افزودنی های بتن در تولید بتن همواره برای بهبود خواص مکانیکی و کارایی آن استفاده می‌شود. بنابر تعریف مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، افزودنی ماده ایست شیمیایی به غیر از سیمان پرتلند، سنگدانه و آب که به صورت پودر یا مایع، برای اصلاح خواص یک یا چند ویژگی بتن تازه یا سخت شده، کمی قبل از اختلاط یا در حین اختلاط به آن افزوده می‌شود. مقدار این افزودنیهای بتن کم است و در نسبت‌های طرح اختلاط به حساب نمی‌آید. مقدار این مواد معمولا برحسب درصدی از مقدار سیمان به مخلوط اضافه میشوند که بنا به آنچه که در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان به آن اشاره شده حداکثر این مقدار برابر 5 درصد وزنی سیمان مصرفی است. مواد افزودنی اگر فقط بر روی یکی از خواص بتن تاثیر بگذارد تک منظوره و در غیر این صورت چند منظوره به حساب می‌آید. در تقسیم بندی بر اساس نوع ماده، مواد افزودنی های بتن به دو دسته مواد افزودنی شیمیایی و مواد افزودنی معدنی تقسیم میشوند. براساس استاندارد ASTM C-494 افزودنی‌ها به 8 دسته تقسیم بندی شده‌اند، که عبارتند از:
پرکاربردترین افزودنیهای بتن شامل مواد افزودنی حباب ساز (فوم بتن)، کاهنده آب، کندگیرکننده و تندگیر کننده می باشند. مواد افزودنی اگرچه از عناصر اصلی ساخت بتن به حساب نمی‌آیند، اما به اندازه ای موثر و رایج هستند که امروزه تولید بتن بدون افزودنی استثنا به حساب می‌آید…
شرکت پارسمان شیمی با بهره‌گیری از جدیدترین تکنیک‌ها و امکانات آزمایشگاهی روز دنیا اقــدام به تولید افزودنیهای بتن اعم از محصولات ابر روان کننده ، فوق روان کننده ، روان کننده‌های نرمال و محصولات کنترل کننده زمان گیرش بتن و فوم بتن نموده است. پارسمان شیمی آمادگی دارد تا براساس نیاز ها و شرایط پروژه‌های اجرایی محصولات تخصصی تری را نیز تولید نماید تا جوابگوی نیازهای صنعت ساخت و ساز بوده و رضایت حداکثری مصرف کنندگان را به همراه داشته باشد.
جهت مشاوره و خرید محصولات پارسمان شیمی همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید.
برای دیدن محصولات پارسمان شیمی به بخش محصولات مراجعه نمایید
افزودنیهای معدنی بتن به شکل ذرات بسیار ریز معدنی موجب بهبود برخی از خواص و یا ایجاد ویژگیهای خاصی در بتن می‌شود. تغییر رنگ بتن، بهبود کارایی و انسجام بتن تازه و همچنین ارتقای مقاومت و نفوذناپذیری بتن سخت شده از آثار استفاده از افزودنیهای معدنی در بتن هستند. افزودنیهای معدنی بتن به سه دسته کلی افزودنیهای معدنی خنثی و رنگدانه ها، پوزولان‌ها که به عنوان مواد جایگزین یا مکمل سیمان شناخته میشوند، و افزودنیهای شبه سیمانی تقسیم بندی میشوند.
پوزولان‌ها شامل مواد سیلیسی یا سیلیسی آلومینی هستند که به تنهایی فاقد ارزش چسبانندگی بوده، اما به شکل ذرات بسیار ریز در مجاورت رطوبت طی واکنش شیمیایی با هیدروکسید کلسیم، ترکیب‌های با خاصیت سیمانی ایجاد می‌کنند. پوزولان‌ها می‌توانند در مقادیر مختلف جایگزین سیمان شده و باعث صرفه جویی در مصرف سیمان شوند.
کاهش سرعت و میزان حرارت ناشی از آبگیری سیمان، افزایش کارپذیری و مقاومت بتن و کاهش نفوذپذیری از ویژگیهای استفاده از پوزولان‌ها در بتن می‌باشند. انواع پوزولان‌های متداول شامل پوزولان‌های خام مانند خاکسترهای آتشفشانی و پوزولان‌های صنعتی مانند خاکستر بادی (Silica fume) و دوده سیلیسی (Fly Ash) هستند. یکی از پرکاربردترین پوزولان‌ها میکروسیلیس است که میتواند خواص مقاومتی، دوام و … بتن را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
به طور کلی تاثیر مثبت میکروسیلیس در بتن به علت دو مکانیسم است:
افزودنیهای معدنی بتن خنثی نیز بر مقاومت بتن تاثیری نداشته، و بر بهبود کارپذیری و چسبندگی بتن تاثیر گذارند. این مواد معمولا الزامات سنگدانه‌های بتنی را تامین کرده و به عنوان سنگدانه در بتن مورد استفاده قرار میگیرند.
رنگدانه‌ها از دیگر افزودنیهای خنثی هستند که به جهت تغییر رنگ بتن مورد استفاده قرار میگیرند. افزودنیهای رنگی در سه شکل پودری، گرانول و یا بصورت مایع مورد استفاده قرار میگیرند. شکل پودری این افزودنی که سابقه بیشتری در استفاده دارد، به صورت ذرات میکروسکوپی و به قطر حدود یک دهم قطر دانه‌های سیمان می‌باشند. این دانه‌ها بی اثر بوده و با ذرات سیمان واکنشی ندارند و فقط در طی هیدراسیون سیمان با آب رنگ دانه‌های سیمان را تغییر میدهند.
ASTM C979 استاندارد مربوط به بتن‌های رنگی یکپارچه است که مقدار مصرف و نوع مواد مصرفی باید مطابق آن باشند. دوز مصرفی معمولا بین 1 تا 7 درصد وزنی سیمان است و نباید از 10 درصد بیشتر شود، چراکه ممکن است بر مقاومت بتن تاثیر داشته باشد. اکسید آهن پرکاربردترین رنگدانه مصرفی در بتن است که در گذر زمان کمرنگ نشده و شسته نمی‌شود. رنگ های اصلی تولید شده توسط اکسید آهن شامل زرد، قرمز و سیاه می‌شود که توسط ترکیب آنها میتوان رنگ‌های متنوعی ایجاد کرد.
رنگ‌های دیگر نظیر سبز از اکسید کروم و آبی از کبالت بدست می‌آیند که به علت هزینه بالاتر، کمتر مورد استفاده قرار میگیرند. بتن‌های رنگی کاربردهای مختلفی دارند، از جمله در سازه‌های نمادار که هزینه نمای بالایی دارند مانند پل ها، و یا سنگ فرش و روسازی راه‌ها به منظور تفکیک محل عبور وسایل نقلیه و حتی نمای ساختمان‌ها.
افزودنیهای شبه سیمانی نیز خاصیت پنهان هیدرولیکی دارند، و اگر به نحو مناسبی فعال شوند خاصیت سیمانی خواهند داشت. این افزودنی‌ها فقط در محیط قلیایی با آب واکنشی مشابه سیمان پرتلند داشته و در مقایسه با پوزولان‌ها بیشتر شبیه سیمان معمولی هستند. رایج ترین این نوع افزودنی روباره آهن گدازی است.
وجود حباب هوا در بتن اجتناب ناپذیر بوده و کم و بیش در بتن ایجاد میشوند. ویبره کردن بتن بدین منظور انجام می‌شود که این حباب-های ناخواسته به حداقل برسند اما هیچگاه به صفر نمی‌رسند.
دسته دوم حباب ها، حباب‌های عمدی ریز و کروی شکل هستند که با استفاده از افزودنیهای هوازا (حباب ساز) یا سیمان هوازا و یا ترکیب هردو در مخلوط بتن ایجاد میشوند. لازم به ذکر است در کنار این حباب‌ها، حباب‌های هوای درشت ناخواسته با اشکال نامنظم هم ایجاد میشوند و از 4 الی 8 درصد هوای ایجاد شده در بتن ممکن است 1 الی 2 درصد آن حباب‌های هوای غیر مفید و درشت باشند. با ویبره مناسب قسمتی از این حباب ها از مخلوط خارج میشوند اما در صورت ویبره بیش از حد، حباب‌های ریز عمدی هم خارج خواهند شد.
هوازاها بطور معمول به جهت افزایش مقاومت بتن دربرابر یخ‌زدن و ذوب شدن و افزایش کارایی بتن مورد استفاده قرار میگیرند. از دیگر ویژگیهای هوازاها افزایش قابلیت آب بندی، کاهش امکان تورق، افزایش مقاومت دربرابر حمله سولفات ها به علت دارا بودن فضا برای افزایش حجم واکنش ها درحضور سولفات‌ها و کاهش امکان جداشدن دانه‌ها می‌باشد. در مقابل، به ازای افزایش هر 1 درصد هوای مخلوط، مقاومت 28 روزه 3 تا 5 درصد کاهش می‌یابد.
مواد افزودنی هواساز دارای مولکول‌های باسطح فعال هستند، که دارای یک سر آبدوست و یک سر آب گریز می‌باشند. این افزودنی، پیوند سطحی بین مولکول‌های آب را کاهش داده و باعث تشکیل حباب‌های کوچک هوا می‌شود. باکاهش کشش سطحی آب، این حباب‌ها تمایلی برای به هم پیوستن نداشته و پایدار میشوند.
براساس استاندارد ASTM C-494 افزودنی های شیمیایی بتن که فقط خاصیت کاهندگی آب داشته باشند تیپ A بوده، و اگر همراه با خاصیت دیرگیرکنندگی باشند تیپ D و اگر همراه با خاصیت تندگیرکنندگی باشند تیپ E هستند که البته کاربرد کمتری نسبت به تیپ A دارند. همچنین افزودنی‌هایی که خاصیت کاهندگی قوی آب را دارند در دسته تیپ F قرار میگیرند. یکی از مهمترین کاربردهای افزودنیهای کاهنده آب افزایش میزان روانی مخلوط بتنی به جهت کارپذیری بهتر می‌باشد، ازین رو به مواد کاهنده آب، روان کننده و به مواد کاهنده قوی آب، فوق روان کننده نیز گفته می‌شود.
روان کننده‌ها و فوق روان کننده ها، برای سه هدف در مخلوط بتنی مورد استفاده قرار میگیرند:
1. برای افزایش کارپذیری بدون ایجاد تغییر در مقدار آب و سیمان، به‌منظور بتن ریزی راحت‌تر
2. برای کاهش آب مخلوط و کاهش نسبت آب به سیمان) W/C ( به منظور کسب مقاومت بالاتر و دوام بیشتر بتن در کارایی ثابت
3. برای کاهش مقدار مصرف هر دو ماده سیمان و آب در کارایی ثابت به منظور صرفه جویی در مصرف سیمان
روان کننده‌ها و فوق روان کننده‌ها با انواع تیپ‌های سیمان سازگاری دارند، همچنین مطالعات مختلف نشان داده که تاثیر این افزودنیهای شیمیایی بتن در حضور پوزولان‌ها بیشتر بوده است. تفاوت بین روان کننده‌ها و فوق روان کننده‌ها نه در نوع عملکرد، بلکه در شدت عملکرد آنهاست. افزودنی فوق روان کننده توانایی کاهش آب به میزان 21 تا 31 درصد در یک اسلامپ ثابت را دارد، در حالیکه افزودنی روان کننده توانایی کاهش آب به میزان 5 تا 12 درصد در همان مقدار اسلامپ را دارد.
با بالا بردن مقدار دوز مصرفی روان کننده میتوان مقدار کاهش آب مصرفی را افزایش داد، اما ممکن است موجب تاثیر منفی بر گیرش، حجم هوای مخلوط و مقاومت بتن شود. به‌طور معمول مقدار دوز مصرف روان کننده‌ها حدود 1.2 تا 1.4 درصد وزن سیمان خشک و در فوق روان کننده‌ها حدود 1.1 تا 1.2 درصد وزن سیمان خشک است، البته این مقادیر بسته به نوع افزودنی شیمیایی بتن و مقدارماده موثر معمولا توسط کارخانه تولید کننده تعیین می‌گردد.
از نقطه نظر مواد تشکیل دهنده، روان کننده‌ها کاملاً متفاوت از فوق روان کننده‌ها هستند. مواد تشکیل دهنده اصلی فوق روان کننده‌ها پلیمرهای مصنوعی محلول در آب هستند، مانند سولفونات ملامین فرمالدهید Sulfonated Melamyne Formaldehyde ، سولفونات نفتالن فرمالدهید Sulfonated Naphtalene Formaldehyde و یا اکریلیک پلیمرها Acrylic Polymer مانند کوپلیمرهای کربوکسیلیک اکریلیک اسید. مواد اصلی تشکیل دهنده روان کننده‌ها مواد آلی هستند که میتوان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد.
اولین گروه شامل نمک های لیگنوسولفونیک اسید Lignosulfonic Acid ، که اصلاح شده آن میتواند به عنوان فوق روان کننده هم مورد استفاده قرار گیرد. گروه دوم شامل نمک‌های هیدروکربوکسیلیک اسیدها Hydrocarboxylic Acid می‌شود. کربوهیدرات‌ها Carbohydrate گروه سوم و گروه چهارم شامل ترکیبات متفرقه نظیر گلیسرول، پلی ونیل الکل و غیره می‌شود. شکل‌های 1 تا 4، ساختار شیمیایی بعضی از روان کننده‌ها را نمایش می‌دهد.
امروزه سبک‌سازی المان‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای در صنعت ساخت و ساز به سبب مخاطرات ناشی از وزن و تخریب المان‌های سنگین بر اثر زمین لرزه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. از همین رو استفاده از بتن‌ها، ملات‌ها و دوغاب‌های سبک بخصوص در ساخت المان‌های غیر سازه‌ای در حال رشد می‌باشد. شرکت خانه سازی پارسمان سازه با تکیه بر تجربه و پشتوانه فنی واحد تحقیق و توسعه خود، در کنار تولید سایر محصولات حوزه شیمی ساختمان، اقدام به تولید انواع متنوعی از محصولات هوازا و کف‌زا در راستای بهبود کیفیت و ایمنی در صنعت ساخت و ساز کشور نموده است.
فوم بتن نوعی بتن سبک است که از سیمان، ماسه یا خاکستر بادی، آب و فوم ساخته می شود. فوم بتن به صورت دوغاب فوم دار یا ملات فوم دار می باشد. فوم بتن را می توان به عنوان یک ماده سیمانی تعریف کرد که حداقل 20 درصد از فوم تشکیل شده است که به صورت مکانیکی به داخل ملات پلاستیکی وارد می شود. چگالی خشک بتن فوم شده ممکن است از 400 تا 1600 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر باشد. مقاومت فشاری فوم بتن تعیین شده در 28 روز، از 0.2 تا 10N/mm2 متغیر است یا می تواند بالاتر رود. فوم بتن – مواد، خواص، مزایا و روش های تولید فوم بتن از نظر حجم هوای حباب شده از بتن حباب شده با هوا متمایز می شود. بتن حباب شده هوا بین 3 تا 8 درصد هوا را جذب می کند.
