اثرات تسریع کننده بتن بر سیستم آب به سیمان

اغلب افزودنی های تسریع کننده بتن شکل خمیرهای سیمانی در سنین اولیه را چندان تغییر نمی دهد. البته سخت شدگی سریعتر خمیرهای تندگیر شده منجر به ویسکوزیته های بیشتر در سنین بالاتر می شود. فرمولاسیون های پیچیده تر گاهی شامل افزودنی های کاهنده آب هستند تا از نسبت آب به سیمان بکاهند. اثر مواد تسریع کننده بتن تابعی از نوع افزودنی کاهنده آب و میزان آن خواهد بود.

اثرات شیمیایی تسریع کننده بتن

تسریع کننده بتن /نمک های کلسیم

واکنش های میان کلسیم کلرید و اجزا و فرآورده های واکنش سیمان پرتلند به طور گسترده مورد تحقیق قرار گرفته است و در عمل هم اهمیت بالایی دارد. چون ریسک خوردگی آرماتورها حداقل تا قسمتی به مقدار کلریدی که در حالت آزاد در محلول در بتن می ماند وابستگی دارد.

نکات زیر مربوط به واکنش هایی هستند که در خمیرهای سیمان پرتلند حاوی نسبت های معمولی C₄AF, C₂S, C₃S, C₃A و گچ که در حضور کلسیم کلرید اتفاق می افتد.

1-هیچ واکنش شیمیایی میان تسریع کننده کلسیم کلرید بتن و دی و تری کلسیم سیلیکات ها رخ نمی دهد، گرچه سرعت آن واکنش ها افزایش می یابد..

2- تسریع کننده کلسیم کلرید بتن با خمیرهای سیمانی برای یک مدت 2 تا 6 ساعته پس از اختلاط واکنش نمی دهد، اگرچه گیرش سریع در این دوره زمانی می تواند رخ بدهد.

3 –غلظت تسریع کننده کلسیم کلرید آزاد، پس از دوره اولیه ، به صفر تنزل می کند.

4- تشکیل فرآورده های واکنش جدید میان C₃A، گچ و تسریع کننده کلسیم کلرید بتن و ناپدید شده فرآورده های اولیه مورد استفاده قرار گرفته است؛ نتایج به طور شماتیک در شکل 5. 1 نشان داده شده و می تواند به صورت خلاصه بیان شود.

الف) در تماس اولی میان محلول کلسیم کلرید و ذرات سیمان، هر دو گچ و کلرید واکنش می دهند تا مقادیر خیلی کم کلسیم تری سولفوآلومینات (اترنیگیت) و کلسیم کلروآلومینات به ترتیب تشکیل شود.

ب) گچ به واکنش دادن ادامه می دهد تا تشکیل اترنیگیت دهد، در حالی که تسریع کننده کلسیم کلرید بتن واکنش نمی دهد، اما می تواند به ارتقاء یافتن به هیدراتاسیون سیلیکات ادامه دهد.

الف) وقتی همه گچ مصرف شود، تسریع کننده کلسیم کلرید بتن آغاز به واکنش مجدد با C3A می کند تا اینکه کلرید در محلول به حدود صفر کاهش می یابد:

CaCl₂+ C₃A+ 10 H₂O= C₃A.CaCl₂.10H₂O

ب) قدری ابهام در ماهیت دقیق کلروآلومینات شکل گرفته وجود دارد و اگرچه که مونو-کلرو آلومینات در آستانه شکل گیری است، ممکن است قدری تری کلروآلومینات هم به عنوان یک فرآورده واکنش حاضر باشد. وقتی یون کلرید بر طرف شود، C₃A باقیمانده هیدراته می شود تا C₃ACa(OH)₂. 12H₂O بدهد که بعد تری سولفوآلومینت را به مونوسولفوآومینات تبدیل می کند:

C₃A.3CaSO₄. 32H₂O+ 2C₃A. Ca(OH)₂. 12H₂O=

 3C₃A.CaSO₄. 12H₂O+ 20 H₂O+2 Ca(OH)₂

در نتیجه ترکیب نهایی متشکل از C₃A.CaSO₄.12H₂O H₂O,C₃A. CaCl₂.10H₂Oو C₃A.Ca(OH)₂ در محلول جامد می شود.

ج) همچنین برخی نشانه ها هست که یک واکنش می تواند بین آهک و تسریع کننده کلسیم کلرید بتن رخ دهد تا 3CaO.CaCl₂. 16H₂O تشکیل شود.

واکنش هایی که با کلسیم فرمیت، نیترات و تیوسولفات رخ می دهد چندان مورد مطالعه واقع نشده است. اگرچه محتمل به نظر می رسد که کلسیم فرمیت و تیوسولفات با C₃A به شیوه مشابهی با کلسیم کلرید واکنش دهد تا به ترتیب C₃A.Ca(HCOO)₂. ,H₂O و C₃A.Ca(S₂O₃)₂. yH₂O تشکیل شود. در حالت کلسیم نیترات اختلافی در رفتار وجود دارد و هیدراتاسیون C₃A به فرم C₃AH₆ معکبی ارتقاء می یابد.

تسریع کننده بتن/ تری اتانولامین

هنگامی که تری اتانولامین به تنهایی استفاده شود، به علت اثر معکوس آن روی مقاومت نهایی خمیر سیمان سخت شده و به دلیل اینکه می تواند به عنوان یک تسریع کننده یا کندگیرکننده (بسته به پیمانه مصرفی آن) عمل کند، تسریع کننده مؤثری نیست. این ماده به عنوان یک عنصر در برخی فرمولاسیون های افزودنی استفاده می شود، با این وجود و بررسی ها نشان داده است که اندرکنش های شیمیایی رخ می دهد.

1- در حضور TEA واکنش میان C₃A و گچ تسریع می شود.

2- تبدیل بعدی اترنیکیت به مونوسولفات با واکنش میان C₃A همچنین توسط TEA تسریع می شود.

3- تشکیل هیدرات آلومینات شش گوشه و تبدیل به فرم مکعبی توسط TEA تسریع می شود.

4- تأثیر چلیتی ممکن است که باشد در حالی که TEA با فاز فریت سیمان پرتلند، همچنانکه در شکل 5. 2 تصویر شده است واکنش می دهد.

5- مدارکی مبنی بر تشکیل یک سطح کمپلکس میان C₂S و C₃S و هیدرات های اولیه و TEA وجود دارد.

شرکت شیمی بتن بهینه تولید کننده افزودنی بتن طبق استانداردهای موجود با کیفیت بالا می باشد.

برای آشنایی با محصول و خرید افزودنی بتن روی لینک کلیک کنید

منبع : کتاب مواد افزودنی شیمیایی بتن