افزودنی های معدنی بتن کدام اند؟

در این مقاله ما می پردازیم به موضوع افزودنی های معدنی بتن و همچنین تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن، پس با ما در این مقاله همراه شوید تا به بررسی این موضوع بپردازیم؛

افزودنی معدنی بتن چیست؟

افزودنی های معدنی ، آن دسته از افزودنی های مواد معدنی هستند که هنگام ساختن بتن ، درصدی از وزن بتن را تشکیل می دهند و هنگام مخلوط کردن ساختار بتن، به بتن اضافه می شوند. در واقع افزودنی های بتن ،  ذرات ریز مواد معدنی هستند که با اضافه کردن این مواد معدنی به بتن، برخی خواص آن حفظ شده و همچنین باعث ایجاد خواص تازه در بتن می شود.

در مواردی که نیاز است، از افزودنی های معدنی برای یک بتن خاص استفاده می شود. علاوه بر افزودنی های معدنی ، دیگر افزودنی ها از جمله افزودنی های شیمیایی هم به بتن اضافه می شود که ما تنها در این مطلب به موضوع افزودنی های معدنی می پردازیم.

انواع افزودنی های معدنی به بتن

1-خنثی و رنگدانه ها

یکی از ویژگی هایی که این افزودنی های معدنی دارند این است که کارایی و چسبندگی بتن را که در اثر کمبود ریز دانه است، بهبود می بخشند و بر عکس دیگر افزودنی ها که باعث مقاومت در سطح بتن می شوند، باعث مقاومت بتن نمی شوند بلکه بر میزان چسبندگی بتن تاثیر می گذارند. از جمله انواع این افزودنی های معدنی که به صورت رنگدانه هستند می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1-اکسید منگنز: رنگ های قهوه ای و سیاه
2-کربن سیاه: رنگ سیاه
3-اکسید تیتان: رنگ سفید
4-اکسید کرم: رنگ سبز
5-اکسید آبی کبالت: رنگ آبی
6-،اکسید آهن: رنگهای زرد و قرمز و سیاه

2-شبه سیمانی

یکی از ویژگی های افزودنی های معدنی که شبه سیمانی هستند، این است که این مواد خاصیت هیدرولیکی به صورت مخفی دارند و وقتی که این مواد به بتن اضافه می شوند شبیه سیمان می شود. این افزودنی ها هم به بتن تازه و هم به بتن سخت اضافه می شوند.

تاثیرات افزودنی های شبه سیمانی بر بتن

1-خوردگی میلگردها را در اثر نفوذ ویون کلر به بتن کاهش می دهد و باعث مقاومت آن می شود
2-مقاومت بتن را در مقابل سولفات ها افزایش می دهد
3-واکنش قلیایی سنگدانه ها را کاهش می دهد
4-باعث مقاومت کم در سنین پایین و مقاومت بیشتر در سنین بالا نسبت به نمونه شاهد می شود
5-زمان گیرش بتن را به تأخیر می اندازد
6-سرعت آبگیری و دمای آن را کاهش می دهد
7-نفوذ پذیری را در بتن کاهش می دهد
8-کارآیی بتن تازه و سخت را افزایش می دهد
9-آب انداختگی بتن تازه را هم کاهش می دهد

3- پوزولان ها

یکی دیگر از مواد معدنی که در شرایط خاص برای بتن ویژه استفاده می شود، پوزولان ها هستند. از ویژگی های این مواد می توان به این مورد اشاره کرد که این مواد سیلیسی هستند و به دلیل ریز بودن زیاد، در مجاورت رطوبت با آهک آزاد شده از هیدراتاسیون سیمان در دمای معمولی واکنش شیمیایی انجام می دهد که در نتیجه ترکیبات سیمانی با خاصیت سیمان را به وجود می آورند.

این مواد باید حتماً با آهک آزاد شده از هیدراتاسیون سیمان واکنش شیمیایی انجام دهد ، چون به تنهایی خاصیت چسبانندگی ندارند و اگر هم داشته باشند میزانش خیلی کم می باشد. از این مواد معدنی پوزولان ها برای کاهش آبگیری سیمان استفاده شده و همچنین قابلیت انبساط که از واکنش های قلیایی سنگدانه ها به دست می آید را کاهش داده و یا از بین می برند.

مواد معدنی پوزولان ها چه تاثیری بر بتن دارد؟

1-باعث افزایش مقاومت بتن می شود
2-میزان مصرف سیمان در بتن را کاهش می دهد 
3-میزان سرعت و حرارت حاصل از فرآیند آبگیری سیمان را کاهش می دهد
4-پایایی بتن از طریق کاهش نفوذ پذیری را افزایش می دهد

انواعی از مواد معدنی پوزولان ها

1. خاکستر های آتشفشانی شامل مواد معدنی پوزولان طبیعی تکلیس شده و یا خام
2. پوزولانهای صنعتی یا همان خاکستر بادی (محصول فرعی نیروگاه های با سوخت زغال سنگ)
3. دوده سیلیسی یا میکروسیلیس( محصول فرعی کوره های قوس الکتریکی در جریان تولید فلز سیلیسیم و همچنین آلیاژ فرو سیلیسی)
4. محصول فرعی کوره های قوس الکتریکی در جریان تولید فلز سیلیسیم و آلیاژهای سیلیسیم به ویژه فروسیلیس

تا این قسمت از متن موضوع انواع افزودنی بتن و تاثیر هر کدام بر بتن را بررسی کردیم و اطلاعات بیشتر در مورد این افزودنی های معدنی به دست آوردیم، اما باید هنگام اضافه کردن این مواد به بتن یک سری نکات را هم رعایت کنیم که ما در ادامه این مطلب به آن اشاره می کنیم.

چه نکاتی را باید در زمان اضافه کردن افزودنی های بتن رعایت کرد؟

• باید میزان ثابت ماندن عملکرد افزودنی های بتن در طول زمان استفاده کردن از آن در بتن مشخص شود تا مطمئن شویم که عملکرد آن تغییر نمی کند.
• میزان اضافه کردن مواد افزودنی در بتن باید با دقت اندازه گیری شود.
• از مواد افزودنی کلرید کلسیم و هر ماده ای که دارای کلر می باشد در ساخت بتن مسلح نباید استفاده کرد به غیر از ناخالصی که مربوط به مواد تشکیل دهنده بتن می باشد.
• با کمک آزمایش های مربوطه ، قبل از اضافه کردن مواد افزودنی به بتن باید قابلیت و میزان کارآیی مواد افزودنی را مشخص کرد.
• دستگاه نظارت ، استفاده از این مواد افزودنی در بتن را مشخص و کنترل می کند.
• قبل از اضافه کردن این مواد افزودنی به بتن، باید میزان سازگاری این مواد افزودنی با سیمان و همچنین میزان سازگاری همه مواد افزودنی که می خواهید به بتن اضافه کنید را بررسی کنید.
• هنگام اضافه کردن مواد افزودنی باید دقت داشته باشید که می توانید این مواد را به صورت تدریجی به مخلوط کن در حین کار اضافه کنید و یا می توانید مواد افزودنی بتن را با آب و سایر اجزای بتن در مخلوط کن جهت مخلوط شدن ساختار بتن بریزید تا به صورت یکنواخت در بتن مخلوط شود.

 مزایای مواد افزودنی بتن

1-هزینه های مربوط به ساخت و ساز را کاهش می دهد
2-زمان گیرش را در بتن افزایش می دهد و باعث طولانی شدن مدت زمان گیرش در بتن می شود
3-بتن را در برابر یخ زدن و به تدریج آب شدن یخ در بتن ، مقاوم می کند
4-مقاومت اولیه بتن را در روند کار سریعتر می کند
5-کمک به پایداری بتن می کند
6-میزان کارآیی در بتن را بدون افزایش نسبت آب به سیمان افزایش می دهد

نحوه نگهداری و انبار کردن مواد افزودنی بتن

1. نگهداری از بتن باید در شرایط مناسب و مطلوب انجام گیرد. نحوه نگهداری و انبار کردن مواد افزودنی بتن باید طبق دستور العمل سازنده مواد افزودنی صورت گیرد.
2. بعضی از مواد افزودنی زودتر از بقیه مواد کیفیت خود را از دست می دهند به همین خاطر نباید آنها را در مدت طولانی در انبار نگه داشت.
3. برای مطمئن شدن از اینکه چه مدت می توانید مواد افزودنی را در انبار نگه دارید باید به کمک آزمایش های مربوطه مشخصات و میزان ماندگاری مواد افزودنی را مشخص کنید.
4. به دور از تابش نور مستقیم خورشید و در دمای 5 تا 40 درجه در انبار نگهداری شود.
5. بیشتر این مواد افزودنی بتن در بسته بندی های اولیه تا حدود 12ماه قابل نگهداری هستند.

نکته ایمنی:

مواد افزودنی بتن ، موادی کم ضرری هستند که باعث آسیب رساندن به پوست در شرایط عادی نمی شوند، ولی چون این مواد افزودنی، ترکیبات شیمیایی دارند، باید هنگام استفاده از این مواد از دستکش و عینک جهت ایمنی بیشتر استفاده کنید، چون اگر چه کم ضرر هستند ولی در هر صورت ترکیبات شیمیایی دارند و کاملاً بی خطر برای سلامتی بدن نیستند.

 افزودنی گاز ساز:

افزودنی های گاز ساز گروهی از افزودنی ها هستند که حباب هایی را در مخلوط بتن تازه در حین فرآیند هیدراتاسیون و قبل از ایجاد اولیه دوغاب سیمان ایجاد می کنند و در نتیجه باعث افزایش مقدار مشخصی در دوغاب بتن ، ملات یا سیمان می شوند. این مواد افزودنی از طریق تعامل شیمیایی با عناصر تولید شده توسط هیدراتاسیون سیمان گاز تولید می کنند و نباید با افزودنی های حبابی که فقط میکرو هوای بتن را تثبیت می کنند اشتباه گرفت.

یکی از مهمترین کاربردهای این افزودنی ها تولید بتن اسفنجی است. از این افزودنی ها برای کاهش انقباض دوغاب ، بهبود یکنواختی بتن ، تولید بتن متخلخل و خود بافته استفاده می شود و همچنین در پوشش های آب بندی سیمان استفاده می شود.

گازهای تولید شده توسط افزودنی های گاز عبارتند از:

هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن و هوا. انواع مختلف فلزات و برخی مواد دیگر برای تولید گاز در بتن استفاده می شود. به عنوان مثال ، آنها آلومینیوم ، منیزیم و روی را آزاد می کنند. هیدروژن پراکسید اکسیژن آزاد می کند ، نیتروژن و ترکیبات آمونیاک نیتروژن تولید می کنند و انواع خاصی از کربن فعال یا زغال کک در هوا شناور است. در بین این مواد ، پودر آلومینیوم بیشترین استفاده را دارد و سرعت و مدت انبساط و همچنین توزیع یکنواخت و اندازه حبابهای ایجاد شده در واکنش ، عوامل مهمی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند.

افزودنی بتن پاششی:

در بتن پاششی از افزودنی های متفاوتی مانند مواد کف کننده و عوامل کاهنده آب استفاده می شود این دلیل استفاده از این مواد مشابه و دلیل استفاده آنها در بتن معمولی است. اما مواد افزودنی مخصوص بتن پاششی نیز وجود دارد که شتاب دهنده هستند. شتاب دهنده تنظیم کننده مورد استفاده در بتن پاششی بسیار قوی تر از سخت کننده های معمولی است و می تواند زمان گیرش را به کمتر از یک دقیقه کاهش دهد. تنظیم نهایی را در بیش از 10 دقیقه انجام دهید. از سوی دیگر ، استفاده از افزودنی های بتن پاشیده باعث کاهش مقاومت طولانی مدت بتن حاوی این افزودنی ها می شود. دلیل استفاده از این افزودنی ها این است که لایه های بتن پاششی را روی یکدیگر قرار دهید و از ضایعات مواد به دلیل برخورد سریع با سطح جلوگیری کنید. این افزودنی ها بر اساس ترکیب آلومینات ها ، کربنات ها و سیلیکات ها است.

افزودنی های عمل آوری بتن:

افزودنی های عمل آوری معمولاً مایعاتی هستند که یک لایه نفوذ ناپذیر روی سطح بتن تشکیل می دهند یا دارای نفوذ پذیری کمی هستند که به حفظ آب برای واکنشهای هیدراتاسیون و جلوگیری از ترک خوردگی کمک می کند.
یکی از مهمترین کاربردهای این افزودنی ها ، عمدتا به صورت مایع ، زمانی است که پرداخت نهایی سطح به پایان رسیده است ، اما بتن هنوز به حالت نهایی نرسیده است ، بنابراین نمی توان از آب به طور مستقیم برای پردازش و استفاده از روکش های پلاستیکی استفاده کرد. به همچنین می تواند به سطح بتن آسیب برساند ، بنابراین می توان از این ترکیبات قبل از انجام مراحل لازم برای پردازش نهایی استفاده کرد. کاربرد دیگر این ترکیبات فرآوری در هوای سرد است ، جایی که استفاده از آب می تواند باعث یخ زدن بتن شود.

مطلب پایانی

امروزه برای اینکه در شرایط خاص، بتن های ویژه و با مقاومت و دوام بالا ساخته شود از مواد افزودنی بتن استفاده می کنند. نتیجه استفاده از مواد افزودنی بتن، بتن های مقاوم و ضد شسته شدن، بتن های با میزان کارآیی بالا و همچنین بتن های با دوام و قابلیت کاربرد در زیر آب می باشد که همه این بتن ها با خواص ویژه در شرایط خاص با اضافه کردن مواد افزودنی بتن از جمله مواد افزودنی معدنی بتن به دست می آید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به سایت نیکاکورپ مراجعه نمایید.