هاردنر بتن چیست؟ انواع سخت‌کننده بتن، مزایا و کاربردها

به طور کلی بتن ماده‌ای است که پس از خشک شدن بسیار سخت می‌شود؛ اما گاهی این اتفاق آن گونه که باید، نمی‌افتد یا از این ماده در جایی استفاده می‌شود که ممکن است مدام در معرض اتفاقات سخت و آسیب‌زننده قرار بگیرد. در چنین شرایطی از سخت کننده سطح بتن که به آن هاردنر گفته می‌شود، استفاده می‌گردد. این گونه میزان مقاومت بتن به شکل قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی هاردنر بتن، مزایا و کاربردهای آن بپردازیم. با ادامه این مطلب ما را همراهی کنید.

هاردنر بتن چیست؟

هاردنر یا سخت کننده بتن ماده‌ای شیمیایی است که برای افزایش سختی و دوام سطوح بتنی به کار می‌رود. این ماده با نفوذ به بتن و واکنش با اجزای آن، مقاومت در برابر سایش را ارتقا می‌بخشد. در نتیجه، استحکام و طول عمر بتن افزایش پیدا می‌کند.

این ماده معمولاً از موادی مانند سیمان، شن، ماسه و اجزای سخت‌کننده مانند کوارتز یا سنگ‌دانه فلزی به شکل خشک یا سیلیکات‌های مایع مانند سدیم یا لیتیوم سیلیکات تشکیل شده‌ است. این مواد منافذ داخلی بتن را پر می‌کنند و به همین دلیل، سطح بتن متراکم‌تر و نفوذناپذیرتر می‌گردد. در نتیجه مقاومت آن را در برابر سایش و خوردگی افزایش می‌دهند. این گونه کف‌پوش‌های بتنی عمر طولانی‌تری خواهند داشت و دیرتر خراب می‌شوند.

عواملی که نشان می دهد یک سطح بتنی نیاز به هاردنر دارد، چیست؟

به طور کلی می‌توانید از سخت کننده بتن برای تمامی سطوح بتنی استفاده کنید. با این حال، برخی از بتن‌ها بیشتر به این ماده نیاز دارند. علائم متعددی وجود دارد که به شما نشان می‌دهد که بتن نیاز به هاردنر دارد. نقص‌های ایجاد شده می‌توانند ناشی از مواد بی‌کیفیت، اعمال نادرست بتن، مخلوط کردن اشتباه و… باشند. این نشانه‌ها عبارت‌اند از:

خاک دادن یا گچی شدن

با بروز این مشکل، سطح بتن به طور قابل توجهی با پودر ریز پوشیده می شود، این پودر نشانه تجزیه شدن آن است و زمانی رخ می‌دهد که در حین ماله‌کشی مقداری آب اضافه به بتن وارد می‌شود. در نتیجه، مقاومت بتن در برابر سایش کاهش می‌یابد. این گرده‌ها می‌توانند در اثر هوازدگی و نگهداری نامناسب یا وجود آب بیش از حد در مخلوط بتن نیز ایجاد شوند. این نوع بتن به راحتی با میخ خراشیده می‌شود. کنده می‌شود یا در رفت و آمد زیاد پودر می‌گردد.

پوسته‌پوسته شدن سطح بتن

این مشکل زمانی رخ می‌دهد که سطح بتن به دلیل واکنش‌های شیمیایی، هوازدگی طبیعی یا سن بالا پوسته‌پوسته و جدا می‌شود. این مسئله نشانه ضعف شدیدی در سازه است. در این حالت آب به منافذ بتن نفوذ می‌کند و پس از انجماد، منبسط می‌شود. این امر موجب رشد ترک‌ بتن و خرد شدن آن می‌گردد.

ترک‌خوردگی بتن

ترک‌ها می‌توانند بزرگ یا کوچک باشندکه به دلایل مختلفی ایجاد می‌شوند. انقباض آب داخل بتن در هنگام خشک شدن، تجمع رطوبت، تورم ناشی از یخ‌زدگی اختلاط نامناسب، تغییرات رطوبت یا محتوای بالای آب در بتن از جمله دلایل بروز این مشکل هستند.

کاهش مقاومت سایشی بتن

اگر سطح بتن به راحتی در اثر مالش، غلتیدن، لغزش یا ضربه آسیب ببیند، ممکن است مقاومت سایشی کافی نباشد. این امر به ویژه در محیط‌های صنعتی، انبارها و مناطق پر رفت و آمد مشکل‌ساز است.

تخلخل و نفوذپذیری

نشانه دیگر نفوذپذیری بالای بتن است. بتنی که به درستی عمل‌آوری نشود، متخلخل است و مستعد نفوذ رطوبت می باشد. اگر بتن به راحتی مایعات را جذب کند، زود هم خراب می‌شود. در این حالت هاردنر بتن می‌تواند بسیار کمک‌کننده باشد و منافذ را ببندد.

در صورتی که قصد دارید سطح بتن خود را مقاوم‌تر، متراکم‌تر و در برابر نفوذ آب و مواد شیمیایی محافظت‌شده‌تر کنید، استفاده از چسب بتن N50 گزینه‌ای ایده‌آل است. چسب N50 نه‌تنها خاصیت چسبندگی و مقاومت مکانیکی بتن را افزایش می‌دهد، بلکه در ترکیب با هاردنر بتن، عملکردی دوچندان برای جلوگیری از سایش، ترک و نفوذ رطوبت ایجاد می‌کند.

مزایای استفاده از هاردنر بتن

به دلایل مختلفی توصیه می‌کنیم از سخت کننده بتن استفاده کنید. از آنجایی که این ماده مزایای زیادی دارد، می‌تواند موجب افزایش طول عمر سطوح بتنی گردد. در ادامه به مزایای استفاده از سخت کننده سطح بتن اشاره می‌کنیم.

• افزایش استحکام و دوام بتن به دلیل نفوذ به عمق و پر کردن منافذ با موادی مثل کریستال‌های هیدرات سیلیکات کلسیم (CSH)
• افزایش مقاومت در برابر سایش و فرسایش به ویژه در محیط‌های پر رفت آمد مثل محیط‌های صنعتی و انبارها

نکته: برخی از سخت‌کننده‌ها می‌توانند مقاومت در برابر سایش را تا 32٪ یا حتی 2.5 برابر افزایش دهند.

• کاهش تولید گرد و غبار
• افزایش مقاومت بتن در برابر مواد شیمیایی، روغن‌ها و سایر مواد مضر و خورنده
• کاهش هزینه‌ها در درازمدت
• ارتقای زیبایی کار به دلیل ایجاد سطحی صیقلی و براق
• کنترل رطوبت و میزان نفوذپذیری
• نگهداری راحت‌تر

انواع هاردنر بتن

سخت کننده بتن در انواع مختلفی تولید می‌شود: هاردنر بتن مایع و هاردنر بتن پودری یا خشک. هر کدام از این مدل‌ها دارای ویژگی‌ها، کاربردها و مزایای خاص خود هستند. در ادامه انواع هاردنر بتن را معرفی می‌کنیم.

هاردنر بتن مایع

سخت ‌کننده بتن مایع، ماده‌ای شیمیایی، شفاف و بی‌رنگ است که به سطح بتن نفوذ کرده و با اجزای آن واکنش می‌دهد تا سختی و چگالی آن را افزایش دهد. این ماده معمولاً محلول بر پایه آب است و ظاهر یا رنگ طبیعی بتن را تغییر نمی‌دهد.

سخت‌کننده‌های مایع معمولاً حاوی سیلیکات‌هایی مانند سدیم، پتاسیم، لیتیوم یا سیلیس کلوئیدی هستند. سیلیکات‌های منیزیم، پتاسیم و سدیم با هیدروکسید کلسیم در بتن واکنش می‌دهند تا کریستال‌های هیدرات سیلیکات کلسیم (CSH) را تشکیل دهند که عامل اصلی اتصال در بتن هستند. ​این فرایند منافذ را پر می‌کند و بتن را متراکم‌تر، نفوذناپذیرتر و در برابر سایش، خوردگی و آسیب‌های شیمیایی مقاوم‌تر می‌کند.

از این نوع سخت کننده بتن می‌توان در کف‌پوش‌های صنعتی و تجاری، انبارها، سیلوهای ذخیره‌سازی، کارخانه‌های فاضلاب، تأسیسات فرآوری مواد شیمیایی، پالایشگاه‌ها و مناطقی با ترافیک سنگین عابر پیاده مانند مراکز شهری، ورزشگاه‌ها، بیمارستان‌ها، فرودگاه‌ها و موزه‌ها استفاده کرد.

مزایای هاردنر بتن مایع

از مزایای این نوع سخت کننده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سختی و چگالی بهبود یافته (اغلب منجر به افزایش سختی تا ۳۲٪ در عرض ۳۰ دقیقه پس از استفاده می‌شود)
• افزایش مقاومت در برابر سایش و فرسودگی و محافظت از بتن در برابر آسیب ناشی از ماشین‌آلات سنگین و ترافیک مداوم
• کاهش هزینه‌های نگهداری
• کاهش میزان گرد و غبار
• افزایش طول عمر بتن
• افزایش مقاومت شیمیایی بتن
• عدم محدود کردن قابلیت تنفس بتن
• سهولت در استفاده و اجرا با اسپری، تی یا برس

نحوه استفاده از هاردنر مایع

برای استفاده از این نوع هاردنر، ابتدا سطح بتن را کاملاً تمیز کنید. تمام مواد چسبنده، آلودگی، رنگ‌ها، پوشش‌ها و لکه‌های روغن را پاک کنید.

سپس ابزار کار را انتخاب کنید. مثلاً با کمک اسپری مخصوص، هاردنر را پخش کنید. این کار را با فشار کم و به صورت یکنواخت انجام دهید. کل سطح مدنظر خود را بپوشانید. می‌توانید با جارو یا اسکرابر مکانیکی مواد را روی کل سطح پخش کنید. نکته مهم در این مرحله این است که سرعت خوبی داشته باشید و نگذارید که مواد در یک نقطه جمع شود.

سپس اجازه دهید تا مواد کاملاً خشک شوند. معمولاً 2 تا 4 ساعت زمان لازم است. برای اطمینان کامل، توصیه میکنیم 4 ساعت (یا حتی 12 ساعت) صبر کنید. برخی از برندها در زیر یک ساعت خشک می‌شوند.

اختیاری و با توجه به نوع هاردنر مایع: پس از خشک شدن می‌توانید سطح را با آب بشویید. این کار برای از بین بردن مواد اضافه و جلوگیری از ایجاد لکه انجام می‌شود و برای همه برندها اجباری نیست.

نکته: اگر دمای بتن کمتر از ۳۵ درجه فارنهایت (۲ درجه سانتیگراد) یا بالاتر از ۱۳۵ درجه فارنهایت (۵۷ درجه سانتیگراد) است، توصیه می‌گردد تا از این محصول استفاده نکنید.

نکته: برای براق کردن سطح بتن پس از استفاده از سخت‌کننده می‌توان از صیقل استفاده کرد.

هاردنر بتن پودری یا خشک

این نوع سخت کننده به شکل پودر عرضه می‌شود. این ماده از سیمان، ماسه و اجزای سخت‌کننده مانند کوارتز یا سنگ‌دانه فلزی ساخته می‌شود. افزودنی‌های مخصوصی مثل چسب سیمانی نیز به آن اضافه می‌گردد. امکان اضافه کردن رنگ‌دانه برای تغییر رنگ بتن نیز وجود دارد.

پودر خشک آب آزاد درون بتن تازه را جذب می‌کند و موجب تشکیل یک لایه متراکم و مقاوم در برابر سایش می‌شود. این ماده به صورت یکپارچه با بتن پایه ادغام می‌شود و میزان نفوذپذیری بتن کاهش می‌یابد. سخت کننده پودری معمولاً خاکستری‌رنگ است و می‌توان آن را با رنگ‌دانه‌های سفید، زرد و… ترکیب کرد تا پرداخت نهایی، زیبایی مدنظر را داشته باشد.

از این هاردنر نیز می‌توان برای کف‌های بتنی صنعتی در انبارها و کارخانه‌هایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر سایش و… دارند، استفاده کرد. همچنین این پودر برای ایجاد لایه محافظ در مناطق پر رفت و آمد نیز کاربرد دارد. برای بتن‌های تزیینی نیز می‌توان از آن استفاده کرد.

مزایای هاردنر بتن پودری

سخت کننده بتن خشک مزایای زیادی دارد از جمله:

• ارتقای دوام و مقاومت در برابر سایش
• کاهش میزان خوردگی و پودر شدن سطح بتن
• صرفه‌جویی در هزینه‌ها در درازمدت
• تنوع در ظاهر و رنگ
• سهولت اجرا و امکان استفاده از پودر هاردنر ۸ تا ۱۲ ساعت پس از بتن‌ریزی

نحوه استفاده از هاردنر بتن پودری

این هاردنر معمولا وقتی به کار می رود که بتن تازه شروع به گیرش کرده و سطح آن هنوز ممرطوب است؛ معمولاً پس از تبخیر آب ملات، اعمال می‌شود. همچنین بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا بتواند ابزارهای ماله‌کشی را تحمل کند. پس از بررسی رطوبت سطح، باید مطمئن شوید که همه جا صاف و هموار است.

مواد پودری را به طور یکنواخت، چه به صورت دستی و چه به صورت مکانیکی، پخش کنید. معمولاً پودر هاردنر در دو مرحله اعمال می‌شود، ابتدا حدود ۲/۳ آن اعمال می‌گردد و سپس ۱/۳ باقی‌مانده، قبل از پرداخت نهایی اعمال می‌شود. بین دو مرحله حدود 10 دقیقه صبر کنید.

می‌توانید از ماله چوبی یا رزینی برای پخش کردن پودر استفاده کنید. در این مرحله از هیچ گونه آبی استفاده نکنید. پودر باید کاملاً خشک باشد.

در نهایت، 24 ساعت صبر کنید تا مواد خشک شود. توصیه می‌کنیم برای اطمینان 3 تا 7 روز به هاردنر فرصت دهید. سپس به راحتی می‌توانید از آن محیط استفاده کنید.

نکته 1: میزان مصرف معمول از ۳ کیلوگرم بر متر مربع برای تردد عابر پیاده تا ۵-۷ کیلوگرم بر متر مربع برای تردد سنگین لیفتراک متغیر است.

نکته 2: ضخامت نهایی یک لایه هاردنر پودری باید ۲ تا ۳ میلی‌متر باشد.

نکته 3: در زمان استفاده از این پودر از ماسک، عینک محافظ و دستکش استفاده کنید.

تفاوت هاردنر مایع با هاردنر بتن خشک

در جدول زیر می‌توانید تفاوت هاردنر بتن خشک و هاردنر بتن مایع را مشاهده کنید:

در زمان خرید هاردنر بتن به چه نکاتی باید توجه کنیم؟

از آنجایی که هاردنر انواع مختلفی دارد، بهتر است پیش از خرید به نکاتی که در ادامه می‌آوریم توجه کنید تا بتوانید بهترین سخت کننده بتن را خریداری کنید:

• تازه یا قدیمی بودن بتن: معمولاً از سخت کننده پودری برای بتن تازه استفاده می‌شود.
• داخلی یا بیرونی بودن بتن: معمولاً از هاردنر مایع برای پروژه‌های داخلی استفاده می‌شود.
• نیازهای زیبایی‌شناختی: همان طور که اشاره کردیم امکان رنگ‌آمیزی با هاردنر پودری وجود دارد.
• کیفیت هاردنر: بهتر است هاردنر را از یک برند معتبر خریداری کنید تا بتوانید بهترین نتیجه را دریافت کنید.
• بودجه: نوع هاردنر را با توجه به بودجه خود انتخاب کنید. معمولاً هاردنر مایع گران‌تر از هاردنر پودری است.

سخن نهایی

در این مقاله به بررسی هاردنر بتن، انواع، مزایا و کاربردهای آن پرداختیم. همان طور که مطالعه کردید، به طور کلی 2 نوع سخت کننده بتن در بازار وجود دارد:  مایع و پودری. هر کدام از این دو مدل کاربردهای خاص خود را دارند. با این حال شیوه استفاده از آن‌ها تقریباً مشابه است. برای این که بتوانید بهترین نوع هاردنر بتن را خریداری کنید، پیشنهاد می‌کنیم موارد ذکر شده در مقاله را در نظر داشته باشید و به پرداخت نهایی که برای پروژه نیاز دارید، توجه کنید.

منابع

https://www.sika.com/en/knowledge-hub/dry-shake-hardeners-for-concrete-floors.html

https://www.fabersurfacecare.com/it/en/concrete-hardener.html

https://specchem.com/resources/understanding-liquid-hardeners-applied-to-concrete-a-practical-   guide/#:~:text=Concrete%20liquid%20hardeners%20or%20concrete,slab’s%20porosity%2C%20durability%20and%20strength.