دیر گیر کننده بتن چیست؟
دیرگیر های بتن برای به تاخیر انداختن زمان گیرش اولیه بتن تا یک ساعت استفاده می شود. آنها به طور کلی در شرایط آب و هوای گرم برای مقابله با سخت شدن سریع به دلیل دمای بالا استفاده می شوند، بنابراین زمان اختلاط، حمل و نقل و قرار دادن را فراهم می کنند. دیرگیرکننده ها به عنوان کاهش دهنده آب نیز عمل می کنند.
در این مقاله در مورد مکانیسم تاخیر، انواع کندگیرها، تاثیر دیرگیرها بر خواص و مزایای بتن صحبت می کنیم.
افزودن یک دیرگیرکننده حل شده در آب اختلاط یا پاشیده شده روی سطح بتن، به طور موقت واکنش های هیدراتاسیون را قطع می کند که دوره خواب طولانی تری ایجاد می کند. مکانیسم هایی که ظاهر می شوند به ترکیب نوع کندکننده و نوع سیمان بستگی دارد. همچنین مهم است که بدانیم مکانیسم های عقب ماندگی موقتی هستند. پس از یک دوره قابل پیش بینی، اثرات مکانیسم ها از بین می رود و هیدراتاسیون ادامه می یابد.
چهار روش مختلف که در آن فرآیند کندسازی بین دیرگیرکننده و سیمان اتفاق می افتد
- جذب:در این نوع بر روی سطح ذرات سیمان، یک ماده افزودنی کندگیر جذب می شود. این لایه از مخلوط کندگیر، پوستی محافظ در اطراف ذرات سیمان ایجاد می کند. به دلیل این مانع انتشار، مولکول های آب مانع از رسیدن به سطح ذرات سیمان هیدراته نشده می شوند و هیدراتاسیون کند می شود.نتیجه این است که مقدار قابل توجهی از محصولات هیدراتاسیون برای ایجاد سفتی به خمیر سیمان وجود ندارد بنابراین خمیر برای مدت طولانی تری پلاستیکی باقی می ماند.
- هسته زایی:هنگامی که آب به سیمان اضافه می شود، یون های کلسیم و یون های هیدروکسیل از سطح ذرات سیمان آزاد می شوند. هنگامی که یک مقدار بحرانی غلظت برای یون ها به دست می آید، محصولات هیدراتاسیون C2S و CS شروع به متبلور شدن می کنند. یک ماده افزودنی کندگیر که در سیمان ادغام می شود، توسط هسته های هیدروکسید کلسیم جذب می شود، که از رشد هسته های هیدروکسید کلسیم تا حدی از اشباع شدن جلوگیری می کند.
- کمپلکس شدن: در چند دقیقه اول، نوعی کمپلکس با یون های کلسیم که توسط دانه های سیمان آزاد می شود، تشکیل می شود. تشکیل آن کمپلکس ها باعث افزایش حلالیت سیمان می شود.در طول هیدراتاسیون، در حضور یک ماده افزودنی کندکننده، غلظت Ca2+، OH-، Si، Al و Fe در فاز آبی خمیر سیمان افزایش می یابد. تجمع یون های کلسیم و هیدروکسیل در محلول مانع از رسوب آن یون ها و تشکیل هیدروکسید کلسیم می شود. به این ترتیب هیدراتاسیون به تاخیر می افتد.
- ته نشینی: رسوب تقریباً شبیه جذب است، اما در مورد رسوب، نوعی از مشتقات نامحلول کندکننده در اثر واکنش با محلول بسیار قلیایی تشکیل می شود. به همین دلیل، pH محلول پس از چند دقیقه اول تماس بین آب و سیمان بیش از 12 افزایش می یابد.رسوب پوشش های محافظ این مشتقات نامحلول در اطراف ذرات سیمان، هیدراتاسیون سیمان را سرکوب می کند. پوشش محافظ به عنوان یک مانع انتشار عمل می کند، بنابراین مولکول های آب نمی توانند تماس خوبی با ذرات سیمان برقرار کنند.
مواد دیر گیر کننده بتن از چه مواد و ترکیباتی تشکیل شده است؟
- مواد آلی
- قندها
- فسفوناتها
- اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک و نمک های آنها
- لیگنوسولفوناتها
- مواد معدنی
- بوراتها
- فسفاتها
- نمکهای قلع، سرب، روی و مس
مزایای ایجاد تاخیر در گیرش بتن
در موارد بسیاری مانند بتن ریزی در هوای گرم و مناطق گرمسیری، حمل و نقل های طولانی، کسب زمان لازم برای ریختن و پرداخت انواع بتن، هماهنگی با سرعت حرکت قالب لغزنده، کنترل دمای آبگیری بخصوص در بتن های حجیم یا بروز وقفه در عملیات بتن ریزی ضروری است که می تواند با استفاده از افزودنی های دیرگیر کننده بتن امکان پذیر شود.
معایب ایجاد تاخیر در گیرش بتن
استفاده از کندگیر کننده بتن ممکن است بر طراحی و یا روند بتن ریزی تاثیر گذارد. مواد دیرگیر کننده عموما به دو شکل زیر به مخلوط های پایه سیمانی افزوده شده و گیرش آن ها را به تاخیر می اندازند.
- استفاده از روان کننده بتن و یا فوق روان کننده دیرگیر بتن که تاثیر جانبی کندگیری دارند.
- استفاده از یک ماده افزودنی کندگیر کننده مستقل
استفاده از گروه دوم مدت زمان را بالا می برد ولی استفاده بیش از اندازه از آن باعث فاسد شدن بتن می گردد.
کاربرد دیرگیر کننده بتن
- برای به تاخیر انداختن گیرش اولیه بتن تا یک ساعت از کندگیر کننده بتن استفاده می شود. معمولاً از این افزودنی در شرایط آب و هوایی گرم برای مقابله با سفت شدن سریع به دلیل درجه حرارت بالا استفاده می شود. در نتیجه زمان لازم برای مخلوط کردن، حمل و استفاده را برای کارگران، پیمانکاران و کارفرمایان فراهم می کنند. همچنین دیرگیر کننده های بتن به عنوان کاهنده آب نیز عمل می کنند.
- در بسیاری از پروژه های ساخت و ساز، استفاده از بتن آماده امری اجتناب ناپذیر است و یا اینکه در پروژه هایی همچون ساخت تونل ممکن است فاصله زمانی بین ریختن اولین بخش و آخرین بخش بتن تراک میکسر زیاد شود. این امر هیدراته شدن و حتی گیرش بخشی از بتن استفاده نشده را در پی دارد. در چنین شرایطی استفاده از کندگیر کننده بتن و به تاخیر انداختن زمان گیرش متناسب با زمان حمل و انتقال بتن، کمک شایانی به اجرای درست فرآیند بتن ریزی خواهد نمود.
- در پروژه های عظیم، حجم بتن ریزی زیاد است. در چنین شرایطی اختلاف دمایی بالا بین سطوح میانی و بیرونی بتن، سبب بروز ترک می شود. با استفاده از کندگیر کننده بتن ، روند آبگیری و اختلاف دما کنترل می شود. از دیگر کاربردهای دیرگیر بتن ، در زمان استفاده از قالب های لغزنده است. در بتن ریزی های با قالب لغزنده، عدم چسبندگی بتن به قالب و پیوستگی بین بتن و فولاد از اهمیت بالایی برخوردار است. دیرگیر کننده بتن ، چسبندگی مناسب بین فولاد و بتن را فراهم می نماید.
- از کندگیر کننده بتن در نماسازی نیز استفاده می شود. اجرای نما نیاز به پرداخت سطح دارد. این امر به کمک افزودنی دیرگیر بتن میسر می گردد. بهتر است که در اجرای شمع ها، عرشه پل ها، تیرهای بزرگ و دیوارهای عظیم نیز از این افزودنی استفاده شود تا از دمای بیش از حد و پیدایش درزهای اجرایی جلوگیری به عمل آید. شستشوی راحت ماشین آلات بتن ریزی مانند میکسر قبل از سفت شدن از دیگر کاربردهای کندگیرکننده بتن است.
چرا نباید ضدیخ های پایه معدنی و آلی را با هم ترکیب کنیم؟
