1  مقدمه

دانش و فناوری ساخت و ساز تاریخچه ای به قدمت تاریخ بشریت دارد و در طی این مدت پیشرفت های فراوانی در روش های ساخت و ساز و نوع مصالح بکار رفته پدید آمده است. یکی از مهمترین این پیشرفت ها ،بهبود کیفیت مصالح ساختمانی و به خصوص بتن به عنوان پرمصرفترین مصالح بعد از آب برای ساخت ساز است. میزان این پیشرفتها در دانش و فناوری بتن به اندازه ای بوده است که امروزه ساخت بتن های توانمند،بتن های بسیار پر مقاومت، بتن سبک ، بتن پایا در برابر شرایط محیطی گزند بار ،بتن خود متراکم و بسیاری دیگر از بتن های ویژه در کارگاه های ساختمانی امری متداول شده است.این پیشرفت ها ساخت ابر سازه هایی را امکان پذیر کرده است که پیش از این بدون داشتن این مصالح توانمند ساختن آنها غیر ممکن می نمود.

ویژگی های افزودنی ها و کاربردهای آنها دراستانداردها و دستور العملهای مختلفی توسط نهادهای مسئول تهیه و ارائه شده است.افزودنی ها نه فقط از نظر تغییراتی که در خواص و کیفیت بتن ایجاد می کنند مورد توجه آیین نامه ها و استاندارد های ملی و بین المللی می باشند بلکه از دیدگاه فرهنگ واژه های فنی و تخصصی رایج در تکنولوژی بتن نیز با مفاهیم مشخص و استاندارد شده تعریف و طبقه بندی می شوند.

تعریف متداول شده در استاندارد ASTM C125 برای افزودنی عبارت است از"موادی که در بتن یا ملات بلافاصله قبل و یا هنگام اضافه می شود و البته این مواد شامل آب، سنگدانه، سیمان و الیاف مسلح کننده نمی گردد" به صورت مشابه در ACI 116 افزودنی به عنوان "مواد و ترکیباتی که علاوه بر سیمان ،آب و مصالح سنگی و الیاف به بتن ، ملات و یا دوغاب برای تامین خواص معین و مشخص و به منظور مصارف مختلف اضافه می شود " تعریف می گردد.به این ترتیب مواد افزودنی محدوده گسترده ای از مواد را شامل می شود که امروزه در تکنولوژی بتن جدید بکار میرود. بر مبنایی این تعریف مواد افزودنی در بتن به دو دسته معدنی و شیمیایی قابل تقسیم است.

مواد افزودنی معدنی:

مواد افزونی معدنی نظیر پوزولان های طبیعی شامل زئولیت، تراس، توف، متاکائولن و یا پوزولان های مصنوعی خاکستر بادی ، دوده سیلیس و نظایر آن جایگزین سیمان می شوند و با استفاده از آن می توان مقدار سیمان مصرفی را به طور معمول از 5 تا 30 درصد کاهش داد.

مواد افزودنی شیمیایی:

مواد افزودنی شیمیایی که مقدار مصرف آن بر حسب مورد از چند دهم درصد سیمان تا 3 درصد(ژل میکروسیلیکا عمران شیمی ترکیبی از مواد معدنی و شیمیایی است و از این حیث متفاوت می باشد) وزن سیمان است.این مواد بر خلاف مواد افزودنی  معدنی جایگزین سیمان نمی شوند. با استفاده از مواد افزودنی شیمیایی با توجه به نوع مواد، خواص بتن تازه و یا سخت شده و یا هردو خواص تغییر می کند و بهبود می یابد.

هدف از مواد افزودنی بهبود یک یا چند خاصیت بتن تازه یا سخت شده است. برخی از افزودنی ها برای بهبود یک ویژگی بکار می روند در حالیکه بعضی دیگر به صورت همزمان بر چند ویژگی بتن تاثیر می گذارند.

اصلی ترین اهداف کاربرد افزودنی های شیمیایی در بتن تازه را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد.

• تغییر در زمان گیرش(تندگیری یا کند گیری) شامل کنترل زمان گیرش اولیه و یا نهایی و همچنین دسترسی به زمان گیرش آنی
• تغییر در خواص رئولوژی بتن تازه نظیر بهبود کارایی شامل روانی ، تراکم پذیری ،قابلیت جایگیری در قالب
• کنترل آب انداختگی و جداشدگی ، بهبود پرداخت پذیری و افزایش قابلیت پمپ پذیری
• کاهش میزان مصرف آب با حفظ کار پذیری بتن
• تغییر در خواص جمع شدگی خمیری و عمدتا کاهش آن 
• تغییر در لزجت بتن شامل کاهش و یا افزایش آن 
• کاهش حرارت هیدراتاسیون از طریق کاهش مصرف سیمان
• ایجاد انبساط جزئی در بتن 
• به صورت مشابه مهمترین تاثیرات مواد افزودنی شیمیایی در بتن سخت شده به شرح زیر است
• افزایش مقاوت بتن اعم از مقاوت کوتاه مدت و مقاوت نهایی
• افزایش دوام بتن در شرایط محیطی سخت نظیر سیکل های یخ زدن و آب شدن، واکنش های قلیایی سنگ دانه ها، سایش، حمله سولفات ها 
• بهبود سطح ظاهری بتن و نمای تمام شده آن
• کاهش نفوذ پذیری در برابر آب و هوا و کاهش انتشار پذیری در برابر یون کلراید و سایر ترکیبات زیان آور محلول در آب 
• ایجاد انبساط و یا حذف جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتن
• کنترل جذب آب موئینه در بتن و افزایش آب بندی بتن 
• کنترل خوردگی میلگردها در بتن در معرض یون کلراید
• کنترل واکنش های قلیایی - سیلیکاتی سنگدانه ها

تاریخچه افزودنی های بتن

سابقه ساخت و ساز بسیار طولانی است. معروف است که رومیان از چربی حیوانات، شیر و خون برای بهبود مشخصات مصالح خود استفاده می کرده اند.

استفاده از این مواد عمدتا به بهبود کارایی می انجامید، علاوه بر آن خون بدلیل دارا بودن هموگولوبین به نوعی تولید حباب های هوا بنماید که دوام مصالح ساختمانی را بهبود می بخشید. چینی ها از خمیر برنج، روغن تانگ و ملاس برای بهبود مصالح خود استفاده می کردند. در ایران نیز از تخم مرغ، خاکستر کوره حمام، پشم حیوانات و مواد مشابه برای ساخت ساروج و بهبود ویژگی های مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز استفاده می کردند.

روان کننده ها ، زودگیر کننده ها ، کند گیر کننده ها و حباب ساز ها به عنوان افزودنی های شیمیایی متدوال در نخستین سال های دهه سوم قرن بیستم اختراع شدند.روان کننده بر پایه نفتالین فرمالدهید سولفونات اولین ترکیب الی است که در سال 1932 توسط یک شرکت امریکایی ثبت و اختراع گردید و سپس در طول دهه های 1930 تا 1940 مصرف روان کننده های دیگر بر پایه لیگنوسولفونات ها رواج پیدا کرد. پس از آن در حدود سال های 1950 بود که مشتقات آلی دیگر مانند هیدروکسی کربوکسیلیک، ترکیبات پلیمری و اسید های چرب رواج یافتند.

شما می توانید برای مشاوره در خصوص انواع افزودنی های بتن ، روش مصرف و تهیه افزودنی ها با بخش فروش و بازرگانی عمران شیمی بسپار (22878214-22873552-021 ) تماس حاصل فرماید.