Table of Contents
مواد افزودنی شیمیایی -کاربردها در بتن
بخش جدایی‌ناپذیر تکنولوژی پیشرفتۀ بتن، استفاده از مواد افزدنی شیمیایی است. هیچ یک از گروه‌‌های مواد بیش از مواد افزودنی شیمیایی به گسترش قابلیت‌‌های بتن سیمان هیدرولیک کمک نمیکند. قبل از به وجود آمدن مواد افزودنی شیمیایی، بتن با مقاومت بالا عموماً دارای اسلامپ صفر بود (اسلامپ بدون فرونشست). تولید بتن نوین بدون موادی مانند فوق کاهندۀ آب، کندگیر کننده‌‌ها و پایدار کننده هیدراسیون به سادگی امکان پذیر نخواهد بود.
برخلاف مواد مکمل سیمانی که مشارکت معدنی دارند، مواد افزودنی شیمیایی از روش‌‌های متعددی، ویژگی‌های معدنی خمیر را تغییر میدهند. مادامی که این مواد به‌صورت صحیح انتخاب و استفاده شوند، ضمن مقرون به صرفه بودن میتوانند هر دو خواص تازه و سخت شدۀ بتن را ارتقاء دهند. حتّی تشخیص اینکه در یک بتن سازهای، نیازی به مزایای مواد افزودنی نیست، یک امر دشوار محسوب می‌شود.
البته تولید بتن با مقاومت متعارف از منظر فیزیکی بدون کمک مواد افزودنی کاهندۀ آب و کنترل کنندۀ گیرش امکان‌پذیر است. با این حال، کنترل زمان گیرش و اسلامپ میتواند بسیار دشوار باشد. با توجه به قابلیت حمل و نقل، بتن‌ریزی، تراکم و پرداخت، بتنی که حاوی مواد افزودنی شیمیایی نیست، ضرورتاً باید مورد توجه شرایط زمانی و دمایی قرار بگیرد. اگر بتن به‌طور مداوم بدون مواد افزودنی تولید شود، این امر میتواند بتن با مقاومت طراحی بیش از MPa 35 را به چالش بکشاند. در عمل، مبادرت به تولید، تحویل و بتن ریزی بتن‌‌های با مقاومت بیش از MPa 50 بدون مواد افزودنی شیمیایی تا حد زیادی امر بیهودهای خواهد بود.
عوامل تاثیرگذار بر روی مواد افزودنی
مواد افزودنی در بتن سیمان هیدرولیک تا حد زیادی خواص شیمیایی، فیزیکی و مقدار مواد سیمانی را تحت تأثیر قرار می دهد. به دلیل برهمکنش نامساعدی که ممکن است بین مواد سیمانی و مواد افزودنی شیمیایی رخ دهد، مشاهده شده که در برخی از موارد مواد شیمیایی مصرفی به‌خوبی برخی دیگر مؤثر و کارا نیستند. عوامل مؤثر بر عملکرد مواد افزودنی شیمیایی عبارتند از: مقدار آب، شکل دانه‌‌ها، دانه بندی، نسبت ها، مدت زمان مخلوط کردن، اسلامپ و درجه حرارت بتن (۲۰۰۲، Kosmatka و همکاران).
برخلاف مواد افزودنی بر پایۀ ملامین و یا مواد افزودنی فوق کاهندۀ آب بر پایۀ نفالین که بعد از خیس شدن سیمان به سیستم معرفی می‌شوند، مواد افزودنی فوق کاهندۀ آب نسل جدید مانند مواد بر پایۀ پلی کربوکسیلات شیمیایی عمدتاً بدون خیس شدن سیمان معرفی می شوند. به این ترتیب، وقتی محتوای آب تعیین شود، نسل جدیدتر مواد افزودنی را نه در پایان، بلکه میتوانند در مراحل آغازین پیمانه کردن بتن، به مخلوط معرفی کرد.
هیچ قاعدۀ و شاخص دقیقی برای محاسبه مقدار مواد افزودنی شیمیایی وجود ندارد. معمولاً مقدار مصرفی اکثر مواد افزودنی مانند کاهنده‌‌های آب و کنترل کننده‌‌های گیرش بر اساس مقدار سیمان و یا مقدار کل مواد سیمانی و بر اساس آزمون و خطا تعیین می‌شوند.
