۱. افزودنی‌های بتن

۱-۱. كليات

۱-۱-۱. تعریف کلی:

مواد افزودنی بتن، موادی هستند که به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده بتن چینی و برای اصلاح برخی خواص بتن کمی قبل از مخلوط کردن مواد سازنده بتن یا در زمان مخلوط کردن (داخل میکسر) به آن افزوده می‌شود (شکل‌های ۱ و ۲). بنا بر تعریف استاندارد شماره ۲۹۳۰ موسسه استاندارد ایران، مواد افزودنی بتن موادی هستند که علاوه بر آب، سیمان و سنگدانه به مقدار جزئی حداکثر پنج درصد وزن سیمان، در زمان اختلاط به بتن اضافه شده و موجب اصلاح برخی از خواص بتن تازه یا سخت شده می‌شود. افزودنی‌های بتن به ۲ دسته معدنی و شیمیایی تقسیم می‌شوند که نوع شیمیایی به ۵ گروه تفکیک می‌شود که عبارتند از حباب هوا ساز، دیرگیرکننده، زودگیرکننده، روان کننده (کاهنده آب بتن)، لاتکس‌های آب بند یا نم بند.

همچنین گروه دیگری از مواد افزودنی بتن نیز تحت عنوان افزودنی‌های معدنی یا پوزولان‌ها در پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که نقش تکمیلی در واکنش‌های سیمانی داشته و بیشتر با هدف بهبود دوام و افزایش عمر مفید سازه بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پوزولان‌ها بر حسب منابع تهیه آنها به دو گروه عمده تقسیم‌بندی می‌شوند:

  1. پوزولان‌های طبیعی مانند زئولیت‌ها، تراس‌ها، توف‌های آتشفشانی، متاکائولن و سبوس برنج
  2. پوزولان‌های مصنوعی مانند خاکستر بادی، دوده سیلیسی یا میکرو سیلیس و سرباره کوره‌های ذوب فلزات

Concrete Admixtures 4, 1.

شکل ۱. از مواد افزودنی بتن برای تغییر برخی از ویژگی‌های آن می‌توان استفاده کرد

۱-۱-۲. اجزاء:

افزودنی‌های بتن یا به صورت شیمیایی و یا به صورت معدنی هستند که امروزه با پیشرفت علم پتروشیمی بیشتر از افزودنی‌های شیمیایی استفاده می‌شود.

Concrete Admixtures 4, 2.

شکل ۲. برای ترکیب و مخلوط کردن افزودنی‌های بتن می‌توان از میکسرها استفاده کرد

۱-۱-۳. انواع:

افزودنی‌های بتنی را می‌توان در ۵ شاخه اصلی بر حسب عملکرد آنها بررسی نمود. البته باید توجه داشت که برخی از محصولات دو یا چند کاره هستند و همزمان دو یا چند خاصیت از خواص بتن را بهبود می‌بخشند که یکی از عملکردهای ماده افزودنی چند منظوره توسط تولید کننده به عنوان عملکرد اصلی مشخص می‌شود و سایر عملکردها، عملکرد ثانویه نامیده می‌شود (شکل ۳).

- افزودنی‌های بتن حباب ساز

- افزودنی‌های بتن دیر گیر کننده

- افزودنی‌های بتن روان کننده (کاهنده آب بتن)

- افزودنی‌های بتن زود گیر کننده

- افزودنی‌های لاتکس‌های آب بند یا نم بند

- افزودنی‌های بتن افزاینده مقاومت بتن (بتن پر مقاومت)

دسته‌بندی مواد افزودنی بتن در استاندارد ASTM C494:

استانداردهای مختلف از جمله BS و ASTM اقدام به دسته‌بندی انواع افزودنی‌های بتن نموده‌اند. این دسته‌بندی در استاندارد ASTM تحت عنوان ASTM C494 به شرح زیر در ۷ گروه انجام شده است:

Type A: افزودنی کاهنده آب (Water reducing admixture): این مواد که به اصطلاح روان کننده نامیده می‌شوند، باعث کاهش آب طرح اختلاط بتن می‌شوند.

Type B: افزودنی تاخیردهنده گیرش (Retarding admixture): این مواد که به نام دیرگیر بتن شناخته می‌شوند، باعث به تعویق افتادن زمان گیرش اولیه و نهایی بتن می‌شود.

Type C: افزودنی تسریع کننده گیرش (Accelerating admixture): این مواد که به نام زودگیر بتن مشهور می‌باشند، باعث کاهش زمان گیرش اولیه و نهایی بتن و تسریع در روند کسب مقاومت در سنین کم بتن می‌شوند.

Type D: افزودنی کاهنده آب و تاخیر دهنده گیرش (Water reducing & Retarding admixture): این مواد که به روان کننده ـ دیرگیر بتن موسوم هستند، ضمن اینکه مقدار آب مورد نیاز برای ساخت بتن را کاهش می‌دهند، باعث به تعویق افتادن زمان گیرش اولیه و نهایی بتن نیز می‌شوند.

Type E: افزودنی کاهنده آب و تسریع کننده گیرش (Water reducing & Accelerating admixture): این مواد روان کننده ـ زودگیر بتن می‌باشند و ضمن اینکه مقدار آب مورد نیاز برای ساخت بتن را کاهش می‌دهند، باعث تسریع در زمان گیرش و نیز روند کسب مقاومت بتن در سنین کم می‌شوند.

Type F: افزودنی کاهنده آب به مقدار زیاد (Water reducing admixture- high range): این مواد که به عنوان فوق روان کننده‌ها مطرح می‌شوند، باعث کاهش آب مورد نیاز برای ساخت بتن به مقدار ۱۲ درصد یا بیشتر می‌شوند و نسبت به Type A از قدرت بیشتری برخوردارند.

Type G: افزودنی کاهنده آب به مقدار زیاد و تاخیردهنده گیرش (Water reducing admixture- high range & Retarding): این مواد که به عنوان فوق روان کننده ـ دیرگیر شناخته می‌شوند، ضمن آنکه باعث کاهش آب مورد نیاز برای ساخت بتن به مقدار ۱۲ درصد یا بیشتر می‌شوند، زمان گیرش را نیز به تاخیر می‌اندازند و نسبت به Type D از قدرت بیشتری برخوردارند.

Concrete Admixtures 4, 3-1. Concrete Admixtures 4, 3-2.

شکل ۳. استفاده از افزودنی‌های بتن باعث شده تا از آن بتوان در پروژه‌های مختلف استفاده نموده و به تناسب نوع پروژه، خواص بتن را اصلاح نموده و تغییر داد.

۱-۱-۴. کاربردها:

افزودنی‌های بتن به طور کلی برای اصلاح خواص بتن و اضافه کردن به ویژگی‌های مثبت به بتن به کار می‌روند. مثلاً در بتن ریزی‌های حجیم (مانند سدها) یا بتن‌ریزی در هوای سرد یا گرم و جابجایی که نیاز به گیرش سریع جهت بازنمودن قالب باشد و موارد دیگر، استفاده می‌شود (شکل ۴).

Concrete Admixtures 4, 4-1. Concrete Admixtures 4, 4-2.

شکل ۴. افزدودنی‌های بتن در کلیه پروژه‌های سبک و حجیم به دلیل بهبود و اصلاح خواص بتن، کاربرد گسترده‌ای یافته است.

۱-۲. افزودنی‌های بتن زودگیرکننده

۱-۲-۱. تعریف:

موادی هستند که باعث افزایش سرعت آب‌گیری در بتن می‌شوند و بتن زودتر به مقاومت می‌رسد. معروف‌ترین زودگیرکننده‌ها کلریدسدیم، کربنات سدیم و ترکیبات آلومینات هستند.

۱-۲-۲. کاربردها:

معمولا زودگیر کننده‌های بتن با توجه به اینکه باعث افزایش سرعت گیرش بتن می‌شود. در مناطقی که در اثر سرمای زیاد امکان یخ بستن آب بتن تازه وجود دارد، به کار می‌روند. همچنین در محل‌هایی که به دلیل کم بودن تعداد قالب، نیاز به باز کردن سریع قالب داشته باشند، استفاده می‌شوند. همچنین در بتن‌های پاششی (شاتکریت) از پرت مصالح جلوگیری به عمل می‌آورد و باعث گیرش سریع بتن می‌شود. باید توجه داشت که عملاً ماده‌ای به نام ضد یخ بتن وجود ندارد و منظور از ضد یخ بتن ماده افزودنی شتاب‌دهنده واکنش آب و سیمان است. همچنین در تولید قطعات پیش ساخته نیز کاربرد دارند.

۱-۲-۳. مزایا و معایب:

۱-۲-۳-۱. مزایا:

– مقاومت در برابر یخ زدگی

– کاهش پس زدن در بتن‌های پاششی (شاتکریت)

– افزایش سرعت اجرای کار (بازکردن سریع‌تر قالب‌ها)

– افزایش مقاومت اولیه و نهایی بتن

– کاهش میزان گرد و خاک در پاشش بتن به روش خشک

۱-۲-۳-۲. معایب:

در صورت عدم رعایت زمان مصرف، سبب کاهش کارایی می‌شود. به همین دلیل این مواد را باید در آخرین لحظه به بتن اضافه نمود. همچنین معمولا برای حل این مشکل، مواد زودگیر و روان کننده را با هم مصرف می‌نمایند. به عبارت دیگر در صورت نیاز به استفاده از مواد زودگیر، از مواد روان کننده زودگیر استفاده می‌نمایند.

۱-۲-۴. اجزاء تشکیل دهنده:

  • مشخصات فنی: چند نمونه از تسریع‌کننده‌ها عبارتند از: کربنات سدیم، کلرورآلومینیوم، کربنات پتاسیم، فلوئورید سدیم، آلومینات سدیم، نمک‌های آهن و کلرور کلسیم. ﻧﺴﻞ ﻗﺪﻳﻢ ﻣﻮاد اﻓﺰودﻧﻲ زودﮔﻴﺮﻛﻨﻨﺪه ﺑﺘﻦ از ﻧﻮع ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ ﺑﻮدﻧﺪ و ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎ ﺑﻨﻴﺎن آﻟﻮﻣﻴﻨﺎﺗﻲ، ﻛﺮﺑﻨﺎﺗﻲ و ﺳﻴﻠﻴﻜﺎﺗﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﺪﻧﺪ. زودﮔﻴﺮﻛﻨﻨﺪهﻫﺎي ﻣﺪرن ﺷﺎﻣﻞ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺗﻲ از ﻧﻤﻚﻫﺎي ﻣﻌﺪﻧﻲ ﺑﺎ ﺑﻨﻴﺎن ﺳﻮﻟﻔﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﻓﺎﻗﺪ ﻗﻠﻴﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﺑﺎ ﺣﺎﻟﺖﻫﺎي ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﭘﻮدري و ﻣﺎﻳﻊ در دﺳﺘﺮس ﻣﻲ‌ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻛﻴﻔﻲ ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﺼﺮف زودﮔﻴﺮ ﻛﻨﻨﺪه‌ﻫﺎي ﻏﻴﺮ ﻗﻠﻴﺎ ﺑﻪ ﻣﺎﻫﻴﺖ ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﻣﺎده، ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺳﺎزﻧﺪه ﺳﻴﻤﺎن و ﺳﺎﻳﺮ ﻣﻮاد اﻓﺰودﻧﻲ ﻣﺠﺎز ﺑﺘﻦ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. چنانچه هوا سرد و دمای بتن کم شود، سرعت واکنش سيمان با آب کند می‌گردد و زمان گيرش طولانی می‌شود و در نتيجه مقاومت چندانی در ساعات و روزهای اوليه حاصل نمی‌گردد. زمان قالب برداری طولانی خواهد شد و ممکن است در طول اين مدت به واسطه لرزش و ضربه آسيبی به بتن وارد گردد . چنانچه در هنگام گيرش و يا پس از آن، زمانی که مقاومت بتن چندان زياد نيست يخبندان در بتن حاصل شود، بتن به واسطه انبساط ناشی از يخ زدن آب در حفرات، در اثر تنش‌های کششی حاصله، ترک می خورد و از بين می‌رود در اين دستور العمل سعی می‌شود تا از بروز اين خسارت‌ها جلوگيری بعمل آيد. ﻣﻮاد اﻓﺰودﻧﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ از ﺟﻤﻠﻪ زودﮔﻴﺮﻛﻨﻨﺪه‌ﻫﺎ ﻛﻪ در ﺑﺘﻦ ﭘﺎﺷﺸﻲ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد ﺑﺎﻳﺪ از اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎي ASTM C1141 و ISIRI12601 ﭘﻴﺮوي ﻛﺮده و ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻓﻨﻲ آنﻫﺎ از ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻴﺰان ﻛﻠﺮﻳﺪ، ﻗﻠﻴﺎﺋﻴﺖ و زﻣﺎن ﮔﻴﺮش ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ و آزﻣﻮن ﻗﺮار ﮔﻴﺮد.

افزودنی زودگیرکننده مخصوص بتن پاشی به روش خشک را می‌توان در مواقعی که کسب مقاومت اولیه زودرس و یا پاشش بتن در ضخامت زیاد مورد نظر است، همچون لایه نگه‌دارنده موقت یا دائم و یا اجرای دیواره بتنی نهایی در تونل‌ها و معادن، با موفقیت به کار برد. این مواد پودری را توزین کرده و از پیش با مصالح سنگی مخلوط نمایید. رطوبت اندک موجود در مصالح سنگی باعث عدم پخش پودر سبک زودگیر در فضا خواهد شد.

جدول ۱. مشخصات زود گیرکننده پودری مخصوص بتن پاششی به روش خشک

شکل ظاهری            پودر سفید رنگ
وزن مخصوص ۸۵۰  تا ۹۰۰ کیلوگرم در متر مکعب
آسیب تنفسی ندارد
مقدار کلر کمتر از ۰/۱ درصد
درجه اسیدی ۹ تا ۱۱ (محلول آبی)

افزودنی زودگیر کننده مخصوص بتن پاشی به روش مرطوب، کاهش دهنده زمان گیرش سیمان است که غیر سوزاننده و غیر سمی بوده و می‌تواند اتلاف مصالح در بتن پاشی به روش مرطوب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. مقادیر مصرف می‌تواند تعیین کننده زمان گیرش و سخت شدن بتن پاششی باشد. همچنین می‌توان از آن برای بازکردن سریعتر قالب‌های بتنی استفاده نمود.

این مواد را که به صورت مایع است می‌توان در مواقعی که کسب مقاومت اولیه زودرس یا گیرش لحظه‌ای سیمان و بتن مورد نیاز است، مورد استفاده قرار داد. بیشترین کاربرد در عملیات پاشش بتن با استفاده از روش مرطوب (Wet Shot Crete) می‌باشد. در مواردی چون لایه نگه‌دارنده موقت یا دائم بتنی، اجرای دیواره بتنی نهایی در تونل‌ها و معادن یا سایر مواردی که بتن پاشی با ضخامت زیاد مورد نظر است می‌توان از خواص این مواد جهت کاهش هدررفت بتن و افزایش راندمان بتن‌پاشی بهره برد.

نکته: زودگیر را سر نازل اضافه کرده و استفاده از پمپ‌های ماردونی یا غیر پیستونی به سایر انواع پمپ ترجیح داده شود.

جدول ۲. مشخصات زودگیر کننده مایع مخصوص بتن پاشی به روش مرطوب

شکل ظاهری مایع غلیظ
رنگ شیری
وزن مخصوص حدود ۱۵۰۰ کیلوگرم در متر مکعب
آسیب تنفسی ندارد
مقدار کلر کمتر از ۰/۱ درصد
درجه اسیدی ۷ تا ۹ (محلول در آب)

تعریف هوای سرد:

هوای سرد طبق آیین نامه بتن ایران به هوایی گفته می‌شود که در ۳ روز متوالی شرایط زیر را داشته باشد:

- دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد باشد (دمای متوسط روزانه، ميانگين حداکثر و حداقل دمای هوا در شبانه روز است و دمای هوا با دماسنج حداقل و حداکثر که در جعبه چوبی استاندارد قرار دارد اندازه‌گيری می‌شود).

- دمای هوا برای بيش از نصف شبانه روز از ۱۰ درجه سانتیگراد بيشتر نباشد.

در تعريف قبلی آب و هوای سرد وقتی حاصل می‌گشت که دمای هوا در هنگام  بتن‌ريزی کمتر از ۲۰ درجه سانتیگراد بوده و يا زمين کارگاه در هنگام بتن‌ريزی يخ زده باشد. بهتر است حتی‌الامکان از تعريف قديمی نيز استفاده شود و لازم است بدون رعايت تدابير خاص در اين شرايط از بتن‌ريزی خودداری گردد تاخساراتی به بتن وارد نيايد.

- قالب و ميلگردها نبايد يخ زده باشد و از ريختن بتن بر روی زمين يخ‌زده بايد خودداری شود.

با رعايت تدابير الزامی برای اطمينان از عدم بروز مشکل بهتر است تدابير احتياطی زير مد نظر قرار گيرد :

- حداقل دمای بتن در هنگام ريختن و عمل‌آوری ۱۰+ درجه سانتیگراد باشد (بويژه براي قطعات تا حداقل بعد كمتر از ۹۰ سانتيمتر).

- عمل‌آوري تا رسيدن به ۷۰ درصد مقاومت مشخصه بتن ادامه يابد.

- دمای ساخت، بالاتر از دمای بتن‌ريزی باشد. اين مقدار طبق دستورالعمل بايد محاسبه شود.

- اسلامپ بتن تا حد امکان، کمتر اختيار شود، هر چند آئين‌نامه بتن ايران آن را به ۵۰ ميلیمتر محدود کرده است، اما با توجه به شرايط اجرايی هر پروژه ممکن است مقادير بالاتر نيز در صورت توجه به تدابير الزامی و احتياطی، مشکلی را بوجود نياورد.

- بهتر است نسبت آب به سيمان از ۵/۰ تجاوز نکند. به هرحال علیرغم ذکر اين محدوديت در آئين‌نامه بتن ايران، نمی‌توان آن را اجباری تلقی کرد.

- دمای بتن در هنگام ريختن نبايد بيش از ۱۰ درجه سانتیگراد بالاتر از حداقل توصيه شده باشد.

- دمای بتن در هنگام ساخت (اختلاط) نبايد بيش از ۱۰ درجه سانتیگراد بالاتر از حداقل دمای محاسباتی ساخت بتن باشد.

- حمل و ريختن بتن بايد تا حد امکان در اسرع وقت انجام شود و در طول حمل از افت شديد دما جلوگيری گردد.

- نبايد پس از خاتمه عمل‌آوری اجازه داد تا بتن سريعاً سرد شود و شوک حرارتی به آن وارد گردد.

- نبايد برای شروع عمل‌آوری، دمای بتن سريع بالا رود و شوک حرارتی به آن وارد گردد.

- استفاده از سيمان‌هاي با سرعت واکنش بيشتر توصيه می‌شود و مصرف سيمان‌های آميخته مطلوب نيست.

- مصرف مواد افزودنی زودگيرکننده (ضد يخ) اختياری بوده و در شرايطی که بخواهيم طول مدت عمل‌آوری را کم نموده و احتمال خسارت را به شدت پائين آوريم، می‌توانيم از اين مواد استفاده نماييم به شرطی که اين مواد استاندارد بوده و برای دوام بتن و ميلگرد ضرری نداشته باشند.

- مصرف مواد افزودنی حباب‌زا معمولاً در اين بتن‌ها توصيه می‌شود. اين مواد معمولاً طول مدت محافظت از بتن را برای جلوگيری از وارد شدن خسارت در اثر يخبندان کاهش می‌دهند و برای شرايط بهره‌برداری در محيط سرد و يخبندان مناسب است.

- بهتر است از يخ‌زدن سنگدانه‌ها برای تأمين شرايط مورد نظر جلوگيری گردد و ساخت بتن در دمای مطلوب، آسان‌تر خواهد بود.

- استفاده از مواد روان‌کننده برای کاهش آب و نسبت آب به سيمان و به حداقل رساندن آب انداختن توصيه می‌شود، هرچند می‌‌توان از افزايش عيار سيمان نيز استفاده نمود. مصرف اضافی سيمان می‌تواند طول مدت حفاظت را برای جلوگيری از وارد شدن خسارت ناشی از يخ‌بندان کاهش دهد. برای اطلاع بيشتر دست‌اندرکاران، در زير جدول‌های توصيه شده ACI برای بتن‌ريزی در هوای سرد ارائه می‌گردد.

جدول ۳. دمای توصيه‌ای برای بتن‌ريزی در هوای سرد بر حسب درجه سانتی‌گراد

حداقل بعد قطعه Cm تا ۳۰ ۹۰-۳۰ ۱۸۰-۹۰ بيش از ۱۸۰
حداقل دمای بتن در هنگام ريختن و عمل‌آوری ۱۳ ۱۰ ۷ ۵
تا ۱- ۱۶ ۱۳ ۱۰ ۷
حداقل دمای  ساخت بتن در دمای هوای ۱- تا ۱۸- ۱۸ ۱۶ ۱۳ ۱۰
کمتر از ۱۸- ۲۱ ۱۸ ۱۶ ۱۳
حداکثر افت تدريجی دما در ۲۴ ساعت پس از حفاظت ۲۸ ۲۲ ۱۷ ۱۱

حداقل دمای ساخت با فرض طول حمل و معطلی يک ساعته با وسيله حمل چرخان توصيه شده است.

جدول ۴. حداقل زمان لازم حفاظت برای جلوگيری از خسارت ناشی از يخبندان زود هنگام بتن معمولی با فرض عمل‌آوری در دمای جدول ۳

 

نوع مصالح و سيمان سيمان نوع ۱ يا ۲ سيمان نوع ۳ ، زودگيرکننده يا ضد يخ ۶۰۰ کيلوگرم سيمان اضافی در هر متر مکعب بتن
بتن بطور جدی در معرض يخبندان نيست ۴ ۲
بتن در معرض يخبندان است ۶ ۴

جدول ۵. مدت زمان توصيه شده برای دستيابی به بخشی از مقاومت ۲۸ روزه عمل آمده در آزمايشگاه

دمای عمل آوری ۱۰ درجه سانتی گراد ۲۱ درجه سانتی گراد
نوع سيمان* ۱ ۲ ۳ ۱ ۲ ۳
۵۰ % ۶ ۹ ۳ ۴ ۶ ۳
۷۵ % ۱۱ ۱۴ ۵ ۸ ۱۰ ۴
۸۵ % ۲۱ ۲۸ ۱۶ ۱۶ ۱۸ ۱۲
۹۵ % ۲۹ ۳۵ ۲۶ ۲۳ ۲۴ ۲۰

*در صورتي که دمای نگهداری و عمل آوری با اعداد جدول متفاوت باشد مدت عمل آوری تغيير خواهد کرد.

** در صورت استفاده از سيمان پرتلند پوزولانی يا سرباره‌ای آن را مانند نوع ۲ در نظر بگيريد و در صورت مصرف نوع ۵ مدت عمل آوری برای درصد مقاومت‌های کم تا ۵۰ در صد و برای درصد مقاومت‌های بيشتر تا ۱۰ درصد افزايش می‌يابد. سيمان پرتلند پوزولانی ويژه و پرتلند سرباره‌ای ويژه مانند سيمان نوع ۵ می‌باشد.

 

  • اصطلاحات بازار و نکات مهم خرید: باید توجه کرد که در بازار محصولاتی که با نام ضد یخ بتن شناخته می‌شوند نیز نوعی زودگیرکننده می‌باشند. توصیه می‌شود که زودگیرکننده‌ها را با روان کننده (محصول ۲ منظوره) به کار ببرید تا با افت سریع کارایی بتن مواجه نشوید. به طور کلی دقت نمایید تا محصول استاندارد بوده و برای کاربری مورد نیاز شما طراحی شده باشد. در صورت نیاز به زودگیرکننده‌ها برای بتن‌های پاششی دقت نمایید در صورت بتن پاشی به روش خشک از زودگیرکننده‌های پودری و در صورت بتن پاشی به روش تر، از زودگیرکننده‌های مایع استفاده نمایید. برای بتن‌های معمولی نیز بهتر است از زودگیرکننده‌های مایع استفاده نمایید. و در صورتی که از زودگیر کننده پودری استفاده می‌کنید، ابتدا آن را با مقداری از آب اختلاط مخلوط نموده و در آخرین مرحله به میکسر اضافه نمایید.

نکته حائز اهمیت دیگر این است که در صورت استفاده از روان‌کننده‌های زودگیر باید از آب اختلاط بتن کم کرد.

  • شرایط حمل و نگهداری کارگاهی: محصولات مایع معمولاً در بشکه‌های ۲۲۰ لیتری و یا ظروف ۲۰ لیتری به بازار عرضه می‌شوند و محصولات پودری معمولاً در کیسه‌های ۲۰ کیلویی که این کیسه‌ها ضد آب می‌باشند به بازار عرضه می‌شوند. این محصولات در ظروف در بسته و به دور از تابش نور خورشید به مدت یکسال قابل نگهداری می‌باشند.

سه عامل در نگهداري مواد افزودني مهم هستند: سهولت در شناسايي، رطوبت و دمايي كه در آن نگهداري مي‌شوند، وجود بر چسب بر روی ظروف و بشكه‌ها به گونه‌اي که محتويات آنها را به وضوح نشان دهد. مواد افزودني خشك (پودري) در مقايسه با سيمان پرتلند حساسيت بيشتري به دي‌اكسيدكربن و رطوبت دارند. لذا اين مواد بايد در كيسه‌هاي ضد رطوبت بسته‌بندي شوند و براي جلوگيري از كلوخه‌شدن آنها به دور از رطوبت و دماهاي زياد نگهداري شوند.

مخازن ذخيره مايعات بايد داراي دريچه‌هاي مناسب ورودي و بازشو باشند و اين دريچه‌ها بايد در هنگامي كه مورد استفاده قرارنمي‌گيرند، كاملاً بسته شوند.

بيشتر مواد افزودني به جز بعضي از ضد رطوبت‌ها و مواد شتاب‌دهنده بدون كلر و مواد هوازا به شكل محلول‌هايي هستند كه در ۳- درجه سيليسيوس يخ مي‌زنند. بنابراين بايد در مقابل يخ‌زدگي حفاظت شوند. در انباركردن بعضي از مواد مانند امولسيون‌ها نياز به مراقبت بيشتري است و دستورالعمل‌هاي سازنده آن بايد دقيقاً رعايت شود.

در مناطقی با زمستان‌‌هاي ملايم مي‌توان اكثر مواد را در بشكه‌ و در انبارهاي محصور، بدون وسيله گرمايي، بدون نگرانی از يخ‌زدگي انباركرد. در زمستان‌هاي سخت امكانات ويژه‌اي براي جلوگيري از يخ‌زدگي افزودني‌هاي مايع بايد به‌كاربرد. استفاده از انبارهاي محصور گرم در اين شرايط رايج است. لازم است از كليه تجهيزات شامل مخازن نگهداري، خطوط انتقال و خطوط متصل به بتن‌ساز نيز محافظت شود. در مناطق با آب‌ و هواي معتدل استفاده از مخازن فلزي عايق‌بندي شده يا پلاستيكي نيز امكان‌پذير است. در شرايط يخ‌بندان و هوای سرد، مخازن ذخيره‌سازي و محتويات آنها يا بايد گرم شوند و يا در يك محيط گرم قرار داشته باشند. روش دوم به دلايل زير ترجيح داده مي‌شود.

- چنانچه مخزن ذخيره مجهز به لوله‌هاي مارپيچ آب گرم يا بخار باشد، بايد دقت شود كه گرم كردن از حد مجاز ارايه شده توسط توليدکننده تجاوز نكند زيرا دماي زياد مي‌تواند در برخي از اين مواد تاثير منفي داشته باشد.

- بعضي از المنت‌هاي حرارتي ممكن است به‌طور موضعي ماده افزودني را بيش از اندازه گرم كنند و باعث تجزيه حرارتي و ايجاد گازهاي انفجاري شوند.

- ممكن است اتصالات الكتريكي گرم كننده‌ها (نواري، ميله‌اي و غيره) قطع شوند و باعث يخ‌زدن ماده افزودني و يا آسيب ديدن سيستم حرارتی و دستگاه‌های اندازه‌گيری شوند.

- معمولاً هزينه به‌كارگيري المنت‌هاي ميله‌اي و نواري بيشتر از هزينه گرم نگهداشتن يك انبار در بالاتر از دماي انجماد است.

- يك انبار گرم نگهداري ماده‌ افزودني نه تنها مخازن ذخيره، بلكه پمپ‌ها، دستگاه‌هاي اندازه‌گيري، شيرها و شيلنگ‌هاي ماده افزودني را از يخ‌زدگي و از ساير مسايل مانند گرد و خاك، باران و افراد متفرقه حفاظت مي‌نمايد، به‌علاوه چون دماي نگهداري در طول سال كمتر در معرض تغييرات شديد قرار مي‌گيرد، گرانروي ماده افزودني ثابت‌تر مي‌ماند و دستگاه‌هاي اندازه‌گيري احتياج به تنظيم كمتري پيدا مي‌كنند.

- اگر مخازن نگهداري و شيلنگ‌ها از جنس پلاستيك باشند بايد دقت شود از گرم كردن بيش از اندازه آنها پرهيز شود تا اين مواد به نقطه نرم‌شدگي و پارگي نرسند.

- سيستم‌ هواكش مخازن بايد به گونه‌اي طراحی شود كه از ورود هرگونه مواد خارجي به داخل مخزن جلوگيري شود. به همين صورت براي اجتناب از آلودگي بايستی روی مجاري پركردن و ديگر بازشوها در مواقعي كه استفاده نمي‌شوند درپوش گذاشته شوند.

۱-۲-۵. نحوه اجرای کلی:

در هنگام بتن‌ریزی در هوای سرد توجه به نکات زیر مفید است:

- سطح قالب‌ها و آرماتورها را از آب و برف و یخ بزدائید.

- در صورت امکان آنها را گرم نمائید تا دمای آنها به بیش از ۵ درجه سانتیگراد برسد.

- دمای بتن از محدوده ۶ درجه سانتیگراد کاهش پیدا نکند.

- در صورت امکان با پوشش مناسب درجه حرارت بتن را حفظ نمائید.

- در صورت یخ زدن  E.M. Anti-Freeze-C  در دماهای خیلی کم آنها را در محیط گرم قرار بدهید تا یخ آن باز شود و از حرارت دادن آن جداً خودداری بفرمائید.

- هنگام ساخت بتن بهتر است ضد یخ بتن  با آب مصرفی مخلوط و سپس به اجزاء خشک اضافه شود.

- در صورت استفاده از بتن آماده، ضد یخ مصرفی را به داخل تراک میکسر ریخته و پس از اختلاط کامل بتن‌ریزی آغاز شود. – در صورت لزوم می‌توان مصالح به ویژه آب مصرفی را گرم نمود و با استفاده از پوشش مناسب از اتلاف دمای بتن تازه ریخته شده جلوگیری به عمل آورد .

- استفاده از ضد یخ بتن با تشدید حرارت‌زایی کمک به تسریع واکنش هیدراسیون و بالا رفتن دمای بتن می‌کند بدین ترتیب پس از افزودن ماده ضدیخ در زمان بتن‌ریزی دمای هیچ قسمت از بتن نباید از ۵+ درجه سانتیگراد پایین‌تر بیاید. زیرا در چنین حالتی واکنش هیدراسیون بسیار کند خواهد شد. توجه داشته باشید اگر دمای بتن از ۵ درجه سانتیگراد کمتر شد، مشخص کننده پایین بودن میزان مصرف ضد یخ می‌باشد. البته همانطور که در قسمت تدابیر احتیاطی گفته شد بهتر است این دمای کمینه را به ۱۰+ درجه سانتیگراد محدود کنیم.

- روان کننده زودگیر همواره باید پس از اختلاط دیگر مواد به مخلوط اضافه گردد. سرعت در هنگام ریختن روان کننده زودگیر به بتن می‌تواند به کسب بهترین نتیجه منجر شود .

- در مورد بتن‌های آماده روان‌کننده زودگیر باید در محل میکسر اضافه شود. در عمل، گردش میکسر با سرعت حداکثر به مدت ۲ الی ۳ دقیقه جهت اختلاط کامل لازم می‌باشد و بلافاصله بایستی بتن‌ریزی انجام گردد .

- میزان مصرف روان‌کننده زودگیر در حدود ۵/۱ الی ۲ درصد وزن سیمان مصرفی می‌باشد و بایستی در حدود ۱۰ درصد از آب مصرف را کاهش داد .

- روان‌کننده زودگیر باعث افزایش اسلامپ بتن به حدود ۱۷۰ mm می‌گردد. البته یک چنین افزایشی بیش از چند دقیقه طول نمی‌کشد و کاهش بزرگی در کارایی بتن بوجود می‌آید و باعث گیرش سریع بتن می‌گردد که عمل زودگیری بتن را انجام می‌دهد .

- مصرف روان‌کننده زودگیر باعث مقاومت بالای بتن در اثر کاهش نسبت آب به سیمان می‌گردد.

نکات اجرايی برای اعمال تدابير الزامی و احتياطی بتن‌ریزی در هوای سرد

با انداختن نايلون يا برزنت بر روی سنگدانه‌ها به ويژه در هنگام شب و بارندگی از خيس‌شدن آنها جلوگيری گردد. اگر می‌توان لحاف پشم شيشه تهيه نمود که رويه آن ضد نفوذ آب باشد، بسيار مطلوب است. زيرا می‌توان دمای کسب شده از تابش آفتاب يا بالا رفتن دما در طول روز را تا حدودی در طول شب حفظ نمود .

- در صورتی که بنا به هر دليلی بخش‌های فوقانی توده سنگدانه، يخ زده باشد، لازم است لايه رويی کنار زده شود. اين کار دو مزیت دربردارد. اولاً مصالح يخ‌زده وارد ديگ اختلاط نمی‌گردد، ثانياً جلوی دريچه تخليه مصالح به ديگ اختلاط را مسدود نمی‌کند .

- وجود سنگدانه يخ‌زده باعث می‌شود دمای مخلوط بتن به شدت افت کند و تأمين دمای مناسب بتن را با مشکل مواجه نمايد . لذا توصيه می شود به هر ترتيب سعی شود از مصرف سنگدانه يخ‌زده پرهيز گردد .

- با گرم کردن آب و رسيدن به دمای مورد نظر معمولاً می‌توان دمای مطلوب بتن را دست آورد مشروط بر اينکه سنگدانه يخ‌زده مصرف نگردد .

- بهتر است دمای آب از ۶۰ درجه سانتیگراد تجاوز نکند. در صورت نياز به دمای بالاتر برای دستيابی به دمای مطلوب در بتن، می‌توان آب را تا ۹۰ درجه سانتیگراد گرم نمود، در اين حالت بايد ابتدا آب را با سنگدانه مخلوط نمود و سپس سيمان را اضافه کرد. به هر حال نبايد سيمان را با آب داغ مواجه ساخت زيرا سيمان دچار گيرش آنی و کلوخه شدن می‌گردد و کيفيت مقاومتی و دوام بتن آسيب می بيند.

- برای پرهيز از کاهش دمای بتن، بهتر است طول مدت اختلاط پس از ريختن آخرين جزء از بتن از ۲ دقيقه تجاوز نکند. بديهی است حداقل زمان اختلاط را محصول يکنواختی در بتن تأمين می‌کند.

- بهتر است تراک ميکسر بيش از ۵/۳ متر مکعب و کمتر از ۵/۲ متر مکعب بارگيری نکند. بايد در طول حمل تراک ميکسر از چرخاندن ديگ بتن خودداری نمود و صرفاً در حد اختلاط مجدد و دستيابی به يکنواختی، ديگ تراک ميکسر چرخانده شود .

- سعی گردد از معطلی‌های مختلف در طول حمل با برنامه‌ريزی صحيح خودداری شود تا از اتلاف دمای مطلوب بتن جلوگيری شود .

- حمل با پمپ بواسطه اصطکاک موجود معمولاً موجب کاهش دمای بتن نمی‌گردد و در هوای سرد حمل با پمپ مطلوب تلقی می‌شود.

- در ريختن بتن بايد تسريع بعمل آيد. اگر ريختن بتن در لايه‌های مختلف صورت می‌گيرد، بهتر است تاحد امکان ضخامت لايه‌ها را زياد گرفت. توصيه می‌شود لايه‌های ۴۰ تا ۵۰ سانتیمتری بکار گرفته شود .

- بلافاصله پس از ريختن بايد سعی شود دمای محيط را در حداقل مورد نياز تأمين نمود. استفاده از عايق‌بندی (بويژه برای قطعات حجيم و نيمه حجيم) می‌تواند گرمای ناشی از ترکيب سيمان با آب را حفظ کند و دمای بتن را بالا برده يا دست کم در حد مطلوب نگاه دارد.

- استفاده از عايق پشم شيشه، يونوليت، کاه و پوشال، ماسه يا خاک و غيره می‌تواند گرمای ناشی از واکنش‌های سيمان را تا حد زيادی حفظ کند.

- استفاده از پوشش برزنتی و بکارگيری يک يا چند بخاری (ترجيحاً بخاری برقی) می‌تواند به حفظ يا بالابردن دما کمک نمايد .

- در صورت استفاده از بخاری‌هايی که يک ماده سوختنی را می‌سوزاند بايد دود و گازهای ناشی از سوختن، در تماس با بتن جوان قرار نگيرد .

- چنانچه از يک وسيله گرمايش استفاده می‌شود بايد دقت کرد که بتن خشک نگردد و در صورت حصول اطمينان از عدم يخ‌زدن بتن لازم است بتن را مرطوب نمود .

- بهترين وسيله برای ايجاد دمای مناسب، استفاده از بخار آب می‌باشد. توصيه می‌شود دمای محيط نگهداری از ۵۵ درجه سانتیگراد و دمای بخار آب از ۶۵ درجه سانتیگراد تجاوز نکند .

- می‌توان از لامپ‌های مادون قرمز برای ايجاد گرما با کارآيی خوب استفاده نمود .

- بهترين مصالح برای قالب‌بندی چوب می‌باشد، به هر حال جنس قالب بر اساس امکانات پروژه انتخاب می‌گردد.

همانطور که ملاحظه گردید مطالب ذکر شده عموماً مربوط به بتن‌ریزی در هوای سرد و استفاده از زودگیر کننده به عنوان ضد یخ بود. ولی در صورتی که هدف از مصرف زودگیرکننده‌ها، افزایش سرعت کسب مقاومت بتن و قالب‌برداری سریع‌تر می‌باشد باید این کار با هماهنگی کامل با دستگاه نظارت و طبق دستورالعمل تایید شده آنها بوده و میزان مصرف زودگیرکننده و زمان قالب‌برداری کاملاً کنترل شود. همچنین همانند بتن‌ریزی در هوای سرد در اینجا هم باید ماده افزودنی را در آخرین مرحله به بتن اضافه کنیم و بلافاصله پس از مخلوط شدن بایستی مصرف نمود تا بهترین اثر را داشته باشد.