فاکتورهای موثر بر تاثیرات افزودنی بتن
افزودنی های بتن به موادی گفته می شود که با اضافه کردن آن ها به مخلوط بتن می توان در آن ویژگی های مطلوبی را ایجاد کرده و کیفیت نهایی بتن را بهبود بخشد. این مواد انواع مختلفی دارند که هر کدام از آن ها کارکردهای مخصوص به خود را داشته و با اضافه شدن به ترکیب بتن گروهی از مشخصه های آن را بر حسب نیاز عوض کرده و از میزان نارسایی این مخلوط می کاهند. برای این که مواد افزودنی بتن بتوانند تاثیر خود را بر بافت و کیفیت نهایی مخلوط بتن اعمال کنند لازم است تا شرایط مناسب برای اثر گذاری مطلوب این مواد مهیا باشد. این دسته از شرایط و عوامل می توانند بر نتیجه پایانی کار تاثیر گذاشته و اثرات این مواد بر ترکیب نهایی بتن را دستخوش تغییراتی کنند. در این مقاله قصد داریم تا به بررسی فاکتورهای موثر بر تاثیرات افزودنی های بتن پرداخته و هر یک را به طور کامل مورد بررسی قرار دهیم.
طرح اختلاط
توجه به طرح اختلاط در حین بتن ریزی از جمله عواملی است که می تواند تاثیرات افزودنی ها در مخلوط بتن را تحت تاثیر قرار دهد. طرح اختلاط در بر گیرنده مجموعه ای از عوامل است که شامل نوع و میزان سیمان مورد استفاده، میزان تطابق افزودنی با بافت سیمان، نسبت آب به سیمان مورد استفاده و وجود افزودنی های دیگر می باشد. هر چقدر که بافت سیمان نرم تر بوده و میزان سیمان به کار رفته در مخلوط بالاتر باشد، واکنش های مربوط به فرایندهای خشک و مرطوب بتن با سرعت بالاتری انجام خواهند گرفت. علاوه بر این ها، فاکتورهای اختلاط دیگری هم وجود دارند که می توانند تاثیر افزودنی ها را تغییر دهند که در زیر به آن ها اشاره شده است:
- دمای اختلاط بتن
- تعداد پیمانه های استفاده شده از مواد افزودنی
- دمای محیط اختلاط
- ایجاد وقفه در اضافه کردن مواد افزودنی
- نسبت آب به سیمان
- پیش هیدراتاسیون سیمان
شرایط محیطی
محیطی که در ان فرایندهای مربوط به اختلاط بتن در آن انجام می گیرد از دیگر فاکتورهای موثر بر ایجاد اثرات حاصل از مواد افزودنی بتن می باشد. در صورتی که دمای محیط بیش تر از 30 درجه سانتی گراد و یا کم تر از 10 درجه سانتی گراد باشد، فرایند گیرش بتن سریع تر انجام گرفته و زمان آن افزایش خواهد یافت. این تاثیر مشابه تاثیر حاصل از استفاده پیمانه های با حجم متفاوت می باشد؛ به این صورت که هرچه پیمانه مصرفی افزودنی بیش تر باشد گیرش سریع تر اتفاق افتاده و منجر به خشک شدن بافت بتن خواهد شد. در مقابل اگر پیمانه مصرفی افزودنی ها کم تر باشد، گیرش به کندی صورت گرفته و امکان این که بافت بتن به حالت ابتدایی پیش از اختلاط بازگردد وجود خواهد داشت.
گیرش اولیه و نهایی
زمانی که پیمانه های مصرفی در اختلاط بتن تعیین می شوند، می توان زمان گیرش اولیه بتن را تغییر داده و آن را به اندازه 3 الی 4 دقیقه کم تر نمود. این در حالیست که همین تغییرات در میزان پیمانه های مصرفی زمان گیرش نهایی را حدودا 12 الی 15 دقیقه جا به جا خواهد کرد.
مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته
میزان مقاومت در مخلوط بتن هایی که در آن ها از مواد افزودنی استفاده شده به میزان 20 درصد از همان مخلوط ها بدون افزودنی پایین تر می باشد. این نسبت را به طور معمول در پیمانه های مصرفی استاندارد 2 الی 4 درصد در نظر می گیرند. در صورتی که پیمانه مصرفی بالاتر از 4 درصد باشد، میزان مقاومت مخلوط با کاهش قابل توجهی همراه خواهد بود. مدول الاستیسیته بتن ارتباط مستقیمی با مقاومت فشاری آن دارد که این مورد در بتن های عادی نیز صدق می کند. بدین ترتیب هرچه عمل آوری بهتر باشد، این فاکتورها با گذشت زمان افزایش خواهند یافت.
مقاومت های کششی و خمشی
میزان مقاومت های کششی و خمشی اصولا از مقاومت های فشاری کم تر می باشند که می تواند ناشی از ورقه ای شدن و سایر ایرادات مربوط به شاتکریت در مقاومت کششی باشند.
مقاومت پیوند
زمانی که در میان لایه های شاتکریت و سطح سنگ ها هم در فرایندهای اختلاط خشک و هم مرطوب از مواد افزودنی استفاده شود، میزان مقاومت پیوند نیز افزایش خواهد یافت. این فاکتور با افزودن پیمانه 2 درصد بیشتر شده و سپس در صورت افزودن مقدار بیشتر، کاهش خواهد یافت.
جمع شدگی
هنگامی که در ترکیب بتن از مواد افزودنی استفاده گردد، میزان جمع شدگی نیز به همان مقدار در مقایسه با اختلاط های بدون افزودنی افزایش پیدا می کند. هرچه میزان افزودنی و آب در فرایند اختلاط بیش تر باشد، هم در شاتکریت خشک و هم مرطوب با افزایش جمع شدگی مواجه خواهیم شد.
دوام
در زمانی که بتن ها با فرایند ذوب و انجماد روبرو می شوند، استفاده از افزودنی های تسریع کننده می تواند تاثیر معکوسی بر مقاومت بتن اعمال نماید. از جمله این مواد می توان به فوم سیلیکا اشاره کرد که به کار گیری آن می تواند با مصرف پیمانه های کم تر از مواد تسریع کننده همراه بوده و همچنین میزان تخلخل بافت بتن را نیز بهبود بخشد. بدین ترتیب بافت نهایی بتن دوام بهتری پیدا کرده و از این نظر اصلاح خواهد شد.
نفوذپذیری
استفاده از مواد افزودنی در بافت بتن می تواند ریختن بتن را آسان تر کرده و احتمال از هم گسیختگی آن را کاهش دهد. از این رو حدس زده می شود که این مواد قادر به بهبود نفوذپذیری بافت نهایی بتن می باشند. در عمل نیز به نظر می رسد که استفاده از فوم سیلیکا در فرایند اختلاط، نفوذ پذیری بتن را ارتقا می بخشد.
نتیجه گیری
مواد افزودنی به کار رفته در بتن انواع مختلفی را شامل می شوند که آن ها را می توان هم در زمان تولید بتن و هم پیش از مخلوط نمودن به ترکیب بتن اضافه نمود. این مواد بسته به نوع و میزان استفاده و کارکرد مخصوص به خود می توانند کیفیت بافت بتن را ارتقا داده و کارایی آن را بر حسب نیاز افزایش دهند.
