زود گیرکننده‌های بتن مسلح و ملات
افزودنی زودگیر کننده بتن
زودگیرکننده بتن چیست؟
زودگیرکننده بتن به گفته A.M. Neville، عضو افتخاری موسسه بتن آمریکا، ماده‌ای است که توسعه مقاومت اولیه بتن، یعنی سخت شدن بتن را تسریع می‌کند و همچنین ممکن است گیرش بتن را نیز تسریع کند. به‌عبارت ساده‌تر، برای به حداقل رساندن زمان گیرش و افزایش سرعت توسعه مقاومت اولیه در بتن، افزودنی‌های زودگیرکننده به بتن اضافه می‌شود. سرعت سفت شدن و سرعت سخت شدن بتن را افزایش می‌دهد.
در سفت شدن و سخت شدن بتن تفاوت‌هایی وجود دارد. سفت‌شدن به این معنی است که بتن شروع به گیرش می‌کند و سخت‌شدن به این معنی است که بتن پس از گیرش شروع به کسب مقاومت می‌کند. ترکیبات شیمیایی زودگیرکنندهها شامل برخی از ترکیبات معدنی مانند کلریدهای محلول، کربنات‌ها، سیلیکات‌ها، فلوسیلیکات‌ها و برخی از ترکیبات آلی مانند تری‌اتانول‌آمین است.
زودگیرکننده‌های بتن: چگونه کار می‌کند؟
از زودگیرکننده‌های بتن برای به حداقل رساندن زمان گیرش استفاده می‌شود، عمل اصلی زودگیرکننده در حالت پلاستیکی خمیر سیمان اتفاق می‌افتد. هنگامی که برای سخت شدن بتن استفاده می‌شود، زودگیرکننده عمدتاً در حالت سخت شده عمل می‌کند. برخی از زودگیرکننده‌های بتن در گیرش یا سخت شدن تأثیر می‌گذارند، در حالی که برخی از زودگیرکنندهها هم در گیرش و هم در سخت شدن تأثیر دارند. همانطور که مشاهده می‌شود با مخلوط شدن آب با سیمان واکنش‌های شیمیایی (هیدراتاسیون) صورت می‌گیرد که وظیفه گیرش و سخت‌شدن بتن را بر عهده دارد. سرعت این واکنش شیمیایی (سرعت هیدراتاسیون) را می‌توان با افزودن مقادیر کمی از مواد شیمیایی به مخلوط سیمان و آب تغییر داد. چنین مواد شیمیایی بر سرعت موارد ذکر شده تأثیر می‌گذارند تا به‌طور کلی میزان هیدراتاسیون را افزایش دهند، یعنی اثر تسریع‌کننده دارند و بنابراین، آنها را زودگیرکننده بتن یا افزودنی‌های تسریع‌کننده می‌نامند. افزودنی‌های تسریع‌کننده را می‌توان به صورت پودر، دوغاب یا مایع، در حین اختلاط بتن یا قبل از اختلاط بتن استفاده کرد. طبقه‌بندی زودگیرکننده‌های بتن (تسریع‌کننده‌های بتن) را می‌توان بر اساس تفاوت آنها بین خواص گیرش و سخت‌شدن، نوع بتن مورد استفاده و شکل فیزیکی آنها که در آن استفاده می‌شود طبقه‌بندی کرد.
مواد تشکیل دهنده افزودنی‌های زودگیرکننده
متداول‌ترین افزودنی زودگیرکننده مورد استفاده کلرید کلسیم بود، امّا امروزه چندان مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. به جای کلرید کلسیم، از برخی از سیلیکات‌ها مانند فلووسیلیکات‌ها، کربنات‌های محلول و ترکیبات آلی مانند تری‌اتنولامین استفاده می‌شود. از همه آنها، فلووسیلیکات‌ها و تری‌اتنولامین نسبتاً گران هستند.
افزودنی زودگیر کننده بتن یکی از انواع افزودنی‌های شیمیایی بتن طبق آیین نامه بتن ایران است. این مواد جهت افزایش سرعت فرآیند آب‌گیری در بتن استفاده می‌شود. در واقع این مواد سرعت واکنش های هیدراتاسیون سیمان را افزایش داده و این عمل باعث می‌شود دوره گیرش اولیه بتن سریع‌تر انجام شود.
زودگیر کننده های بتن مسلح و ملات
زودگیر کننده‌های بتن غیر مسلح و ملات
این محصولات به عنوان زودگیرکننده‌های کاملا اقتصادی و موثر جهت تسریع گیرش و روند سخت‌شدگی بتن‌های غیر مسلح و ملات توسعه داده شده است. زودگیر کننده‌های بتن غیر مسلح و ملات به شکل محلول مورد استفاده قرار می‌گیرند. مکانیزم عمل این محصولات به گونه‌ای است که با تسریع واکنش‌های هیدراسیون فازهای پیشروی (بخصوص C3A) سیمان، زمان گیرش بتن را کوتاه‌تر نموده و با پایین تر آوردن سطح اشباع آب داخل بتن از یخ‌زدگی آن جلوگیری می‌کنند.
افزودنی‌های زودگیر کننده بتن پاششی (شاتکریت) جهت تسریع گیرش اولیه یا گیرش آنی شاتکریت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این افزودنی‌ها باعث بهبود مقاومت فشاری سنین اولیه، چسبندگی، کاهش پس‌زدن بتن از سطح و مقاومت در برابر یخ‌زدگی می‌شوند. این مواد در فرایند شاتکریت خشک ضمن کاهش پس‌زدگی مواد، منجر به کاهش میزان گرد و غبار و افزایش مقاومت زودرس می‌شود. در فرآیند پاشش تر نیز گیرش سریع و مقاومت زودرس از دلایل استفاده از این محصولات است.
عمده کاربرد مواد افزودنی زودگیر بتن پاششی (شاتکریت) عبارت است از: شاتکریت پایدارسازی شیب‌ها و گودبرداری‌ها، لاینینگ تونل‌ها و حفاری‌ها می‌باشد.
| محصولات زودگیر کننده های بتن مسلح و ملات | ® Parsman Chemical |
|---|---|
AXP-900 | محصولات زودگیر کننده بتن پاششی |
افزودنی زودگیرکننده بتن
برای تسریع گیرش و سخت‌شدن بتن
بتن ضروری‌ترین ماده در ساخت و ساز است. بتن از سیمان، ماسه، سنگدانه‌ها، آب و مواد افزودنی بتن ساخته می‌شود. افزودنی‌های بتن مواد مهمی هستند که برای اصلاح خواص بتن تازه و همچنین بتن سخت شده مانند افزایش یا کاهش زمان گیرش، افزایش سختی، کارایی، مقاومت، وزن واحد و غیره استفاده می‌شوند. افزودنی‌های بتن قبل از اختلاط یا در حین اختلاط بتن به آن اضافه می‌شود.
انواع مختلفی از افزودنی‌های بتن یا مواد شیمیایی ساختمانی در بازار موجود است. برخی از آنها زودگیر کننده بتن، روان کننده، فوق روان کننده، دیرگیر کننده، مواد افزودنی هوازا، فوم بتن و غیره هستند.
افزودنی زودگیرکننده بتن
مخلوطی که باعث افزایش سرعت هیدراتاسیون سیمان و در نتیجه کوتاه شدن زمان گیرش، افزایش سرعت توسعه مقاومت یا هر دو می‌شود. تمامی افزودنی‌های بتن اثرات و تغییرات متفاوتی در خواص بتن ایجاد می‌کنند. از مواد شیمیایی طبیعی یا تولیدی مختلف به‌عنوان افزودنی استفاده می‌شود.
طبقه‌بندی زودگیرکننده‌های بتن به شرح زیر است:
1- با توجه به تفاوت بین خواص گیرش و سخت شدن:
- افزودنی زودگیرکننده گیرش بتن: زمان شروع انتقال مخلوط از پلاستیک به حالت صلب را کاهش می‌دهد.
- افزودنی زودگیرکننده سخت شدن بتن: سرعت توسعه مقاومت اولیه در بتن را با یا بدون تأثیر بر زمان گیرش افزایش می‌دهد.
2- بر اساس نوع بتن:
- زودگیرکننده برای بتن معمولی: این زودگیرکنندهها در طول اختلاط در ایستگاه تولید بتن اضافه می‌شوند.
- زودگیرکننده شاتکریت برای بتن پاششی: در زمان پاشش بتن، افزودنی زودگیرکننده در نازل اضافه می‌شود.
3- با توجه به فرم فیزیکی آنها:
- فرم پودری: در این نوع زودگیرکنندهها نمک‌ها و ترکیبات غیرآلی نامحلول وجود دارد.
- فرم مایع: در این نوع زودگیرکنندهها نمک‌ها و ترکیبات معدنی و آلی محلول در آب، وجود دارد.
- فرم دوغاب: در این نوع زودگیرکنندهها نمک‌ها و ترکیبات غیرآلی و نامحلول در آب، پراکنده شده‌اند.
کاربرد زودگیرکننده‌های بتن
- هنگامی که نیاز باشد که سازه هرچه زودتر مورد استفاده و بهره‌برداری قرارگیرد از زودگیرکنندهها در ساخت و ساز استفاده می‌شود.
- افزودنی‌های زودگیرکننده در کارهای تعمیر و بازسازی اضطراری در روسازی جاده‌ها، تعمیرات ساختمان‌های موجود و غیره استفاده می‌شود.
- زودگیرکننده‌های بتن برای بتن‌ریزی زیر آب و برای تعمیر سازه اسکله‌ها در مناطقی که تغییرات جزر و مدی وجود دارد، استفاده می‌شود.
- همچنین از زودگیرکنندهها برای ضد آب کردن زیرزمین‌ها استفاده می‌شود.
- از زودگیرکننده‌های بتن در بتن‌ریزی در هوای سرد استفاده می‌شود زیرا تا حدی اثر کندگیر بودن بتن در دمای پایین را در بتن‌ریزی در هوای سرد جبران می‌کند.
مزایای زودگیرکننده‌های بتن
- برخی از زودگیرکننده‌های بتن که امروزه تولید می‌شوند به قدری قدرتمند هستند که می‌توان سیمان را در کمتر از پنج دقیقه به سنگ سخت تبدیل کرد.
- زودگیرکننده‌های بتن امکان حذف زودتر قالب را فراهم می‌کند زیرا سرعت توسعه مقاومت اولیه در بتن را افزایش می‌دهد.
- این نوع زودگیرکنندهها تکمیل زودتر سطوح را فراهم می‌کنند.
- افزودنی‌های زودگیرکننده نیز در ساخت و ساز پیش‌ساخته سودمندتر هستند.
- مواد افزودنی زوددگیرکننده مدت زمان لازم برای عمل‌آوری بتن را کاهش می‌دهد.
- افزودنی‌های زودگیرکننده حرارت اولیه هیدراتاسیون را کاهش می‌دهند و بر مشکل ترک حرارتی در بتن غلبه می‌کنند.
- افزودنی‌های زودگیرکننده بتن می‌توانند زمان گیرش را تسریع کنند و همچنین افزودنی‌های دیرگیرکننده زمان گیرش بتن را کاهش می‌دهند.
معایب زودگیرکننده‌های بتن
- کلرید کلسیم رایج‌ترین ماده افزودنی زودگیرکننده است زیرا ارزان است، به اندازه کافی و به‌راحتی در بازار موجود است. امّا کلرید کلسیم برای بتن مسلح و بتن پیش‌تنیده مضر است، زیرا مقدار بیش از حد کلرید کلسیم ممکن است باعث انقباض و سفت‌شدن سریع در حین خشک شدن، ایجاد ترک در سطح عمل‌آوری شده، افزایش خوردگی در آرماتورهای فولادی و افزایش پتانسیل پوسته پوسته شدن بتن، شود.
- از این رو با استفاده از کلرید کلسیم یا مواد افزودنی حاوی کلسیم بیشتر ویژگی‌های بتن محدود و کم می‌شود.