مکمل بتن | اجزای تشکیل دهنده مکمل بتن

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح در صنعت ساخت و ساز به شمار می‌آید و دوام آن نقشی حیاتی در پایداری و طول عمر سازه‌ها ایفا می‌کند. یکی از دلایل اصلی آسیب‌پذیری بتن، ماهیت متخلخل آن است. به دلیل این تخلخل، مواد شیمیایی مخرب موجود در آب (مانند یون‌های کلرید) می‌توانند به بتن نفوذ کنند. این نفوذ، ساختار میکروسکوپی بتن را تحت تأثیر قرار داده و به کاهش دوام کلی آن منجر می‌شود. برای کاهش نفوذپذیری بتن و بهبود دوام آن از محصولاتی به نام مکمل‌ بتن استفاده می‌شود که خواص بتن را به شکل قابل توجهی بهبود می‌بخشند. در ادامه این مطلب به بررسی کامل این مواد می‌پردازیم.

مکمل بتن چیست ؟

مکمل بتن یک نوع افزودنی بتن است که در حین اختلاط به بتن اضافه می‌شود. این محصول معمولاً ترکیبی از چند افزودنی مختلف است که به طور همزمان چندین ویژگی بتن را بهبود می‌بخشد. این ویژگی‌ها می‌توانند شامل افزایش کارایی (بالا بردن اسلامپ)، کنترل زمان گیرش، افزایش دوام و تقویت مقاومت اولیه و نهایی باشند. این ماده علاوه بر تسریع مقاومت اولیه و افزایش کارایی بتن تازه به طولانی‌تر شدن زمان گیرش و تقویت ویژگی‌های بتن سخت‌شده نیز کمک می‌کند. همچنین با کاهش نفوذپذیری، جذب آب را از بین برده و از خوردگی جلوگیری می‌کند که در نهایت به کاهش هزینه‌های ساخت ‌و ساز منجر می‌شود.

اجزای تشکیل دهنده مکمل بتن

مکمل بتن یک ماده افزودنی مدرن و پیشرفته است که از ترکیب چند ماده شیمیایی مختلف به دست می‌آید. این ترکیب چندگانه به آن امکان می‌دهد تا به طور همزمان چندین ویژگی بتن را بهبود بخشد. مواد تشکیل ‌دهنده اصلی مکمل‌های بتن شامل موارد زیر هستند:

• فوق روان‌ کننده‌ها: این مواد، کارایی و روانی بتن را بدون نیاز به آب اضافی به شدت افزایش می‌دهند.
• میکروسیلیس: این ماده به عنوان یک پرکننده و واکنش‌ دهنده، حفره‌های میکروسکوپی بتن را پر می‌کند و باعث افزایش چشمگیر مقاومت، تراکم و نفوذناپذیری آن می‌شود.
• پلیمرهای آب ‌بند کننده و کریستال‌ ساز: این پلیمرها با ایجاد واکنش‌های شیمیایی، شبکه‌ای غیرقابل نفوذ در داخل بتن ایجاد می‌کنند که مانع جذب آب و عبور مایعات می‌شود.
• کاتالیزورها و فیلرهای پرکننده: این مواد به عنوان تسریع‌ کننده و پرکننده عمل کرده و به واکنش بهتر و کامل‌تر سایر اجزاء کمک می‌کنند.

روش استفاده از مکمل بتن

مکمل بتن در حین فرآیند اختلاط به بتن اضافه می‌شود تا بتواند به طور کامل با دیگر اجزای بتن (سیمان، شن، ماسه و آب) ترکیب شده و واکنش شیمیایی لازم را ایجاد کند. شما می‌توانید این محصول را به دو روش به مخلوط بتن اضافه کنید:

• روش اول: پس از مخلوط شدن تمام مصالح بتن (سیمان، شن، ماسه و آب) به طور کامل با هم
• روش دوم: مخلوط کردن مکمل بتن با کل آب مورد نیاز برای اختلاط بتن یا بخشی از آن و سپس افزودن تدریجی این محلول به مخلوط بتنی

ویژگی‌ها و مزایای استفاده از مکمل بتن

استفاده از مکمل بتن با مزایای قابل‌توجهی همراه است؛ از جمله:

• افزایش مقاومت فشاری و باربری
• کاهش نسبت آب به سیمان
• افزایش دوام و طول عمر سازه
• مقاومت در برابر یخ‌ زدگی و ذوب
• کاهش نفوذپذیری و جذب آب
• افزایش مقاومت در برابر حملات شیمیایی و کلراید
• افزایش روانی و کارایی بتن تازه
• سهولت در بتن ‌ریزی و پمپاژ
• صرفه‌جویی در زمان و نیروی کار
• کاهش هزینه‌های ساخت‌ و ساز
• کاهش هزینه‌های نگهداری بلندمدت
• کنترل زمان گیرش (زودگیر یا دیرگیر کردن)
• امکان بتن‌ریزی در هوای سرد یا گرم
• کاهش نیاز به مراقبت‌های پس از بتن‌ریزی (کیورینگ)
• کاهش احتمال مرجوعی بتن
• کاهش ترک‌ خوردگی بتن (به ویژه ترک‌های سطحی و مویی)
• تولید بتن‌های خاص مانند بتن خودتراکم (SCC)
• افزایش مقاومت کششی (در انواع الیافی)

کاربرد مکمل بتن

مکمل‌های بتن در طیف وسیعی از پروژه‌های ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ به عنوان مثال:

• ساخت بتن‌های مقاوم و نفوذناپذیر برای سازه‌های بلند و حساس (مانند ستون‌ها و فونداسیون‌ها)
• استفاده در سازه‌های هیدرولیکی مانند تصفیه‌ خانه‌ها، فاضلاب‌ها، استخرها، کانال‌ها، مخازن و اسکله‌ها
• کاربرد در مناطق و محیط‌ های مهاجم شیمیایی (مانند شوره زارها، مناطق شمالی و جنوبی) که سازه‌ها در معرض حمله اسیدها، سولفات‌ها و کلرایدها قرار دارند
• ساخت عرشه پل‌ها و تیرهای پیش ‌تنیده
• اجرای سازه‌هایی که پایین‌تر از سطح زمین قرار دارند؛ خصوصا در مناطق با سطح بالای آب زیرزمینی
• ساخت و حمل بتن در مسافت‌های طولانی و مناطق گرمسیر به دلیل قابلیت کنترل زمان گیرش
• تولید انواع قطعات بتنی پیش‌ ساخته از جمله سنگ مصنوعی
• استفاده در سازه‌هایی که در معرض واکنش سنگدانه قلیایی و کربناته شدن هستند

انواع مکمل بتن

انواع مکمل بتن با ترکیب‌های مختلف، نیازهای گوناگون پروژه‌های عمرانی را برآورده می‌سازند. انواع اصلی مکمل‌های بتن شامل موارد زیر هستند:

ژل میکروسیلیس: این محصول، رایج‌ترین و پرمصرف‌ترین نوع مکمل بتن است. ژل میکروسیلیس ترکیبی از پودر میکروسیلیس و فوق ‌روان‌کننده‌ها است و خواص بتن را به شکل چشمگیری ارتقا می‌دهد. استفاده از آن علاوه بر افزایش قابل توجه مقاومت فشاری و خمشی با پر کردن منافذ بسیار ریز بتن، آن را کاملاً نفوذناپذیر می‌کند. در نتیجه دوام بتن در برابر عوامل محیطی مخرب مانند مواد شیمیایی و رطوبت تا حد زیادی افزایش می‌یابد.

فوق ‌روان‌ کننده‌های نسل جدید: این مواد به تنهایی نیز جزء افزودنی‌های بتن محسوب می‌شوند؛ اما انواع پیشرفته و نسل جدید آنها به دلیل عملکرد چندگانه به عنوان مکمل بتن شناخته می‌شوند. آنها بدون نیاز به اضافه کردن آب، بتن را بسیار روان و کارآمد می‌سازند. این ویژگی باعث تولید بتن‌های مقاوم و خودتراکم شده و در تسهیل بتن ‌ریزی در سازه‌هایی با جزئیات پیچیده یا میلگرد گذاری فشرده نقش دارد.

مکمل‌های الیافی: این نوع مکمل بتن شامل الیاف مختلفی از جنس پلیمر، فلز یا شیشه است که به بتن افزوده می‌شود. این الیاف با پخش شدن در سراسر مخلوط بتن، مقاومت آن در برابر کشش را افزایش می‌دهند. این مکمل‌ها با جذب تنش‌های داخلی از ایجاد ترک‌های ریز سطحی جلوگیری می‌کنند و در سازه‌هایی مانند دال‌های بتنی، کف‌ سازی‌ها و تونل‌ها به کار می‌روند.

حرف آخر

انواع مکمل بتن، محصولات چند منظوره‌ای هستند که برای بهبود ویژگی‌های بتن در طول فرآیند اختلاط به آن اضافه می‌شوند. این افزودنی‌های بتن می‌توانند ویژگی‌های بتن را هم در زمان اجرا و هم پس از گیرش تغییر دهند و ابزاری قدرتمند برای حل طیف گسترده‌ای از چالش‌ها فراهم کنند.

منابع

https://www.unipaints.com/concrete-admixtures

https://www.ultratechcement.com/for-homebuilders/home-building-explained-single/descriptive-articles/a-guide-on-admixtures-in-concrete

https://www.newtonwaterproofing.co.uk/help-advice/what-are-concrete-additives-and-how-do-they-work/

https://clinicbeton.com/articles-concrete/what-is-a-concrete-supplement/