انواع مواد افزودنی تسریع کننده بتن (زودگیر کننده) + ارزیابی دقیق

برای اینکه بتوان بتن استاندارد تهیه کرد، نیاز به افزودن مواد تسریع کننده وجود دارد. پایه این مواد افزودنی متفاوت بوده و خواص متفاوتی را هم فراهم می‌کند. به عنوان مثال یک ماده افزودنی سرعت خشک شدن بتن را زیاد و دیگری کم می‌کند. مواد افزودنی تسریع کننده سبب افزایش نرخ هیدراسیون سیمان می شود و در نهایت منجربه کاهش زمان گیرش و افزایش نرخ پیشرفت مقاومت اولیه به خصوص در هوای سرد می شود. این مواد برای استفاده در بتن باید حتما مطابق با استاندارد ASTM C494 و C494M برای تسریع کننده type C و یا type E باشند .

همچنین مواد تسریع کننده در راستای تسریع در آغاز عملیات پرداخت، کاهش مدت پرداخت کاری، بهبود زمان عمل آوری و نگهداری، برداشت سریع قالب های بتنی و کاهش زمان نهایی ساخت و ساز استفاده می شوند.
مواد افزودنی سریع کننده معمولا همراه با دیگر روش های پیشنهادی برای خنثی کردن اثرات دمای پایین استفاده می شوند. این مواد افزودنی باعث بسته شدن نشتی های بتن در برابر فشار هیدروستاتیک شده و به گرفتن سریع بتن ریزی کمک می کنند. بعضی مواد افزودنی تسریع کننده خاص، نقطه انجماد بتن را به طور قابل توجهی پایین آورده و امکان بتن ریزی تا دمای ۷- درجه سانتی گراد را فراهم می کنند.

انواع مواد افزودنی تسریع کننده

محلول نمک های غیر آلی

بر اساس تحقیقات بسیاری از نمک های غیر آلی محلول مانند : کلریدها، برومیدها، فلوراید ها، کربنات ها، تیوساینات، نیتریت و نیترات ها زمان گیرایی سیمان پرتلند را کاهش می دهند. در میان این نمک ها کلرید کلسیم از همه متداول تر و اقتصادی تر است. افزودنی های تسریع کننده غیر آلی، باعث تسریع هیدراسیون تری کلسیم سیلیکات می شود. کلرید کلسیم باید طبق استاندارد ASTM D98 باشد.

محلول نمک های آلی

از رایج ترین مواد افزودنی تسریع کننده می توان تری اتانول و فرمات کلسیم را معرفی کرد که از این مواد برای جبران تاثیرات تاخیر مواد افزودنی کاهنده ی آب یا برای تسریع گیرایی در شرایطی که محدودیت خوردگی وجود داشته باشد استفاده کرد.

رنگدانه‌ های بتنی

اگر قرار باشد از بتن در محیطی تزیینی استفاده شود، باید بتن را رنگ‌ آمیزی کرد. برای این کار هنگام اضافه کردن سیمان، پودر رنگ اضافه می‌کنند. نکته جالب این است که این رنگ‌ها هیچ تاثیری در مقاومت بتن ندارند. به عنوان مثال اگر بخواهید بتن شما رنگ قرمز داشته باشد باید از آهن، برای رنگ آبی از مگنتیت باریوم، برای رنگ بنفش از فروس اکساید و برای سیاه از کربن استفاده کنید.

ضد انبساط

یک ماده مهم دیگر که به عنوان افزودنی به بتن استفاده می‌شود، ضد انبساط است. در اثر واکنش‌های شیمیایی بین سیمان قلیایی و سیلیکای سنگدانه‌ها، مقاومت بتن کاهش پیدا می‌کند. به همین دلیل به آن ماده‌ای ژل مانند اضافه می‌کنند تا مانع از انبساط حجمی بتن شود. این مواد شامل پودر آلومینیوم و نمک لیتیوم می‌شود.

حباب هواساز

یکی از اتفاقاتی که در گذر زمان به شدت مقاومت بتن را کاهش می‌دهد، چرخه‌های یخبندان و ذوب است. بنابراین اگر در منطقه‌ای که چنین چرخه‌ای در حال انجام بوده بخواهید از بتن استفاده کنید، باید به آن مواد افزودنی تحت عنوان حباب هواساز اضافه کنید. این حباب‌های هواساز، تعداد زیادی حباب را در سراسر بتن پخش می‌کنند که باعث افزایش خواص آن شود. به صورت کلی پایه اصلی این مواد رزین وینسول بوده که از رزین طبیعی، نمک قلیایی و چربی‌ها به دست می‌آید.

افزودن ملات

همیشه قرار نیست بتن به صورت قالبی خشک شود؛ گاهی نیاز داریم تا مواد بتنی را قبل از سفت شدن به داخل درز دیوار یا هر چیز دیگری وارد کنیم. در این صورت به آن ملات اضافه می‌شود تا سرعت گیرش را کم یا زیاد کند. بسته به اینکه قرار است چه استفاده‌ای از بتن شود، می‌توانید به آن گچ برای کاهش سرعت و کلسیم کلراید برای تسریع سرعت اضافه کنید.

ضد قارچ و باکتری

استفاده از بتن در محیط‌های خطر رشد قارچ و باکتری وجود، خطرناک است. به این منظور باید موادی به بتن اضافه شود که مانع از رشد این موجودات مزاحم شود. با اضافه کردن فنول پلی هالوژنات، ترکیبات مس و امولسیون‌های دی الدرین می توان از رشد قارچ و باکتری ممانعت کرد.

ضد خورندگی

اگر بتن‌ آرمه در معرض آب شور و مواد صنعتی باشد، به سرعت خورده می‌شود. به همین دلیل باید به آن افزودنی‌های ضد خورندگی اضافه کرد. این مواد سرعت پیشروی بتن آرمه را کاهش داده و در گذر زمان بتن خورده نمی‌شود. موادی که از آن ضدخورندگی را تهیه می‌کنند شامل سدیم بنزوال، سدیم نیترات و سدیم نیتریت است.

کاهنده آب

یکی از مواد افزودنی در بتن، کاهنده آب است که به آن روان کننده هم گفته می‌شود. اضافه کردن این ماده در هنگام ساخت بتن، هم مصرف آب اختلاط را کم می‌کند و هم باعث حفظ مقاومت بتن نهایی می‌شود. این مواد که با درصدهای مختلفی با بتن مخلوط می‌شود، مانع از ترک خوردن، خونریزی و جداشدگی بتن می‌شوند. در حال حاضر هم بیشتر از لیگنوسولفونات کلسیم، سدیم و آمونیوم به این منظور استفاده می‌شود.

ضد شکستگی

استفاده از بتن برای ساخت تجهیزات مختلف در داخل آب استفاده می‌شود. در این حالت به دلیل اینکه بتن مداوم در معرض آب قرار دارد، ممکن است دچار شکستگی شود. برای رفع این مشکل به بتن مواد افزودنی ضد شکستگی اضافه می‌کنند. این مواد معمولا از غلیظ‌ کننده‌های سلولزی و لاستیک طبیعی و مصنوعی تهیه می‌شود که علاوه بر خاصیت ضد شکستگی، چسبندگی را هم افزایش می‌دهد.

دیرگیر کننده

در مناطقی که دمای هوا بسیار بالا است، مانند جنوب ایران و در فصل تابستان؛ سرعت سفت شدن بتن بسیار بالا خواهد بود که از دلایل ایجاد ترک در بتن است. گیرش سریع بتن باعث می‌شود تا حفره‌های نامناسبی در سطح بتن به وجود آید. همچنین سازه، ناپیوستگی خواهد داشت. به همین دلیل به آن موادی اضافه می‌کنند که اصطلاحا دیرگیر کننده نامیده می‌شوند. این مواد سرعت سفت شدن سیمان را کاهش می‌دهند تا این عملیات آرام‌تر و منسجم‌تر انجام شود. نکته جالب این است که موادی هستند که هم نقش روان کننده و هم دیرگیر کننده را همزمان انجام می‌دهند.

زودگیر کننده

برخلاف افزودنی‌های دیرگیر کننده، موادی به نام زودگیر کننده هم هستند که در مناطق سردسیر استفاده می‌شوند. سرد شدن هوا، سرعت گیرش سیمان را کاهش می‌دهد اما اگر مقدار آن زیاد باشد، استحکام مورد نظر را برای ما فراهم نمی‌کند. به همین دلیل موادی به آن اضافه می‌کنند که سرعت فرآیند گیرش را زیاد کند. موادی که به عنوان زودگیر کننده استفاده می‌شود شامل تری اتانول آمین، کلسیم فرمات، کلسیم کلراید و سیلیکا ژل است. استفاده از آن‌ها، سرعت گیرش را بالا برده و استحکام را هم بیشتر می‌کند.

نم بند

هنگامی که بتن قرار است در محیط‌های مرطوب و در تماس مستقیم و مداوم با آب باشد، مقاومت آن تغییر پیدا می‌کند. به همین دلیل باید موادی به آن اضافه شود که بتن را در برابر آب مقاوم کند. این مواد به صورت پودری و خمیری استفاده می‌شود و علاوه بر اینکه نم بند هستند، خاصیت زودگیری هم به بتن اضافه می‌کنند. این مواد اغلب از آمونیوم سولفات، زینک سولفات آمونیوم کلراید، کلسیم کلراید و سیلیکات سودا تهیه می‌شود.

چسباننده

گاهی پیش می‌آید که برای ساخت بتن جدید باید آن را روی بتن‌های قدیمی سوار کرد اما کار به این راحتی انجام نخواهد شد. هنگامی که بتن خیس روی بتن کاملا خشک قرار می‌گیرد، مقاومت لایه زیری بسیار کاهش پیدا می‌کند. به همین دلیل از مواد چسباننده استفاده می‌شود. این مواد چسباننده روی سطح بتن خشک قبلی ریخته می‌شود. مواد چسباننده را اغلب از پلی وینیل کلراید و پلی وینیل استات تهیه می‌کنند.