صفحه 1:
مم انته امن ال رم
صفحه 2:
عنوان
افزودنی های بتن
استاد مر بو طه
SS
ارائه دهنده
WY
بهار ۱۳۹۶
صفحه 3:
افزودنیها اجزایی از بتن به غیر از سیمان هیدرولیکی؛ آلب. سنگدانهها و
الیاف هستند که برای اصلاح و بهبود خواص بتن و ملات تازه و سختشده؛
به بتن افزو3ه میشوند. افزودنیهای بتنبه دو گروه مواد افزودنی شیمیلیی
و معدنی تقسیم میشوند.
افزودنیهای شیمیایی از فرآوری. تر کیب یا آمیزه کاری مواد آلی و معدنی
در يك فرآیند شیمیایی به دست میآیند و در حالتهای پودر یا ماییع و در
مقادیر کم معمولا تا حدا کثر ۵ درصد وزن مواد سیمانی در زمان ساخت و
اختلاط و با درست پیش از ریختن بتن؛ به مخلوط اضافه میشوند.
افزودنیهای معدنی یا بهطورطبیعی یافت میشهند و پا ازمحصولات جلنبی
صنعتی هستند.جه سه دسته مواد خنثی, پوزولانهاء و مواد شبه سیمانی تقسیم
میشوند و برای بهبودو اصلاح خواص مخلوطهای سیمانی در مقاشیر مصرف
عموما بیشتراز ۵درصد وزن سیمان و درزمان اختلاط به بتن افزوده میشوند.
۳۵/۳
صفحه 4:
افزودنیهای شیمیابی با مواد سیمانی در حال هیدراته شدن اند رکنش
نشان میدهند و بر اساس نوع عملکردشان به سه رده مواد افزودنی با
عملکرد فیزیکی» شیمیایی» و فیزیکی - شیمیایی تیم میشوند.
مواد افزودنی با عملکرد فیزیکی آن رده از افزودنیهای شیمیایی هستند که
در فرآیند وا کنش آبگیری سیمان تاثیر مستقیم ندارند گو اینکه ممکن است
بر روند و آهنگ آنن تاثیر بگذارند. از جمله این افزودنیها میتوان به
کاهندههای آسب. هوازاهاء كازسازهاء کفزاها هواژداها ضد
آبشستگیهاء آسان کنندههای پمپاژ. رنگکبخشهاء و پیوندزاها اشاره کرد.
صفحه 5:
مواد افزوهنی با عملکرد شیمیایی یا در فرآبند و روند وا کنش آبگیری سیمان
پیش از گیرش تاثیر می گذارند و يا ریزساختار محصولات آبگیری را پیش و
پس از گیرش» دستخوش تغییر می کنند. کند گیر کنندههاء زود گیر کنندههاء
زودسخت کنندهها؛ منسط کنندههاء کنترل کنندههای وا کنش آبگیری و
ناگی کنندهها در زمره افزودنیهای با عملکرد شیمیایی هستند.
مواد افزودنی با عملکرد فیزیکی - شیمیلیی اگرچه در فرآیند واکنش شیمیلیی
آبگیری سیمان دخالتی نمی کنند ولی با وارد کردن مواد شیمیایی ویژه به
درون بتن, برخی از وا کنشهای شیمیایی يا رفتارهای فیزیکی بتن سختشده
را درآبنده کنترل می کنند.بازدارندههای خورد گسی, کاهندههای ابساط
واکنش قلیایسی سیلیسی, نمبندها. کاهندههای تراوایسی, قارج كشهاء
میکروب کشها. و حشره کشها در این رده از افزودنیها قرار می گیرند.
صفحه 6:
افزودنیهای شیمیایی بر اساس نوع تاثیر و کار کرد اصلی که در بتن دارندبه
هفت دسته کلی تقسیم میشوند.
دسته ۱ - کاهندههای آب
افزودنیهای کاهنده برای افزليش رولنی بتن در مقدار آب معین, یا کاهش
مقدار آمب مصرفی با حفظ روانی با هر دو به کار میروند و شامل
روان کنندهها؛ فوق روان کنندههاء و فراروان کنندهها میشوند.
دسته ۲ - هوازا
افزودنسی است که در حین اختلاط. ساختاری همکن از ریزحبابهای
ناپیوسته دربتن, ملات. با خمیرسیمان پدیدمیآورد و باعث بهبود ATE
oes اش پابایی دربرابر چرخههای 6 79 شش ی شود.
دسته ۳ - کندگیر کنندهها
ند گیر کنندهها با ند کردن روند آبگیری سیمان» كيرش بتن را به تاخير
میانداززند و شامل دی ر گیر کنندهها و فاگیر کنندهها میشوند.
صفحه 7:
دسته ۴ - شتابدهندهها (تسریع کنندهها)
شتابدهندهها (تسریع کنندهها) با تند کردن روند آبگیری سیمان موجب
زود گیری» زودسختشد گیء يا هر دو میشوند.
دسته ۵ - منبسط کنندهها
منبسسط كننددها براى افزايش حجم در بتن (ملات) تازه جبران
جمعشد گی بتن (ملات) سختشده. يا ایجاد انبساط کنترل شده در بتن
(ملات) سختشده به کار میروند.
دسته ۶ - پایاگرها (دوامبخشها)
پایاگرهابا کاستن از درونرفت (نفوذ) عوامل زیان آور, پلیش (محافظت)
ميلكردهاء یا کنترل وا کنشهای زیانبان پایاٍیی بتتن سختشده را بهبود
میبخشند.
دسته ۷ - افزودنیهای خاص
افزودنیهای خاص دستهای از افزودنیهای شیمیایی با کاربرد ویژ-ه و
محدود هستند.
صفحه 8:
کار کرد افزودنیهای شیمیایی
کار کرد اصلی یک ماده افزودنی عمدهترین اثر مورد انتظاری است که
بر بتن دارد و بیانگر عملکرد شاخص آن افزودنی است. کا کرد فرعی؛
اثر با اثراتی است که cole افزودنی در مقیاس کوچکتر از کار کرد
اصلی بر بتن می گذارد. برخی از افزودنیها ممکن است چند منظوره
باشند و بر چند خاصیت بتن تازه يا سختشده تاثیر بگذارند.
نکته : برخی از افزودنیها ممکن است دارای اثرات جانبی باشند.
صفحه 9:
بتن باید همگن, کارآ. پرداختپذیر مقاوم. پای؛ و کمتراوا باشد. .
بهره گیری از افزودنیهای شیمیایی در کنار مزابای بیشماری که دارند.
دستیابی به این وی ژگیها را امکان پذ پرتر و آسانتر خواهد کرد. در این
راستا. مهمترین دلایل و مزایای استفاده از افزودنیهای شیمیایی را
میتوان به شرح زیر دستهبندی کرد.
| * كاهش هزينه ساخت و ساز|
کاربرد افزودنىها مى تواند موجب صرفهجويىهاى كوناكونى كردد و
علاوه بر جبران هزينههاى ناشى از خريد افزودنىء امتيازات اقتصادى نيز
به همراه داشته باشد. کاهش هزینههای ساخت و ساز به سه دسته
صرفه جویی مستقیم» غیرمستقیم. و نهان تقسیم میشوند.
صرفه جویی مستقیم تن بخش از کاهش هزینهها است که به آسانی قابل
محاسبه و سنجش است.
صفحه 10:
صرفهجویی غیرستقیم. کاهش هزینههای حاصل از بهبود کیفیت بتن؛ افزلیش
مقاومتهای مکانیکسی. اطمینان از یکنواختسی تولیسد. کاهش مشکلات و
کاستیهای هنگام اجراء کاهش یا حذف دوباره کاریهاء بهبود شکل ظاهری
و کاهش تعمیرات سطوح بتنی, و موارد بیشمار دیگری را دربرمی گیرد.
صرفه جویی نهان درب رگیرنده کاهش هزینههای سرمایه گذاری است.
| *_تنظیم و بهبود ویژگیهای بتن
با استفاده از افزودنیهای شیمیایی میتوان خواص بتن تازه را متناسب با
شرلیط اجرلیی و محیطی تنظیم و ویژگیهای بتن سختشده را اصلاح کرد.
خواصی ازبتن تازه را که می توان تنظیم کردعبارتنداز:افزلیش کار آییی بدون
مصرف لب اضافی, کاهش آب مصرفی بدون کاهش در کار آییی, تسریع و یا
کند کردن گیرش اولیه و نهایی, ایجاد انبساط جهت جبران جمعشد گسی.
کاهش آب اند اختن.حفظ قوام. کاهش جد اشد کی دانهها.بهبود پمپشوند کی.
اصلاح روند افت اسلامپ, و کنترل روند گرمازایی در سنین اولیه.
صفحه 11:
** امکان اجرا در شرابط سخت و دشوار
برخی از افزودنیهای شیمیلیی امکان اجرا و ادامه عملیات بتنریزی را؛با
حفظ کیفیست خواستهشده در شرابط آ-ب و هوایی نامساعد فراهم
می آورند.
*_غلبه بر پیشامدهای فاگهانی
در حین عملیات بتنریزی احتمال رخداد پیشامدهای نا کهانی و
پیش_بینی نشدهای مانند گرفتگی لولههای پمپ دررفتن قالب افت
نا گهانی دما و ... وجود دارد. با کمک افزودنیهای شیمیایی میتوان بر
برخی از این پیشامدها غلبه کرد.
صفحه 12:
* دستیابی به خواص ویژه
برجی از جوا و ویژکیهای بتن. هر چقدر هم که در انتخاب مصالح و
نسبت اجزای بتن دقت شود. جز با استفاده از افزودنیها قابل دستیابی
* هماهنگی با مسایل زیست محیطی و بهداشت کار
کاهش آلود گیهای صوتی. افزایش ایمنی و بهرهوری نیروهای کار؛
کاهش گرمای حاصل از اصطکاک تجهیزات و ماشین آلات. دور نربختن
و استفاده از تن باقیمانده در ماشین آلات برای نوبت کاری بعدی عدم
نیاز به شستشوی تجهیزات بتنسازی در OLE هر نوبت کاری و عدم تخلیه
آب شستشو در محیط از جمله موارد دوستی با محیط زیست است که با
كمك افزودنیهای شیمیایی قابل دستیابی هستند.
صفحه 13:
*_کمک به توسعه پایدار
کاهش معرف سیمان از یک سوبا صرفهجوبی در مصرف منلبع طبیعی
(مواد خام اولیه) و از سوی دیگر با کاهش کازهای گلخانهای ناشی از
تولید سیمان» در راستای کمک به حفظ محیط زیست و توسعه پایدار
است.
نکته: صرفنظر از تمامی موارد گفته شده, بليد به خاطر داشت كه هيج
افزودنی را از هر نوع و مقداری که باشد. نمی توان جانشینی برای طرح
مخلوط و اجرای مناسب بتن انگاشت.
صفحه 14:
مشخصات افزودنیهای شیمبایی
افزودنیهای مصرفی بایستی پاسخگوی نیازها و ضوابط آییننامه بتن و
استانداردهای ملی ابران و استانداردهای بینالمللی معتبر باشند. این
منلبع مشخصات فنی» حداقل انتظارات از مصرف. و نحوه تاثر گذاری
هر افزودنی را به تفصیل بیان مینمایند و راهنمای بسیار مناسبی برای
استفاده افزودنیها هستند. در کنار لین استانداردهاء تولید کنند گان این
افزودنیها همواره مشخصات فنی دقیقی از محصولات خود و دامنه
مصرف و تاثیر آنها در بتن را ارایه مینمایند که در مواردی میتوانند
راهگشا باشند.
صفحه 15:
مواد افزودنی بلید با استانداردهای ملی ابران مطابقت داشته باشند. علاوه بر
این باید دستورالعملها و توصیههای ارایه شده از طرف توليد كننده مواد
افزودنی مورد توجه دقیق قرار گيرند. اثرات یکت ماده افزودنی بلید تا آنجا
که ممکن است با استفاده از مصالح مصرفی مورد نظر و در شرلیط کار گاهی
ارزیایی شود. این موضوع وقتی اهمیت ویژه پیدا می کند که:
* ماده افزودنی پیش ازاین بامصالح موردنظر بات ر کیب آنهااستفاده نشده باشد؛
* استفاده از انواع ویژه مواد سیمانی مورد نظر باشد؛
* بيش از یک نوع افزودنی مصرف شود؛ يا
* اختلاط و بتنریزی در دماهای خارج از محدودهای که معمولاً برای
بتنریزی توصیه میشود, انجام گیرد.
* افزون بر لین. استفاده از افزودنیها ممکن است نیازمند اصلاحاتی در طرح
اختلاط بتن باشد.
صفحه 16:
* بسیاری از افزودنیها بیش از یکت خاصیت بتن را تحت تاثیر قرار
میدهند و حتی ممکن است روی خواص مطلوب تاثیر امطلوبی
بگذارند. افزودنیهلیی که خواص بتن تازه را اصلاح می کنند ممکن
است موجب سفت شدن زودهنگام یا کند گیری بیش از اندازه بتن
شوند و مشکلاتی پدید آورند.
* از ملاحظات مهم دیگر در استفاده از مواد افزودنی میتوان به
محدوهیت مقدار مجاز پون کلر در بتن اشاره کرد. لین محدودیتها
در آییننامه بتن ایران داده شده است.
فکته: استفاده کننده بلید آگاه باشد که حتی با فرض نبودن پون کلر در
ساختار یک افزودنی شیمیایی. همواره احتمال وارد شدن يون كلر از
طریق آب مصرفی برای تولید افزودنی مایع وجود دارد.
صفحه 17:
مواد افزوهنی رلیج در بازاربه صورت مایعات با پودرهای بستهبندیشده
ارایه میشوند. برخی از این افزودنیهاء مانند کاهندههای آب و
زود گیر کنندههای ملیع. آماده مصرف هستند و به طور مستقیم در مر کز
بتنساز به مخلوط یا در پای کار به بتن افزوده میشوند. برخی دیگر از
افزودنیها پیش از افزودهشدن جه مخلوط. نیازمند آمادهسازی هستند.
آمادهسازی افزودنیها پیش از مصرف شامل رقیقسازی یا مایعسازی
(ت ر کیب با آب) است.
صفحه 18:
لا رقيقسازى
كاهى براى كاهش هزينههاى بستهبندى و حمل ممكن است برخى از
افزودنىهاى مايع در غلظتهاى بيشتر از آنجه كه براى مصرف نياز
است عرضه شوند. در چنین مواردی نیز بایستی افزوهنی به اندازه کافی
رقیق شود تا امکان پیمانه و اضافه کردن آن فراهم آید.
زملنی که تمام با بخشی افزودنی در پای کارجه داخل تراکمیکسر اضافه
میشود, نیز بهتر است که افزودنی با آب رقیق شود تا بهتر و همگنتر
مخلوط شود.
نکته: در تمامی موارد رقیقسازی بایستی آب اضافهشده به افزودنی را
در طرح اختلاط و ساخت بتن در نظر گرفت و توصیههای تولید کننده
افزودنی را به کار بست.
صفحه 19:
| مایعسازی (ترکیب کردن با آب) O|
برخی از افزودنیهای شیمیایی. برای کاهش هزینه حمل و انبارداری و
افزایش ماند گاری» به صورت پودرهای "حلشونده در آلب" عرضه
میشوند و بایستی در کار گاه با آب تر کیب شهند قابه صورت مایع آماده
مصرف در آبند.
ت ر کیب کردن و همزدن ماده افزودنی پودری با آب باید در مخزنی جدا از
مخزن ذخیره ماده افزوهنی آمادهشده که به پیمانهریز متصل است انجام
شود. غلظت ماده افزوهنی ذخبره شده بلید به طور روزلنه یا زملنی که ماده
جدید به آن افزوده میشود کنترل شود. مخزن ذخیره باید مجهز به یک
همزن برای نگهداری ماده افزودنی به حالت معلق باشد. پیش از
پیمانه کردن و افزودن (پیمانهریزی) مایع آماده شده باید از یکنواختی؛
پخششد گی و معلق بودن ذرات جامد اطمینان حاصل شود.
صفحه 20:
موفقیت و کارآمد بودن استفاده از افزودنیها تا حدود زیادی به دقت
روش پیمانهریزی و زمان افزودن آنها بستگی دارد. ه رگونه خطا و کوتاهی
در پیمانهریژی میتولند تاثیرات چشمگیری بر خواص, عملکرد و یکنواختی
بتن داشته باشد.
| <_پیمانهریزی افزودنیهای مایع
برای پیمانه کردن و افزودن این مواد به مخلوط از دستگاه پیمانهریز
استفاده میشود. دستگاه پیمانه ریز هم میتولند در مر کزبتنساز نصب و هم
روی تراک میکسر سوار شود. پیمانهریز از تعدادی پمپ. اندازهگرن
زمانسنج, استوانه مدرج و شیر تشکیل شده است. موقعیت تخلیه افزودنی
از مخزن استوانهای مدرج و ریختن آن به داخل دیگ بتنساز بایستی به
گونهای انتخاب شود که تمامی افزودنی به بتن درحال اختلاط افزوده
شود و از مالیده شدن به جداره داخلی دییک و پرههای همزن بتنساز و
هدررفتن افزودنی جلو گیری شود.
صفحه 21:
موادافزودنی پودری مانند رنگدانههاء منبسط کنندهها و آسان کنندههای
پمپاژ که دارای مقدار مصرف اند ک هستند آغلب به صورت دستی و با
پیمانه در هنگام ساخت بتن به مخلوط اضافه میشوند.
سه عامل در نکهداری مواد افزودنی مهم هستند: سهولت در شناسایی
رطوبت و دمایی که در آن نگهداری میشوند؛ و وجود برچسب بر دوی
ظروف و بشکههابه گونهای که محتویات آنها را به وضوح نشان دهد. مواد
افزودنی خشک (پودری) در مقایسه با سیمان پرتلند حساسیت بیشتری به
دی) کسید کربن و رطوبت دارند. لذا این مواد باید در کسههای ضد
رطوبت بستهبندی شهند و برای جلوگیری از کلوخهشدن آنها به دور از
رطوبت و دماهای زیاد نگهداری شوند.
صفحه 22:
مخازن ذخیره مایعات باید دارای دربچههای مناسب ورودی و بازشو
باشند و لین دربچهها بلید در هنگامی که مورد استفاده قرار نمی گیرند
کاملاً سته شوند.
بیشتر مواد افزودنی به جز بعضی از ضد رطوبتها و مواد شتابدهنده
بدون کلر و مواد هوازا به شکل محلولهایی هستند که در ۳- درجه
سيليسيوس يخ مى زنند. بنا بر اين بايد در مقابل یخزد گی حفاظت شوند.
در مناطقى با زمستانهاى ملايم مى توان اكثر مواد را در بشكه و در
انبارهای محصور بدون وسيله كرمايىء بدون تكرانى از يخزدكى
انبار کرد. در زستانهای سخت امکانات ویژهای برای جلوگیری از
بخزدگی افزودنیهای مایع باید به کاربرد. استفاده از انبارهای محصور
گرم در لین شرلیط رلیج است. در مناطق با آب و هوای معتدل استفاده
از مخازن فلزی عایقبندی شده یا پلاستیکی نیز امکان پذیر است.
صفحه 23:
در شرایط یخبندان و هوای سرد. مخازن ذخیرهسازی و محتویات آنها با
باید گرم شوند و یا در یک محیط گرم قرار داشته باشند. روش دوم به
دلایل زیر ترجیح داده میشود.
۱- چنانچه مخزن ذخیره مجهز به لولههای مارپیچ آب گرم یا بخار باشد.
بلید دقت شود که گرم کردن از حد مجاز ارلیه شده توسط تولید کننده
تجاوز نکند.
۲- بعضی از المنتهای حرارتی ممکن است بهطور موضعی ماده افزودنی
را بیش از اندازه گرم کنند و باعث تجزیه حرارتی و ایجاد گازهای
انفجاری شوند.
۳- ممکن است اتصالات الکتریکی گرم کنندهها (نواری, میلهای و غیره)
قطع شوند و باعث یخزدن ماده افزودنی و یا آسیب دیدن سیستم
حرارتی و دستگاههای اندازه گیری شوند.
- معمولاً هزینه به کارگیری المنتهای میلهای و نواری بیشتر از هزینه
گرم نگهداشتن یک انبار در بالاتر از دمای انجماد است.
صفحه 24:
5- يك انبار گرم نگهداری ماده افزودنی نه تنها مخازن ذخیره بلکه
پمپهاء دستگاههای اندازه گبری, شیرها و شیلنگهای ماده افزودنی را از
بخزدگی و از سایر مسایل مانند گرد و خاک باران و افراد متفرقه حفاظت
مینماید. بهعلاوه چون دمای نگهداری در طول سال کمتر در معرض
تغیبرات شدید قرار می گیرد. گرانروی cole افزودنی ابتتر میماند و
دستگاههای اندازه گیری احتیاج به تنظیم کمتری پیدا می کنند.
- اگر مخازن نگهداری و شیلنگها از جنس پلاستیک باشند باید دقت
شود از گرم کردن بیش از اندازه آنها پرهیز شود قا این مواد به نقطه
نرم شد كى و با ركى نرسند.
۷- سیستم هوا کش مخازن باید به كونهاى طراحى شود كه از ورود هركونه
مواد خارجى به داخل مخزن جلوگیری شود..به همین صورت براى
اجتناب از آلودكى بايستى روى مجارى بركردن و ديكر بازشوها در
مواقعی که استفاده نمیشوند درپوش گذاشته شوند.
صفحه 25:
1- آییننامه بتن ايران (آبا)؛ تجدید نظر اول, نشریه شماره ۱۲۰ سازمان مدیریت و
برنامهریزی کشور.
ACI 212.318 - 04, "Chemical Admixtures for -2
Concrete", MCP-ACI 2007.
۳- ابراجیان محمود. " کاربرد مواد افزودنی در پروژههای سدسازی "» چهارمین کنفرانس
بين المللى سدسازىء ایران؛ تهران؛ ۱۳۸۰.
۶- فامیلی هرمز» "خواص بتن "* مترجم. ۱۳۷۸.
Rixom, R. and Mailvaganam, N. “CHEMICAL -5
ADMIXTUIRES FOR CONCRETE", 3rd Ed., 1999, E & EN
SPON.
Ramachandran V.S., Malhotra V.M., Jolicoeur C., and -6
Spiratos N., "SUPERPLASTICIZERS; Properties and
applications in concrete", CANMENT, 1998.
Hewlett, "Lea's Chemistry of Cement and Concrete", -7
4th Ed., 1998, Arnold.
Kosmatka S. H., Kerkhoff B., and Panarese W.C., -8
ign and Control of Concrete Mixtures", 14th ed.,
.2002 -