لزوم بکارگیری افزودنی های بتن در حاشیه خلیج فارس

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1396/10/06
در این بخش می خوانیم

ویژگی های بتن مطلوب در حاشیه خلیج فارس

نیاز مبرم به تغییر کیفیت بتن آماده معمولی در حاشیه خلیج فارس

نقش مواد افزودنی در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد روان کننده و آشنایی گسترده تر با آن ها در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد دیرگیر کننده در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد پودری معدنی - پوزولان ها و روباره ها - در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد بازدارنده خوردگی در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد آب بند کننده و یا دافع آب در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد حفاظت کننده سطحی - کیورینگ بتن - عمل آوری بتن - در سازه های بتنی حاشیه خلیج فارس

مقدمه

لزوم مصرف افزودنی بتن برای بهبود کیفیت بتن و بالا بردن مقاومت، دوام بتن و نفوذپذیری بتن

نیاز به بتن با دوام و نفوذناپذیر در حاشیه خلیج فارس بویژه در مورد بتن مسلح

وجود مشکل خوردگی میلگرد های بتن در حاشیه خلیج فارس

عدم امکان ساخت بتن مطلوب بدون مصرف افزودنی های بتن و افزودنی های مختلف و ضروری بتن

وجود مشکلات اجرایی منجمله گرمی هوا

عدم امکان رفع مشکلات اجرایی بدون مصرف افزودنی های بتن

امکان افزایش عمر مفید سازه های بتنی با افزودنی های بتن

گستردگی استفاده از بتن آماده و مشکلات آن

ویژگی های بتن مطلوب در حاشیه خلیج فارس

ویژگی های بتن مطلوب می تواند مربوط به موارد زیر باشد:

الف- ویژگی های ضابطه ای بتن مسلح - قسمت روی میلگرد یا آرماتور

کیفیت مصالح سنگی از نظر مکانیکی و وجود مواد زیان آور بویژه یون کلرید

ویژگی های هندسی و شکلی مصالح سنگی مانند محدودیت حداکثر اندازه اسمی

میلیمتر و شکستگی درشت دانه ها

دانه بندی مصالح سنگی: بافت دانه بندی متوسط تا نسبتا ریز درصد

بیشتر از 5 و کمتر از 8 C3A کیفیت سیمان: مصرف سیمان هایی با

کیفیت آب : محدودیت مواد زیان آور بویژه یون کلرید

نسبت های اختلاط: محدودیت حداکثر نسبت آب به سیمان ، محدودیت حداقل و حداکثر عیار سیمان - حداقل 350 طبق آبا و 25 تا 375 طبق آیین نامه پایایی

کارآیی: نیاز به روانی 75 تا 150 میلیمتر در غالب موارد بجز بتن ترمی یا برخی قطعات پیش ساخته

نوع و نحوه عمل آوری بتن : عمل اوری مناسب بتن و ترجیحا با رطوبت رسانی به مدت کافی

دما در هنگام ریختن : حداکثر 30 یا 32 درجه

ب- ویژگی های عملکردی بتن مسلح - قسمت روی میلگرد یا آرماتور

مقاومت فشاری 28 روزه بتن : حداقل 35 طبق آیین نامه آبا یا رده 30تا 40 در آیین نامه پایایی

جذب آب نیم ساعته بتن 28 روزه - حداکثر 2 تا 3 درصد

عمق نفوذ آب تحت فشار بتن 28 روزه - حداکثر 10 تا 30 میلیمتر

شاخص عبوذ جریان الکتریکی در بتن 28 روزه - حداکثر 2000 تا 3000 کولمب

مقاومت ویژه الکتریکی 28 روزه - حذاقل 50 تا 100 اهم متر

ضریب جذب آب مویینه - حداکثر 7/0 تا 9/0 میلیمتر بر جذب زمان بر حسب ساعت

ISATجذب آب سطحی اولیه

حداکثر 25/0 تا 5/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 10 دقیقه اول)

حداکثر 15/0 تا 3/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 30 دقیقه)

حداکثر 25/0 تا 5/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 1ساعت)

حداکثر 25/0 تا 5/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 2ساعت)

ضریب نفوذ گاز اکسیژن

ضریب انتشار یون کلرید در بتن - حداکثر 30 تا 150 میلیمتر مربع در سال

جذب اب نهایی : حداکثر 4 تا 6 درصد

نیاز مبرم به تغییر کیفیت بتن های آماده معمولی در حاشیه خلیج فارس

با توجه به ویژگی های بتن مطلوب نمی توان از بتن های آماده معمولی در حاشیه خلیج فارس استفاده کرد.

وضعیت فعلی مطلوب را می توان بصورت زیر مقایسه کرد :

وضعیت فعلی بتن های آماده

فروش بتن بر اساس عیار سیمان

فروش بتن بر اساس مقاومت 28 روزه استوانه ای در حد 20 و 25 مگاپاسگال -25 و 30 مکعبی

استفاده از سنگدانه با حداکثر اندازه اسمی 25 میلیمتر و دانه بندی متوسط تا درشت.

عدم محدودیت نسبت آب به سیمان و نامشخص بودن آن

عدم توجه به روانی بتن - روانی مطلوب و افزودن آب در پای کار به علت کارایی کم

حمل در فواصل طولانی در هوای گرم بدون توجه به زمان گیرش اولیه

عدم وجود محدودیت برای دمای بتن در هنگام ریختن

عدم کنترل جدی میزان یون کلرید بتن

عدم توجه به نوع سیمان مصرفی

عدم توجه به محدودیت های عیار سیمان مصرفی

عدم بکارگیری افزودنی های بتن - فوق روان کننده بتن ف کندگیر کننده بتن و میکروسیلیس و غیره

وضعیت مطلوب بتن های آماده

فروش بتن بر اساس رده های مقاومتی 28 روزه و استوانه ای 30 تا 40 مگاپاسگال

رعایت حداکثر اندازه اسمی 20 میلیمتر و دانه بندی متوسط تا نسبتا ریز

استفاده از شن نیمه شکسته یا شکسته و ترجیحا ماسه گرد گوشه

رعایت نسبت آب به سیمان 4/0 یا 45/0

در نظر گرفتن روانی مطلوب بتن با توجه به نوع قطعه و وسیله بتن ریزی

رعایت محدودیت های عیار سیمان بویژه حداکثر عیار سیمان

توجه به فاصله زمانی حمل استفاده از کندگیر کننده بتن بویژه در هوای گرم

توجه به حداکثر دمای مجاز در هنگام ریختن بتن و مسلما ساخت بتن خنک در کارخانه

کنترل مقدار یون کلرید موجود در بتن مسلح

بکارگیری روان کننده بتن یا فوق روان کننده بتن

استفاده از دوده سیلیسی فوق روان کننده بتن.

نقش مواد افزودنی بتن در بتن های حاشیه خلیج فارس

برای دستیابی به بتن مطلوب و اجرای مناسب نیاز به افزودنی های مختلفی احساس می شود.

برای تامین روانی بتن با وجود کاهش نسبت آب به سیمان نیاز به روان کننده بتن یا فوق روان کننده بتن وجود دارد.

امروزه مواد روان کننده بتن یا فوق روان کننده معمولا به افزایش مقاومت و دوام بتن منجر می شود

برای اجرای بهتر و دیرگرفتن بتن نیاز به مواد کندگیر کننده بتن وجود دارد.

گاه برای کاهش نفوذ یون کلرید و رطوبت در بتن نیاز به مصرف پوزولان های طبیعی و مصنوعی مناسب یا سرباره ها وجود دارد.

دوده سیلیسی می تواند به شدت از نفوذ یون کلرید و خوردی میلگرد و خوردگی آرماتور بکاهد.

بکار گیری دوده سیلیسی نیازمند بکارگیری فوق روان کننده بتون بیشتری می باشد.

امروزه در برخی پروژه ها از مواد بازدارنده خورندگی در بتن استفاده می شود.

نقش برخی مواد آب بند کننده بتن و یا دافع آب بتن در کاهش خوردگی میلگرد ها روشن نیست اما بنظر می رسد کاهش نفوذ رطوبت و یون کلرید در بتن در اکثر موارد مثبت باشد.

برخی مواد هرچند افزودنی محسوب نمی شود اما کمک مهمی را به انجام می رسانند مانند موادی که برای پوشش روی میلگرد ها یا پوشش سطحی بتن بکار می روند.

نقش مواد روان کننده بتن در بتن های حاشیه خلیج فارس و آشنایی گسترده تر با مواد شیمیایی بتن

مواد روان کننده بتن معمولا پیوند اجزای بتن را کنترل می کند.

مواد روان کننده بتن با یکدیگر و سایر اجزا را در بتن تازه کاهش می دهد.

مواد روان کننده بتن به توزیع سیمان و مواد پودری ریز در بتن کمک می کنند.

مواد روان کننده بتن موجب روان تر شدن بتن می گردند.

مواد روتن کننده بتن می تواند به کاهش آب بتن منجر شود بدون اینکه روانی افزایش یابد.

مواد روان کننده بتن می تواند به کاهش نسبت آب به سیمان بتن منجر شود بدون اینکه روانی بتن و عیار سیمان افزایش یابد.

مواد روان کننده بتن می تواند به افزایش مقاومت و دوام و نفوذناپذیری بتن منجر شود حتی اگر نسبت آب به سیمان کاهش نیابد.

مواد روان کننده بتن می تواند موجب کاهش مصرف سیمان با حفظ روانی بتن گردد.

مواد روان کننده بتن می تواند به کاهش جمع شدگی و افزایش مقاومت و دوام و نفوذناپیری بتن به دلیل کاهش مصرف سیمان با وجود ثابت بودن نسبت آب به سیمان منجر شود.

مواد روان کننده بتن می تواند در یک زمان به کاهش نسبت آب به سیمان، کاهش عیار سیمان و افزایش روانی بتن منجر گردد و موجب افزایش مقاومت، دوام، نفوذناپذیری و کاهش جمع شدگی بتن در سازه های بتنی شود.

آشنایی گسترده تر با روان کننده های بتن

روان کننده های بتن معمولی

روان کننده های معمولی بتن بیش از نیم قرن سابقه دارند-این مواد معمولا به صورت لیگنوسولفونات ها در بازار ایران وجود دارند.

روان کننده های معمولی بتن باید حداقل 5 درصد از آب بتن را با حداقل میزان مصرف پیشنهادی کاهش دهند.

روان کننده های معمولی بتن حداکثر می توانند 12 درصد از آب بتن را با حداکثر میزان مصرف پیشنهادی کاهش دهند.

روان کننده های معمولی بتن غالبا نقش کندگیر کننده بتن را نیز دارند.

روان کننده های معمولی بتن ممکن است تا حدودی حبابزایی داشته باشند.

میزان مصرف پیشنهادی روان کننده های لیگنوسولفوناتی بین 2/0 تا 1 درصد وزنی سیمان است.

غلظت مواد پودری روان کننده های معمولی باید در حدود 38 تا 42 درصد وزن مایع باشد و در این حالت چگالی آن 17/1 تا 20/1 کیلوگرم بر لیتر است.

ماده لیگنوسولفوناتی دارای رنگ قهوه ای تیره با بوی تند زننده الکلی می باشند.

مواد روان کننده معمولی غالبا دارای افت اسلامپ بتن کمی هستند و برای مدت بیشتری می توانند حفظ روانی بتن نمایند.

قیمت روان کننده معمولی مایع یا غلظت معمول امروزه در محدود 1500 تا 2000 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

با افزودن برخی افزونه ها به وجود روان کننده معمولی می توان بر حبابزایی گیرش و حفظ روانی بتن آن تاثیر گذارد.

روان کننده قوی بتن یا فوق روان کننده های بتن

Super placticizers (SP), High Range Water Reducing Agens (HRWRA)

فوق روان کننده ها باید دست کم 12 درصد از آب بتن را با حداقل میزان معرفت پیشنهادی کاهش دهنده روان کننده های قوی دارای دسته بندی های مختلفی از نظر نوع مواد متشکله هستند سابقه برخی از این مواد بیش از روان کننده های معمولی و سابقه بعضی از آنها کمتر از دو دهه است.

فرم لدئید نفتالین سولفونانته فشرده از جمله فوق روان کننده های قدیمی بتن است که معمولا به نام مواد نفتالینی شناخته می شود.

فرم لدئید سولفونانته فشرده دارای رنگ قهوه ای تیره است و ذاتا کندگیر می باشد.

غلظت فرم آلدئید سولفونانته فشرده پودری در حدود 33 تا 37 درصد وزن مایع می باشد و بین حالت چگالی آن بین 1/16 تا 1/18 کیلو گرم بر لیتر است.

میزان مصرف پیشنهادی فوق روان کننده نفتالینی بتن بسته به غلظت آن بین 3/0 تا 5/1 درصد وزن سیمان است.

حئاکثر آب فوق روان کننده نفتالینی بتن در حدود 22 درصد به ازای حداکثر میزان مصرف پیشنهادی می باشد.

افت روانی فوق روان کنده نفتالینی بتن متوسط می باشد و به هر حال باید مدنظر قرار گیرد.

قیمت فوق روان کننده نفتالینی بتن با غلظت متعارف و بسته به میزان کندگیری یا حفظ روانی بین 1000 تا 1350 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

با افزودن برخی مواد به فوق روان کننده نفتالینی می توان بر زمان گیرش و حفظ روانی آن تاثیر گذاشت.

فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده پودری دارای رنگ سفید و مایع آن بیرنگ متمایل به شکری است.

فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده ذاتا از زودگیری برخوردار است و افت اسلامپ آن زیاد می بیاشد.

غظت مواد پودری ملامینی بین 20 تا 35 درصد وزنی مایع آن می باشد و چگالی آن بین 08/1 تا 12/1 می باشد.

با افزودن مواد کندگیر کننده و برخی افزونه های دیگر می توان زمان گیرش را زیاد تر و افت اسلامپ آن را کمتر نمود.

در مواردی که قفاصله زمانی ساخت با حمل بتن زیاد است بهتر است این مواد را مصرف ننمود.

حداقل درصد کاهش آب این مواد به ازای حداقل میزان پیشنهاد ی نباید کمتر از 12 در صد باشد.

حداکثر درصد کاهش آب مواد ملامینی ممکن است به بیش از 25 درصد بالغ شود.

مواد پودری ملامینی در ایران ساخته می شود و بدین قیمت واحد آن عملا در حد روان کننده های معمولی است.

قیمت مواد ملامینی مایع ایرانی بسته به غلظت آن بین 650 تا 800 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

قیمت نوع خارجی آن حدود 30 تا 50 درصد بالاتر است.

میزان مصرف مواد ملامینی مایع بسته به غلظت آن بین 5/0 تا 5/3 درصد می باشد.

پلی کربوکسیلاتی بصورت مایع و به رنگ های طوسی با زرد کدر به بازار عرضه می شود.

مواد پلی کربوکسیلاتی معمولا بصورت خنثی می باشند و می توان آن را زودگیر یا کندگیرتر نمود.

مواد پلی کربوکسیلاتس معمولا از افت اسلامپ متوسطی برخوردار است که می توان مدت حفظ اسلامپ را افزایش داد.

حداقل درصد کاهش آب این حداقل میزان مصرف پیشنهادی نباید 12 درصد باشد.

حداکثر درصد کاهش آب این مواد به ازای حداکثر میزان مصرف پیشنهاد ی به حدود 35 درصد می رسد.

میزان مصرف این مواد بین 3/0 تا 5/1 درصد پیشنهاد می شود.

قیمت پلی کربوکسیلات ها بسته به نوع و غلظت آن بین 2500 تا 3200 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

چگالی پلی کربوکسیلات ها بین 05/1 تا 1/1 کیلوگرم بر لیتر می باشد.

آکریلات ها از جمله فوق روان کننده های جدید هستند که کمتر در ایران مصرف می شود.

آکریلات ها بصورت مایع شیری رنگ هستند.

نقش مواد دیرگیر کننده (Retarders) در بتن های حاشیه خلیج فارس

این مواد مجازند زمان گیرش بتن را به میزان حداکثر 4 ساعت به تاخیر اندازند.

این مواد می توانند موجب حفظ اسلامپ در طول حمل و عملیات بتن ریزی شوند.

این مواد می توانند سرعت هیدراسیون را در ابتدای کار کاهش و سرعت گرمازایی را کم کنند و به بتن ریزی های حجیم تا حدی کمک نمایند تا در دمای مغز بتن آرام تر بالا رود و فرصت تبادل بیشتری بوجود آید و تنش های حرارتی کمتر گردد.

وقتی فاصله زمانی حمل و مدت بتن ریزی یک محموله بطول می انجامد بهتر است از مواد دیرگیر کننده استفاده کرد.

در صورتی که در مناطق گرم و خشک بتن ریخته شده با تاخیر درگیرش مواجه شود احتمال ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری بدلیل تبخیر افزایش می یابد.

مواد دیرگیر کننده موجود در بازار ایران عمودتا از نوع لیگنوسولفونات ها یا گلوکونات ها و یا فسفات کلسیم می باشد که گلوکونات عملکرد بهتری دارند.

نقش مواد پودری معدنی پوزولان ها و روباره هادر بتن حاشیه خلیج فارس

پوزولان ها

پوزولان ها با آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) ترکیب می شوند و ماده پر کننده و چسباننده بوجود می آورند که نفوذ پذیری را کم کرده و ph خمیرسیمان را نیز کاهش می دهند اغلب پوزولان ها دوام در برابر سولفات ها را بهبود می بخشند.

پوزولان ها به صورت های طبیعی (خام کلسینه) و یا مصنوعی های هتش فشانی در تولید سیمان بکار می روند و کمتر بصورت افزودنی در بتن استفاده می شود سیمان های پرتلند پوزولانی ایران حاوی حداکثر 15 درصد از این نوع پوزولان ها می باشند.

وجود حداکثر 15 درصد پوزولان طبیعی در سیمان آمیخته تاثیر کمی بر کیفیت مقاومتی و دوامی در دراز مدت دارد.

مصرف پوزولان های طبیعی می توان مصرف آب بتن را بیشتر کند که تاثیر منفی ذبر مقاومت و دوام را می توان به همراه داشته باشد.

مصرف پوزولان های طبیعی می توان افت اسلامپ بیشتری را به وجود آورد که مثبت تلقی نمی شود.

افزایش پوزولان (بیش از 15 درصد) بر مقاومت های کوتاه مدت و میان مدت تاثیر منفی می گذارد اما ممکن است برای دراز مدت مطلوب باشد.

مصرف پوزولان طبیعی بیش از 30 یا 35 درصد ممکن است مفید نباشد و آهکی یافت نشود و مقاومت های دراز مدت نیز افت کند.

مهمترین پوزولان های مصنوعی مصرفی در ایران دوده سیلیسی و خاکستر بادی هستند.

دوده سیلیسی در سه کارخانه در ایران تولید می شود اما خاکستر بادی مصرفی از خارج وارد می گردد و بیشترین مصرف آنها در حاشیه خلیج فارس می باشد.

دوده سیلیسی عمدتا مربوط به غبار کارخانه های فرو آلیاژ یا فرو سیلیس که ذرات بسیار ریز تقریبا کروی شکل دارد و از نوع سیلیس آمورف (غیر بلوری) است.

در صورت پودر کردن سنگ های سیلیسی بصورت خیلی ریز و میکرونیزه میکروسیلیس حاصل نمی شود و فروش این مواد به عنوان میکروسیلیس یک نوع کلاهبرداری رایج تلقی می شود.

ذرات میکرو سیلیس در م.حدوده 50/0 تا 2/0 میکرون می باشد و سطح ویژه آن بین 13 تا 30 متر مربع در هر گرم می باشد (ریزی سیمان 3/0 متر مربع در هر گرم).

واکنش دوده سیلیسی با آهک خمیر سیمان سریع تر از سایر پوزولان های طبیعی و مصنوعی است بنابراین درگیری در بتن حاوی دوده سیلیسی عملا دیده نمی شود.

بتن حاوی دوده سیلیسی چسبنده تر چسبناک تر و آب انداختن و جدا شدگی کمتر می گردد.

امکان ترک خردگی ناشی از تبخیر در بتن میکروسیلیس دار بیشتر می شود اما تاثیر آن در دراز مدت روشن نیست.

نفوذ پذیری بتن میکروسیلیس کار کمتر می شود و مقاومت الکتریکی ویژه بتن بیشتر می گردد و یون کلرید کمتر نفوذ می کند.

دوام بتن میکروسیلیس دار در برابر برخی سولفات ها محل تامل و اختلاف است.

وجود میکروسیلیس مصرف آب بتن را به شدت بالا می برد.

امکان بکارگیری میکروسیلیس بدون فوق روان کننده امکان پذیر نیست.

مصرف میکروسیلیس در اختلاط بتن در بسیاری از موارد نتیجه مثبتی را ببار نمی آورد.

بهتر است دوغاب یا ژل میکروسیلیس را در ساخت بتن بکار برد.

بکارگیری 6تا 8 درصد دوده سیلیسی (جایگزین سیمان) در بتن توصیه می شود.

مصرف کمتر از 5 درصد دوده سیلیسی نتیجه مثبتی ببار نمی آورد و مصرف بیش از 10 درصد از نظر فنی و اقتصادی توصیه نمی گردد.

میکروسیلیس برای جلوگیری یا کنترل انبساط ناشی از واکنش قلیایی با سنگدانه های واکنش زا مفید است.

میکروسیلیسی که به خوبی در بتن پخش نشده و به صورت کلوخه در آید می تواند در اثر واکنش با قلیایی ها انبساط مخرب بوجود آورد.

میکروسیلیس کار پمپاژ را مشکل می کند و موجب سایش وسائل و تجهیزات می گردد.

برخی معتقدند که غبار میکروسیلیس در کارگاه می تواند بر سلامتی افراد تاثیر منفی گذارد.

قیمت هر کیلو میکرو سیلیس در ایران حدود 300 تومان می باشد (بدون هزینه بسته بندی و حمل)

خاکستر بادی، خاکستر سیلیسی آمورف کوره ز غال سنگ که کروی شکل به نظر می رسد و از دهانه دودکش کوره خارج می شود.

اندازه ذرات خاکستر بادی بین 10 تا 40 میکرون است که انئاع ریزتر نیز دارد.

سطح ویژه خاکستر بادی بین 4/0 تا 7/0 متر مربع در هر گرم است که ر انواع ریز ممکنست به شدت افزایش یابد.

در سایر کشورهایی که نیروگاه زغال سنگی دارند خاکستر بادی توجهی حاصل می گردد و در ساخت سیمان آمیخته و یا به صورت افزودنی بکار می ر ود.

مصرف خاکستر بادی موجب به کارگیری بتن کاهش مقاومت اولیه کاهش سرعت گرمازایی کاهش نفوذ پذیری و افزایش دوام در محیط های سولفاتی و حاوی کلرید می گردد و انبساط مخرب مربوط به واکنش سنگ.دانه و قلیایی ها را کنترل می کند و مقاومت دراز را بالا می برد.

مصرف 15 تا 25 درصد خاکستر بادی جایگزین سیمان در بتن حاشیه خلیج فارس توصیه می شود اما مصرف بیشتر از 30 درصد می تواند کمکی به بالا بردن هر چه بیشتر کیفیت بتن نماید.

مصرف خاکستر بادی ممکن است به کاهش آب مصرفی بتن نیز منجر گردد.

پمپ کردن بتن حاوی خاکستر بادی بخوبی انجام می شود و سایش وسائل و تجهیزالت مشاهده نشده است.

قیمت هر کیلو خاکستر بادی معمولی در مبدا 30 تا 60 تومان و در حاشیه خلیج فارس 80 تا 120 تومان می باشد خاکستر بادی خیلی ریز کیلویی 100 تا 120 تومان در مبدا و جنوب ایران 200 تا 250 تومام می شود.

روباره ها (سرباره ها)

سرباره های اغلب کوره ای ذوب فلزات می تواند به عنوان ماده سیمانی جایگزین سیمان بکار رود.

معمول ترین سرباره مصرفی سرباره کوره بلند ذوب آهن است که در ایران تولید می شود.

در ایران از سرباره برای ساخت سیمان آمیخته سرباره ای استفاده می شود و کمتر به عنوان اقزودنی بکار می رود.

روباره ها به عوان ماده سیمانی در محیط قلیایی (آهک دار) مانند سیمان با آب ترکیب می شود و ماده پر کننده و چسباننده ایجاد می کند ولی آهک را مصرف نمی کند.

روباره ها بر خلاف پوزولان ها، ph و قلیائیت محیط را پایین نمی آورد به هر حال سرباره باید آمورف باشد و زود سرد شود.

بهتر است مصرف روباره ها به عنوان افزودنی جایگزین سیمان بیش تر از 25 وزن مواد چسباننده باشد و می توان بیش از 50 درصد نیز به کار رود.

ایجاد کندگیری در بتن کاهش جزیی مقاومت های اولیه و بهبود مقاومت های دراز مدت کاهش گرمازایی و سرعت گرمازایی کاهش نفوذ پذیری و افزایش مدوام در محیط های سولفاتی و کلریدی و کاهش انبساط مخرب مربوط به واکنش سنگدانه و قلیایی از جمله خواص سرباره در بتن است.

سرباره با ریزی 4/0 تا 7/0 متر مربع در هر گرم بکار می رود و اندازه ذرات آن تا حدود زیادی ریز تر از سیمان است.

در محیط خلیج فارس وجود سرباره ها در بتن مفید بوده است و خوردگی میلگردها را کم کرده است.

مصرف آب در بتن حاوی سرباره چندان دستخوش تغییر نمی گردد.

بکارگیری سرباره ها به همراه پوزولان ها نیز تاثیر مثبت را در این مناطق نشان داده است.

نقش مواد بازدارنده خوردگی میلگردها در بتن ها ی حاشیه خلیج فارس

Corrosoion Inhibitators, Anti-Corrosion Agents

در طول 30 سال اخیر سعی شده است از مواد افزودنی در بتن به عنوان بازدارنده خوردگی میلگردها استفاده شود.

مواد بازدارنده خوردگی به صورت های مختلف عمل می کند. انواع مهم آن بر دو قسم است. نوع آندی هچینین نوع آندی- کاتدی.

مواد آندی عمدتا به صورت نیتریت کلسیم است که در بسیاری از نقاط دنیا بکار گرفته شده است نشان داده اند که تاثیر مثبتی از خوردگی داشته اند.

تحقیقاتی که در محیط خلیج فارس انجام شده نشان داده است نیتریت کلسیم تاثیر چندان مثبتب نداشته است.

محلول نیتیرت کلسیم با چگالی 24/1 کیلوگرم در لیتر به میزان 10-15 کیلوگرم در متر مکعب بتن بکار می رود (3 تا 5/3 درصد وزن سیمان).

نیتریت کلسیم خاصیت زودگیری دارد و افت اسلامپ را بهخ شدت زیاد می کند و باید به این نکته توجه داشت.

ممکن است مصرف نیتریت کلسیم به همراه مواد پودری معدنی از خواص مثیت آن بکاهد.

مواد بازدارنده آندی - کاتدی در حدود 15 سال سال سابقه مصرف دارد و جدید تلقی می شود.

مواد بازدارنده آندی - کاتدی موجود در ایران بر پایه مشتقات آمین (استرآمین ها) می باشد.

هنوز از تاثیر دراز مدت این مواد اطلاع کافی در دست نیست و تحقیقات خاصی در ایران در این باره انجام نشده است.

برخی مواد بازدارنده خوردگی ممکن است نفوذپذیری را کاهش دهند اما سازوکار عملکرد آن ها بر پایه کاهش نفوذ پذیری استوار نیست و الکترو شیمیایی است.

نقش حفاظت سطحی در بتن حاشیه خلیج فارس

کیفیت سطحی بتن دوام به ویژه در مورد نفوذ یون کلرید و رطوبت و اکسیژن و در نتیجه خوردگی اهمیت زیادی دارد.

انواع حفاظت سطحی از دیدگاه های مختلف وجود دارد از یک دیدگاه می توان آن را به چهار نوع نقسیم کرد.

• اندود های سطحی renderings

• پوشش ها و درزگیرها coating and sealers

• پر کننده های منافذ pore blockers

• نفوذ گرها penetrants

انتخاب نوع حفاظت و پوشش سطح بتن به عوامل متعددی بستگی دارد که در زیر می آید.

• پایداری در برابر نفوذ آب دی اکسید کربن یون کلرید بخار آب و پرتو ماوراء بنفش

• پایداری در برابر عوامل شیمیایی سایش و اتصال به بتن

• سهولت اجرا، ظاهر مناسب و قابلیت پل زدن روی ترک ها

در موفقیت هر نوع حفاظت و پوشش عوامل زیر دخیل هستند.

• انتخاب صحیح نوع حفاظت با توجه شرایط محیطی حاکم و دوام ورد نظر

• شرایط بتن پایه (سن، رطوبت، دما و کیفیت سطح و کیفیت بتن)

• دقت در اجرا و شرایط لازم در اعمال هر نوع پوشش

• دما و رطوبت و شرایط هوا در هنگام اعمال پوشش

اندودهای سطحی به صورت یک لایه نسبتا ضخیم ملات سیمانی اعمال می شود و روی سطح بتن پایه معمولا به کمک ماله مناسب کشیده می شود. ملات سیمانی ممکن است فاقد مواد پلیمری باشد اما در اکثر موارد با یک ماده پلیمری (لاتکس) اصلاح می گردد.

وجود مواد پلیمری در اندود های سیمانی برای اتصال بهتر به بتن پایه و هم چنین کاهش نفوذ پذیری آن می باشد.

سطح زیرین برای اندود کاری باید تمیز و زبر و اشباع گردد و سپس اندود اصلی اجرا شود. به هر حال این نوع حفاظت افزایش ضخامت پوشش هم به حساب می آید. اتصال و پیوستگی اندود با سطح زیرین با آزمایش pull-off قابل کنترل است و مقدار مجاز آن را مشخصات فنی مشخص می کند.

پوشش ها و درزگیرها شامل موادی برای پر کردن حفرات سطحی و نفوذ در آن ها و آماده سازی سطح کار می باشد و سپس پوشش نازک سطحی اعمال می گردد.

سطح کار باید تمیز و عاری از چربی باشد در اکثر موارد بتن پایه به صورت خشک بوده یا رطوبت آن از حد معینی کمتر باشد.

شرایط محیطی مناسب یعنی زطوبت کمتر از 90 درصد و دمای 10 تا 30 درجه سانتیگراد است.

لایه پوشش اصلی دو یا چند دست اعمال می شود و ممکن است نفوذ کمی هم داشته باشد.

ضخامت پوشش اصلی همانند یک رنگ عمل می کند و جلوی نفوذ را می گیرد (Barriers) اکثر اوقات این مواد عمدتا از چسب ها تهیه می شود.

انواع معروف پوشش های سطحی عبارتند از

• اپوکسی ها (محلول در آب یا غیر محلول در آب)

• پلی استرها

• اکریلیک ها

• پلی اورتان ها

• بوتادین ها

قیر و قطران

اپوکسی ها به صورت تک جزئی و دو جزئی هستند. چسبندگب خوبی با بتن دارند مقاومت سایشی خوبی با بتن دارند و نفوذ را مهار می کنند. اختلاف ضریب انبساط با بتن و پایایی کم در برابر نو ماوراء بنفش خورشید از جمله مشکلات آن ها است. سطح زیر کار به خوبی تمیز و خشک شده باشد و گرد و خاک نداشته باشد.

مواد اکریلیکی به صورت لاتکس به همراه رنگدانه ها بکار می روند و در مقابل نفوذ مواد پایداری خوبی را دارند (به ویژه دی اکسید کربن)

پلی استرها غالبا پیوستگی خوبی دارند و در برابر اسیدها پایداری بیشتری از خود نشان می دهند.

پلی ورتان معمولان ه صورت دو جزئی دو جزئی هستند. در برابر اسیدها و سایش بهتر از اپوکسی ها می باشند اما در برابر محیط قلیایی ضعیف تر از اپوکسی ها هستند بنابراین باید بین این پوشش و بتن یک پوشش مقاومت در برابر قلیایی ضعیف تر از اپوکسی ها هستند بنابراین بین این پوشش و بتن یک پوشش مقاومت در برابر قلیایی ها اعمال گردد. پایانی آن ها در برابر ماوراء بنفش کم است و به خوبی به سطح بتن نمی چسبد و به واسطه نیاز دارد.

قیرهای نفتی و قطران زغال سنگ از پست ترین پوشش ها هستند. در برابر نور ماوراء بنفش و تابش آفتاب پایانی ندارند و ترک می خورند و اجازه نشت می دهند. قطران در برابر نفوذ آب بهتر از قیر عمل می کند. این مواد ظاهر نامناسبی دارند و در زیر سطح زمین استفاده می شود.

پرکننده های منافذ، موادی است که بر سطح بتن اعمال می شود و به داخل منافذ و حفرات ریز بتن و خمیر سیمان نفوذ می کند و آن را پر می نماید و یا در این مرحله با اجزاء خمیر سیمان (مانند آهک) واکنش می دهد و ماده غیر محلول و چسبنده و پر کننده تولید می کند. این مواد در یک یا دو دست اعمال می شود و لازم نیست سطح بتن خشک شود و شاید مرطوب بودن آن ارجح باشد. موادی همچون سیلیکات سدیم یا سیلیکو فلوریت به صورت یک شیره محلول در آب گرم به سطح پاشیده یا مالیده می شود. به هر حال سطح باید تمیز و عاری از چربی و گرد و خاک باشد.

نفوذ گرها موادی هستند که به صورت مایع یا لزجت کم به سطح بتن پاشیده یا مالیده می شوند و به درون منافذ و حفرات ریز نفوذ می نمایند اما آن را پر نمی کنند بلکه با تعویض جهت کشش سطحی حفرات موئینه رطوبت می نمایند اما آن را پر نمی کنند بلکه با تعویض با تعویض جهت کشش سطحی حفرات موئینه رطوبت را از درون به بیرون رانده و رطوبت و گازهای زیان آور نمی تواند به درون راه یابد (مانند شیر یک طرفه) این مواد را مواد قابل تنفس (BREATHABLE) می نامند از معروفغ این مواد سیلان ها و سیلوکسان ها هستند.

نفوذ گرها برای مقابله مداوم در برابر آب چندان مناسب نیستند بنابراین این بهتر است آنها را بر روی سطوحی اعمال کرد که مرتبا در برابر آب قرار نداشته باشند اما اگر گهگاه رویارو با بارندگی یا پاشش آب یا نم باشد مشکلی ندارد.

مواد سیلان و سیلوکسان معمولا به صورت آستر و با رویه اکریلیک یا رویه پلی اورتان عملکرد بسیار مناسبی را در نفوذ یون کلرید نشان داده است.

در صورتی که بتن پایه دارای نسبت آب به سیمان زیاد باشد تجربیات نشان داده است که پوشش نفوذ گرها و سایر حفاظت ها تاثیر کمتری را از خود به جا می گذارند.

مطلب:دکتر تدین
سایر مقالات
ساختمان های بتن آرمه با شیوه ی قالب های تونلی
ساختمان های بتن آرمه با شیوه ی قالب های تونلی
از آن جا که اجرای قالب ‌بندی سقف و دیوار به صورت سلولی و هم زمان انجام می ‌شود به نام تونلی مرسوم است. در سیستم اجرای تونلی، دیوار ها و سقف ‌های بتون مسلح به صورت هم ‌زمان آرماتور بندی، قالب‌بندی و بتن‌ ریزی می‌ شوند. این روش، ضمن افزایش سرعت و کیفیت اجرا و عملکرد سازه‌ای و رفتار لرزه ‌ای مجموعه سازه را به لحاظ یکپارچگی اعضا و اتصالات آن‌ ها به نحو چشمگیری بهبود می‌ بخشد.
ادامه مطلب
شناسنامه ای از بتن، بتن ریزی و افزودنی های بتن با نگاهی ساده
شناسنامه ای از بتن، بتن ریزی و افزودنی های بتن با نگاهی ساده
بتن اساسا از دو قسمت دانه های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب می باشد.

- در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند.
ادامه مطلب
خاکستر بادی
خاکستر بادی
 خاکستر بادی (fly ash) پسماندی از گاز های خروجی حاصل از سوخت در کوره های زغال سنگ یا سیلت غیر پلاستیک و نیروگاه های برقی حرارتی با سوخت زغال است. غبار و گاز های متصاعد شده از سوخت توسط فیلتر های کیسه ای و یا ته نشین کننده های الکترواستاتیکی مخصوص مهار می شوند.
ادامه مطلب
افزودنی های بتن و فوق روان کننده بتن
افزودنی های بتن و فوق روان کننده بتن
 از اواخر دهه هفتاد میلادی استفاده از نسل جدیدی از افزودنی های شیمیایی در بخش های مختلفی از صنعت بتن به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این افزودنی ها برای افزایش زیاد اسلامپ  به تو بدون نیاز به افزایش آب و یا برای کاهش قابل ملاحظه آب اختلاط بدون از دست رفتن اسلامپ استفاده می شود.
ادامه مطلب