سیمان با افزودنی یا بدون افزودنی؟
سیمان با افزودنی یا بدون افزودنی: کدام بهتر است؟
تعجب خواهید کرد، اما امروز این سوال اصلا مطرح نمی شود. همه چیز به موقعیت خاص و هدف اعلام شده بستگی دارد. دامنه سیمان گسترده است و هر سال در حال افزایش است. کارشناسان علمی و استاندارد گزاره “سیمان بدون افزودنی بهترین است” را کلیشه ای می نامند و خواستار تغییر سریع آن هستند.
دو استدلال قانع کننده برای انتخاب سیمان با افزودنی
-
دقت و ظرافت نهایی کار
چرا تولید کنندگان برجسته انواع مختلفی از افزودنی های معدنی را به سیمان اضافه می کنند؟ نه به خاطر صرفه جویی، بلکه برای دادن ویژگی های عملیاتی و تزئینی لازم که در موارد مختلف مورد نیاز است. این یا آن افزودنی مانند یک چاشنی باارزش است: مخلوط بتن را می توان قوی تر یا انعطاف پذیرتر کرد، مقاومت آن در برابر رطوبت، تغییرات دما و اثرات مخرب نمک ها را افزایش داد. برای یک سازنده غیرحرفه ای لازم نیست همه انواع سیمان های دارای مواد افزودنی را بشناسد، فقط باید بدانید که همه آنها با کیفیت هستند، برای یک کار خاص، کار می کنند و مزایای خاص خود را نسبت به “سیمان فروشی” همکار خود دارند. کارگران فرض کنید برخی سریعتر سخت می شوند، برخی دیگر عملا جمع نمی شوند، برخی دیگر می توانند بدون رنگ آمیزی و روکش اضافی استفاده شوند، برخی دیگر مقاومت در برابر رطوبت را افزایش داده اند، برخی دیگر برای بتن ریزی در زمستان مناسب هستند و غیره. شما می توانید این جنبه ها را در زمان خرید از فروشنده روشن کنید.
تولیدکنندگان از این ایده که سیمان های دارای مواد افزودنی در مقایسه با سیمان های بدون مواد افزودنی دوام کمتری دارند، حمایت نمی کنند. برعکس، می گویند از طریق مکمل معدنی مناسب می توان قدرت را افزایش داد! نمونه بارز استفاده از سیمان با افزودنی این است: بتن سنگین مبتنی بر سیمان با افزودنی ها، دیواره های کشتی – سکوی تحقیقاتی قطب شمال “قطب شمال” ریخته شد. جهان در حال حاضر در تلاش است تا تقریباً در تمام زمینه های ساختمانی از سیمان با افزودنی استفاده کند.
-
سازگارتر با محیط زیست
با توجه به روندهای زیست محیطی جهانی، زمانی که موضوع محدود کردن انتشار CO2 یک موضوع مبرم است، سیمان با افزودنی ها یک گزینه امیدوارکننده است. علاوه بر این، می تواند سریع ترین اثر ممکن را ارائه دهد. به عنوان مثال، سیمان. به منظور کاهش مقدار کلینکر در سیمان جزء اصلی آن است. زیرا در طی فرآیند پخت است که دی اکسید کربن تشکیل می شود.
انتشار گازهای گلخانه ای در جو، را می توان دقیقاً از طریق معرفی مواد افزودنی کاهش داد. علاوه بر این، بدون به خطر انداختن کیفیت مصالح ساختمانی، سیمان با افزودنی ارزان تر است. به عنوان مثال، در آلمان بیش از 9 سال سهم سیمان افزودنی در بازار داخلی تقریبا دو برابر شده است. آلمانی ها در زمینه کیفیت بسیار دقیق هستند، آنها چیزهای بد را نمی خرند یا توصیه نمی کنند. کل اتحادیه اروپا در همان جهت حرکت می کند، جایی که هم کاشی ها و هم حاشیه جاده ها مدت هاست که از سیمان با افزودن سرباره، سنگ آهک و غیره ساخته شده اند، کشورهایی هستند که سیمان “کلاسیک” اصلاً در آنها استفاده نمی شود.
افزودنی های سیمان چیست؟
افزودنی بتن به اجزای بتن اطلاق می شود که درست قبل از فرآیند اختلاط برای بهبود کیفیت، مدیریت پذیری، شتاب و یا به تاخیر انداختن زمان گیرش بتن اضافه می شود. استفاده موفقیت آمیز از مواد افزودنی به ترکیب مواد و بتن بستگی دارد. بیشتر افزودنی ها به صورت مایع آماده برای استفاده در دسترس هستند و در کارخانه یا محل ساخت و ساز اضافه می شوند. برخی از افزودنی ها مانند رنگدانه ها، گسترش دهنده ها و عوامل پمپاژ در مقادیر بسیار کم استفاده می شوند.
انواع افزودنی های سیمان
1. افزودنی های کاهش دهنده آب
از افزودنی های کاهنده آب برای کارآمدتر کردن بتن، ملات یا دوغاب بدون نیاز به اضافه کردن آب بیشتر استفاده می شود. سه نوع افزودنی بتن کاهنده آب وجود دارد: فوق روان کننده ها، نرم کننده های متوسط و روان کننده ها که نیاز آب را به ترتیب 30، 15 و 10 درصد کاهش می دهند.
2. مواد افزودنی کند کننده
مواد افزودنی که سرعت اولیه هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازند و زمان گیرش آن را طولانی می کنند به عنوان کند کننده شناخته می شوند. گچ و سولفات کلسیم رایج ترین مواد افزودنی کندگیر هستند. سایر موادی که به عنوان کندکننده استفاده می شوند نشاسته، مشتقات سلولز، شکر معمولی و نمک های اسیدی هستند.
3. مواد افزودنی تسریع کننده
افزودنی‌های تسریع‌کننده زمان گیرش اولیه بتن را تسریع می‌کنند و در نتیجه مقاومت آن را در مراحل اولیه افزایش می‌دهند. شتاب دهنده های رایج مورد استفاده عبارتند از دود سیلیس، کلرید کلسیم و سیلیکاژل ریز تقسیم شده.
4. افزودنی بتن حباب هوا
از افزودنی های شیمیایی حباب کننده هوا برای افزایش دوام بتن در هنگام انجماد، آبگیری و ذوب استفاده می شود. هنگامی که از آنها استفاده می شود، حباب های هوا ایجاد می کنند که ویژگی های بتن را بهبود می بخشد.
5. افزودنی های نگهدارنده هوا
برای خلاص شدن از شر هوای اضافی حفره های بتن، از افزودنی های هواگیری استفاده می شود. زمانی که هوا در بتن به دلیل نشت گاز از سنگدانه ها بیش از حد کافی باشد، مفید هستند. تری بوتیل فسفات، سیلیکون ها، الکل های نامحلول در آب برخی از رایج ترین افزودنی های هوا هستند.
چرا از افزودنی ها استفاده می شود؟
علاوه بر سیمان، ماسه و آب، هر ماده دیگری که به بتن اضافه شود، افزودنی است. حتی اگر همیشه مورد نیاز نیستند، می توانند تحت شرایط خاص به عنوان نیروهای کمکی عمل کنند.
دلیل اصلی استفاده از افزودنی بتن کاهش هزینه ساخت بتن، افزایش بهره وری، بهبود عملکرد بتن سخت شده، اطمینان از کیفیت بتن در فرآیندهای اختلاط، حمل و نقل، ریختن و عمل آوری و غلبه بر شرایط اضطراری ساخت و ساز است.
همچنین از مواد افزودنی برای تسریع یا تاخیر در زمان گیرش بتن و کاهش تقاضای آب، جمع شدگی و خونریزی آن استفاده می شود. هنگام انتخاب یک افزودنی، مهم است که نتیجه مورد انتظار و نحوه ارتباط آن با شرایط سایت را در نظر بگیرید. در صورتی که مدیران پروژه در مرحله ساخت و ساز با مشکل مواجه شوند، می توان از افزودنی ها به عنوان یک اقدام اضطراری برای حل چالش های اجرایی استفاده کرد.
همچنین می توان با به کارگیری علم مهندسی، اصلاح مواد تشکیل دهنده، بررسی نوع بتن و نسبت آب به سیمان، کارایی و مقاومت بتن را در شرایط طبیعی بهبود بخشید. اگر به دلیل شرایط خاص مانند یخبندان، درجه حرارت بالا، افزایش سایش یا قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نمک های یخ زدا یا سایر مواد شیمیایی غیرممکن باشد، افزودنی های بتن به بتن اضافه می شود.
واکنش شیمیایی بین سیمان و آب باعث تولید گرما و افزایش دمای بتن می شود. افزایش دما به کمیت و خواص سیمان و درجه خنک شدن انجام شده در طول تولید بتن بستگی دارد. در مرکز بلوک های بزرگ بتنی در پایه ها یا قایق ها، دما می تواند 13 درجه به ازای هر 100 کیلوگرم سیمان در هر متر مکعب بتن افزایش یابد. افزایش زیاد دما به دلیل استفاده از مخلوط های غنی در ریزش های زیاد می تواند منجر به اختلاف دما بین سطوح داخلی و خارجی بتن شود. این می تواند منجر به ترک حرارتی شود.
کاهش مقدار سیمان می تواند گرمای هیدراتاسیون را کاهش دهد و مشکلات مرتبط با آن را کاهش دهد. در صورت استفاده از نرم کننده، مصرف سیمان را می توان بدون تغییر در نسبت یا مقاومت سیمان آب تا حد زیادی کاهش داد.
نتیجه
در حال حاضر، افزودنی های شیمیایی جدید در حال توسعه است. کاهش نیاز به سیمان پرتلند تاثیر مثبتی بر محیط زیست دارد و می تواند آلودگی را کاهش دهد. برای ایجاد خود ترمیمی بتن، انواع مختلفی از مواد افزودنی در حال تحقیق است. ساخت و ساز ساختمان ها، جاده ها و سایر سازه ها در آینده منجر به افزایش تقاضا برای افزودنی های بتن خواهد شد.