افزودنی هایی که خصوصیات بتن تازه را اصلاح می کند موجب مشکلاتی از طریق سخت شدگی اولیه یا کندگیر شدن نامطلوب زمان گیرش بتن می شود. سخت شدگی اولیه اغلب با تغییرات در سرعت واکنش میان تری کلسیم آلومینات و سولفات موجب شود. کندگیر شدن همچنین توسط استفاده از پیمانه مصرفی بیش از حد افزودنی بتن یا با پایین آوردن دمای محیطی ایجاد شود، که هر دوی آنها هیدراتاسیون کلسیم سیلیکات ها را به تأخیر می اندازد. هر چه مواد افزودنی شیمیایی بتن بیشتری به اختلاط بتن افزووده شود، سازگاری پارامتر مرکزی، بر انتخاب حاکم می شود. اثرات جانبی یا واکنش ها میان مواد افزودنی شیمیایی بتن به علت ترتیب اضافه شدن، نوع سیمان، تغییر دما و تجهیزات ترکیب می تواند بر کارایی بتن تأثیر بگذارد.
اثر نوع گچ و نسبت هیدراتی افزودنی بتن
واکنش پذیری نسبی فازهای افزودنی بتن معدنی مختلف سیمان با آب معمولاً به صورت می باشد. فازهای آلومینات و فرآورده های هیدراتاسیون آنها نقش مهمی درفرآیند هیدراتاسیون اولیه بازی می کند. به علت واکنش پذیری بالای افزودنی بتن کلسیم آلومینات، واکنش هیدراتاسیون آلومینات در حضور یون های سولفات افزودنی بتن انجام می شود. کنترل سرعت واکنش را از طریق شکل گیری فرآورده های سولفات آلومینات مخلوط را (اترنیگیت و مونوسوفلوآلومینات) تأمین می شود. از این رو افزودنی بتن کلسیم سولفاتی که به کلینکر سیمان اضافه می شود خصوصیات فرآورده های هیدراتاسیون را کنترل می کند.بنابراین افزودنی سولفات های بتن نقش حیاتی در هیدراتاسیون سیمان و اثر فرآورده های افزودنی شیمیایی بتن روی هر فرآیند در جایی که سولفات ها درگیر باشند، بازی می کنند. انتظار می رود که این اثر چشمگیر باشد. برای اینکه گیرش معمولی بتن در خمیر سیمان پرتلند، ملات، یا بتن رخ دهد، کلسیم سولفات باید در سیستم آب به سیمان حاضر باشد در سیمان های امروزی، بیشتر کلسیم سولفات ارائه شده به سیستم به عنوان یک مؤلفه سیمان می تواند در یک یا تعداد بیشتری از اشکال حاضر باشد: گچ ( )، نیم هیدرات ( )، هیدرات محلول (Ca2. SO3). بسیار مهم است که افزودنی کلسیم سولفات بتن در فاز آبی به آب به اندازه کافی انحلال پذیر باشد، تا یون های کلسیم و سولفات را برای تشکیل آلومینوسولفات (اترنیگیت- 3CaO 3CaSO4. 32 H2O,Al2O3) فراهم آورد و از اینکه فاز تری کلسیم آلومینات سیمان با آب مستقیماً واکنش دهد که منجر به گیرش آنی بتن شود ممانعت به عمل آورد.
گیرش آنی ناصحیح سیمان بدین گونه متمایز می شود که 1) گیرش آنی سیمان حرارت قابل توجهی را بروز می دهد، و 2) صلبیت مخلوط نمی تواند با اختلاط بیشتر بدون افزودن آب اضافی رانده شود. همچنین گیرش ناصحیح شکلی بتن از گیرش غیر عادی سیمان است که با حضور نیم هیدرات یا هیدرات (کامل) موجب می شود. آب گیری از گچ به هنگامی که درون زمین باشد با یک کلنکر بسیاربسیار گرم می تاند این دو شکل گچ در سیمان را تولید کند. هنگامی که چنین سیمانی با آب مخلوط شود، نیم هیدرات و هیدرات کامل به گچ هیدرات می شوند، یک گیرش پلاستر با نتیجه سخت شدن سیمان اتفاق می افتد.
گزارشات از ناسازگاری میان سیمان پرتلند و افزودنی های شیمیایی بتن در طی 10 سال گذشته افزایش یافته است .گیرش سریع بتن ،سخت شدگی تسریع شده بتن ، افزایش در زمان گیرش بتن، عدم کاهش آب برخی از مشکلات گزارش شده هستند . چنین اثرات ایجاد شده توسط اندرکنش ترکیب سیمان و اثرات افزودنی های شیمیایی بتن اغلب به «ناسازگاری سیمان با افزودنی بتن » نام گذاری شده است. این مورد در قسمت زیر بررسی می شود. کاربرد هیدرات کامل طبیعی به عنوان یک جایگزین یا جایگزین نسبی برای گچ در تولید سیمان پرتلند رو به افزایش است. اگرچه سیمان پرتلند حاوی مقادیر زیاد هیدرات طبیعی به طور معمولی در عدم حضور افزودنی های بتن اجرا خواهد شد، با این وجود در بسیاری موارد کاربرد افزودنی های شیمیایی بتن با چنین سیمانی ایجاد مشکلاتی می کند. کار صورت گرفته از سوی Dodson و Hayden نشان داد که همه چنین سیمان هایی که در بتن استفاده می شوند و از خود در برابر افزودنی بتن ناسازگاری نشان می دهند دارای وجه مشترک هستند، یعنی حضور هیدرات کامل طبیعی را دارند. هیدرات طبیعی به همراه کلینکر سیمان پرتلند می تواند گیرش سریع در خمیر ملات یا بتن را در حضور کلسیم لیگنوسولفانات (CLS) تولید کند.
نتایج این مطالعه همچنین حاکی از آن است که وقتی سیمان حاوی یک نسبت گچ به هیدرات طبیعی کمتر از 2 باشد، سخت شدگی سریع سیمان به هنگامی که افزودنی های شیمیایی به بتن اضافه می شوند، تأثیر مشابهی در سیمان حاوی مخلوط گچ و هیدرات طبیعی دارد.
هنگامی که CLS حضور داشته باشد منحنی سولفات محلول در مقابل زمان برای سیمان حاوی (کامل) طبیعی به شدت عوش می شود به سرعت انحلال هیدرات طبیعی که خیلی آهسته تر از سرعت گچ یا نیم هیدرات سولفات کلسیم است، در حضور افزودنی های شیمیایی بتن بیشتر دیرگیر می شود، که منجر به یک سیستم «سولفات با کمبود» در بتن می گردد. اغلب ایجاد گیرش سریع سیمان می کند و افزایشی در سرعت افت اسلامپ بتن را تولید می کند .
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
