ژل سیلیکا فیوم چیست؟

ژل سیلیکا فیوم که یک ماده ترکیبی می باشد برپایه روان کننده، میکروسیلیس ومواد دافع آب تولید گردیده است که بعنوان پدیده ای کارآمد وتجربه شده در دستورکار اغلب کار فرمایان ومشاورین قرار گرفته است. امروزه با آشکار شدن مزایای بتن هایی که در ساختار آنها از میکروسیلیس وفوق روان کننده به خاطر قیمت مناسب وخصوصیات ارزنده که در قسمت مربوط به میکرو سیلیکا شرح گردیده است خصوصیات ارزنده ای به بتن می دهد ولی میکروسیلیس به خاطر وزن حجمی کم و ریزی ذرات، حمل ونقل، نگهداری ومصرف ان مشکل وپرهزینه بوده وچون هنگام اضافه شدن به بتن، اختلاط به طور کامل ومطلوب انجام نمی گیرد لذا خصوصیات بهینه آن بطور کامل ظهور نکرده به علاوه از نظر محیط زیست وشرایط بهداشتی ٫ همواره برای مصرف کننده گان مشکل آفرین بوده است ومیزان روان کننده نیز همیشه به تناسب مصرف وزمان مخلوط با میکروسیلیس همیشه مورد اشتباه قرار می گرفت.لذا جهت رفع مشکلات فوق از این ماده که با توجه به تکنولوژی پیشرفته وبهینه سازی مواد اقدام گرفته وعرضه می گردد.

مصارف:

ساخت بتن های پرمقاومت

بتن ریزی در مناطقی که تحت حمله مواد شیمیایی وخورنده قرار گرفته است

بتن ریزی در سواحل جنوبی کشورواسکله ها

ساخت بتن اسکله، پل، مخازن وسدها

ساخت بتن با نفوذ پذیری کم

خصوصیات ویژه:

با توجه به خصوصیات مندرج در بخش میکرو سیلیس و فوق روان کننده می توان گفت این ماده کلیه خصوصیات هر دو را در بتن بوجود می اورد.

افزایش روانی بتن بدون نیاز به فوق روان کننده.

مقاومت شیمیایی، مکانیکی و نفوذ ناپذیری بتن

اقتصادی ومقرون به صرفه بودن

جابجایی، نگهداری ومصرف بسیار آسان وراحت

حفظ سلامت وبهداشت کارکنان در اثر عدم پخش ذرات ریز میکرو سیلیس در هوا

استفاده دقیق وبهینه از افزودنی با توجه به استفاده یک جزء برای ساخت بتن

مشخصات فیزیکی وشیمیایی:

حالت فیزیکی

ژله ای

رنگ

خاکستری مایل به قهوه ای

وزن مخصوص gr/cm3 4/1

PH    10-9

یون کلر   ندارد

میزان مصرف:

مقدار مصرف مناسب باید به وسیله آزمونهای آزمایشگاهی به منظور حصول مقاومت وکارایی بهینه صورت گرفته شود ولی بعنوان معیار مناسب میزان5الی10درصد وزن سیمان مصرفی پیشنهاد می گرددوبایستی به میزان تقریبی 10الی20درصد از آب مصرفی و 5 درصد ازسیمان مصرفی کاست.

نحوه مصرف ونکات ضروری:

خمیر میکرو سیلیس را می توان پس از اختلاط کامل تمام اجزاء (با احتساب کاهش سیمان وآب مصرفی) به بتن افزود ویا درآب بتن حل نمود وسپس به اجزاء خشک بتن افزوده گردد . حتما از مواد عمل آورنده مانند کیورینگ جهت حصول مقاومت بالاتر استفاده نمود از مصرف بیش ازحد 25% وزن سیمان خودداری شود. ژل سیلیکافیوم را می توان در ظروف دربسته ودر دمای 5الی 25درجه سانتیگراد نگهداری نمود

خوردگی بتن تقویت شده

خوردگی بتن تقویت شده می‌تواند هم عامل و هم نشانه‌ی بتن آسیب دیده باشد. به عبارت دیگر، بتن می‌تواند به دلایل دیگری ترک بخورد و باعث خوردگی فولاد شود.

قلیایی بودن سیمان پرتلند (pH در حدود 12) معمولاً باعث ایجاد لایه‌ای رویینه (غیر فعال در برابر خوردگی) در نزدیکیفولاد تقویت شده می‌شود. وقتی آن لایه آسیب ببیند یا از بین برود و یا بتن به شکلی آسیب ببینید که آب و هوا وارد آن شوند، خوردگی فولاد رخ می‌دهد. همچنین لایه‌ی غیر فعال به وسیله یون‌های کلرید جدا شده از نمک‌ها یاکربناتاسیون بتن نیز می‌تواند از بین برود. کربنتاسیون واکنشی طبیعی در بتن است که در آن دی‌اکسید کربن موجود در جو با مواد بتن واکنش می‌دهد تا کلسیم کربنات به وجود آید. این واکنش، pH بتن را تا 9 پایین می‌آورد و بدین ترتیب خاصیت لایه‌ی غیر فعال از بین می‌رود و فولاد می‌تواند دچار خوردگی شود. آهن با اکسید شدن در پروسه‌یخوردگی فولاد (به وجود آمدن اکسید آهن) دچار افزایش حجم می‌شود. این افزایش حجم، باعث به وجود آمدن تنش کششی در بتن و در نتیجه ترک خوردن آن می‌شود. که نتیجه‌ی آن می‌تواند سرعت بخشیدن به روند خوردگی فولادباشد.

تحقیقات نشان داده که آسیب دیدگی‌های متداولی که منجر به خوردگی فولاد می‌شوند شامل: چرخه‌ی انجماد و ذوب شدن آب، حمله‌ی سولفاتی، واکنش‌های قلیایی، حمله‌ی اسیدی و پایین آمدن قلیاییت بتن بر اثر کربنتاسیون می‌باشد.

به علاوه، در معرض کلراید بودنِ بتن نیز می‌تواند منجر به خوردگی فولاد شود. کلرایدها می‌توانند تغییراتی در لایه‌ی غیر فعال ایجاد کنند و شتاب بیشتری به روند خوردگی بدهند. کلرایدها از چندین راه مختلف می‌توانند به بتن وارد شوند. اضافه کردن سدیم کلراید یا منیزیم کلراید به بتن، برای جلوگیری از یخ زدن آب یا ذوب کردن برف‌ها، متداول‌ترین راه ورود کلرایدها به بتن است. همچنین کلرایدها می‌توانند در ماسه، سنگدانه‌ها و آب مورد استفاده در مخلوط بتن نیز موجود باشند. سازه‌های واقع شده در محیط‌های نزدیک به دریا نیز در معرض کلراید موجود در آب دریا قرار دارند. همچنین در گذشته مرسوم بود که برای بالا بردن سرعت هیدراسیون و سفت شدن بتن در مناطق سردسیر، به آن کلراید اضافه می‌کردند.

میزان کلراید بسیار بالا در آب، منجر به خوردگی فولاد تقویت شده شده است.

وقوع خوردگی فولاد معمولاً (نه همیشه) با دیده شدن زنگ آهن بر روی سطوح خارجی بتن یا شنیده شدن صدای پوکی در هنگام ضربه زدن به بتن با پتک شناسایی می‌شود. همچنین دستگاه‌های مختلف الکترونیکی بدین منظور طراحی شده‌اند که می‌توان برای شناسایی خوردگی فولاد از آن‌ها استفاده نمود. زمانی که آسیب دیدگی به وسیله خوردگی فولاد تایید شد، بسیار حیاتی است که عامل یا عوامل خوردگی نیز تعیین گردند تا بر اساس آن مشخص گردد که چه روش ترمیمی بایستی در دستور کار قرار گیرد. بعد از پیدا کردن دلیل خوردگی و جلوگیری از آن، عملیات ترمیم بتن و فولاد آغاز می‌شود. فولاد خورده شده می‌تواند به قسمت‌های دیگری از بتن نیز نفوذ کنند. بسیار مهم است که در طول ترمیم، تمامی این نواحی شناسایی و به طور کلی پاکسازی شوند.

بتن ریزی و پرداخت بتن

مخلوط کردن ، انتقال و حمل بتن باید بدقت و هماهنگ با عملیات بتن ریزی و پرداخت انجام شود و باید در نظر داشت استفاده از افزودنی های بتن نقش مهمی در ساختار سازه ما دارند استفاده از ژل میکروسیلیس و افزودنی های فوق روان کننده یا ابر روان کننده های کربکسیلاتی و نفتالینی خواهند داشت تا ما بعدا دچار مشکل نشویم که بخواهیم از ترمیم کننده های بتن در پرداخت بتن استفاده کنیم ، باید در نظر داشت که بتن را باید به سرعتی مستقر نمود که بتن پخش کرد ، اضافه ها را برداشت ، یکپارچه نمود و به حالت شناور به حرکت در آورد . بتن را باید تا حد ممکن و بطور مستقر در نزدیکی محل نهایی ریخت. در حالت ساخت قالب یک تخته ، باید از یک گوشه و در امتداد پیرامون قطعه ، بتن ریزی را آغاز نمود و پر بار، مقابل بار بتن قبلی ، ریخته شود . بتن را نباید به شکل توده های مجزا ریخت و سپس هموار نمود و نیز نباید پربار یک توده بزرگ را یکجا ریخت و سپس آنرا به صورت حرکت افقی به نقطه مورد نظر و نهایی منتقل نمود.

یکپارچه سازی

در برخی ساختمان سازی ها ، بتن را درون فرم یا قالب می ریزد و سپس آنرا یکپارچه می کند. با یکپارچه سازی ،بتن تازه به شکل و فرم قالب در می آید و اطراف آنرا مسلح می کنند و بسته ها سنگی ، اشکال نشانه عسلی و فضا های هوایی محبوس را حذف و ترمیم می کنند. بخشی از هوای محبوس ، عمدی است و نباید حد قابل توجهی از آن از بین برود . ارتغاش دادن، روش بسیار متداول برای یک کاسه کردن بتن است و به دو صورت از داخل یا از خارج انجام می شود. بتن هنگام ارتعاش ، اصطکاک داخلیش در بین ذرات شن و ماسه و به طور موقتی از بین می رود و به شکل مایع عمل می نماید ودر اثر نیروی گرانیش در داخل قالب مس نشینند و هوای محبوس درون فضای خالی به راحتی به سطح بتن بالا می آید. اصطکاک داخلی به محض توفقف ارتعاش مجددا بر قرارمی گردد.

پرداخت

بتنی که در برابر چشم قرار خواهد گرفت باید به چندین شکل پرداخت شود از جمله بتن یک تخته که در ساخت جاده ،بزرگراه یا حیاط مسطح کنار حانه بکار می رود.

انواع پرداخت با رنگها و بافتهای ممتنوع دیده می شود از جمله شن و ماسه برجسته و بیرون از بتن و یا سطوح منقوش دربعضی از سطوح فقط همواره سازی انجام می شود، پستی و بلندیها را می گیرد و در بعضی از موارد دیگر عمل جارو کردن ، قوطه دادن یا بیلچه زدن به طرز خاصی انجام می شود. هموار کردن در عملیات تهیه بتن یک تختهیعنی برش دادن قسمتهای اضافی بتن تا سطح بتن به گیرش معینی برسد با یک حرکت اره ای در امتداد و لبه بتن بطورمستقیم حرکت می کنند و پر بار مسافت کمی به جلو می روند. نقاط پست و بلند از بین می رود و بلافاضله بعد از این عمل ، ذرات دانه درشت شن و ماسه کار گذاشته می شود. مثل این است که لبه تخته بتن را در یک امتدا و مستقیم و از طول بکشند. درزهای نامشهود و اتفاقی را باید بهم پیوند داد تا محو شوند. با شیار کن دستی یا با فروبردن قطعات پلاستیکی ، چوپی ، فلزی ، فاصله های مفصل را بهم متراکم می کنند یا ماده اتصال را به بتن در حالتی که هنوز سفت نشد.

اضافه می نمایند. مفصل های دندانه اره ای وقتی است که بتن به حد کافی سفت شده یا به حد کافی قوی است تا از بازشدگی جلوگیری می کند. بعد از مفصل بندی بتن ، باید با استفاده از ابزار چوپی یا فلزی عمل غوطه دادن را انجام داد یا از ماشین پرداخت استفاده . نمود . این ماشین تیغه هایی برای غوطه دادن دارد. در نتیجه ذرات شن و ماسه به زیر سطح بتن اضافه می شود. و عیب و ایرادهای جزئی، فضاهای خالی و نقاط قلمبه شده را از بین می رود و تمام سطوح ملاط آماده عملیات بعدی پرداخت می گردد. در صورت تمایل به ایجاد یک سطح هموار ، سخت و مزاکه ، بعد از عوطه دادن باید با بیلچه فولادی ، بیلچه زنی کرد. بیلچه زنی تنها بعد از انجام پرداخت کافی نیست . یک سطح ضد لغزش باید به صورت جارویی کردن پرداخت شود. پیش از آنکه بتن کاملا سفت شده باشد اما بقدر کافی هم باید سفت باشد تا آثار و رد جاروب باقی بماند.

اصول بتن = افزودنی های شیمیائی

افزودنی های شیمائی از جمله ترکیبات داخل بتن غیر از سیمان پرتلند، آب و شن ماسه هستند که بعد از محل مخلوط کردن این مواد یا در حین این عمل ، به مخلوط اضافه می شوند اصولا منظور از استفاده از این افزودنی های این است که هزینه ساخت بتن کم شود، کیفیت سنتی بتن بهتر شود، کیفیت بتن موقع مخلوط کردن، حمل و نقل،بتن ریزی و نرمیم بهتر شود و بر برخی حوادث اضطراری حین عملیات بتن ریزی غلبه گردد.موفقیت در اضافه کردن مواد افزودنی مستلزم کاربرد روش های مناسب و درست در مجموعه عملیات بتن ریزی است. اکثرا مواد افزودنی به فرم مایع آماده به کار است و در محل کارگاه یا در محل ریختن بتن، به بتن اضافه می شوند. برخی مواد افزودنی مثل رنگدانه ها، مواد گرانقیمت و مواد کمکی برای پمپاژ فقط به مقدار بسیار بسیار کم معمولا به صورت دستی و با ظروف سنجش شده بکار می روند. میزان تاثیر یک ماده افزودنی به چندین فاکتور بستگی دارد از جمله : نوع و مقدار سیمان، ترکیب آب، مدت زمان مخلوط کردن ، سفت و شل بودن بتن و دمای بتن ودمای هواوافزودنی رسید/برای این کاربایدازانواع سیمان استفاده کرد یا درجه شن وماسه را تعییر داد.

5 نوع کاربرد

افزودنی ها را بر اساس نوع کاربرد تقسیم می کنند. 5 طبقه مواد افزودنی شیمیایی مشخص شده است: محبوس کننده هوا، کاهش دهنده آب ، تاخیر دهنده ، شتاب دهنده، مواد شکل دهندن ( فوق شکل دهنده ها ) بقیه مواد افزودنی در طبقه خاصی جای می گیرند و کارهای خاصی انجام می دهند: جلوگیری از خوردگی، کاهش چروکیدگی، کاهش فعل و انفعال قلیا ـ سلیکا ، تقویت کاربری ، پیوند شیمیایی، ضد رطوبت ور نگ دادن ، مواد افزودنی محبوس کنند. هوا که بطورعمدی برای قرار دادنحباب هوا در بتن استفاده می شوند، در بحث « بتن دارای هوا محبوس » به طور کامل بررسی گردیده اند. مواد افزودنی کاهش دهنده آب معمولا حدوده تا 10 درصد از ترکیب آب بتن را کم می کنند. این نوع بتن به آب کمتری نیاز دار تا به حد سفتی لازم برسد. نسبت آب و سیمان در این بتن کمتر است. در نتیجه استقامت بتن بدون اضافه کردن بتن، بالاتر می رود. پیشرفت های جدید در تکنولوژی اضافه کردن مواد افزودنی موجب گردیده ، طیف متوسطی از کاهش دهنده های آب تهیه گردد- این مواد حدود 8 درصد از آب بتن را کم می کنند و در دماهای مختلف استقامت و دوام بیشتری دارند. مواد کاهش دهنده آب در طیف متوسط، نسبت به انواع استاندارد ، تنظیم زمانی دقیقتری دارند.

مواد افزودنی تاثیر دهنده که سفت شدن بتن را کندتر می سازد، برای مقابله با اثر تشدیدی آب و هوای داغ بر سفت شدن بتن استفاده می شوند. دمای زیاد موجب افزایش سرعت سفت شدن بتن می شود، در نتیجه کار پرداخت بتن دشوار می گردد. مواد تاخیر دهنده موجب سهولت عملیات استقرار بتن می شوند و سفتی اولیه بتن را به تاخیر می اندازند. اکثر آنها عمل کاهش دادن آب را نیز انجام می دهند و ممکن است هوا را نیز در بتن محبوس کنند. مواد افزودنی شتاب دهنده، سرعت افزایشاستحکام اولیه بتن محبوس کنند. مواد افزودنی شتاب دهنده، سرعت افزایش استحکام اولیه بتن را بالا می برند و از زمان لازم برای ترمیم و حفاظت از بتن می کاهند و عملیات پرداخت را سرعت می بخشند. مواد افزودنی شتاب دهنده از لحاظ اصلاح خصوصیات بتن از آب و هوای سرد، اهمیت خاصی دارند. سوپر شکل دهنده ها نیز در حد زیاد کاهش دهنده آب و شکل دهنده بتن هستند ( HRW R ) و 12 تا 30 درجه آب از داخل بتن کم می کنند . و بهنسبت نوع ماده و مقدار مصرف فرق می کند ودر نتیجه کار ایی بتن به سرعت از دست می رود و در سفتی بتن تاثیر می گذارد. این مواد معمولا در محل استفاده بتن، به بتن اضافه می شوند ، مواد افزودنی ضد خوردگی،در گرد. خاص خود قرار دارند. و برای کند کردن خوردگی فلز درون بتن بکار می روند.

مواد ضد خوردگی یک استراژی دفاعی برای ساختار های بتنی است از جمله در امکانات دریائی ، پل ، بزرگراه و محل توقف اتومبیل ها که با کلراید غلظت بالا مواجه هستند. سایر مواد افزودنی خاص عبارتند از : مواد کاهش دهنده چروک و مواد ضد فعل و انفعال قلیا با سلیکا……. مواد کاهش دهنده چرو کیدگی برای کنترل خشک شدن و به حداقل رساندن تشکیل ترک و ارز استفاده می شوند ولی مواد ضد ASR برای کنترل مسایل پایدار مربوط به فعل و انفعال قلیا ، سلیکا بکار می روند.

اصول بتن = شن و ماسه

مواد شن و ماسه ، مواد دانه ای و بی حرکتی هستند از جمله ماسه ، گراویه یا سنگ خرد شده که در کنار آب و سیمان پرتلند، از ترکیبات اساسی بتن محسوب می شوند . برای تهیه یک ترکیب خوب از بتن باید شن ماسه، تمیز ، سفت، خوی و عادی از مواد شیمیایی جذبی یا خاک رس و سایر ذرات ریز که موجب خرابی بتن می شوند، باشد. مواد شن و ماسه 60 تا 75 درصد مجموع حجم بتن را تشکیل می دهند و به دو نوع دانه درشت و دانه ریز تقسیم می گردند. مواد شن و ماسه دانه ریز معمولا شامل شن طبیعی یا خرده سنگ هستند به صورتی از سرند 5/9 تا 5/37 میلیمترقطر دارند. اکثر مواد شن و ماسه درشت دانه از نوع گراویه است که در بین بتن همراه با خرده سنگ بخش اعظم باقیمانده را می سازند ، گراویه و ماسه طبیعی معمولا با کندن زمین چک چاله، رودخانه، دریاچه یا بشر دریا تهیه می شوند. مواد خرد شده از شکستن و خرد کردن سنگ، و قلوه سنگ یا گراویه سایز بزرگ تهیه می شوند. بتن کهنه یک منبع برای تهیه مواد شن و ماسه است و در زیر پایه ها گرانولی به طرز رضایت بخشی بکار رفته است هم چنین در سیمان کاری روی خاک و در بتن جدید کاربرد دارد. تهیه مواد شن و ماسه شامل خرد کردن ، سرند کردن و شستن تا حد درجه و تمیزی معین است. در صورت لزوم ، برای ارتقا درجه کیفی شن و ماسه می توان از روش های جدا سازی با وسیله سنگین یا حرکت دادن استفاده کرد.

طراحی در برابر خوردگی بتن

 گرچه امروزه در ایین نامه ها به طراحی سازه های بتن مسلح در برابر خوردگی ناشی از قرار گیری ان ها در محیط های مهاجم توجه می شود و برخی از ضوابط و دستورالعمل های فنی بدین منظور تدوین شده اند . ولی بسیاری از سوالات دخیل در تصمیم گیری طراح وجود دارند که در آیین نامه ها بطور مشخص به آن اشاره نمی شود و طراح باید براساس تجربه خود و مبتنی بر نتایج آزمایشگاهی تصمیم گیری نماید .

پایایی سازه های بتن مسلح در یک محیط تهاجمی کلرایدی عمدتا با پارامترهای زیر تعیین می شود :

-         ضخامت پوشش بتن روی آرماتور

-         نقشه های جزئیات سازه ای در سازه مورد نظر و طرحهای عملی مناسب به منظور تسهیل امکان بازرسی ، نگهداری و تعمیر

-         قابلیت انشار یون کلراید در پوشش بتن روی آرماتور ؛ این ویژگی را عمدتا بر اساس نشبت آب به مواد سیمانی ، تراکم بتن و شدت و عرض ترکها تعیین می کنند .

-         نوع و ترکیبات مواد سیمانی بتن

-         نوع آرماتور های مصرفی

دوده  سیلیس

دوده سلیس ، که به نام میکروسیلیس ، یا silica fume  نیز خوانده می شود ، یکی از مهمترین پوزولان های مصنوعی است .

این فراورده پودری که به رنگ خاکستری روشن تا تیره تا به رنگ خاکستری شبز گون متمایل به آبی ، محصولی از عملیات احیای کوارتز ناخالص در یک کوره قوس الکتریکی در کارخانه های تولید فلز سیلیسیم ، آلیاژ های سیلیسیم ، بویژه آلیاژ فرو سلیس است .

دوده سیلیس به شکل غباری اکسید شده از کوره با دمای 2000 درجه سانتیگراد به هوا بر می خیزد . این غبار سرد را متراکم کرده و جمع آوری می کنند . سپس عملیات فرآوری به منظور زدودن ناخالصی ها و کنترل ابعاد ذرات ، بر روی دوده سلیس متراکم شده انجام می گیرد .

بیش از 90 درصد ار دوده سیلیس متراکم شده ، از دی اکسید سیلیسیم غیر بلورین تشکیل شده است .

هدف استفاده از دوده سیلیس در بتن عمدتا می تواند تامین یک یا چند ویژگی بادش :

-  ساخت بتن با مقاومت زیاد

- افزایش پایایی بتن از طریق کاهش نفوذ پذیری

- جایگیزینی با سیمان بشرط وجود توجیه اقتصادی

هر چند کاربرد دوده سلیس در بتن ، کیفیت آن را بهبود می بخشد اما دست یابی به چنین کیفیتی مستلزم شناخت برخی ویژگیهای دوده سیلیس و در عین حال مراعات برخی اصول علمی و ضوابط فنی است . قطر ذرات دوده سیلیس همواره کمتر از 1 میکرون ، میانگین قطر ذرات آن 1/0 میکرون ، و سطح مخصوص متوسط آن  m/kg  20000 است . در جدول 2-1-1 ، سطح مخصوص دوده سیلیس ، خاکستر بادی ، روباره اهن گدازی و سیمان به صورت مقایسه ای ارائه شده است . 

با میکروسیلیس یا ژل میکروسیلیس با پودر ذرات سیلیسی بلورین تفاوت اساسی دارد و نباید این دو را با یکدیگر اشتباه گرفت .

دوده سیلیس بر اثر واکنش پوزولانی ، با هیدروکسید کلسیم حاصل از هیدراسیون سیمان ، ترکیب شده و سیلیکات کلسیم هیدراته یا  CHS تشکیل می دهد .
با استفاده از دوده سیلیس می توان بتنی با مقاومت زیاد ، با نفوذ پذیری کم و پایانی زیاد در برابر عوامل مخرب شیمیایی ساخت . مقدار وزنی دوده سیلیس بعنوان جایگزین سیمان معمولا حدود 7 درصد وزن سیمان است .
دوده سیلیس موجب کاهش کارایی و در نتیجه افزایش نیاز به آب اختلاط بتن می شود . برای جلوگیری از افزایش میزان آب نخلوط ، باید از روان کننده ها و بویژهفوق روان کننده ها ، همراه با دود سیلیس استفاده کرد .
مدت زمان اختلاط بتن حاوب دوده سیلیس به درصد دوده سیلیس مصرفی و شرایط اختلاط بستگی دارد که در صورت لزوم باید افزایش یابد .
مصرف افزودنی های شیمیایی کاهنده قوی آب ، توزیع یکنواخت دوده سیلیس در بتن را تامین می کند .
بتن تازه حاوی دوده سیلیس ، در مقایسه بل بتن معمولی از چسبندگی بیشتر و گرایش کمتر به جداشدگی و نیز کاهش آب انداختن و افزایش قابلیت پمپ شدن برخوردار است .
بتنی که درصد وزنی دوده سیلیس آن نسبت به وزن کل مواد سیمانی بیش از 10 درصد باشد چسبنده و خمیری است . برای حفظ کارایی مورد نظر برای چنین بتنی در موقع بتن ریزی و جادادن ، توصیه می شود که اسلامپ آن ، در حدود 50 میلیمتر بیشتر از بتن فاقد دوده سیلیس در نظر گرفته شود .
مصرف انواع متفاوت افزودنی های شیمیایی فوق کاهنده آب در بتن حاوی دوده سیلیس می توانند بر زمان گیرش بتن تاثیر بگذارد . تجربه نشان داده است که دوده سیلیس نقشی در این امر ندارد . تغییرات زمان گیرش را باید باتوجه به نوع و کیفیت و مقدار مصرف مواد افزودنی مصرفی کنترل کرد .
دوده سیلیس ، آب آزاد موجود در بتن را به سرعت جذب می نماید و بروز ترک های ناشی از نشست خمیری و خشک شدن سطح بتن را تشدید و تسریع می کند . بدین علت ، بتن حاوی دوده سیلیس را باید بلافاصله پس از جای دادن و پرداخت سطح ، سیلیس را با بخش از آب اختلاط بتن مخلوط کرده و آن را به صورت دوغاب در آورد ، سپس مخلوط دوغاب را به تدریج به سایر اجزا افزود . این امر موجب آن می شود که دوده سیلیس به صورت همگن تری در داخل بتن توزیع شود . 

اثر استفاده از مواد افزودنی آب بندی بتن بر ویژگی های بتن سخت شده

با استفاده از نتایج به دست آمده از آزمایش ها می توان گفت که استفاده از مواد افزودنی آب بند هیچ اطلاعاتی مبنی بر اینکه این مواد تغییر در سختی بتن می شود وجود ندارد در حقیقت ترکی به این  نوع از مواد افزودنی به گونه ای است که اتصال اجزای سازنده بتن سخت شده بدون تغییر باقی می ماند.

مقاومت فشاری و کششی : این درسته از مواد افزودنی اثر قابل ملاحظه ای بر مقاومت 28 روزه بتن دارد مگر اینکه افزودنی کاهنده آب نیست در مخلوط بتن به کار رفته باشد که در این صورت بهترین کاهش نسبت آب به سیمان مقاومت فشاری افزایش می آورد برخی نتایج مقاومت بتن حاوی املوسیون  مومی با عیار سیمان  متفاوت به همراه مقدار ناچیزی حباب ساز در جدول8-3 نشان داده شده است در جدول 8-4 نتایج استفاده از استئاریک اسید بر مقاومت فشاری بتن نشان داده شده است.

پایایی بتن: همانطور که در ابتدا بیان شد هدف اصلی افزودن این نوع از مواد افزودنی به بتن این است که میزان ورود آب باران و آبهای جاری به منظور حفظ زیبایی و آب بندی بتن کاهش یافت این بهبود به تو که در زمینه حفظ زیبایی آن حاصل می شود کوتاه مدت نیست و بر اساس داده های به دست آمده برای افزودنی ترکیبات استیریت  تا 10 سال این خاصیت باقی می ماند به عنوان نمونه نتایج جدول 8-5 نشان می دهد که بتن حاوی مواد افزودنی آب بند  برپایه استئاریک اسید در سال عملکرد بهتری در مقایسه با بتن بدون مواد افزودنی آب بند داشته است نتایج بدست آمده از جدول 8-5 را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد

 1 - توجه به این نکته ضروری است که مقدار ماده افزودنی آب بند را باید به میزان کافی به کاربرد بدین ترتیب میزان جذب سطحی بسیار کاهش می آورد

2 - استفاده از مواد افزودنی آب بند در مخلوط بتن برای جلوگیری از رشد جلبک ها بر روی سطح بتن می شود

3- استفاده از مواد افزودنی آب بند هرچند میزان کم افزایش دوام بتن در چرخه حضور یخ می شود این موضوع در ادامه در شکل 8-9 برای آزمایش چرخه ذوب یخ میشود.

این موضوع در ادامه در شکل 8 – 9 برای آزمایش چرخه ذوب  یخ قطعه بتنی نیز در مخلوط بتنی به کار رفته است که سبب کاهش نسبت آب به سیمان شده و در نتیجه به دست آمده مشارکت دارد .

استفاده از مواد افزودنی مانند استریت ها به مقدار زیاد علاوه بر خاصیت آب بند کنندگی می تواند به طور کلی مانع خوردگی میلگردهای فولادی مقدار متوسط کلر گردد این مواد امروزه فرمول بندی مواد جلوگیری کننده از خوردگی استفاده می شود که دارای مزیت دوگانه هستند اول اینکه این مواد مانند دخول آب به داخل بدن شده و از طرف دیگر با محافظت کاتدی  و یا اندی  از خوردگی فولادهای داخل بتن می شوند مواد افزودنی آب بند باعث تمیز ماندن سطح بتن در دراز مدت می شود در حالی که اثر معکوس بر سایر ویژگی های بتن ندارند همچنین در زمینه مقاومت در چرخه حضور در جمع شدگی در چرخه خشک شدند مرطوب شدن بتن و محافظت از آرماتور ها دارای عملکرد سودمند است.

8 – 5 استاندارد

در حال حاضر استانداری ملی که در زمینه عملکرد و نحوه استفاده از این مواد افزودنی باشد وجود ندارد به دلیل سختی هایی که در به دست آوردن نتایج همسان در آزمایش نفوذ پذیری وجود دارد تعیین میزان موثر بودن این مواد افزودنی با مشکلاتی همراه است در نتیجه روشهای آزمایش و توصیه های انجام شده توسط کارخانه های سازنده این مواد افزودنی به آزمایش های ساده نخست وزیری در نمونه های شاهد اما میزان نخست پذیری زیاد مردم روشهای آزمایش برای اندازه گیری خاصیت آب بندی به شرح زیر است :

الف) روش آزمایش برای نم بند ها  تعیین درصد جذب :

روش آزمایش در بخش 2 استاندارد BS 556چاپ سال 1972 بیان شده است و اندازه گیری تغییرات وزن نمونه غوطه ور در داخل آب در زمان های مشخص میزان جذب آب در می آید این آزمایش مقدار دقیقی به دست نمی دهد و تنها برای زمان های مناسب است که مقادیر مقایسه ای مد نظر باشد در آزمایش دیگری به نام آزمایش جذب سطحی اولیه که در بخش 5 استاندارد  BS 1881 چاپ سال 1970 اشاره شده است نرخ نخست صبح تا بعد از مدتی از شروع آزمایش تعیین می گردد آزمایش دیگری در بخش 1 استاندارد انجمن استرالیا مطرح شده است در این آزمایش میزان نفوذ آب یا بخار در بتن اندازه گیری می شود.

ب) روش آزمایش برای مواد افزودنی کاهنده نفوذپذیری :

در این آزمایش اثر مواد افزودنی بر روی تغییر خاصیت نفوذپذیری هیدرولیکی اندازه گیری می شود. روش کیفی رایج به این صورت است که صفحات بتنی خلل و فرج دارد  در معرض افزایش فشار یکنواخت در بازه زمانی کوتاه قرار می گیرد فشاری که در آن از اولین نشانه های رطوبت ظاهر می شود را یادداشت و با نمونه شاهد از همانبتن که داره افزودنی نمیباشد مقایسه می شود. روش دیگری که در استاندارد ACI  توصیه شده است این است که ضریب جریان بتن در شرایط اشباع اندازه گیری می شود که شامل روش های انجام آزمایش مستقیم و غیرمستقیم است شرکت مهندسی ارتش آمریکا آزمایش اندازه گیری نفوذپذیری بتن (CRC C48-92 ) شاه که روش بررسی نفوذپذیری بتن به روش مستقیم از را ارائه کرده است در این آزمایش مقاومت در برابر نفوذپذیری تحت فشار آب هیدرو استاتیک تا 1/28  مگاپاسکال در آزمون های بتنی اندازه گیری می شود بعد از اینکه جریان در بتن به حالت پایدار رسید با استفاده از قانون دارسی ضریب نفوذپذیری اندازه گیری می شود مشابه این روش در استانداردهای اروپایی DIN 1048 -5  و BS EN 12390-8 نیز آورده شده است. در استانداردهای اروپایی آزمون های بتنی تحت فشار آب برابر با 0/5 مگاپاسکال قرار داده می شود استفاده از روابط والنتا  ضریب نفوذپذیری اندازه گیری می شود در این روش به منظور دستیابی به نتایج دقیق باید حجم نمونه ها زیاد باشد تا بتوان نسبت حجمی منافذ گسسته در بتن را بدست آورد.

البته این مورد در استاندارد BS EN 12390-8 بیان نشده است از جمله استانداردهایی که برای اندازه گیری نفوذپذیری بتن به روش غیر مستقیم به طور گسترده استفاده می شود استاندارد ASTM C1202  میباشد.این استاندار جریان موجود در آزمون های بتنی که در معرض محلول الکترولیت و پتانسیل الکتریکی قرار دارد را اندازه گیری می کنند این آزمایش به عنوان آزمایش اندازه گیری سریع نفوذ یون کلر به داخل بهتر شناخته می شود هرچند که این نام گذاری دقیق نیست زیرا در این آزمایش میزان جریان عبوری در نمونه بتن اندازه گیری می شود در نفوذپذیری بتن همچنین آزمایش نمی توانند به این جریان عبوری در اثر وجود یون کلر و سایر یونها تفاوت قائل شود روش انجام این دست از آزمایش ها بر اساس  AASHTOOO T259  و AASHTOOO T260 می باشد نتیجه به دست آمده از این آزمایش ها را می توان به منظور محاسبه ثابت ظاهری بر اساس ASTM C1585  و استاندارد انگلیسی BS EN 1881   بخش 122 موجود است.

سایر افزودنی های شیمیایی- مواد افزودنی عمل آوری بتن

ترکیبات عمل آوری عموماً مایعاتی هستند که به صورت مستقیم به سبک بتن پاشیده شده و پس از خشک شدن غشایی نفوذ ناپذیر را بر روی سطح بتن تشکیل می دهند که از دست رفتن رطوبت به تاخیر می اندازد استفاده از این ترکیبات رایج ترین روش برای عمل آوری بتن تازه پس از گیرش آن است بنابراین می توانند برای عمل آوری اولیه بتن مورد استفاده قرار گیرند علاوه بر آن می توان از نفس زنی ها برای عمل آوری نهایی بتن نیز استفاده نمود به این دلیل ترکیبات عمل آوری باید قادر باشند تا به مدت 7 روز رطوبت نسبی سطح بتن را بیش از 80 درصد نگه دارند شرایط مناسبی را برای هیدراتاسیون سیمان فراهم کنند در شکل 10 -1-1 نمونه های عمل آوری بتن با استفاده از ترکیبات عمل آوری نشان داده شده است.

ساختار شیمیایی و نحوه عملکرد آن

ترکیبات تشکیل دهنده غشا که برای عمل آوری بتن به کار می روند باید الزامات مربوط به ASTM 309 یا ASTM 1315  را تامین نمایند . ASTM 309  با عنوان مشخصات استاندارد برای ترکیبات مایه تشکیل دهنده غشا برای عمل آوری بتن این ترکیبات را به سه دسته تقسیم می کنند که عبارتند است نوع 1 شفاف بدون رنگ نوع D-1 شفاف با رنگ فرار نوع 2 دارای رنگدانه سفید رنگ این استاندارد بخش جامد حل شونده در این محیط حل رنگ را به دو دسته a و b تقسیم می کنند استاندارد برای بخش جامد محلول در ترکیبات قرار گرفته در دسته ی A که معمولاً به ترکیبات تولید شده بر پایه واکس اطلاق می شود. محدودیت قائل نشده است اما بخش جامد محلول در ترکیبات دسته B رزین   می باشد ترکیبات شفاف دارای رنگ فرار بلافاصله  پس از استفاده رنگ خود را از دست می دهند . این رنگ امکان تشخیص اینکه چه میزان از سطح توسط ترکیبات عمل آوری پوشیده شده است را فراهم می کند . در روزهای گرم و آفتابی استفاده از ترکیبات سفید رنگ توصیه می گردد . استفاده از این ترکیبات جذب انرژی ناشی از تابش نور خورشید را کاهش داده و به این ترتیب میزان افزایش دمای بتن را کاهش میدهند . بر اساس این استاندارد محلول های سیلیکات بیش از اینکه تشکیل دهنده غشا باشند واکنش زا بوده و به همین دلیل الزامات این استاندارد astm c309 را تامین می کنند دارای ظرفیت های متفاوتی در کاهش میزان از دست رفتن رطوبت بوده و تا حدودی امکان از دست رفتن رطوبت را فراهم می کنند . از طرف دیگر استاندارد astm c1315 با عنوان " ترکیبات مایع تشکیل دهنده غشا دارای مشخصات ویژه برای عمل آوری و درزگیری بتن " دسته بندی دیگری را برای این ترکیبات ارائه می کند . ترکیباتی که الزامات این استاندارد را تامین میکنند علاوه بر داشتن ظرفیت نگه داشت رطوبت که بر اساس استاندارد astm c 156 تعیین می گردد ، دارای خواصی هم چون مقاومت در برابر قلیا ، مقاومت در برابر اسید بهبود خواص چسبندگی و مقاومت در برابر آسیب ناشی از تابش نور فرابنفش می باشند.

بر اساس این استاندارد ترکیبات مایع تشکیل دهنده غشا شامل نوع 1 شفاف و نوع 2 دارای رنگدانه سفید رنگ هستند . ترکیبات عمل آوری ذکر شده در این استاندارد در یکی از سه گروه A ، B و C قرار می گیرند . این تقسیم بندی بر اساس میزان تغییر رنگ این ترکیبات در برابر تابش اشعه فرابنفش می باشد . به طور کلی ، ترکیبات عمل آوری بر اساس میزان تغییر رنگ با گذر زمان و در معرض شرایط محیطی مختلف و بر مبنای شفاف یا سفید رنگ بودن تقسیم بندی می شوند .ترکیباتی که شرایط این استاندارد را تامین می کننند ، معمولا بر اساس استاندارد ASTM C 156 ، مقدار مجاز از دست دادن رطوبت آن ها در مصرف به میزان 5 و 4/7 متر مربع برای نوع 1 و 2 ، برابر 4/0 کیلوگرم بر متر مربع است . با توجه به یکسان نبودن شرایط محیطی و همچنین نحوه استفاده از این ترکیبات در کارگاه وآزمایشگاه ، مقدار از دست رفتن رطوبت در کارگاه می تواند با مقادیر ذکر شده در استانداردهای ASTM C309 و ASTM C1315 متفاوت باشد . ترکیبات عمل آوری عمدتا دارای پایه های شیمیایی زیر هستند :

- رزین مصنوعی

- واکس

- آکریلیک

 - رزین کلریناتی

ترکیبات عمل آوری بر پایه رزین و واکس به خوبی آب بند می کنند با گذر زمان تاثیر آنها کاهش یافته در سن 28 روزه این پوسته شده و صنعت بتن جدا میشود انجام عملیات گشت کاری بعد از 28 روز امکان پذیر خواهد بود. در صورتی که لازم باشد عملیات گچ کاری پیش از 28 روز انجام گیرد میتوان   سطح بتن را با آب داغ شست و شو داد.  بر مبنای تجربیات علمی مشخص شده است چه کارایی ترکیبات عمل آوری بر پایه رزین و واکس  در دوره زمانی24 ساعته برابر 96 درصد در دوره زمانی 72 ساعت برابر 84 درصد در دوره زمانی هفت روزه برابر 74 و در دوره عمل آوری 14 روزه 65% است. میانگین کارایی افزودنیهای عمل آوری هسته ای با پایه رزین یا واکس را می توان در حدود 80 درصد در نظر گرفت امتیاز ترکیبات بر پایه  آکریلیک  چسبندگی خوب آنها می باشد.  همچنین ترکیبات ازسطح جدا نشده  و فرو نمی ریزد و نیازی به شسته شدن با آب داغ نیز ندارد در واقع به دلیل خصوصیات ذاتی امولوسیون آکریلیک چسبندگی گچ به آن بهتر است.

ترکیبات بر پایه رزین کلریناتی نتنها با تشکیل غشای نازک در سطح بتن از تبخیر رطوبت موجود در آن جلوگیری می کنند بلکه حفرات  ریز سطح بتن را نیست پر می کنند در نهایت این لایه نازک دچار فرسایش می شود میزان تاثیرگذاری این ترکیبات به میزان قابل توجهی متفاوت بوده مواد سازنده آن ها و قدرت امولوسیون همانگونه که در شکل 10-1-2 نشان داده شده است بستگی دارد.

کاربرد ها

یکی از کاربردهای ترکیبات عمل آوری ماهی تشکیل دهنده غشا در عمل آوری نهایی می باشد عمل آوری نهایی به فرآیند گفته می شود که پس از پرداخت نهایی و پس از این که بهتون بگیردش نهایی خود رسید انجام میشود. از ترکیبات عمل آوری برای عمل آوری میانه یعنی زمانی که پرداخت نهایی انجام شده اما به تو هنوز نهایی خود نرسیده است نیز استفاده می شود گاه نیاز است تا میزان تاخیر انجام شده از سطح بتن در این دوره را کاهش داد و این در حالیست که امکان استفاده مستقیم از آب وجود نداشته و استفاده از روکش  پلاستیک نیز موجب وارد شدن آسیب های مکانیکی به بتن می گردد در چنین شرایطی اسپری کردن ترکیبات عمل آوری مایع پیش از فراهم شدن امکان به کارگیری روش های موثر ترین راه حل مناسبی برای کاهش میزان تبخیر است امکان استفاده از این ترکیبات برای انجام عمل آوری میانی و همچنین رایج بودن استفاده از این روش برای عمل آوری نهایی از مزایای این ترکیبات می باشد بنابراین استفاده از این ترکیبات روش مناسبی برای عمل آوری میانی و همچنین روش مناسبی  است که می توان برای کاهش از دست رفتن رطوبت بتن پیش از به کارگیری سایر روش های موجود برای عمل آوری نهایی همچون عمل آوری با آب و استفاده از پوشش های محافظ به کار گرفت.

 استفاده از ترکیبات عمل آوری به عنوان روشی برای عمل آوری میانی و به دنبال آن استفاده از پوشش های اشباع شده توسط آب به عنوان عمل آوری نهایی بیشتر در پل سازی رایج می باشد ترکیبات عمل آوری بلافاصله بعد از آن عملیات پرداخت از اطراف عرشه پل به روی آن پاشیده شده و پس از خشک شدن آن از گونی خیس و روکش های پلاستیکی استفاده می شود به کارگیری این روش در کنار یکدیگر به معنی زائد بودم و اضافی بودن یکی از این دو روش محسوب نمی شود چرا که ترکیبات عمل آورید یا به اصطلاح استر  قابل تنفس که الزامات مربوط به ASTM 309  و ASTM 301315 را تامین می نماید امکان عبور رطوبت  را فراهم کرده زمان توجه به کیفیت محصول مورد استفاده کاربرد آن در کارگاه و شرایط کارگاه دارای ظرفیتهای متفاوتی در نگهداری رطوبت می باشند از سوی دیگر عمل آوری تر از طریق مستغرق  کردن یا  آب پاشی سطح یا به کارگیری گونه های اشباع و تنها مانده از دست رفتن رطوبت می گردد بلکه آب اضافی برای هیدراتاسیون سیمان را نیز فراهم می کنند که مخصوص برای مخلوط های کم دارای اهمیت میباشد.

از دیگر کاربردهای ترکیبات عمل آوری استفاده آنها برای عمل آوری در هوای سرد است این ترکیبات یکی از بهترین گزینه ها برای این منظور هستند در هوای سرد و پس از محافظت اولیه از بتن برای جلوگیری از یخ زدن آن استفاده از ترکیبات عمل آوری به جای پاشیدن آب میزان خشک شدن را به میزان چشمگیری کاهش داده و شرایط مناسبی را بدون خطر یخ زدگی برای عمل آوری فراهم می کند .  استفاده از این ترکیبات در صورتی که محل مورد استفاده آن در درز اجرایی نبوده و در صورت زدن این ترکیبات پیش از قرار دهی بتن مجاور آن مجاز می باشد. درزهای اجرایی  و سایر محل هایی که قرار است بتن ریزی در مجاورت آن انجام شود باید پیش از اجرای لایحه جدید سطح لایه قبلی تمیز شده و آماده سازی شود با این وجود استفاده از  ترکیبات عمل آوری می توانند موجب تغییر ظاهر بتن شود.

نحوه استفاده مشکلات اجرایی و نکات ایمنی

بر اساس توصیه تولیدکنندگان این ترکیبات پیش از مصرف باید به هم زده شده تا کامل شود و مطابق با دستورالعمل های تولید کننده به طور یکنواخت مصرف گردد پس از آغشته کردن سرش به ترکیبات عمل آوری این ترکیبات در ارتفاع بیشتر به پایین حرکت کنند و همچنین نباید در شیارها تجمع کنند لایه نازک و محکم را تشکیل دهند که در برابر عبور مرور های انجام شده حین ساخت و در سنین کم پس از ساخت مقاومت کنند توانایی نگه داشتن رطوبت مناسبی را داشته باشند

برای اطمینان از پوشش کامل سر توسط ترکیبات عمل آوری داشتن سرعت به این ترکیبات در دو نوبت و در دو جهت عمود بر هم انجام میشود تمام سرد باید به طور کامل پوشیده شود چرا که در صورت وجود نقطه ای کوچک بر روی غشاء آهنگ تبخیر از سطح بتن افزایش میابد سطوحی که داره بافت برجسته هستند می توانند مساحتی بیش از دو برابر سطوح صاف مال کشی شده داشته باشند در چنین مواردی ترکیبات عمل آوری باید در دو نوبت جداگانه مصرف شود به طوری که در زمان اجرای غشای دوم های پیشین کامل آن کهنه شده و رنگ آن از بین رفته باشد استفاده از ترکیبات عمل آوریم به صورت دستی و یا توسط اسپری های تحت فشار با فشاری در حدود0/2  تا 0/7  مگاپاسکال انجام میشود در کارهای با حجم زیاد استفاده از اسپری های تحت فشار به دلیل سرعت بیشتر و توزیع یکنواخت تر مناسب می باشد در کارهای بسیار کوچک مانند مواردی که نیاز به ترمیم است می توان از فرچه های پهن  با موی نرم و یا از غلتک های رنگرزی استفاده کرد میزان و آهنگ مصرف را میتوان با توجه به تعداد ظروف مصرف شده و یا مغازه این اسپری ها محاسبه کرد.

این ترکیبات باید بلافاصله بعد از پرداخت نهایی سطح بتن و پس از تبخیر لایه آب روی سطح بتن  ناشی از آب انداختگی است مورد استفاده قرار بگیرند زمان استفاده از این ترکیبات تاثیر زیادی بر میزان تاثیرگذاری آنها دارد استفاده از این ترکیبات پیش از تبخیر آب موجود بر روی سطح بتن موجب رقیق شدن آن و استفاده با تاخیر از این ترکیبات سبب جمع شدن آنها توسط سطح بتن می گردد.

در روزهای با آب و هوای خشک بگونه یزد ایجاد ترکهای ناشی از جمع شدگی پلاستیک را به محتمل است به کاربردن ترکیبات عمل آوری بلافاصله پس از پرداخت نهایی و پیش از تبخیر همه آب موجود روی سطح بتن  به پیشگیری از تشکیل این ترک ها کمک می کنند در صورت آهنگ تبخیر از سطح بتن بیش از سرعت آب انداختگی باشد سطح بتن در ظاهر خوش به نظر می رسد در صورتی که آب انداختگی همچنان در جریان است در چنین شرایطی پرداخت بتن یا استفاده از ترکیبات عمل آورید هر دوی آنها می تواند دارای تاثیرات مخربی باشد آب انداختگی در زیر لایه سطحی بتن می شود تشخیص چنین شرایطی در محل کارگاه دشوار بوده و از طرف دیگر به تاخیر انداختن عملیات پرداخت و عمل آوری نیز مشکلاتی را به همراه خواهد داشت. در مواردی تشخیص این مسئله دارای اهمیت باشد می توان براق پلاستیکی شفاف بر روی بتنی که عملیات پرداخت و عمل آوری بر روی آن انجام نشده است  پهن کرد .  و به این ترتیب مانع از تبخیر رطوبت موجود شد در این حالت می توان ناشی از آب انداختگی را در زیر ورق پلاستیکی  مشاهده کرد نتیجه دیگر به کار گیری ترکیبات عمل آوری بر بتن تازه ریخته شده ایم که ظاهرن خوش به نظر می رسد این است که با وجود اینکه تبخیر به طور موقت متوقف می شود اما آب انداختگی می توانند ادامه پیدا کنند و باعث تشکیل ترکهایی در سطح غشای نازک ترکیبات عمل آوری گردد در چنین شرایطی ظرفیت نگهداری رطوبت به مقدار قابل توجهی کاهش میابد زمانی که از ترکیبات عمل آورید برای کاهش میزان از دست رفتن رطوبت ازسطوح قالب بندی شده استفاده می گردد ،  سطوحی که پس از باز کردن قالب در معرض هوا قرار می گیرند باید بلافاصله خیس شده و تا زمان بکارگیری این ترکیبات مرطوب باقی بمانند.

مشکلات ناشی از استفاده

ترکیبات عمل آوری می توانند مانند مناسب لایه  بتن سخت شده و بتن تازه ریخته شده فوقانی شود این ترکیبات چسب های بکار رفته برای اجرای پوششهای کف سازگار نیستند ترکیبات عمل آورید که الزامات مربوط به ASTM C1315  را تامین می کنند دارای ترکیباتی هستند که موجب بهبود چسبندگی ترکیبات عمل آوری می شوند استاندارد آزمایش های ارجاع می دهد برای ارزیابی قدرت پیوند میان کاشی و سایر کفپوشها به این ترکیبات عمل آوری است به همین دلیل پیش از استفاده از این ترکیبات سازگاری آنها در اتصال با مصالح مورد استفاده در مجاورت آنها باید مورد آزمایش قرار گرفته و یا اینکه در صورت لزوم برقراری اتصال به لایه فوقانی از این مساله استفاده نگردد در مواردی که کیفیت اجرا دارای اهمیت باشد برای تعیین سازگاری بین ترکیب عمل آوری  پرداخت سطحی رطوبت بتن  و بافت سطح تمام شده بتن  انجام آزمایش توصیه می شود.

نکات ایمنی

برای استفاده از ترکیبات عمل آوری دارای حلال های فرار در محیط های بسته و یا در نزدیکی محیط های حساسی بیمارستان ها باید احتیاط کرد زیرا ترکیبات فراری که بخار می شوند امکان ایجاد مشکلات تنفسی را به همراه دارند در چنین مواردی باید از قوانین مربوط به استفاده از ترکیبات آلی فرار تبعیت کرد همچنین استفاده از محلول های فرار می توانند محدودیتهای را در حمل و نقل نگهداری و استفاده ازمصالح پر خطر ایجاد کنند.

از سطح بتن که در معرض هوا قرار دارد رخ می دهد دمای زیاد بهتون سرعت زیاد باد و رطوبت کم نرخ تبخیر آب از سطح بتن را افزایش می دهند نرخ آب انداختگی نیز از عوامل مهم اجزای تشکیل دهنده بتن نسبت های اختلاط ضخامت المان مورد نظر و نوع تراکم و پرداخت سطح بتن بستگی دارد ترکهای ناشی از جمع شدگی پلاستیک معمولاً موازی یکدیگر  بوده و فاصله آنها 3/0 الی 1 متر است .  این ترک ها سطحی بوده و آنها 25 50 میلیمتر می باشد در مواردی که علاوه بر جمع شدگی پلاستیک جمع شدگی ناشی از خشک شدن نیز باعث تشدید شرایط می شود ترک ها می توانند بیشترین نفوذ کنند این ترک ها معمولاً در المان های  بتنی ناز و مانند دال ها رو سازی ها عرشه پلها شب های صنعتی پوشش تونل های سطوح ترمیمی که نسبت سطح به حجم زیادی دارند مشاهده می شود بتن های پرمقاومت که دارای نسبت آب به سیمان کم وهابی مواد پوزولانی (روباره خاکستر بادی و دوده سیلیس) هستند بیشتر در معرض ترکهای ناشی از جمع شدگی پلاستیک قرار دارنداین نوع جمع شدگی در بیشتر مواقع در هفت روز اول پس از قالب گیری بتن رخ می دهد.

جمع شدگی خود به خودی  در زمانی بتن  هنوز به حالت مایع می باشد رخ می دهد شدگی در واقع به سبب تغییر اندازه ساختار و فرج ریز  بتن یا به عبارت دیگر به دلیل کاهش اندازه تخلخل و منافذ بدن رخ می دهد این نوع از جمع شدگی به عنوان تابعی از میزان هیدراتاسیون سیمان در نظر گرفته می شود در واقع مهر که ایجاد این نوجوان شدگی واکنش های شیمیایی است هرچه هیدراتاسیون توسعه میابد حجم مطلق کاهش میابد این تغییر حجم به علت انجام واکنش به این آب و مواد سیمانی تغییر چگالی محصولات واکنش نسبت به مواد واکنش دهنده می باشد چگالی مواد اولیه واکنش از محصولات حاصل از آن کمتر است در نتیجه حجم مصالح موجود در مخلوط بتنای کاهش یافته و جمع شدگی خود به خودی در بطن رخ می دهد. 

در آب و هوای خشک زمانی که اختلاف رطوبت نسبی بین بتن و هوای اطراف آن وجود داشته باشد جمع شدگی حاصل از خشک شدن راه می دهد به طور خلاصه این پدیده به تبخیر آب از سیمان هیدراته شده مرتبط می باشد.هنگامی که سیمان اشتباه در معرض رطوبت ای که کمتر از اشباع است قرار گیرد بدون رطوبت را از منافذ مویینه  بزرگ از دست می دهد و به دنبال آن جمع شدگی در بتن ایجاد می شود در واقع بعد از گیرش نهایی بتن به دلیل تبخیر آب در خلل و فرج بتن و به دنبال آن  کاهش حجم بتن می پیوندد در بطن های پرمقاومت با مقدار آب کمر جمع شدگی حاصل از خشک شدن و جمع شدگی خود به خودی به دلیل اینکه احتمال وقوع ترک های شدید و افزایش می دهد بسیار مضر و خطرناک هستند .  در بتن های با مقاومت معمولی( مقاومت 28 روزه کمتر از 34 مگاپاسکال ) جمع شدگی خود به خودی نسبت به جمع شدگی حاصل از خشک شدن از اهمیت کمتری برخوردار است جمع شدگی به تنهایی باعث ایجاد ترک خوردگی در بتن می شود ایجاد ترک در بتن به این موضوع بستگی دارد که بهتون مفید شده است یا نه است در واقع نیروهای ناشی از قیمت های خارجی یا داخلی است که به واسطه جمع شدگی بتن مفید شده ایجاد می شود باعث ایجاد ترک در عضو بتنی می گردد به این دلیل که بیشتر سازه های بتنی توسط زمین شالوده آرماتور و سایر اعضای سازه موقعیت شده اند و این مسئله باعث ایجاد تنش های کششی می شود که در صورتی که مقدار تنش از مقدار مقاومت کششی بتن فراتر رود سبب پیدایش ترک در سازه بتنی می گردند.یکی از راه هایی که به منظور کاهش ترکهای جمع شدگی به کار می رود استفاده از کاهنده های قوی آب یا فوق روان کننده ها است که به منظور کاهش نسبت آب به سیمان و مقدار سیمان در بتن به کار میروند یکی دیگر از روش هایی که برای کم کردن اثر جمع شدگی در بتن به کار می رود استفاده از بتن جبران کننده جمع شدگی است.

این روش بر اساس انبساط بتن به جای جمع شدگی آن می باشد انبساط بتن در این روش به واسطه ای تشکیل اتریگایت (نوع K ،  کلسیم سولفات آلومینات و یا ترکیبات   بر اساس کلسیم آلومینات ) یا تشکیل کلسیم هیدروکسید ترکیبات بر اساس آهنگ بدست می آید در این روش باید مراقبت های ویژه ای که در زمینه جلوگیری از گیرش سریع کاهش کارپذیری است و از همه مهمتر است زمانی که انبساط توسط این رو شروع می دهد صورت گیرد روش دیگر استفاده از افزودنی های کاهنده جمع شدگی است که در سال 1985 در ژاپن معرفی شدند و در سال 1995 به بازار آمریکای شمالی را پیدا کردند به طور شیمیایی مکانیزم جمع شدگی را بدون ایجاد انبساط تغییر می دهد.

ساختار شیمیایی

 افزودنی های کاهنده جمع شدگی به طور کلی شامل پلی اکسیر آلکیلین آلکیل   اتر و ترکیبات مشابه هستند. بر اساس دستورالعمل های منتشر شده ترکیب کلی افزودنی های کاهنده جمع شدگی به صورت   می باشد . در این ترکیبات A نشان دهنده گروه آلکیل با زنجیره ای از کربن بوده و  و    شامل هیدروژن ، هیدروکسیل ، آلکیل ، فنیل و سیلکو آلکیل هستند . همچنین N نشان دهنده عدد صحیح بین 2 تا 10 می باشد که درجه پلیمریزاسیون ترکیب را مشخص می کند . بسیاری از افزودنی های کاهنده جمع شدگی تجاری موجود در بازار حاوی ترکیبات مخلوط گلیکول اتر می باشند در این فصل نوع سوم افزودنی های کاهنده جمع شدگی که مکانیزم جمع شدگی را تحت تاثیر قرار می دهند بررسی می کنیم.

نحوه عملکرد

علت جمع شدگی ناشی از خشک شدن تبخیر آب از منافذ مویینه در خمیر سیمان هیدراته شده در سطحی از بتون که در معرض هوای محیط با رطوبت نسبی کمتر از منافذ مویینه قرار دارد می باشد داخل منافذ مویینه که  آب آزاد نامیده می شود توسط نیروی مویینگی نگه داشته می شود که هرچه قطر منفذ کمتر باشد ، این نیرو قوی تر خواهد بود زمانی که تنش کششی توسط نیروی کشش مویینه در خمیر سیمان هیدراته شده ایجاد می شود ، تنش حاصله از مقاومت کششی موضعی بیشتر شده و شبب ایجاد ترک در سازه بتنی می گردد.

بر اساس تئوری کشش مویینگی ، مکانیزم جمع شدگی ناشی از خشک شدن بر اساس توسعه تنش سطحی در منافذ کوچک در خمیر سیمان موجود در بتن می باشد . هنگامی که آب داخل منافذ در اثر تبخیر کاهش می یابد ، شکلی هلال مانند در سطح مشترک آب و هوا تشکیل می شود . کشش سطحی در قسمت هلالی دیواره های منفذ را به سمت داخل می کشد و به این ترتیب در اثر این نیروی داخلی وارده ، جمع شدگی در بتن رخ می دهد . مکانیزم این نوع از جمع شدگی خمیر سیمان که توسط کشش سطحی رخ می دهد عمدتا به نسبت آب به سیمان بستگی دارد . از طرفی به نوع و نرمی سیمان و همچنین به سایر مواد به کار رفته در بتن از قبیل افزودنی ها و مواد سیمانی مکمل وابسته می باشد . این موارد بر پراکندگی و توزیع اندازه تاثیر می گذارد .

افزودنی های کاهنده جمع شدگی با کاهش نیروی کشش سطحی آب در منافذ جمع شدگی را کاهش می دهد . افزودنی های کاهنده جمع شدگی در داخل مخلوط بتنی در طول اختلاط ریخنه می شود . بعد از اینکه بتن سخت شد ، این افزودنی در منافذ همچنان باقی مانده و کشش سطحی که منجر به جمع شدگی در اثر خشک شدن می شود را کاهش می دهد . بر اساس نتایج آزمونه های بتنی که در شرایط آزمایشگاهی و در شرایط کارگاهی به دست آمده است ، در صورت استفاده از افزودنی های کاهنده جمع شدگی در دامنه 5/1 تا 2 درصد بر اساس وزن سیمان ، جمع شدگی به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد . همچنین بر اساس برخی دیگر از تحقیقات انجام شده در صورت استفاده از نوع افزودنی ها در محدوده 1 تا 5/2 درصد می توان به مقدار دلخواهی از جمع شدگی بدون اثرات جانبی دست یافت .

کاربرد

استفاده از افزودنی های کاهنده های جمع شدگی در بسیاری از موارد کاربرد دارد . از جمله این موارد می توان به سازه های بتنی پیش ساخته ، سازه های نگه دارنده ها ی آب و بسیاری از دال های افقی از قبیل سقف ، کف و عرشه پارکینگ اشاره کرد . این نوع افزودنی به دلیل حداقل کردن ترک ها ، سبب کاهش درزهای انقباض و انحنا در دال میشود . در سازه هایی که مشکل نشتی آب وجود دارد استفاده از این نوع افزودنی ها سبب کاهش ترک ها خواهد شد . همچنین از افزودنی های کاهنده جمع شدگی در سازه های پیش تنیده به منظور کاهش از دست رفتن نیروی پیش تنیدگی به کار می رود . علاوه بر آن از افزودنی های کاهنده جمع شدگی برای جبران اثر استفاده از سنگدانه هایی با جمع شدگی زیاد استفاده می شود . در مورد آخرین کاربرد ذکر شده باید هزینه استفاده از این نوع افزودنی ها در مقایسه با استفاده از سنگدانه هایی با جمع شدگی کمتر بررسی شود.توصیه میشود که افزودنی های کاهنده جمع شدگی بعد افزودن کلیه افزودنی ها به مخلوط بتنی اضافه گردد . هرچه درصد استفاده از افزودنی های کاهنده جمع شدگی افزایش یابد ، جمع شدگی کاهش می یابد ، به شرط آنکه میزان سیمان سنگدانه و افزودنی های کاهنده جمع شدگی باید ساخته شود تا طرح مخلوط بهینه برای دستیابی به جمع شدگی مد نظر تعیین گردد . باید توجه داشت افزودنی های کاهنده جمع شدگی می تواند با افزودنی های حباب ساز واکنش داده و حباب های هوا را ناپایدار کند.