افزودنی بتن
از گذشته تلاش های زیادی برای بهبود کیفیت و کارایی بتن انجام گرفته است. یکی از روش هایی که تاثیر مطلوبی روي ویژگیهاي بتن می گذارد استفاده از مواد افزودنی بتن است. بطور کلی مواد افزودنی بتن ماده ای است غیر از آب،سنگدانه،سیمان و الیاف که به عنوان اجزای بتن استفاده می شود.افزودنی های بتن در کنار طرح اختلاط خوب می تواند به بهبود خواص بتن کمک کند.در این مقاله سعی شده است که دو نمونه از افزودنی بتن پر کاربرد یعنی فوق روان کننده و میکروسیلیس مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان از آنها به درستی و در شرایط مختلف در بتن سود برد.که تاثیرات مواد ذکر شده روي مقاومت،اسلامپ،تخلخل،نفوذ پذیري و خوردگی بتن بحث شده است.

افزودنی بتن به منظور ارتقاء ویژگی‌های بتن برای دستورالعمل‌های کاربردی در کار با بتن با موقعیت مختص مورد مصرف قرار می گیرد . افزودنی های بتن برای تصحیح ویژگی‌ های بتن برای دستیابی به عملکرد مناسب در مواقعی نظیر نسبت خشک , و ارتقاء زمان گیرش بتن برای انتقال بتن در فاصله‌های طولانی مورد به کار گیری قرار می گیرد . براین اساس آشنایی ویژگی‌ های افزودنی‌ ها برای تعیین خوبتر و کاربردی در کار با بتن برای یک مهندس بنا امری لازم است .

در این قسمت تاثیرات فوق روان کننده و میکرو سیلیس روی بتن به بحث گذاشته خواهد شد.راجع به فوق روان کننده می توان گفت که این ماده هم اکنون به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. مهمترین تاثیر آن روي بتن، اثر آن روي خمیر سیمان است که باعث پراکندگی خمیر سیمان در بین اجزاي بتن می شود.اضافه کردن فوق روان کننده باعث جذب بار منفی بر سطح ذرات سیمان و ایجاد نیروي دافعه بین ذرات می شودو پراکندگی در ذرات سیمان به جذب الکترواستاتیک ناشی از جذب گروههاي بار منفی مربوط است و این دفع به مقدار جذب فوق روان کننده روي ذرات سیمان بستگی دارد که هر چه جذب بیشتر باشد بهتر است.اثر فوق باعث کاهش مقدار آب مصرفی در بتن می باشد.

مواد افزودنی بتن: افزودنی های بتن حاوی مواد درجه یک و بدون اشکل هستند که با کیفیت بالا تولید و ساخته میشوند.

فوق روان کننده هاي قوي می توانند نسبت آب به چسبنده را تا %۳۰ کاهش دهند.فوق روان کننده ها بطور کلی به چهار دسته تقسیم بندي می شوند:

الف)SMF

ب) SNF

ج) MLS

د)  AP

فوق روان کننده نوع دال(اکریلیک) که اخیرا گسترس یافته است، به مقدار بیشتري سبب کاهش آب می شود.هر چند که قیمت آنها نسبت به بقیه گرانتر است.جدول روبرو تفاوت قیمت هاي این ۴ دسته را نشان می دهد.

عملکرد فوق روان کننده بدین صورت است که با خنثی سازي نیروي جاذبه سطح ذرات سیمان توسط پلیمر هاي آنیونی سبب پراکندگی ذرات سیمان می شود.این جدا شدگی به دفع الکتریکی ناشی از گروههاي بار منفی ربط دارد شکل روبرو که توسط پتانسیل زتا قابل اندازه گیري است. هر چه پتانسیل زتا بیشتر باشد این کار بهتر صورت می گیرد .

بطور کلی براي استفاده از فوق روان کننده هاي اکریلیک که قیمت بالاتري نسبت به بقیه دارند سعی می شود که از اختلاط کننده ها به خصوص MLS آنها با نوع ارزانتري از فوق روان استفاده می شود که نتایج مطلوبی در پی دارد.

در ارتباط با میکروسیلیس هم می توان گفت که یک ماده پوزولانی است و می تواند به بهبود خواص بتن کمک کند.نقش میکروسیلیس در بهبود خواص میکانیکی، دوام، و … حائز اهمیت است.بطور کلی تاثیر مثبت میکروسیلیس در بتن به خاطر دو مکانیزم:

۱٫) فعالیت پوزولانی بالا و کاهش هیدروکسید کلسیم حاصل از هیدراتاسیون سیمان با آب و افزایش تولید ژل

۲٫) نرمی زیاد و کاهش خلل و فرج بین ذرات ژل و سیمان و تاثیر مثبت بر تراکم و نفوذ پذیري بتن میکرسیلیس باعث افزایش چسبندگی بین ذرات سیمان و سنگدانه می شود و بدین وسیله تراوایی بتن را کاهش می دهد.از ویژگی هاي مهم میکروسیلیس که به بهبود خواص بتن کمک می کند نرمی زیاد آن است.(۰,۳-۰,۰۱)دانه هاي میکروسیلیس که تقریبا ۱۰۰ برابر از سیمان نرم ترند با پر کردن منافذ بتن، مقاومت آن را افزایش و نفوذپذیري را کاهش می دهد.


در جریان هیدراتاسیون سیمان ، میکروسیلیس با هیدروکسید کلسیم ترکیب شده و آن را به سیلیکات کلسیم تبدیل می کند.این ژل داراي ظرفیت بالایی در ترکیب با یونهاي خارجی است.میکروسیلیس باعث توزیع هموژن اجزا می شود و بتنی متراکم و کم تخلخل بدست می دهد. نشان می دهد که با افزایش میکروسیلیس ، هیدروکسید کلسیم که براي بتن مضر است در خمیر سیمان کاهش میابد و با اضافه کردم %۲۰ میکروسیلیس تقریبا همه هیدروکسید کلسیم از بین می رود.در فرآیند خوردگی ، واکنش کاتدي به آب و اکسیژن نیاز دارد.براي ادامه، واکنش آندي یونهاي کلر ضروري است که این عناصر از محیط بدست می آیند.در نتیجه نفوذپذیري عامل مهمی در خوردگی بتن است.

بطور کلی نفوذپذیري تابع تخلخل و اندازه منافذ است.که هرچه این منافذ بزرگتر باشند تاثیرشان بیشتر است. نظریه دیگر این است که وجود ذرات پوزولانی از ضخامت منطقه انتقالی بین خمیر سیمان و سنگدانه می کاهد.در محلول منافذ بتن ، یونهایی از قبیل آلومینیوم،کلسیم ،سیلیسیم و پتاسیم وجود دارند که یون پتاسیم سبب تحرك بیشتر کلر می شود و سیلیسیم سبب کاهش تحرك کلر می شودکه زیادي آن در بتن میکروسیلیسی نفوذ کلر را کاهش می دهد.علاوه بر یونها،پیچ و خمهای بتن میکروسیلیسی بیشتر است و باعث ایجاد تاخیر در حرکت یون کلر می شود.بنابراین خوردگی بتن میکروسیلیسی کمتر از بتن معمولی است.خوردگی بتن تابع ساختار شیمیایی آن نیزمی باشد.بطور کلی در فرآیند خوردگی،بتن نقش الکترولیت را بازي می کند که باعث انتقال یونها می شود.یعنی هر چه مقاومت الکتریکی بتن بیشتر باشد از تحرك یونها کاسته می شود که در بتن میکروسیلیسی این مقاومت بیشتر است.