مواد افزودنی زودگیر کننده بتن

مواد افزودنی زودگیر کننده (Accelerating Admixtures) برای افزایش سرعت هیدراسیون (گیرش) و  سرعت کسب مقاومت بتن در هنگام گیرش در بتن استفاده می‌شوند. سرعت کسب مقاومت بتن با روش‌های دیگری نیز می‌تواند افزایش یابد: 1) استفاده از سیمان پرتلند نوع سوم یا سیمان HE (سیمان با مقاومت اولیه بالا High early strength cement). 2) پایین آوردن نسبت آب به سیمان با اضافه کردن 60 تا 120 کیلوگرم سیمان به ازای هر متر مربع بتن 3) استفاده از افزودنی‌های کاهنده‌ی آب 4) انجام عمل‌آوری در محیطی با دمای بالا. در استانداردها و آیین‌نامه‌ها از افزودنی‌های زودگیر کننده‌ی بتن با نام افزودنی نوع C یاد می‌شود.

کلسیم کلرید (CaCl2) ماده‌ای شیمیایی است که در اغلب افزودنی‌های بتن زودگیر کننده، خصوصاً برای بتن‌های بدون میلگرد و فولاد تقویت شده، موجود است. استفاده‌ی گسترده از این ماده‌ی شیمیایی به عنوان زودگیر کننده و شتاب‌دهنده‌ی سرعت گیرش بتن، باعث شده تا اطلاعات و تجارب بسیار زیادی درباره‌ی تاثیر این ماده‌ی شیمیایی بر بتن به دست بیاید. در کنار افزایش سرعت گیرش، این ماده‌ی شیمیایی باعث افزایش جمع شدگی، خوردگی فولاد تقویت شده و تغییر رنگ بتن (تیره شدن بتن) می‌شود.

کلسیم کلرید ماده‌ی شیمیایی ضد انجماد نیست. زمانی که از آن با مقادیر مناسب استفاده می‌شود، نقطه‌ی انجماد بتن را تنها چند درجه کاهش می‌دهد. تلاش برای کاهش نقطه انجماد بتن به وسیله اضافه کردن کلسیم کلرید اشتباه محض است. روش‌ها و مواد دیگری برای این کار موجود است که در بخش‌های دیگر به آن‌ها نیز اشاره می‌کنیم.

برای استفاده از کلسیم کلرید، باید این ماده را به صورت محلول به آب مورد استفاده در مخلوط بتن تازه اضافه کرد. اگر این ماده به صورت جداگانه به بتن تازه اضافه شود، تمام آن در مخلوط حل نشده و باعث به وجود آمدن نقاط سیاه رنگ در بتن سخت شده می‌شود.

مقدار کلسیم کلرید مورد استفاده در بتن نباید از حد مورد نیاز تجاوز کند. مطالعات نشان داده که در هیچ موردی، استفاده از کلسیم کلرید از مقدار 2 درصدِ حجم سیمان بیشتر نشده است. استفاده بیش از حد از کلسیم کلرید می‌تواند مشکلات عدیده‌ای در هنگام بتن‌ریزی ایجاد نماید و همچنین باعث آسیب دیدگی بتن شود. تسریع بیش از حد سخت شدن بتن، افزایش جمع شدگی، خوردگی فولاد تقویت شده و کاهش مقاومت بتن در آینده، از مشکلات و مواردی است که استفاده‌ی بیش از حد از ماده‌ی کلسیم کلرید در بتن ایجاد می‌نماید.

در بتن‌هایی که در آن‌ها از عمل‌آوری استیم (بخاری)، سیمان رنگی، میلگرد و فولاد استفاده می‌شود، بایستی از کلسیم کلرید به دقت استفاده کرد و به هشدارها نیز توجه نمود. در بتن‌های مورد استفاده در پارکینگ‌ها (گاراژ)، بتن‌های حاوی آلومینیوم، سنگدانه‌های دارای پتانسیل واکنش با کلسیم کلرید و بتن‌هایی که در محیط‌های با آب و هوای گرم استفاده می‌شود و همچنین پروژه‌هایی که در آن حجم استفاده از بتن بسیار بالاست، نبایستی از این ماده‌ی شیمیایی (کلسیم کلرید) استفاده کرد.

مواد غیر کلریدی دیگری نیز وجود دارند که می‌توانند به عنوان افزودنی زودگیر کننده به بتن استفاده شوند. از این مواد در مواردی استفاده می‌شود که به هیچ وجه نمی‌توان از کلسیم کلرید استفاده نمود. در بقیه موارد از همان کلسیم کلرید استفاده می‌شود؛ زیرا تاثیر مواد غیر کلریدی به اندازه‌ی کلسیم کلرید نیست.