تركيبات بتن و مواد افزودني جهت روانسازي آن

كاربرد مواد افزودني بتن كه شامل روان كننده ها ، فوق روان كننده ها و ابر روان كننده ها ميباشد در شرايطي كه نياز به بتن ريزي هاي سريع ، حفظ سازه ها در تماس دايمي با آب و مقابله با عواملي مانند سرما و يخبندان و … كه باعث از بين رفتن و يا كاهش كيفيت عملكرد بتن مي شود ما از افزودني هاي بتن استفاده مي كنيم.

فوق روان كننده ها بر اساس ماهيت شيميايي به چند گروه تقسيم بندي ميشود: پليمر بتا نفتالين سولفونات فرمالدئيد ، پليمر ملامين سولفونات فرمالدئيد ، ليگنوسولفونات اصلاح شده ،استرهاي اسيد سولفونيك ، نمك هاي اسيدهاي كربوكسيليك (هيدرواكسي كربوكسيليك) كه ميتوان از سايتهاي اينترنتي كه داراي مجوز كسب و كار اينترنتي هستند اطلاعات كامل را كسب نماييد .

گروت بايد در حداقل زمان به مقاومت مطلوبي دست يابد. مجموعه موارد ذكر شده نيازمند همگوني مخلوط، مواد چسباننده و مصالح سنگي و مواد افزودني باشد. اگر مخلوط گروت در كارگاه ساختماني ساخته شود و از مصالح سنگي موجود استفاده شود، دانه بندي مناسب در گروت بدست نخواهد آمد و ضمانت لازم نيز امكان پذير نخواهد بود. براي بدست آوردن گروت درصد بهينه مواد چسباننده و افزودني و مصالح سنگي در چنين شرايطي از نظر تكنيكي تقريباً غير ممكن خواهد بود و از نظر اقتصادي نيز كاملاً غير اقتصادي است. به همين دليل است كه از گروت مخلوط آماده ايده آلي براي گروت ريزي و گروت كاري استفاده مي شود. اين نوع گروت هاي مخلوط آماده تحت شرايط كنترل شده و فرموله شده و از پيش مخلوط شده در كارخانه بسته بندي مي شوند. از آنجايي كه خصوصيات عملكرد اين مواد بطور دقيق مشخص و معلوم است، چنانچه طبق راهنماي سازنده بكار برده شوند و همچنين بطور مناسب مخلوط، تحكيم و عمل آوري شود، نتايج مثبت و رضايت بخشي را خواهيد داشت.

چسب بتن‌ از افزودني‌هاي بتن است كه امروزه در صنعت ساختمان كاربرد فراواني يافته است اغلب اين چسب‌هاي بتن بدون نياز به افزودن آب، كاملاً هموژن بوده و مقاومت كششي، خمشي و همچنين دوام بتن، گچ و آهك را بالا مي‌برند. مهم‌ترين خاصيت چسب بتن، افزايش چسبندگي بتن است. كاربرد اصلي چسب بتن، در پروژه‌هاي تعميراتي است، زيرا ميزان چسبندگي بتن به سطح قديمي را به مقدار قابل توجهي افزايش مي‌دهد. اگر سازه‌هاي بتني دچار آسيب‌ديدگي سطحي و عمقي شده باشند با چسب بتن‌ مي‌توان آن‌ها را ترميم نمود. اين ويژگي چسب بتن، هنگام نماسازي بر روي بتن قديمي نيز كاربرد دارد. چسب بتن‌ از نفوذ آب جلوگيري كرده و از اين جهت براي آب‌بندي بتن بكار مي‌رود. براي آب‌بند كردن منابع، استخرهاي بتني، ترميم آسيب‌ديدگي كانال‌هاي آب، كف سالن‌هاي صنعتي، باند فرودگاه‌ها، سدها، پايه پل‌ها و ستون‌ها مي‌توان از چسب بتن‌ استفاده كرد.

مكانيزم كلي عملكرد فوق‌روان‌كننده‌ها، جدايش و پراكندن دانه‌هاي سيمان از يكديگر به كمك نيروهاي دافعه ناشي از بارهاي الكتروستاتيكي است در بتن و ملات، دانه‌هاي سيمان و سنگدانه در اثر تركيب با آب داراي بار سطحي الكتروستاتيكي مي‌شوند، ذرات سيمان در اين حالت تمايل دارند كه به يكديگر بچسبند. فوق‌روان كننده‌ها در زمان اختلاط، جذب سطح دانه‌هاي سيمان مي‌شوند و به آنها بار منفي مي‌دهند كه منجر به ايجاد نيروي دافعه بين ذرات سيمان و پراكندن آنها مي‌شوند. اين اثر به نام پخش‌ كنندگي شناخته مي‌شود. مكانيزم پخش‌كنندگي الكتروستاتيكي علاوه بر پخش كردن دانه‌هاي سيمان، آب محبوس در لخته‌هاي سيماني را نيز آزاد و صرف بهبود رواني مخلوط بتن مي‌كند

بسياري از مواد افزودني بتن بيش از يك خاصيت بتن را تحت تاثير قرار مي‌دهند و حتي ممكن است روي خواص مطلوب تاثير نامطلوبي بگذارند. افزودني‌هايي كه خواص بتن تازه را اصلاح مي‌كنند ممكن است موجب سفت شدن زودهنگام يا كندگيري بيش از اندازه بتن شوند و مشكلاتي پديد آورند. با بررسي چگونگي تاثير افزودني‌ها روي مواد سيماني مورد مصرف، مي‌توان به دلايل رفتارهاي گيرشي ناهنجار پي برد. سفت شدن زود هنگام اغلب به دليل تغيير در روند واكنش بين تري‌كلسيم‌آلومينات و يون سولفات موجود رخ مي‌دهد. كندگيري بيش از اندازه مي‌تواند ناشي از به تاخير افتادن آبگيري سيليكات كلسيم به دليل استفاده بيش از اندازه افزودني‌ يا كاهش دماي محيط اطراف باشد.

افزودنيهاي كندگيركننده يا ديرگير بتن روندكسب مقاومت هاي مكانيكي كوتاه مدت بتن را به تاخيرانداخته اما پس از عمرهاي 5 و 7 روزه رشد مقاومت جبران شده و در اغلب موارد ايجاد آرامش در روند گيرش باعث حصول نتايج مقاومتي بهتر و توليد محصولاتي با تخلخل كمتر نسبت به نمونه هاي فاقد افزودني مي گردد. اگر چه در زماني كه افزايش مقاومت هاي مكانيكي نيز مد نظر قرار مي گيرد، استفاده از افزودني هاي كاهنده آب با خاصيت كند گيري يا مصرف توام هر دو افزودني توصيه مي شود.

شات كريت را مي‌توان به عنوان بتن يا ملاتي كه از طريق شيلنگهاي لاستيكي حمل شده وبا استفاده از هواي فشرده و با سرعت زياد به سطح مورد نظر پاشيده مي‌شود،تعريف كردواولين كاربرد شاتكريت به سال ۱۹۰۹ ميلادي برمي‌گردد كه درآن زمان تحت عنوان گونيت ناميده مي‌شد و به كمك دستگاهي موسوم به تفنگسيمان به كار مي‌رفت ودر سال ۱۹۱۴ براي اولين بار شاتكريت در يك معدنآزمايشي در ايالات متحده آمريكا مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن اين سيستم براي پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگي و گاه نيز بعنوان سيستم نگهداري موقتي به كار مي‌رفت در اين سال كارل اكلي دستگاهي براي پاشيدن مخلوط ماسه و سيمان ساخت و آنرا گانايت ناميد و بعدها نامهايي چون گان گريت، پنو كريت، بلاست كريت و جت كريت بكار برده شده است اما در سال ۱۹۳۰ واژه شاتكريت از طرف انجمن مهندسين راه و ساختمان آمريكا بكار برده شد و تاكنون مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

مهم ترين مزاياي گروت ها اين است كه مكاني كه در آن گروت ريخته مي شود را كامل پر مي كند. چون گروت منبسط شونده خاصيت غير انقباضي دارد از گروت آماده جهت مصارف مختلفي مثل، زير صفحه ستون ها، آنكربلت ها، نصب ريل ماشين آلات، برينگ پل ها، بلت ها، ريل ها، حايل ها و ...استفاده مي شود. گروت ها به گونه اي طراحي شده اند كه توان جذب نيروهاي وارد و انتقال آن ها را به بخش زيركار داشته باشد براي مثال در هنگام نصب انواع ماشين آلات نيروهاي وارده از آن ها توسط گروت يا ملات به فنداسيون بتني منتقل مي شود. ملات ها و گروت ها باعث مقاومت هاي مطلوب و مطمئن و همچنين اتصال پايدار بين ملات يا گروت و سازها قرار گيرد و بر روي آن گروت يا ملات قرارگيرد از يك طرف و سطح زيركار از طرف ديگر مي شود. بطور كلي دو روش ملات ريزي يا گروت ريزي در داخل حفرات در محل اتصال آنكرو وجود دارد.

ارتباط اندازه اسمي سنگدانه با مقاومت بتن وجود بدين صورت است كه و در يك نسبت آب به سيمان ثابت با افزايش مقدار عيار سيمان و حداكثر اندازه سنگدانه درشت تاثيري بر مقاومت فشاري بتن بصورت محسوس ايجاد نميگردد بلكه تاثير آن بصورت معكوس ميباشد. به عبارتي در مخلوطهاي پرمايه كاهش حداكثر اندازه سنگدانه درشت به 19 ميليمتر منجر به توليد مقاومتي بالاتر از سنگدانه¬هاي به اندازه 5/37 و حتي 25 ميليمتر ميگردد.