای عمل آوری که معمولاً به صورت مایع هستند با تشکیل غشایی نفوذ ناپذیر یا با نفوذ پذیری کم در سطح بتن به حفظ رطوبت آن برای انجام واکنش های هیدراتاسیون کمک کرده و ترک خوردن آن جلوگیری می کنند از مهمترین موارد استفاده این افزودنی ها که عمدتاً به صورت مایع هستند زمانی است که پرداخت نهایی سطوح انجام شده اما بتن هنوز به  گیرش نهایی خود نرسیده و به همین علت نمی توان برای عمل آوری مستقیما از آب استفاده کرد و استفاده از روکش های پلاستیکی نیز می تواند موجب آسیب دیدن سطوح بتنی شود به همین دلیل پیش از انجام اقدامات لازم جهت عمل آوری نهایی می توان از این ترکیبات استفاده کرد از دیگر کاربردهای این ترکیبات عمل آوری در هوای سرد است که استفاده از آب می توانند موجبات یخ زدن به تان را فراهم کنند این ترکیبات که به عنوان ترکیبات مایه تشکیل دهنده فشار شناخته می شوند دارای انواع هستند برخی بی رنگ برخی با رنگ فراز و برخی دیگر دارای رنگدانه سفید هستند که برای اجرا در روزهای آفتابی مناسب می باشد استفاده از برخی از انواع این ترکیبات موجب شده تا چسبندگی در کاهش یابد و به همین دلیل پیش از استفاده از این ترکیبات باید قابلیت چسبندگی آنها به سطوح دیگر آزمایش شود.

ملاحظات کاربردی

افزودنی های شیمیایی را با توجه به وزن و حجم اندکی که در طرح اختلاط بتن به خود اختصاص می دهد می توان گران ترین بخش بدن قلمداد کرد بنابر این استفاده از آنها باعث افزایش هزینه واحد ساخت بتن می گردد. از سوی دیگر استفاده افزودنی ها دارای مزیت هایی است که می توانند باعث صرفه جویی هایی در هزینه ساخت و تعمیر و نگهداری بشود . بنابراین لازم است پیش از استفاده از مواد افزودنی تحلیل هزینه فایده صورت گرفته و نوع مواد افزودنی و نسبت های آنها به نحوی انتخاب شود که کاربرد آن با  توجیه اقتصادی همراه باشد .  به عبارت دیگر افزودنی ها زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که امتیازهای فنی کاربرد آن هزینه استفاده از آن را توجیه نماید . در خصوص متداولترین افزودنی ها یعنی روان کننده ها و فوق روان کننده ها انجام این تحلیل اقتصادی با پیچیدگی خاصی همراه نیست در حالی که در بعضی موارد برای تحلیل اقتصادی کاربرد مواد افزودنی باید هزینه های جانبی و هزینه تعمیر و نگهداری درازمدت را در نظر گرفت . به عنوان مثال ای از تحلیل اقتصادی افزودنی ها در اجرای یک سد بتونی استفاده از روان کننده ها می توانند با کارایی و مقاومت ثابت و مورد نظر مصرف سیمان را کاهش دهد کاهش سیمان با کاهش حرارت هیدراتاسیون همراه که به کاهش سیستم پس سرمایه و پیش سرمایش می انجامد . علاوه بر آن بهتون حاوی روان کننده (حتی با اسلامپ یکسان )  تراکم پذیری بهترین خواهد داشت و استهلاک و لرزاننده ها کمتر خواهد بود . همه موارد فوق با صرفه اقتصادی همراه در یک مثال دیگر کاربرد فوق روان کننده ها در بتن های مورد مصرف در سواحل جنوبی خلیج فارس اجازه ساخت و اجرای بتن های با نسبت آب به سیمان کم و با دوام کافی است در محیط های خورنده را خواهد داد افزایش طول عمر مفید این سازه ها هزینه های ترمیم بعدی را کاهش خواهد داد و توجیه اقتصادی را هموارتر خواهد کرد بنابر تجربه نگارندگان خطا در صنعت بتن آماده مورد کاربرد در ساخت و سازهای شهری است که مقاومت و دوام ویژه ای مورد نیاز نیست ،  می توان کاربرد روان کننده را  تجویز نمود در مواردی که کاربرد ماسه زبر و مصالح با دانه بندی نامناسب اجتناب ناپذیر است به تن روان تر می شود و  پمپ پذیری  را به نحو محسوسی بهبود می بخشد .

کاربرد مواد شیمیایی ساختمان و تاریخچه

کلینیک بتن ایران بازدید : 74 جمعه 30 مهر 1395 نظرات ()

کد مطلب : 506

هدف از کاربرد مواد افزودنی بهبود یک یا چند خاصیت بتن تازه یا سخت شده است . برخی از افزودنی ها برای بهبود یک ویژگی به کار می روند در حالیکه بعضی دیگر به صورت همزمان بر چند ویژگی بتن تاثیر می گذارند . از طرف دیگر برخی مواد افزودنی بر خواص بتن تازه تاثیر می گذارند در حالیکه برخی دیگر برای بهبود خواص بتن سخت شده به کار می روند . اصلی ترین اهداف کاربرد افزودنی های شیمیایی دربتن تازه را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد.

- تغییر زمان گیرش ( کند گیری یا تندگیری ) شامل کنترل زمان گیرش اولیه و یا نهایی هم چنین دسترسی به زمان گیرش آنی

- تغییر در خواص رئولوژی بتن تازه نظیر بهبود کارایی شامل روانی ، تراکم پذیری ، قابلیت جایگیری در قالب

- کنترل آب انداختگی و جداشدگی ، بهبود پرداخت پذیری و افزایش قابلیت پمپ پذیری

- کاهش میزان مصرف آب با حفظ کار پذیری بتن

- تغییر در خواص جمع شدگی خمیری و عمدتا کاهش آن

- تغییر در لزجت بتن شامل کاهش یا افزایش آن

- کاهش حرارت هیدراتاسیون از طریق کاهش مصرف سیمان

- ایجاد انبساط جزئی در بتن

به صورت مشابه مهمترین تاثیرات مواد افزودنی شیمیایی در بتن سخت شده به شرح زیر است .

- افزایش مقاومت بتن اعم از مقاومت کوتاه مدت و مقاومت نهایی

- افزایش دوام بتن در شرایط محیطی سخت نظیر سیکل های یخ زده و آب شدن ، واکنش های قلیانی سنگدانه ها ، سایش ، حملات سولفات ها

- بهبود سطح ظاهری بتن و نمای تمام شده آن

- کاهش نفوذ پذیری در برابر آب و هوا و کاهش انتشار پذیری در برابر یون کلرید و سایر ترکیبات زیان آور محلول در آب

- ایجاد انبساط و یا حذف جمع شدگی ناشی از خشک شدن

- کنترل جذب آب مویینه در بتن و افزایش آب بندی

- کنترل خوردگی میلگردها در بتن در معرض یون کلراید

 

  •    کنترل واکنش های قلیایی  سیلیکاتی سنگدانه ها

 

پیشرفت های انجام شده در دانش فناوری بتن بدون شک مرهون استفاده از انواع مختلف مواد افزودنی است که با استفاده صحیح از آنها امکان دستیابی به ویژگیهایی چون مقاومت ، پایانی ، کارپذیری عالی و نظایر آن فراهم می گردد . در واقع استفاده از مواد افزودنی باعث می گردد از ظرفیت واقعی مصالح مصرفی شامل سنگدانه ها و سیمان به نحو موثر تری استفاده شود . البته از این مطلب نباید اینطور برداشت شود که می توان در خواص مصالح مصرفی در بتن ضعف هایی را پذیرفت و انتظار داشت با کاربرد مواد افزودنی آن کاستی ها به طور کامل برطرف گردد . به عبارت دیگر استفاده از مواد افزودنی جای دانش و خرد مهندسی که هوشمندانه مصالح مناسب را انتخاب کرده نسبت بندی می نماید را پر نمی کند . دامنه کاربرد مواد افزودنی شیمیایی و معدنی تا اندازه ای گسترده شده است که امروزه ساخت بتن بدون مواد افزودنی نوعی اتلاف منابع تلقی شده و بنابراین بتنهای حاوی مواد افزودنی سهم عمده ای از ساخت بتن را به خود اختصاص می دهند.

آقای مهتا در کتاب معروف " بتن ، خواص ، کاربرد و ریز ساختار " در سال 2006 آورده است :

" امروزه در سطح جهانی بیشتر بتن های تولیدی حاوی یک یا چند افزودنی شیمیایی است و برآورد می شود در کشورهای پیشرفته 80 تا 90 درصد بتنهای تولیدی حاوی مواد افزودنی شیمیایی باشند ." اگر چه در کشور ایران آمار منتشر شده ای از مصرف مواد افزودنی شیمیایی در دسترس نیست ولی متاسفانه به طور قطع در کمتر از 5 درصد بتن های تولیدی از مواد افزودنی شیمیایی استفاده می شود . دلیل عمده عدم استفاده از مواد افزودنی در ایران نا آشنایی مهندسین و دست اندرکاران ساخت و ساز با فناوریهای نوین در دانش بتن است . با توجه به مزیتهای بی بدیل استفاده از مواد افزودنی لازم است فرهنگ سازی های لازم جهت آشنایی مهندسین با فناوریهای استفاده از مواد افزودنی در بتن انجام پذیرد . یکی از اهداف کتاب حاضر برداشتن گامی در این راستا است.

تاریخچه

سابقه استفاده از مواد افزودنی در ساخت و ساز بسیار طولانی است . معروف است که رومیان از چربی های حیوانی ، شیر و خون برای بهبود مشخصات مصالح ساختمانی خود استفاده می کرده اند . استفاده از این مواد عمدتا به بهبود کارایی می انجامید ، علاوه بر آن خون به دلیل دارا بودن هموگولوبین می توانست به نوعی تولید حباب های هوا بنماید که دوام مصالح ساختمانی را بهبود می بخشید . چینی ها از خمیر برنج ، روغن تانگ و ملاس برای بهبود خواص مصالح استفاده می کردند . در ایران نیز از تخم مرغ ، خاکستر کوره حمام ، پشم حیوانات و مواد مشابه برای ساخت ساروج و بهبود ویژگیهای مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز استفاده می نمودند . معماران قدیمی با استفاده از این مواد شاهکارهایی در دوره ه های مختلف تاریخی را بناکرده اند که شاید بدون استفاده از این مواد ساخت این سازه ها امکان پذیر نمی بود . نمونه هایی از این سازه ها گنبد پانتئون رم (شکل 1-4-الف) در دوران امپراتوری رم که در زمان خود بلندترین ارتفاع گنبد را داشته است و طاق عباسی طبس (شکل 1-4-ب) دوره صفویه که بلندترین سد دوقوسی دنیا در زمان خود بوده است و گنبد سلطانیه زنجان که در زمان خود بزرگترین گنبد آجری دنیا بود و اکنون بعد از سانتامار دلفیوره و ایاصوفیه سومین گنبد بزرگ دنیاست می باشند.استفاده از این مواد در برخی ساخت و سازهای سنتی هنوز هم ادامه دارد.

پس از انقلاب صنعتی و تحول روشهای ساخت و ساز از یک سو و نیاز به سازه های خاص با ویژگیهای جدید از سوی دیگر فصل جدیدی در کاربرد استفاده از مواد افزودنی ایجاد نمود . اندیشه تحقیق و مطالعه درباره افزودنی ها بعد از تولید صنعتی سیمان در نیمه دوم قرن نوزدهم و شناخت ترکیبات و فرایند هیدراتاسیون ، ابتدا در مراکز علمی و آکادمیک مورد بررسی قرار گرفت و به تدریج کاربرد آن ها در صنعت رواج پیدا کرد . روان کننده ها ، زودگیر کننده ها ، کند گیر کننده ها و حباب سازها به عنوان افزودنی های شیمیایی متداول در نخستین سال های دهه سوم قرن بیستم اختراع شدند . قدیمی ترین مستند علمی و فنی معتبر حکایت از آن دارد  که روان کننده بر پایه نفتالین فرمالدهید سولفونات اولین ترکیبات آلی است که در سال 1932 توسط یک شرکت آمریکایی اختراع و ثبت گردید و سپس در طول دهه های 1930 و 1940 مصرف روان کننده های دیگر که بر اساس لیگنوسولفونات ها بودند رواج پیدا کرد . پس از آن در حدود سال های 1950 بود که مشتقات آلی دیگری مثل هیدروکسی کربوکسیلیک ، ترکیبات پلیمری و اسیدهای چرب رواج یافتند . بعضی از مواد افزودنیدیگر نظیر حباب سازها بطور اتفاقی با مشاهده و بررسی دوام بعضی رویه های بتنی در شمال آمریکا کشف شد . داستان کشف این مواد به این ترتیب بود که بررسی ها نشان می داد بعضی از این رویه ها در برابر شرایط محیطی سرما و یخبندان پایایی بیشتری دارند. رجوع به مدارک فنی پروژه و انجام آزمایشها نشان داد که در تهیه سیمان این بخش از رویه ها ی بتنی از چربی گاو به عنوان کمک آسیاب در عملیات سایش و آسیاب کردن کلینکر استفاده شده است. بررسی های جدید تر نشان داد که این سیمان ها به دلیل تولید حباب های هوا موجب افزایش دوام بتن در برابر چرخه ذوب و یخ شده است.

انتشار گزارش های علمی مقالات پژوهشی در مورد افزودنی های شیمیایی در سال های دهه 40 میلادی آغاز شد که از میان آنها میتوان به نخستین گزارش تفضیلی کمیته فنی شماره 212 موسسه ACI در سال 1944 و اولین سمپوزیم ASTM با عنوان اثر افزودنی های کاهنده آب و کنترل گیرش بتن در سال 1959 اشاره کرد.

 

متعاقب این سمپوزیسم ، موسسه ASTM استاندارد C494 را در سال 1962 تدوین نمود که به موضوع افزودنی های شیمیایی بتن و معیارهای پذیرش آن می پرداخت . این استاندارد به عنوان یکی از قدیمی ترین استانداردهای موجود در مورد مواد افزودنی شیمیایی بتنطی سالهای مختلف با توجه به پیشرفت های انجام گرفته در دانش مواد افزودنی و بر مبنای تجربیات به دست آمده مورد بازنگری و تصحیح قرار گرفته است. آخرین نسخه این استاندارد در سال 2011 به روز شده است . استاندارد های مشابهی نیز در اروپا ، استرالیا ، هند ، ژاپن و سایر کشورهای دنیا تدوین شده است.

اولین شواهد از کاربرد مواد افزودنی شیمیایی در ایران به دهه 1350 برمی گردد .در دهه 1360 کاربرد این افزودنی ها با گسترش چشم گیری مواجه نبود . از دهه 1370 به بعد مشخصا در ساخت سد های بتنی روان کننده ها و مواد حباب ساز به کار رفته اند و در حال حاضر هم پروژه های سد سازی بزرگترین محل استفاده از این نوع افزودنی ها هستند . البته در ساخت اسکله های بتنی و سازه های جنوب کشور مخصوصا به جهت لزوم ساخت بتن های پایا و با نسبت کم آب به سیمان ، کاربرد فوق روان کننده ها اجتناب ناپذیر است . در حال حاضر در کشور بیش از 40 شرکت تولیدی و فروش مواد افزودنی شیمیایی به فعالیت مشغول هستند . با این همه همانگونه که قبلا ذکر شد در کشورمان ایران ، میزان مصرف مواد افزودنی شیمیایی تا متوسط درصد مصرف در کشورهای دیگر در فاصله معناداری قرار دارد و خصوصا صنعت بتن آماده که سهم قابل ملاحظه ای از تولید و مصرف بتن را در کشور به خود اختصاص می دهد از مستعدترین بخش هایی است که باید به ویژگی های ارزشمند افزودنی های شیمیایی بپردازد و آن را مورد مصرف قرار دهد.

پیشرفت هایی که طی چند دهه اخیر در تکنولوژی بتن به وجود آمده است بدون شک به پیدایش و نوآوری های فراوانی که عرصه تکنولوژی مواد شیمیایی پدید آمده ارتباط دارد.استفاده از افزودنی های شیمیایی جدید موجب دستیابی به برتری های فنی و ویژگی های رفتاری برتر بتن و همچنین سهولت در اجرا و صرفه جویی در نیروی کار شده است ، بنابراین ضروری است که دانش و فناوری کاربرد مواد افزودن شیمیایی در ایران بیش از گذشته توسعه یابد.

اخذ نشان ملی کیفیت محصولات و سازمان توسط کلینیک بتن ایران

کلینیک بتن ایران بازدید : 42 شنبه 23 مرداد 1395 نظرات ()

کد مطلب : 443

در آبان ماه سال جاری 1394 در دهمین کنفرانس ملی کیفیت و بهروری که در سالن مرکز همایش های بین المللی صدا و سیمای جمهوری اسلامی ایران برگزار گردید.

مجموعه کلینیک بتن ایران توسط هیئت داوران و پس از ممیزی عملکرد سالیان اخیر این شرکت در راستای تعالی سازمانی و دریافت گواهینامه های استاندارد مرتبط با محصولات تولیدی صنایع شیمیایی ساختمان و توانمندی های سازمانی موفق به اخذ نشان ملی کیفیت از سوی هیئت داوران گردید.

 

کلینیک بتن ایران، همراه حرفه ای های عمران

حاشیه مراسم

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

ضد یخ بتن MTOANTIFREEZE

کلینیک بتن ایران بازدید : 19 دوشنبه 31 خرداد 1395 نظرات ()

کد مطلب : 169

 

 

ضد یخ بتن کلینیک بتن ایران (Antifreeze for concrete) با کد محصول MTOANTIFREEZE یک افزودنی ضد یخ بتن برای بتن مسلح و تـرکیبى از مـواد معدنى و آلـى بر پایه نیتروژنی می باشد. درساخت این ضد یخ بتن مسلح بدون کلراید به هیچ عنوان از مواد کلرایدی استفاده نشده است. مواد نیتروژنی و کلسیم نیتروژنی در ضد یخ بتن بعنوان موادی که بازدارنده خوردگی می باشند مطرح شده است. بتن ریزی در هوای سرد با استفاده از این ضد یخ بتن امکان پذیر است. قابل ذکر می باشد با وجود استفاده از این ضد یخ بتن و یا هرگونه ضد یخ بتن درهنگام بتن ریزی در هوای سرد، رعایت الزامات بتن ریزی در هوای سرد و آیین نامه ای نباید فراموش شود.

در حقیقت استفاده از ضد یخ بتن یک اقدام تکمیلی است و باید تمهیدات بتن ریزی در هوای سرد همانند کیورینگ و دیگر عوامل رعایت شود.

برای استفاده صحیح و مشاوره برای نوع و چگونکی استفاده از ضد یخ بتن می توانید با کارشناسان کلینیک  بتن ایران در این رابطه مشاوره نمایید.

ویژگی های ضد یخ بتن کلینیک بتن ایران - ضد یخ بتن مسلح تولیدی کلینیک بتن ایران حاوی کلرید نمی باشد و براساس بهترین مواد معرفی شده و استاندارد برای ساخت بتن های مسلح طراحی شده است. به علت غلظت بالای این ضد یخ بتن با کمترین میزان مصرف ضد یخ بتن به نتیجه مطلوب و بدون عوارض جانبی نزدیک شوید. بالارفتن سرعت هیدراتاسیون، افزایش حرارت زایی بتن، پایین آمدن نقطه انجماد و تسریع زمان گیرش اولیه از خصوصیات مهم این ضد یخ بتن است.

بسته بندی ضد یخ بتن کلینیک بتن ایران - ضد یخ بتن کلینیک بتن ایران به صورت فله یا در گالن های 20و25کیلوگرمی و بنا به درخواست مشتری تا پالت های یک تنی قابل تحویل است.

روش و میزان مصرف ضد یخ بتن - میزان مصرف ضد یخ بتن رابطه مستقیم با دمای محیط عیار سیمان مصرفی و خصوصیات آن دارد و مى بایست توجه شود که در محاسبه دماى محیط حداقل دمائى که ممکن باید ملاک محاسبه قرار گیرد. ضد یخ بتن را به مقدار 1% الی5% وزن سیمان مصرفی به می باشد. جهت راهنمایی اولیه برای تست های مربوطه می توان از جدول زیر کمک گرفته شود.لطفا جهت دریافت نمودار و جداول ضد یخ بتن با ما تماس بگیرید

میتوان ضد یخ بتن را قبل از مصرف بتن به تراک میکسر اضافه کرد که در این صورت باید میزان مصرف ضد یخ بتن را از آب مصرفی در بچینگ کاسته باشید. دما میزان مصرف ضد یخ بتن برحسب در صد وزن سیمان مصرفی عیار 300 عیار 350 عیار 400 0تا5 - 2.5% 2% 1.5% 5 - تا10 - 3.5% 3% 2% 10 - تا 15 - 5% 4% 3% میزان مصرف ضد یخ بتن.

جهت دریافت قیمت ضدیخ بتن و سایر محصولات با ما تماس بگیرید.

تبلیغات
Rozblog.com رز بلاگ - متفاوت ترين سرويس سایت ساز
درباره ما
Profile Pic
هولدینگ کلینیک بتن ایران (نام و نشان تجاری ثبت شده) فعالیت های کلینیک بتن ایران: تولید مواد شیمیایی بتن و قطعات جانبی بتن ( واتراستاپ - اسپیسرهای پلاستیکی ) : تولید و استفاده از مواد افزودنی بتن بخش مهمی از تکنولوژی بتن و مخلوط های بتنی می باشد، نوآوری و فن آوری در زمینه بتن، مواد افزودنی بتن، شیمی بتن، فرآورده های شیمیایی بتن، فرآورده های ساختمانی بتن و نهایتا شیمی ساختمان و فرآورده های شیمیایی ساختمان و مواد مهندسی ساختمان جزئی از سیاست های زیر بنایی تحقیقاتی کلینیک بتن ایران می باشد . کارخانه کلینیک بتن ایران واقع در شهرک صنعتی اشتهارد می باشد. تولیدات شرکت: افزودنی های بتن، فوق روان ساز و فوق روان کننده دیرگیر بتن و انواع ژل میکروسیلیس بتن و مکمل بتن و رنگ بتن مقاومت بالا و در خط دیگر تولید،انواع گروت، روان کننده و روان کننده های دیرگیر بتن و زودگیر بتن، چسب بتن ضد آب ,چسب لاتکس،ضد یخ بتن ، مواد هوازا و ژل هوازا، رنگ بتن ، ژل رنگی بتن ، سخت کننده کف جهت کف سازی ،کف پوش اپوکسی،انواع پرایمر ها ،بتونه اپوکسی،پرایمر بتن اپوکسی،کف پوش پلی یورتان،ترمیم کننده ، چسب ترمیم ، ملات های آب بند،آب بند کننده بتن، درزگیر بتن پلی یورتان،کیورینگ بتن،روغن قالب،چسب کاشت آرماتور،چسب کاشی پودری، چسب کاشی خمیری،نوار واتر استاپ پی وی سی،واتر استاپ PVC ،نوار واتر استاپ بنتونیتی،نوار قالب، اسپیسر،می باشند که در لیست محصولات کلینیک بتن به صورت کامل درج گردیده اند. محصولات مذکور جهت کاربرد در بتن آب بند ، بتن ضد تشعشع، بتن پدافندی و بتن دکوراتیو، نما و تزئینی,بتن پر دوام و بتن مقاوم برای شرایط مهاجم دریایی ، بتن بنادر و اسکله های شناور و ثابت ، بتن مخازن و کانال ها ,لاینینگ تونل ها ، بتن شرایط خاص نیروگاه ها و بتن ،برای استفاده در قالب های لغزان، عرشه ی پل ها ، بتن قطعات پیش ساخته بتنی ، بتن خود تراکم ، بتن خود متراکم ،بتن خود تراز، بتن پیش تنیده ، بتن ریزی در هوای سرد ، بتن ریزی های حجیم مورد استفاده ، که مورد رضایت مصرف کنندگان محترم و سازمان ها و مراکز تحقیقاتی استاندارد قرارگرفته است. گروه مشاور ژئوتکنیک و خدمات مهندسی بتن: مهندسی و اجرای ترمیم سازه های بتنی، مهندسی و اجرای طرح حفاظت از سازه های بتنی و فولادی، مهندسی و اجرای کف پوشهای صنعتی ، انبارها ، فرودگاه ها ، تعمیرگاه ها و سالن های ورزشی، کفپوش های صنعتی رزینی و کفپوش های سخت بتنی کارخانه ها و مراکز صنعتی و پوشش های محافظتی ضد اسید و حریق و انجام کفپوش های اپوکسی و پلی یورتان،مقاوم سازی سازه های بتنی به روش FRP و ...، مشاوره ؛ارائه طرح و اجرای آب بندی سازه های بتنی، مشاوره و اجرای کاشت آرماتور ، بولت و کرگیری در بتن مسلح. گروه آزمایشگاهی بتن؛ ارائه طرح اختلاط بتنهای خاص، ارائه طرح اختلاط بتن براساس مهندسی محیط، ارائه خدمات اسکن سازه های بتنی ، ویزیت دوره ای و شناسنامه سازه های بتنی، کارشناسی و بررسی وضعیت موجود سازه های بتنی، آزمایش های مخرب، آزمایش های غیرمخرب بتن . گروه علمی و پژوهشی بتن : در این راستا کلینیک بتن ایران با هدف ارائه خدمات تخصصی و راه اندازی و ایجاد پایگاهی علمی و پژوهشی در زمینه بتن و در سطح کشور ، تاسیس و همواره سعی نموده است با ارائه خدمات مشاوره ای به مهندسین و شرکتهای فعال ، در قالب تلاش برای شناخت راهکارهای ارتقا سطح کیفی پروژه های مختلف در سطح کشور گام بردارد .بدین منظور با ایجاد پیوند با اساتید برجسته کشوری و ایجاد سهولت در دست یابی مهندسین محترم به علوم پایه و روز مرتبط با بتن ، به تحقق این امر می اندیشد. از این رو سعی شده با مشارکت انجمن بتن ایران و انجمن مقاوم ساز بتن ایران ، و با حضور اساتید شاخص کشور ، اقدام به برگزاری دوره های تخصصی با موضوعاتی چون تکنولوژی پیشرفته بتن ، افزودنی های بتن ، بتن ریزی در هوای گرم مرطوب ، بتن ریزی در هوای سرد ، نظارت براجرای سازه های بتنی ، حفاظت از سازه های بتنی ، ترمیم سازه های بتنی ، مقاوم سازی سازه های بتنی ، طرح اختلاط بتن ، عوامل موثر در دوام بتن و ..... برای مهندسین شاغل در کارفرمان ، مشاوران و پیمانکاران ، به صورت عمومی و اختصاصی جهت ارگان ها ، سازمانها و شرکت ها ، گامی نو و بنیادین اما با ارزش ، در ورطه ارتقا سطح علمی دست اندرکاران محترم این عرصه به عنوان حرکتی پایه ای ، کاربردی و نیز به عنوان اولین پله جهت ارتقا سطح علمی ، عملی و کیفی پروژه ها ، برداشته شود. فردای بهتر صنعت ایران در گرو تقویت فنی خدمات مهندسی است.این هدف نقشه راه مدیران شرکت در همراهی با سایر بخش های صنعتی کشور است. با احترام- مدیریت مجموعه هولدینگ کلینیک بتن ایران
اطلاعات کاربری
نام کاربری :
رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • آرشیو
    آمار سایت
  • کل مطالب : 471
  • کل نظرات : 5
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 2
  • آی پی امروز : 3
  • آی پی دیروز : 27
  • بازدید امروز : 54
  • باردید دیروز : 65
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 119
  • بازدید ماه : 1,600
  • بازدید سال : 1,600
  • بازدید کلی : 58,475