چگونگی تاثیر مواد افزودنی شیمیایی در بتن

مواد افزودنی را می توان برحسب چگونگی تاثیر آنها در بتن به دو گروه تقسیم کرد:

۱- مواد افزودنی با اثر فیزیکی

۲- مواد افزودنی با اثر شیمیایی در بتن

مواد افزودنی که اثر فیزیکی در بتن دارند معمولا مواد اثر کننده بر سطح هستند اینها موادی هستند که در سطح مشترک بین دو فاز آمیخته نشدنی متمرکز می شود و نیروهای فیزیکی- شیمیایی موثر براین سطح مشترک را تغییر می دهند این مواد موجب کاهش نیروی کشش سطحی بین مایع و جامد یا مایع و گاز می شوند و باعث روان شدن بتن می شوند یا ایجاد حباب هوا را در بتن میسر میسازند- این مواد تغییری در روند هیدراسیون سیمان بوجود نمی آورند.

مواد افزودنی که اثر شیمیایی در بتن دارند، موجب تغییر در روند هیدراسیون سیمان می شوند.

این تغییر می تواند در تاخیر گیرش و یا تسریع گیرش و سخت شدن موثر باشد. به این ترتیب می توان زمان قابل کارکردن با بتن را کنترل کرد یا مقاومت های اولیه آنرا تغییر داد.

نوع تاثیر /// نوع افزودنی

فیزیکی ( کاهنده های آب)

فیزیکی ( هوازاها)

فیزیکی ( کاهنده های نفوذپذیری)

شیمیایی ( کندگیر کننده ها)

شیمیایی ( تسریع کننده ها)

فیزیکی- شیمیایی (کمک کننده های تزریق هیدراسیون سیمان)

از آنجای که اندر کنش مواد افزودنی و سیمان تاثیر مستقیمی بر عملکرد مواد افزودنی دارد.

شایسته است که ابتدا هیدراسیون سیمانی بطور اجمالی مورد برسی قرار گیرد.

هیدراسیون عبارت است از ترکیب شدن آب با اجزای تشکیل دهنده سیمان که در نتیجه این واکنش شیمیایی، عمل گیرش و سخت شدن انجام می گیرد با وجود تحقیقات زیادی که در مورد روند هیدراتاسیون سیمان انجام شده است تاکنون این پدیده به طور کامل شناخته نشده است و اختلافنظرهایی در مورد جزئیات آن وجود دارد. ولی جدا از این اختلاف نظرها، روند کلی هیدراتاسیون را می توان به ترتیب زیر توصیف کرد.

مرحله اول:

دراثر اختلاف سیمان با آب ، سولفات بصورت محلول در آمده و با آلومینات کلسیم و آلومینوفریت موجود در سیمان ترکیب وجود اترینگایت را میدهد.

کریستالها اترینگایت در ابتدا بصورت رشته های نازک سوزنی شکل هستند، بارشد این کریستالها گیرش سیمان نیز آغاز می شود.

مرحله دوم:

تقریبا یک ساعت پس از اختلاط آب با سیمان کریستالهای سیلیکات کلسیم هیدراته که بر اثر هیدراسیون سیلیکاتهای سیمان بوجود می آیند در ابتدا به صورت رشته های نازکی هستند مه به راحتی در فضای بین دانه های سیمان که پر از آب است، حرکت و رشد میکند با به هم چسبیدن این رشته ها به یکدیگر و چسبیدن آنها رشته ها به یکدیگر و چسبیدن آنها به ذرات سیمان هیدراته نشده و سایر محصولات هیدراسیون، بافت متخلخلی پدید می اید که بر اثر ادامه هیدراسیون این بافت متراکم تر می شود مقاومت اولیه سیمان ناشی از رشد همین بافت اولیه است.

مرحله سوم:

در این مرحله بر اثر ادامه عمل هیدراسیون ، داخل حفرات و خلل و فرجها پر می شود و بتن متراکم تر غیر قابل نفوذتر می شود و مقاومت آن افزایش می یابد.

مکانیزم واکنش مواد افزودنی شیمیایی

آشنایی با مکانیزم واکنش وچگونگی تاثیر مواد افزودنی شیمیایی در بتن و شناخت عوامل موثردر بکار گیری مناسب تر آنها مفید است.