کندگیر کننده های بتن
افزودنی‌های کندگیر کننده که سرعت گیرش بتن را کاهش می‌دهند، برای خنثی کردن اثر تسریع کننده هوای گرم بر گیرش بتن استفاده می‌شوند. با به‌تأخیرانداختن گیرش اولیه، مخلوط بتن می‌تواند قبل از اینکه به فرم سخت شده خود برسد، بتن مدت بیشتری در حالت مخلوط تازه باقی بماند. بیشتر کندگیر کننده‌ها به عنوان کاهنده آب نیز عمل می‌کنند و ممکن است مقداری هوا را در بتن وارد کنند. در این بررسی به طور کامل در مورد مزایا و کاربردهای کندگیر کننده های بتن صحبت می‌کنیم.
کندگیر کننده های بتن چیست؟
کندگیر کننده های بتن (Retarding) به عنوان «غیرفعال کننده‌های سطح» نیز شناخته می‌شوند. این افزودنی‌ها روی بتن تازه اعمال می‌شوند تا از نظر شیمیایی گیرش ملات سطح را به تأخیر بیندازند. کندگیر کننده های بتن بر میزان گیرش یا افزایش مقاومت تأثیر بگذارند. مواد افزودنی کندگیر اثر کمی دارند یا هیچ اثری جزء به تاخیر انداختن گیرش سیمان ندارند. آنها بر نیاز بتن به آب یا سایر خواص بتن تأثیر نمی‌گذارند.
افزودنی‌های کندکننده نه تنها گیرش سیمان را به تأخیر می‌اندازند، بلکه کاهنده آب روان کننده کارآمدی نیز هستند. بیشتر کندگیر کننده های بتن تجاری موجود از این نوع هستند. آنها برای حفظ کارایی بتن، تاخیر در زمان گیرش و افزایش کارایی اولیه استفاده می‌شوند. افزودنی‌های کندکننده برای کاهش سرعت واکنش بین سیمان و آب با تأثیر بر رشد محصولات هیدراتاسیون یا کاهش سرعت نفوذ آب به ذرات سیمان استفاده می‌شوند.
عوامل مؤثر بر میزان کندی شامل نسبت آب به سیمان، محتوای سیمان، C3A و محتوای قلیایی موجود در سیمان، نوع و دوز کندکننده بتن و مرحله‌ای که کندگیر کننده به خود مخلوط بتن اضافه می‌شود. این مواد افزودنی روند هیدراتاسیون را کند می‌کنند. همچنین ممکن است زمان گیرش سیمان را کاهش دهند.
مواد افزودنی کندگیر به دو دسته تقسیم می‌شوند که شامل معمولی و انبوه هستند. نوع معمولی که برای بتن ریزی در آب و هوای گرم یا در موارد اضطراری، زمانی که بتن ریزی به تاخیر میفتد استفاده می‌شود. نوع انبوه همچنین معمولاً برای بتن ریزی انبوه برای جلوگیری از درز سرد به کار گرفته می‌شود.
کندگیر کننده های بتن برای به تاخیر انداختن هیدراتاسیون برای چندین ساعت یا حتی چند روز استفاده می‌شوند. اینها معمولاً سیستم‌های افزودنی دو جزئی هستند. اولین جزء یک کندکننده (تثبیت کننده) است که گیرش بتن را به تاخیر میندازد. جزء دوم یک شتاب دهنده (فعال کننده) است که بر کندکننده غلبه می‌کند.
بتن معمولاً چند ساعت پس از اعمال فعال کننده به گیرش اولیه می‌رسد. در صنعت پیش ساخته، از افزودنی‌های کندگیر به عنوان کندکننده سطح نیز استفاده می‌شود. از کندگیر کننده های بتن سطحی در ساخت پیش ساخته‌های معماری سنگدانه‌های اکسپوز استفاده می‌شود. آنها معمولاً روی قالب‌ها اسپری می‌شوند. سپس بتن در قالب‌ها ریخته می‌شود. روز بعد، سیمان کند شده با آب بلاست یا برس از سطح بتن جدا می‌شود و سطح سنگدانه‌ای در معرض دید ایجاد می‌کند.
اثرات کند گیر کننده های خواص بتن
- قدرت: مقاومت فشاری اولیه بتن که مواد افزودنی کندگیر به آن اضافه می‌شود کمتر از مقاومت فشاری همان بتنی است که از افزودنی‌های کندکننده استفاده نکرده است.
- آب انداختگی: از آنجایی که مواد افزودنی کندگیر روند شروع گیرش را به تأخیر می‌اندازند، بتن‌های عقب افتاده همیشه احتمال خونریزی بیشتری دارند.
- دوام: اگر بتن به طور دقیق عمل آوری شود، بتن عقب افتاده باید به اندازه بتن ساده دوام داشته باشد.
- اسلامپ: نشان داده شده است که افزودنی‌های کندکننده در کاهش افت اسلامپ و از این طریق افزایش کارایی اولیه بسیار موفق هستند.
- کارایی: افزودنی‌های کندگیر بتن تأثیر بسیار کمی بر کارایی بتن دارند. آنها می‌توانند باعث افزایش افت اولیه 60 تا 100 میلی‌متر شوند.
- گرمای هیدراتاسیون: افزودنی‌های کندگیر بتن باعث کاهش گرمای خروجی بتن نمی‌شوند، اما افزایش دماهای بالا را با یک بازه زمانی بسیار شبیه به زمانی که بتن کند شده است، کاهش می‌دهند.
- حباب هوا: مواد افزودنی کندگیر معمولاً وارد هوا نمی‌شوند، اما معدود کندگیر کننده های بتنی هستند که وارد هوا می‌شوند. به خصوص اینها که بر پایه اسید هیدروکسی کربوکسیلیک هستند واقعاً می‌توانند محتوای هوا را کاهش دهند.
- تغییر شکل: انقباض خزشی و خشک شدن به طور قابل توجهی تحت تأثیر افزودن مواد افزودنی کندکننده قرار نمی‌گیرد، اما انقباض پلاستیک ممکن است به آرامی افزایش یابد.
- چرخه‌های انجماد و ذوب: مواد افزودنی حباب هوا اغلب برای بهبود مقاومت در برابر یخ زدگی بتن استفاده می‌شوند. پس از شروع یخ زدن آب از بتن، سلول‌های هوا به عنوان اتاقک انبساط میکروسکوپی به آب انجماد عمل می‌کنند.
مزایای کندگیر کننده های بتن
مواد افزودنی سرعت اولیه هیدراتاسیون سیمان را کاهش می‌دهند یا گیرش خمیر سیمان را در بتن طولانی می‌کنند. آنها معمولاً برای خنثی کردن اثر تسریع کننده و مخرب دمای بالا و برای کارآمد نگه داشتن بتن در طول کل دوره قرار دادن که به اندازه کافی طولانی است استفاده می‌شوند. همچنین برای تزریق چاه‌های نفت استفاده می‌شوند. آنها همچنین به بتن اضافه می‌شوند که برای کارآمد نگه داشتن بتن باید در فواصل طولانی در کامیون‌های مخلوط حمل و نقل کشیده شوند.
کندگیر کننده ها با تشکیل یک پوشش نازک بر روی ذرات سیمان و در نتیجه کاهش سرعت انحلال آنها در آب یا با افزایش فاصله درون مولکولی سیلیکات‌ها و آلومینات‌های واکنش دهنده از مولکول‌های آب، گیرش سیمان را به تاخیر می‌اندازند، برخی از افزودنی‌های کندکننده نیاز آبی را کاهش می‌دهند. این مواد مزایای زیر را ارائه می‌دهند:
- افزودنی‌های کندگیر زمان گیرش بتن را افزایش داده و کارایی و انسجام را برای مدت طولانی حفظ می‌کنند.
- در پروژه‌های ساختمانی بزرگ، کندگیر کننده های بتن از ایجاد درزهای سرد در بالابرهای متوالی جلوگیری می‌کند و بتن را در سراسر بتن ریزی قابل اجرا می‌نماید.
- با استفاده از کندگیر کننده های بتن می‌توانید اثر تسریع کننده دمای بالا را نسبت به زمان گیرش اولیه جبران کرده و خطرات تحویل از راه دور در هوای گرم را به حداقل برسانید.
- استفاده از افزودنی‌های کندگیر باعث بهبود پمپاژ بتن با تاخیر در دوره گیرش و بهبود کارایی بتن می‌شود.
- کندگیر کننده های بتن به کاهش جداسازی و آب انداختگی در بتن‌هایی که در آن دانه بندی ضعیف ماسه اجتناب ناپذیر است کمک می‌کنند.
- کارایی بتن را بهبود می‌بخشد.
- ظاهر بتن تا حد زیادی بهبود یافته است.
- انقباض خشک شدن و سرعت خزش نیز افزایش می‌یابد.
انواع کندگیر کننده های بتن
دو نوع افزودنی کندکننده بتن وجود دارند که به عنوان نوع B (افزودنی‌های کندکننده) و نوع D (افزودنی‌های کاهنده و کندکننده آب) تعریف می‌شوند. تفاوت اصلی بین این دو ویژگی کاهنده آب در نوع D است که با کاهش نسبت آب به سیمان مقاومت فشاری بالاتری می‌دهد. شناخته شده‌ترین کندگیر کننده بتن سولفات کلسیم – گچ است. شکر نیز یکی از متداول‌ترین و موثرترین افزودنی‌های کندگیر است که برای به تاخیر انداختن زمان گیرش بتن بدون تاثیر مخرب بر مقاومت نهایی خود بتن استفاده می‌شود.
1.کندگیر کننده های آلی
مواد شیمیایی مورد استفاده برای تهیه کندگیر کننده های آلی به شرح زیر هستند:
- لیگنوسولفونات‌ها
- هیدروکسی کربوکسیلیک اسیدها و نمک‌های آنها
- فسفونات‌ها
- قندها
2.کند کننده‌های معدنی یا شیمیایی
مواد شیمیایی مورد استفاده برای تهیه کندگیر کننده های معدنی به شرح زیر هستند:
- نمک‌های سرب
- فسفونات‌ها
- بورات‌ها
کاربرد کندگیر کننده های بتن
افزودنی‌های کندکننده برای کاهش سرعت واکنش بین سیمان و آب از طریق کندکردن رشد محصولات هیدراتاسیون یا کاهش سرعت نفوذ آب به ذرات سیمان استفاده می‌شوند. به این ترتیب بتن برای مدت طولانی‌تری نسبت به زمانی که در غیر این صورت بود قابل کار می‌ماند. از افزودنی‌های کندگیر در عمل بتن برای به تاخیر انداختن زمان گیرش خمیر سیمان، ملات و بتن استفاده می‌شود. در بتن ریزی در هوای گرم، تأخیر در حمل و نقل و جابجایی بین اختلاط و قرار دادن ممکن است منجر به گیرش زودهنگام و از بین رفتن قابلیت کار شود و در چنین مواردی استفاده از کندگیرها ضروری می‌شود.
کندگیر کننده ها ممکن است در عمل آوری بتن با بخار، برای جبران مقاومت‌های پایین‌تر طولانی‌مدت ایجاد شده توسط فاز سیلیکات و در ساخت واحدهای سازه‌ای بزرگ، سدها و ساخت پانل‌های سنگدانه‌ای در معرض استفاده قرار گیرند. یکی دیگر از کاربردهای مهم کندگیر کننده ها، نگهداری بتن برگشتی از کامیون میکسرهای آماده در شرایط کارآمد در طول شب با انجماد کامل هیدراتاسیون است. انواع خاصی از کندگیر کننده ها قادر به کنترل افت اسلامپ در بتن فوق روان کننده هستند. کاربرد این افزودنی به شرح زیر هستند:
- در هوای گرم (بالای 20 درجه سانتیگراد) برای جلوگیری از سفت شدن زودهنگام
- برای افزایش زمان کارایی، در صورت استفاده همراه با نرم کننده‌ها
- برای بتن ریزی بتن در چندین لایه بدون درز سرد
- برای بتن ریزی انبوه و جهت کاهش حداکثر دما
- برای افزایش زمان ممکن بین اختلاط و قرار دادن
- جلوگیری در صورت تاخیر یا آسیب از گیرش بتن در میکسر
- کاربرد افزودنی‌های کندگیر کننده در بتن ریزی در هوای گرم
- استفاده از مواد افزودنی کندگیر در در تزریق چاه‌های نفت
معایب کندگیر کننده های بتن
هر چیزی در این جهان معایبی نیز دارد. همین امر در مورد کندگیرهای بتن نیز صادق است. در ادامه به معایب کندگیر کننده های بتن اشاره می‌کنیم:
- از کندگیر کننده های بتن می‌توان با کاهنده‌های آب استفاده کرد، اما برای جلوگیری از آب انداختگی و ترک باید در هنگام عمل آوری دقت شود.
- دوز مواد افزودنی کندگیر باید بر اساس نسبت آب به سیمان، محتوای سیمان و مقدار C3A از سیمان در محدوده آن باشد.
- استفاده از گچ به عنوان ماده افزودنی کندگیر به منظور دیرگیر شدن زمان گیرش زمانی توصیه می‌شود که بتوان کنترل و بازرسی کافی را به دست آورد، در غیر این صورت افزودن مقدار اضافی می‌تواند باعث انبساط نامطلوب و تاخیر نامحدود در گیرش بتن شود.
- کندگیر کننده های بتن در صورت استفاده در مقادیر مختلف می‌توانند بر روی انواع سیمان اثر متغیر داشته باشند.
کلام آخر
کندگیرهای بتن مواد افزودنی هستند که فرآیند شیمیایی هیدراتاسیون را کند می‌کنند به طوری که بتن برای مدت طولانی پلاستیک و قابل کار باقی می‌ماند، از کندگیر کننده ها برای غلبه بر اثر تسریع کننده دماهای بالا در ایجاد خواص بتن در آب و هوای گرم استفاده می‌شود. برای استفاده از این مواد افزودنی باید دانش مهندسی داشت تا در خواص مهم بتن مانند مقاومت فشاری خللی وارد نشود.
منابع:
https://constrofacilitator.com//