عموما برای بتن های حاوی این افزودنی ها، آب مورد نیاز برای اسلامپ یکسان بیشتر است و کاهش محسوسی در جدایی شیرابه از سنگدانه (آب انداختگی) از خود نشان می دهند. هم نیاز به آب زیاد و هم آب انداختگی کاهنده مرتبط با نیاز شدید به آب برای تشکیل اترینگیت می باشد. هنگامی که CSA در پیمانه های مصرفی پایین تر استفاده شود (%8-6) مقدار هوای قابل توجهی را محبوس نمی کند. با این حال، در پیمانه های مصرفی بالاتر تمایل به کفی شکل شدن رخ می دهد. چون اختلاط های حاوی CSA به هم چسبندگی فزاینده و آب انداختگی کاهنده ای را از خود نشان می دهند، عملیات تکمیلی شکل پذیری بتن باید زودتر از بتن های با سیمان پرتلند رخ دهد. روش های پیشگیرانه مذکور در آیین نامه 59-614 ACI باید مراعات شود تا به نتایج مطلوب دست بیابیم.
به خصوص هنگامی که CSA در پیمانه های مصرفی %11-8 استفاده می گردد، خصوصیات فیزیکی بتن های حاوی CSA (مقاومت فشاری، خزش، مدول الاستیسیته و دوام) قابل مقایسه با خصوصیات فیزیکی متناظر بتن های حاوی سیمان پرتلند می باشند. هنگامی که پیمانه مصرفی فراتر از محدوده های مذکور فوق بوده و هیچ محدودیت داخلی (توسط آرماتور) یا خارجی نداشته باشیم، به نقطه ای خواهیم رسید که انبساط تاثیر مختل کننده ای بر خصوصیات مکانیکی خواهد داشت. این ماده افزودنی اغلب انبساط را در سنین اولیه عمل آوری مرطوب ایجاد می کند. متعاقبا به هنگام در معرض قرار گرفتگی در سطوح رطوبتی نسبتا پایین تر همانند عمل آوری با هوا، کاهش تدریجی میزان انبساط به همراه گذر زمان رخ خواهد داد. بسته به میزان انبساط حاصل در دوره عمل آوری مرطوب و سرعت جمع شدگی درست پس از توقف عمل آوری مرطوب، انقباض محسوسی می تواند اتفاق بیفتد (شکل 13-6).
شکل 6-13 تغییر حجم در سنین مختلف بتن سیمان پرتلندی با و بدون افزودنی CSA و با و بدون محدودیت
تحت شرایط با محدودیت های داخلی، انبساط ایجاد شده متناسب با نسبت فولاد به بتن و پیمانه مصرفی ماده افزودنی است. توجه خاصی باید داشت تا از اینکه آرماتورها در طی جای دهی و تحکیم در محل مناسب خود قرار داده شوند، اطمینان حاصل گردد. انبساط محدود شده، چگالی مجموعه را افزایش می دهد و بتن یا ملاتی با ضریب نفوذپذیری پایین تر از بتن ها و ملات با سیمان پرتلند متناظر را تولید می کند.
کارکردها
جبران جمع شدگی در بسیاری از کارکردها، همچون بتن آماده به لحاظ معماری و بتن اجرا شده با نیوماتیک (Pneumatically یا با فشار باد)، سازه های نگه دارنده آب و برای اغلب کارکردهای دال افقی مثل کف ها، دال پشت بام ها و دال پارکینگ ها محاسن بالایی دارد. این ظرفیت برای به حداقل رسانی ترک خوردگی موجب کاهش در درزهای ساختمانی شده و موجب می شود که مواد افزودنی به طور ایده آل برای کارکرها سازگاری بیایند. در سازه هایی که با مشکل نشت آب روبرو هستیم، کاربرد این افزودنی سبب کاهش تعداد ترک ها می شود. پیش تنیدگی شیمیایی در تولید لوله های فشاری، مخازن آب و خطوط تونل استفاده می شود. CSA چند مولفه ای در گروت سازه ای، برای دستگاه و پی ستون ها، تعمیر ترک ها و عملیات سیمانی کردن چاه نفت به طور گسترده استفاده می شود.
پربازدیدترین مطالب ما را از دست ندهید!
مواد افزودنی با پایه پلیمری
از میان انواع بتن ها و ملات های اصلاح شده پلیمری مورد استفاده برای کارکردهای ساختمانی متنوع، بتن و ملات اصلاح شده با لاتکس بیشترین و گسترده ترین کاربرد را در میان این مواد دارد. ملات و بتن اصلاح شده با لاتکس توسط اختلاط یک لاتکس یا در یک مایع فروپاشنده یا به عنوان پودر باز فروپاشنده با ملات سیمان تازه و مخلوط های بتن، تامین می گردند. معمولا پلیمرها همانند دیگر افزودنی های شیمیایی، با پیمانه مصرفی به اندازه %20-5 وزن سیمان به آب اختلاط اضافه می شوند. لاتکس های پلیمری عبارت از مواد فروپاشنده پایدار با ذرات پلیمری خیلی کوچک (µm5-05/0 در قطر) در آب بوده و توسط پلیمر سازی امولسیون تولید می شوند. لاتکس پاک کننده طبیعی و لاتکس اپوکسی موارد استثنایی هستند.
دسته بندی ها
مواد لاتکس در سه نوع روکنشگر مورد استفاده در تولید لاتکس ها طبقه بندی می شوند: کاتیونی (باردار شده مثبت)، آنیونی (باردار شده منفی) و غیر یونی (باردار نشده). نقش مولسیون ساز (روکنشگر) ناشی از مولکول آن بوده که دارای دو قسمت هیدروفیلیک و آب گریز می باشد. خصوصیات لاتکس تشکیل شده بسیار وابسته به چگونگی ترکیب اجزاء مختلفی است که در کنار همدیگر قرار می گیرند.
لاتکس ها معمولا سیستم های چند پلیمری متشکل از دو یا چند مونومر بوده و میزان کل مواد جامد موجود در آنها، شامل پلیمرها، امولسیون سازها، تثبیت کننده ها و غیره برابر %50-40 جرم می باشد. به لحاظ تجاری لاتکس های پلیمری بیش از همه در دسترس هستند و آنها بر مبنای پلیمرهای الاستومتر و ترموپلاستیک می باشند. لاتکس های پلیمری زمانی که خشک باشند، لایه های پلیمری پوسته ای را شکل می دهند. انواع اصلی لاتکس ها از جمله لاستیک بوتادین استایرن (SBR)، اتیلن ونیل استات (EVA)، پلی اکریلیک استر (PAE) و رزین اپوکسی (EP) به عنوان پودرهای امولسیون و باز فروپاشیده موجود باشد. این مواد برای روکش های عرشه ی پل، وصله به عنوان مواد به هم چسباننده و همچنین به عنوان ضد آب استفاده می گردد. توضیحی کوتاه از انواع اصلی مواد که در حال حاضر کاربرد دارند در ادامه خواهد آمد.
لاسااتیک بوتادین استایرن
لاتکس های لاستیک بوتادین استایرن (SBR) که با ترکیبات سیمانی سازگارند، چند پلیمری می باشند. این مواد پایداری خوبی را در حضور کاتیون های چند ظرفیتی همچون کلسیم (Ca++) و آلومینیوم (Al++) نشان داده و با افزوده شدن مقادیر نسبتا زیاد الکترولیت ها (مثلا CaCl2) غیر تاثیر پذیر هستند. قرار گرفتن در معرض نور خورشید منجر به یک سخت شدگی تدریجی لاتکس های اصلاح شده می شود. به واسطه فقدان مقاومت UV، چنانچه لاتکس های SBR در معرض دماهای خیلی بالا یا پایین و یا فعالیت مکانیکی شدید در دوره های زمانی طولانی قرار بگیرد، ممکن است منعقد گردند.
لاتکس استات پلی وانیل
مواد تجاری چند پلیمری هایی هستند که توسط فرآیند پلیمرسازی امولسیون تولید می شوند. دو نوع اصلی PVAها در ساخت و ساز استفاده می شوند:
1- PVA غیر امولسیونی که لایه ای را تشکیل می دهد که مقاومت آبی خوب، پایداری نور مناسبی را ارائه می دهد. بخاطر سازگاری آن با سیمان، این ماده به عنوان عامل پیوند و متصل کننده برای رنگهای آبی سیمان و پوشش های ضد آب استفاده می گردد.
2- PVA با قابلیت امولسونی لایه ای را تولید کرده که می تواند با آب نرم شود. این ماده به هم چسبندگی را حفظ می نموده و در نتیجه امکان اعمال یک لایه به سطح را پیش از اعمال روکش آبی ثانوی را فراهم می آورد. کاربرد این مورد به حالات ویژه ای محدود می شود که از تراوش احتمالی رطوبت به خط پیوند ممانعت شده است.
بتن های پر مقاومت
لاتکس اکریلیک
رزین های مورد استفاده پلیمرها و چند پلیمرهای استرهای اکریلیک و اسیدهای متاکریلیک هستند. این رزین ها در محدوده خصوصیات فیزیکی از الاستومترهای نرم به پلاستیک های سخت قرار می گیرند و در ترکیبات سیمانی، به همان روش لاتکس SBR استفاده می شود. اکریلیک ها پایداری UV بهتری از لاتکس SBR دارند و در نتیجه تحت شرایط در معرض قرار گرفتگی خارجی، بیش از لاتکس SBR منعطف باقی می ماند.
اتیلین وینیل استات
این پلیمرها مواد ترموپلاستیک هستند که معمولا به عنوان پودرهای باز فروپاشنده (redis-persible) عرضه می گردد. این ماده به طور گسترده در فرآورده های از پیش بسته بندی شده (همچون گروت های تایل، زیرلایه های خود تراز شده و مواد وصله زننده (patching) کاربرد دارند.
امولسیون های لاتکس اپوکسی
این امولسیون ها از رزین اپوکسی مایع (هنگامی که با عمل آوری مخلوط شود) تولید می شوند. این امولسیون ها کارکردهای دیگری همچون یک عامل امولسیون ساز و خیس کننده و به عنوان یک روکنشگر را دارند. از زمان اختلاط تا هنگام ژلاتینی شدن، این امولسیون ها پایدار بوده و قابلیت رقیق شدن دارند. بسته به "عامل عمل آوری" انتخاب شده و اضافه کردن مقادیر زیاد آب، عمر تولید ممکن است از 1 تا 6 ساعت متغیر باشد. اغلب امولسیون های اپوکسی دقیقا قبل از کاربرد، در محل اجرای پروژه تهیه می شوند. با این کار از فاز جداشدگی که در امولسون های بسته بندی شده سابق رخ می دهد، اجتناب می شود. در طی اختلاط قسمت های مساوی اپوکسی با قسمت های مساوی عمل آوری مخلوط می شود. این مخلوط برای مدت 5-2 دقیقه ترکیب می شود و امکان فراهم شده تا در مدت 15 دقیقه پلیمرسازی آغاز شود. در وهله بعد، آب به آرامی افزوده یم شود، حال آنکه مخلوط به صورت مکانیکی هم زده می شود تا امولسیون شکل بگیرد.
هیدراتاسیون سیمان و پلیمرسازی اپوکسی به صورت همزمان رخ داده تا ساختاری مشابه با سیستم سیمانی اصلاح شده با لاتکس شکل گیرد. سیستم های اپوکسی با مقاومت بالا، به هم چسبیدگی را توسعه می دهند و دارای نفوذپذیری کم، مقاومت آبی خوب و مقاومت شیمیایی مناسب باشد. مزیت اصلی این سیستم آن است که می تواند تحت شرایط مرطوب یا خیس وری شود.
پودرها
این مواد برای تولید فرآورده های از پیش بسته بندی شده همچون پوشش های دیواری تزئینی، به هم چسبنده های تایل سرامیکی، روکش های زمینی خود تراز شونده و ملات های وصله کننده برای سازه های بتنی استفاده می شود. در محل پروژه، اضافه شدن میزان آبی که تولید کنندگان فرآورده آن را مشخص می کنند، ماده ای با خصوصیات مطلوب را ایجاد می نماید. در طی اختلاط در حالت خیس، پودرهای پلیمر باز فرو پاشنده، باز امولسیون شده هستند و لایه های پلیمر ممتد را در ملات و بتن اصلاح شده تشکیل داده و به همان روش لاتکس های مایع رفتار می کند.