بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
مواد افزودنی (Admixture Materials)
ماده افزودنی ، ماده ای است به غیر از سیمان پرتلند،سنگدانه ،آب والیاف تقویتی که به صورت پودریا مایع ،به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده بتن وبرای اصلاح خواص بتن ،کمی قبل از اختلاط یا در حین اختلاط به آن افزوده می شود(ASTM C125).
اسلاید 2 :
سوابق وتجربیات
پس ازپیدایش مواد افزودنی حباب هوا ساز در سالهای 1940،کاربرد این ماده در هوای سرد ودر مناطقی که دمای هوا متناوبا به زیر صفر رفته وآب بتن یخ می زد ، رونق یافت .
ساخت و استفاده از افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدیید آن در سالهای 1960 در ژاپن وسپس نوع ملامین آن در آلمان به بازار آمد، شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد.
80درصد بتن های تولید شده در امریکای شمالی شامل یک یا بیش از چند نوع افزودنی است(39درصد بتن های آماده ا زFly Ashوحداقل 70 درصد بتن تولید شده شامل کاهنده آب است).
اسلاید 3 :
اهداف استفاده از مواد افزودنی
کمیته ACI 212 ،20مورد از عوامل استفاده از مواد افزودنی در تهیه بتن را فهرست نموده است که برخی به شرح ذیل می باشد:
افزایش حالت خمیری بتن بدون افزایش مقدار آب
کاهش آب انداختگی وجداافتادگی سنگدانه ها
تعویق یا تسریع زمان گیرش بتن
تسریع افزایش مقاومت در سنین اولیه
کاهش میزان حرارت زایی
افزایش دوام بتن در شرایط محیطی مشخص و.
افزودنیهای شیمیایی (Chemical Admixtures)
اسلاید 4 :
افزودنیهای شیمیایی (Chemical Admixtures)
افزودنی های روان کننده (plasticizers) ، ASTM : C 494
تعریف وکاربرد
ماده افزودنی روان کننده ویاکاهنده آب به منظور تقلیل آب مصرفی در شرایط یکسان روانی بتن ، یا افزایش روانی بتن در شرایط یکسان آب مصرفی به کار می رود.این نوع افزودنی بر پایه وینیل فتالئات که شامل روغنهای گیاهی است، می باشد.
استفاده از این نوع افزودنی ممکن است مقدار آب لازم برای دستیابی به اسلامپ مورد نیاز را به میزان 5تا 10 درصد کاهش داده ویا اینکه میزان اسلامپ بتن تازه را در مقدار معینی از آب، افزایش دهند.ولذا اغلب در محل پروژه مصرف می گردند.
اسلاید 5 :
فوق روان کننده ها(کاهنده های قوی آب) superplasticizers
- دارای مکانیزمی شبیه به روان کننده ها بوده، بجز آنکه مقدار بیشتری از آب مخلوط را کم می کنند.
-محتوی پلیمرهای خطی هستندکه گر وههای اسید سولفونیت به شاخه های آن بطور منظم متصل می شوند(Verbek 1968) وفرمول تجاری آنها عمدتا در گروههای ذیل قرار می گیرد:
1-فوق روان کننده بر پایه ملامین سولفونیت فرمالدیید(SMF)
2-فوق روان کننده بر پایه نفتالین سولفونیت فرمالدیید(SNF)
3-فوق روان کننده بر پایه لیگنو سولفونیت اصلاح شده (MLS)
4-فوق روان کننده بر پایه مشتقات پلی کربوکسیلات
* محدوده تاثیر فوق روان کننده ها در فاصله 30 تا 60 دقیقه بوده (بستگی به میزان مصرف وکارخانه سازنده) ولذا عمدتا در محل بتن ریزی مصرف می گردد.
افزودنی های یاد شده ، عمدتا مطابق با استاندارد ASTMC-494-G تولید می گردند.
اسلاید 6 :
افزودنی کندگیر کنندهRetarding Admixture (ASTM : C 494 )
-افزودنیهای کندگیرکننده شامل مواد مضاف ارگانیک(کلسیم تصفیه نشده،سدیم نمک های اسید سولفونیکها،اسیدهای هیدروکربوکسیلیکها وکربو هیدروکربوهیدراتها) وغیر ارگانیک(اکسیدهای سرب وروی ،فسفاتها ، نمک های منیزیم و.) می باشند.
-به منظور کند نمودن سرعت هیدراتاسیون اولیه سیمان وتمدید زمان گیرش بتن استفاده می شود.
-استفاده از این نوع افزودنی به منظور غلبه بر تاثیر درجه حرارت هوا در تسریع فرایند هیدراتاسیون ودر نتیجه جلوگیری از ایجاد خسارت بربتن وهمچنین جلوگیری از بروز اتصال سرد مفید می باشد.
اغلب افزودنی های کند گیر کننده ،عملکرد تقلیل آب بتن را نیز خواهند داشت و اغلب به آنها افزودنی های کند گیر کننده و کاهنده آب نیز اطلاق می گردد.
-استفاده از این افزودنیها ممکن است ، روند گیرش اولیه بتن تازه راحداقل 1ساعت وتا حداکثر 3ساعت در محدوده دمایی 65تا 100 درجه فارنهایت به تاخیر می اندازد.
اسلاید 7 :
افزودنیهای تند گیرکننده Accelerating Admixtures
استفاده از این نوع افزودنی زمان گیرش بتن را تسریع می بخشد.
موارد استفاده از آنها بیشتر بتن ریزی در هوای سرد ،قالب برداری زودتر از موعد،پرداخت سریع تر بتن ودر عین حال اعمال سریعتر بارگذاری های بعدی است.
*در انتخاب نوع افزودنی تند گیر کننده (کیفیت) ونسبتهای مورد مصرف، بایستی دقت کافی به عمل آورد،زیرا در اکثر شرایط ،استفاده از این نوع افزودنیها ممکن است منجر به افزایش انقباض ناشی از خشک شدن بینجامد.
اسلاید 8 :
* استفاده از کلرید کلسیم به عنوان ماده افزودنی تسریع کننده(به دلیل ایجاد سفت شدگی بیش از حد بتن وخوردگی میلگردها) فقط در بتن غیر مسلح مجاز است. در این صورت مشخصات کلرید کلسیم باید مطابق باASTMD98 باشد و مقدار آن نباید از 2 درصد وزنی سیمان تجاوز کند.
*به واسطه مشکلاتی که ممکن است کلرید کلسیم در بحث خوردگی میلگردها وافزایش انقباض در طی خشک شدن بتن ایجاد نماید، استفاده ازآلترناتیوهای دیگری نظیرتری تانولامین،تیوسینات سدیم و. ترجیح داده می شود.
اسلاید 9 :
طبقه بندی مواد افزودنی شیمیایی کاهنده آب وکنترل کننده گیرش (ASTM C494)
نوع A: کاهنده آب
نوع B:کند گیر کننده
نوع C:تسریع کننده
نوع D: کاهنده آب و کند گیر کننده
نوع E: کاهنده آب و تسریع کننده
نوع F: کاهنده قوی آب
نوع G: کاهنده قوی آب وکند گیر کننده قوی
فرق بین مواد کاهنده آب معمولی (نوعهای A,D,E) وکاهنده قوی آب در این است که در مقایسه
با مخلوط بتن شاهد با روانی مشخص ، کاهنده آب معمولی باید حداقل 5 درصدآب و کاهنده قوی
آب حداقل 12 درصدآب را کاهش می دهد.
اسلاید 10 :
مواد افزودنی حباب هوازا ساز Air-Entraining Admixtures
تعریف
اینگونه مواد،سبب تشکیل حباب های بسیار ریز هوا شده که بطور یکنواخت وغیر پیوسته در حجم خمیر سیمان توزیع می گردند وبایستی پس از سخت شدن بتن نیز در آن باقی بمانند.
* طبق مشخصات مندرج در استانداردهای ASTM C260وAASHTO M154 ،هر نوع ماده افزودنی که به عنوان ماده هوازا در بتن تازه مصرف می شود ،باید منجر به افزایش قابل توجه دوام بتن شود وهیچ یک از دیگر خصوصیات اساسی بتن را به مخاطره نیندازد.
اسلاید 11 :
کاربرد ،مزایا ومعایب
مزایا
افزایش پایایی بتن در برابر رطوبت، یخ زدن وآب شدنهای مکرر
افزایش مقاومت بتن در برابرپوسته شدکی سطحی ناشی از یخ زداهای شیمیایی
افزایش کارایی بتن تازه
کاهش نفوذ پذیری بتن سخت شده به مبزان فابل توجه
کاهش جداافتادگی سنگدانه ها وآب انداختن بتن
افزایش مقاومت بتن در برابرحمله آبهای سولفات دار
معایب
کاهش مقاومت فشاری وخمشی بتن سخت شده که برای جبران آن بایستی اصلاحاتی در طرح اختلاط بتن انجام داد. لازم به ذکر است که میزان کاهش یاد شده در سنین 7و28 روز نبایستی بیش از 10درصد باشد.
اسلاید 12 :
بنیان واحدهای تشکیل دهنده مواد افزودنی حباب هوازا
1-نمکها ورزین های چوب (تا اوایل دهه 1980)
2-ترکیبات صابونی
3-نمکهای اسیدهای نفتی
4-اسیدهای چرب ونمکهای آنها
اسلاید 13 :
عملکرد مواد افزودنی حباب هوا ساز در بتن
برای بتن ریزی در هوای سرد، از مواد افزودنی حباب هواساز
وهمچنین کاهنده آب استفاده می گردد.
اسلاید 14 :
از آنجاییکه مواد افزودنی (شیمیایی)، به مقدار کم در زمان اختلاط بتن
با مصالح واجزامتشکله آن مخلوط می گردد،وزن ماده افزودنی
در تعیین نسبت های اختلاط دخالت داده نمی شود.
اسلاید 15 :
جایگزین های سیمان Cement Replacement Materials (CRM)
-مواد طبیعی ویا محصولات زاید صنعتی هستند که می توانند به عنوان بخشی از سیمان پرتلند مورد مصرف در بتن جایگزین شوند.
استفاده ازموادجایگزین سیمان ، به منظور بالا بردن دوام سازه های بتنی به خصوص در مناطق گرم وخورنده بسیار متداول شده است:
-مواد سیمانی مانند روباره(محصول فرعی کوره
بلندآهنگدازی)که با تغییرریز ساختار در فصل
مشترک سنگدانه وسیمان باعث کاهش نفوذپذیری
می گردد(شبه سیمانی ASTM C 989).
موادجایگزین سیمان
-مواد پوزولانی
اسلاید 16 :
مواد پوزولانی
پوزلانها: عبارتند از مواد سیلیسی یا سیلیسی - آلومینی که خود به تنهایی فاقد ارزش چسبانندگی بوده و یا دارای ارزش چسبانندگی کم هستند، اما به شکل ذرات بسیار ریز در مجاورت رطوبت طی واکنش شیمیایی با هیدروکسید کلسیم در دمای معمولی ترکیبهایی با خاصیت سیمانی به وجود می آورند.
اسلاید 17 :
عملکرد مواد پوزولانی بر خواص بتن تازه
-افزودن پوزولان به بتن باعث تبدیل منافذ بزرگ به کوچک شده واز نفوذپذیری بتن کاسته می شود.
-فعالیت پوزولانی سبب می شود که هیدروکسید کلسیم موجود درخمیرسیمان مصرف شده ودر نتیجه ازمقدارآهک که عامل مهمی د ر آسیب دیدگی ناشی ازتهاجم سولفاتها محسوب می شود ، کاسته می شود.
-پوزولان ،منطقه انتقالی بتن (وجه مشترک سنگدانه وخمیر) را با تبدیل آهک به تفویت کرده ودر نتیجه باعث بهبود خواص بتن می گردد.
C-S-H
اسلاید 18 :
موادپوزولانی
موادپوزولانی
-پوزولانهای طبیعی یا سیما نهای طبیعی (تراس، ):شامل
کفسنگها،پوکه سنگها،توفها وخاکسترهای آتشفشانی است که
هنگام بیرون ریختن از دهانه آتشفشانها به سرعت در هوا یا آب سردشده،بطوریکه
، سیلیس موجود در آنها بلوری نشده است.
-پوزولانهای مصنوعی (صنعتی):که بطور عمده شامل خاکستر بادی ،
(Pulverized Fly Ash)
ودوده سیلیسی است.
Natural Pozzolans
(Volcanic Ash)
PFA
(Silica Fume)
اسلاید 19 :
پوزولانهای طبیعی
پوزولانهای طبیعی درحقیقت پوکه سنگها وخاکسترهای غیر بلوری باقیمانده از فعالیتهای آتشفشانی است. از جمله ذخایر موجود در کشور می توان به تراس جاجرود،پوکه سنگ هراز(دماوند)، پوکه سنگ سهندو پوکه سنگ تفتان اشاره نمود. عملکرد این نوع پوزولانها درایران:
1-افزایش مقاومت در دراز مدت
2- عملکرد مناسب در برابر تهاجم یون کلرید وسولفات
3-کاهش تخلخل ونفوذپذیری در صورت استفاده از روان کننده ها
* در صورت انطباق ویژگیهای این ماده با مشخصات استاندارد،جایگزینی15تا40 درصدبجای سیمان مقدارمناسبی است.
اسلاید 20 :
پوزولانهای مصنوعی (صنعتی)
دوده سیلیسی(میکرو سیلیس):
-ناشی از بازیافت غبار در کارخانه های تولید آلیاژفروسیلیس
-مقدار سیلیس فعال آن باید حداقل 85 درصد باشد.
جایگزینی6تا8درصد این ماده بجای سیمان نتایج مطلوبی
داشته است (ASTM C1240,M307).
اثر دوده سیلیسی بر خواص بتن تازه ودوام آن:
-افزایش سرعت هیدراتاسیون نیاز به روان کننده ویا فوق
روان کننده خواهد داشت.
-کاهش آب انداختگی وجداشدگی مخلوط تازه
-کاهش نفوذ پذیری
-پیوستگی بهتر در ناحیه انتقال خمیر سیمان وسنگدانه
نکته : این ماده قبل از استفاده بایدبه صورت دوغاب در آید و دوغاب حاصل باید کاملا روان وعاری از ذرات بهم چسبیده دوده سیلیسی باشد، در غیر این صورت به عنوان سیلیس فعال در واکنش با قلیاییهاعمل کرده وباعث خرابی ناشی از واکنش قلیایی-سیلیسی می گردد.
