ترکیب شیمیایی شتاب دهنده بتن چیست؟

به عنوان تامین کننده شتاب دهنده های بتن، اغلب در مورد ترکیب شیمیایی این مصالح ساختمانی ضروری سوال می شود. تسریع کننده های بتن افزودنی هایی هستند که به طور قابل توجهی روند گیرش و سخت شدن بتن را تسریع می بخشند، که برای پروژه های مختلف ساختمانی، به ویژه پروژه هایی که دارای برنامه زمان بندی فشرده یا در شرایط نامساعد جوی هستند، بسیار مهم است. در این پست وبلاگ، به بررسی اجزای شیمیایی شتاب دهنده های بتن و عملکرد آنها خواهم پرداخت.

انواع شتاب دهنده های بتن

انواع مختلفی از شتاب دهنده های بتن در بازار موجود است که هر کدام دارای ترکیب شیمیایی منحصر به فرد و کاربردهای خاص خود هستند. رایج ترین انواع شامل شتاب دهنده های مبتنی بر کلرید، شتاب دهنده های غیرکلریدی و شتاب دهنده های بدون قلیایی است.

شتاب دهنده های مبتنی بر کلرید

شتاب دهنده های بر پایه کلرید یکی از قدیمی ترین و پرمصرف ترین انواع شتاب دهنده های بتن هستند. آنها عمدتا حاوی کلرید کلسیم (CaCl2) هستند. کلرید کلسیم در تسریع فرآیند هیدراتاسیون سیمان، که واکنش شیمیایی بین سیمان و آب است که باعث گیرش و سخت شدن بتن می شود، بسیار موثر است.

وجود کلرید کلسیم باعث افزایش سرعت تشکیل ژل های هیدرات سیلیکات کلسیم (C - S - H) می شود که اجزای اصلی اتصال در بتن هستند. همچنین به رسوب اولیه هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)2) کمک می کند که باعث افزایش بیشتر واکنش هیدراتاسیون می شود. با این حال، استفاده از شتاب دهنده های مبتنی بر کلرید دارای معایبی است. یون های کلرید می توانند باعث خوردگی آرماتورهای فولادی در بتن شوند که می تواند دوام و طول عمر سازه بتنی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

شتاب دهنده های غیر کلریدی

شتاب‌دهنده‌های غیرکلریدی برای غلبه بر مشکل خوردگی مرتبط با شتاب‌دهنده‌های مبتنی بر کلرید ساخته شده‌اند. آنها معمولاً حاوی مواد شیمیایی مانند فرمت کلسیم (Ca(HCOO)2)، نیتریت سدیم (NaNO2) و تری اتانول آمین (TEA) هستند.

فرمت کلسیم یک شتاب دهنده غیرکلریدی محبوب است. با افزایش حلالیت مواد معدنی سیمان عمل می کند که سرعت هیدراتاسیون را افزایش می دهد. این می تواند به طور قابل توجهی توسعه مقاومت اولیه بتن را بدون ایجاد خوردگی در آرماتورهای فولادی بهبود بخشد. نیتریت سدیم نه تنها به عنوان یک شتاب دهنده عمل می کند، بلکه به عنوان یک بازدارنده خوردگی نیز عمل می کند. این یک لایه محافظ بر روی سطح تقویت کننده فولادی تشکیل می دهد و از نفوذ عوامل خورنده جلوگیری می کند. تری اتانول آمین یک ترکیب آلی است که می تواند پراکندگی ذرات سیمان را در مخلوط بتن بهبود بخشد و در نتیجه واکنش هیدراتاسیون را تسریع کند.

شتاب دهنده های بدون قلیایی

شتاب دهنده های بدون قلیایی به ویژه برای کاربردهای بتن پاششی، مانند تونل ها و ساخت و سازهای زیرزمینی، مهم هستند. این شتاب دهنده ها حاوی مواد قلیایی (مانند سدیم یا پتاسیم) نیستند که می توانند باعث واکنش قلیایی - سیلیس (ASR) در بتن شوند. ASR یک واکنش شیمیایی بین قلیاهای موجود در سیمان و سیلیس راکتیو در سنگدانه ها است که می تواند منجر به انبساط و ترک خوردگی سازه بتن شود.

ترکیب شیمیایی شتاب دهنده های بدون قلیایی معمولاً شامل نمک های آلومینیوم مانند سولفات آلومینیوم (Al2(SO4)3) و هیدروکسید آلومینیوم (Al(OH)3) است. این ترکیبات آلومینیومی با اجزای سیمان واکنش می دهند و به سرعت اترینگیت (3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O) را تشکیل می دهند. Etringite یک ساختار کریستالی سوزنی است که استحکام اولیه بتن را فراهم می کند و به چسبیدن سریع آن به سطح پاشیده شده کمک می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد شتاب دهنده های قلیایی - رایگان می توانید به صفحه محصول ما مراجعه کنیدشتاب دهنده مجموعه مایع بدون قلیایی برای بتن پاشیده شده.

سایر اجزاء در شتاب دهنده های بتن

علاوه بر مواد فعال اصلی، شتاب دهنده های بتن ممکن است دارای اجزای دیگری نیز باشند تا عملکرد آنها را افزایش دهند.

کند کننده ها

گاهی اوقات مقدار کمی کندگیر به شتاب دهنده های بتن اضافه می شود. کند کننده ها مواد شیمیایی هستند که گیرش اولیه بتن را کند می کنند. آنها در ترکیب با شتاب دهنده ها برای کنترل زمان کار مخلوط بتن استفاده می شوند. به عنوان مثال، اگر بتن قبل از قرار دادن نیاز به حمل و نقل در مسافت طولانی داشته باشد، مقدار کمی کندگیر می تواند از گیرش خیلی زود آن جلوگیری کند در حالی که شتاب دهنده همچنان سخت شدن سریع را پس از قرار دادن تضمین می کند.

سورفکتانت ها

سورفکتانت ها اغلب برای بهبود کارایی مخلوط بتن اضافه می شوند. آنها کشش سطحی بین ذرات آب و سیمان را کاهش می‌دهند و باعث می‌شوند که مخلوط سیال‌تر و راحت‌تر قرار گیرد و فشرده شود. این امر به ویژه در هنگام استفاده از تسریع‌کننده‌های با دوز بالا، که گاهی اوقات می‌تواند بتن را سفت‌تر کند، مهم است.

ضد یخ زدگی

در ساخت و ساز در هوای سرد، عوامل ضد یخ ممکن است در شتاب دهنده های بتن گنجانده شوند. این عوامل نقطه انجماد آب را در بتن کاهش می دهند و از یخ زدگی آن جلوگیری می کنند و اجازه می دهند واکنش هیدراتاسیون در دماهای پایین ادامه یابد. مواد ضد یخ معمولی عبارتند از کلرید سدیم (NaCl) در بتن غیر مسلح یا ترکیبات آلی ضد یخ پیشرفته تر در سازه های بتن مسلح.

کاربردها و تاثیر آنها بر انتخاب ترکیب شیمیایی

انتخاب شتاب دهنده بتن و ترکیب شیمیایی آن به کاربرد خاص آن بستگی دارد.

ساخت و ساز ساختمان

در ساخت و سازهای کلی ساختمان، استفاده از شتاب دهنده ها می تواند به سرعت بخشیدن به روند ساخت و ساز کمک کند. برای پروژه های ساختمانی معمولی، شتاب دهنده های غیرکلریدی اغلب برای محافظت از آرماتورهای فولادی ترجیح داده می شوند. ماشتاب دهنده ساختمانطراحی شده است تا الزامات ساخت و ساز ساختمان را برآورده کند و توسعه سریع استحکام را بدون خطر خوردگی فراهم کند.

ساخت راه و پل

برای ساخت و ساز جاده و پل، جایی که افزایش استحکام اولیه برای به حداقل رساندن اختلال در ترافیک ضروری است، می توان از شتاب دهنده های مبتنی بر کلرید و غیرکلرید استفاده کرد. با این حال، در مناطقی که پل دارای ساختار فولادی است یا جاده نزدیک به یک منطقه ساحلی است، شتاب دهنده های غیرکلریدی انتخاب بهتری برای جلوگیری از خوردگی هستند.

تونل سازی و کارهای زیرزمینی

در ساخت تونل و زیرزمینی از بتن پاششی به طور گسترده استفاده می شود. شتاب دهنده های بدون قلیایی برای جلوگیری از واکنش قلیایی - سیلیس و تضمین دوام طولانی مدت پوشش بتن ضروری هستند. ماعامل تنظیم سریع قلیاییبه طور خاص برای این کاربردها فرموله شده است، که تنظیم سریع و استحکام اولیه بالایی را ارائه می دهد.

نتیجه گیری

ترکیب شیمیایی یک شتاب دهنده بتن مخلوط پیچیده ای است که برای رفع نیازهای خاص ساختمانی طراحی شده است. چه این شتاب دهنده مبتنی بر کلرید، غیر کلریدی یا بدون قلیایی باشد، هر نوع مزایا و کاربردهای خاص خود را دارد. با درک اجزای شیمیایی و عملکرد آنها، متخصصان ساخت و ساز می توانند هنگام انتخاب شتاب دهنده بتن مناسب برای پروژه های خود تصمیمات آگاهانه بگیرند.

اگر درگیر یک پروژه ساختمانی هستید و به شتاب دهنده های بتن قابل اعتماد نیاز دارید، ما اینجا هستیم تا محصولات با کیفیت بالا را در اختیار شما قرار دهیم. تیم کارشناسان ما می توانند به شما در انتخاب مناسب ترین شتاب دهنده بر اساس نیاز پروژه کمک کنند. با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای خود صحبت کنید و یک فرآیند تدارکات موفق را شروع کنید.

مراجع

1. نویل، AM (2011). خواص بتن (چاپ پنجم). آموزش پیرسون
2. کمیته ACI 212. (2008). راهنمای استفاده از افزودنی های شیمیایی در بتن (ACI 212.3R - 08). موسسه بتن آمریکا
3. Mindess, S., Young, JF, & Darwin, D. (2003). بتن (ویرایش دوم). سالن پرنتیس