مضافات الخرسانة

في عالم الخرسانة ، تستخدم بعض المواد كمضافات لتغيير خصائص الخرسانة. إذا أراد المستخدم تحسين خصائص الخرسانة على النحو المنشود ، فعليه استخدام مواد مضافة ملموسة. كل مادة من مواد الخلط تستخدم لتغيير خاصية معينة للخرسانة. لذلك ، لتحديد أنواع المضافات الخرسانية ، من الأفضل قراءة هذه المقالة حتى النهاية. 

ما هي المضافات الخرسانية؟

المضافات الخرسانية هي مواد خاصة تضاف أثناء الخلط لزيادة خصائص الخرسانة الطازجة. يتم إضافة مجموعة متنوعة من الخلطات إلى الخليط الخرساني لتحسين سلوك الخرسانة في الظروف الجوية المختلفة.

من خلال تغيير خصائص الخرسانة المتصلدة ، تقلل المواد المضافة من تكلفة البناء وتعزز جودة الخرسانة أثناء الخلط والنقل والمعالجة والتغلب على حالات طارئة معينة في عمليات صب الخرسانة.

الغرض من استخدام المضافات الخرسانية

• لزيادة أو تقليل وقت ضبط خليط الخرسانة الطازج
• لتحسين أو زيادة كفاءة وسيولة خليط الخرسانة
• لزيادة قوة ومتانة الخرسانة
• لتقليل حرارة الماء
• لتقليل عزل الخرسانة ونزيف الماء أثناء صب الخرسانة
• لتقليل نفاذية الخرسانة
• لتحقيق خصائص أخرى مرغوبة 

مزايا مضافات الخرسانة

• يمكن أن تؤدي المواد المختلطة في الخرسانة إلى تسريع وقت وضعها.
• تحتوي بعض المضافات على إنزيمات تعمل كعامل مضاد للجراثيم.
• يمكن أن تقلل مواد الخلط المضافة إلى الخرسانة من القوة الأولية ولكنها تزيد من القوة النهائية للخرسانة.
• تساعد مواد الخلط في تقليل حرارة الماء وتقليل احتمالية التكسير الحراري في الخرسانة.
• تحسين قوة الخرسانة بسبب ذوبان الجليد على الخرسانة.
• تحسين قابلية تشغيل الخرسانة (باستخدام ، صب الخرسانة ، والمعالجة).
• المواد المختلطة تخلق مقاومة أولية في الخرسانة.

أنواع الخلطات الخرسانية

1.مضافات تقليل المياه

تضاف المواد المضافة لتقليل الماء إلى الخلطات الخرسانية أو الملاط أو الملاط لزيادة قابلية التشغيل أو السيولة دون زيادة محتوى الماء. هذه الكفاءة هي خاصية مهمة للخرسانة يتم تحسينها بإضافة الماء ، ولكن إذا تمت إضافة المزيد من الماء عن الكمية المطلوبة ، فسوف تتأثر قوة ومتانة الخرسانة .

بالإضافة إلى تحسين كفاءة وقوة الخرسانة ، تعمل هذه الإضافات أيضًا على زيادة الترابط بين الخرسانة والصلب. كما أنها تمنع التشقق والفصل وتسرب المياه وغيرها من المشاكل .

تقلل زيوت التشحيم العادية الطلب على المياه بنسبة 10٪ ، ومواد التشحيم متوسطة المدى بنسبة 15٪ والمزلقات الفائقة بنسبة 30٪. عادةً ما يتم استخدام ليجنو سلفونات الكالسيوم والصوديوم والأمونيوم كمضافات لخفض المياه .

2.تعيين خليط معوق

مجموعة مواد التثبيط هي أنواع المواد المضافة الخرسانية التي تقلل المعدل الأولي لترطيب الأسمنت وتزيد من وقت ضبط عجينة الأسمنت. يمكن استخدام هذا النوع من خليط الخرسانة في الحالات التي تكون فيها المنطقة عرضة لتغيرات درجة الحرارة ويجب نقل الخرسانة لمسافات طويلة.

قد يؤدي الإعداد السريع في بعض الظروف إلى توقف الهيكل ؛ يؤدي ضعف الترابط بين الأسطح إلى حدوث فراغات غير مرغوب فيها في الخرسانة. مجموعة مواد التثبيط مناسبة للتخلص من هذه الأنواع من المشاكل.

عادة ما تكون المضافات المثبطة للكالسيوم أو كبريتات الجبس. بعض المضافات الأخرى المستخدمة كمثبطات هي النشا ومنتجات السليلوز والسكر العادي والأملاح الحمضية ومواد أخرى.

3.مضافات سريعة الإعداد

تستخدم هذه الخلطات لتقليل وقت الإعداد الأولي لمزيج الخرسانة الطازج. تتسارع عملية التصلب الأولية للخرسانة باستخدام هذه المواد ؛ ومن ثم تسمى هذه أيضًا المسرعات. تعمل هذه المسرعات أيضًا على تعزيز مقاومة الخرسانة في المراحل الأولية عن طريق زيادة قيمة الماء.

يعتبر التصلب السريع للخرسانة مفيدًا في العديد من الحالات مثل الإزالة المبكرة للشكل ، وفترة المعالجة المنخفضة ، وأعمال الإصلاح الطارئة للبناء في مناطق درجات الحرارة المنخفضة.

المسرعات الوحيدة المستخدمة في هذه الخلطات الخرسانية هي دخان السيليكا وكلوريد الكالسيوم وهلام السيليكا المقسم بدقة ومواد أخرى. كلوريد الكالسيوم فعال من حيث التكلفة وعادة ما يتم استخدام مواد مضافة سريعة الإعداد.

4.مضافات الرغوة

تتمثل الوظيفة الرئيسية لمضافات الرغوة الخرسانية في زيادة متانة الخرسانة تحت ظروف التجميد والجفاف والصهر. تؤدي إضافة هذه المواد إلى الخليط الخرساني إلى تكوين ملايين فقاعات الهواء في جميع أنحاء الخليط وتحسين خصائص الخرسانة.

تعمل المضافات الرغوية على تحسين قابلية عمل الخليط ، وتمنع الفصل ونزيف الخرسانة ، وتقلل من وزن الوحدة وقوة الشد للخرسانة. تعمل هذه المضافات على تحسين المقاومة الكيميائية للخرسانة ضد درجات الحرارة والتأثيرات الجوية الأخرى وستقلل من محتوى الأسمنت أو الرمل أو الماء في الخرسانة.

تشتمل مواد الرغوة الشائعة الاستخدام على راتنجات Vinsol و Darx و Tipol و Chicol وغيرها من المواد. هذه الإضافات مصنوعة بالفعل من راتنجات الخشب الطبيعي والأملاح القلوية والدهون الحيوانية والنباتية والزيوت وما إلى ذلك.

5. المضافات البوزولانية

يمكن إدراج Pozzolans في قائمة مضافات الخرسانة. تستخدم هذه المواد المضافة لتحضير خلائط خرسانية كثيفة مناسبة لهياكل الاحتفاظ بالماء مثل السدود والخزانات. بالإضافة إلى ذلك ، ستعمل هذه المواد أيضًا على تقليل حرارة الماء والانكماش الحراري.

توفر أفضل المواد البوزولانية تحت الحد الأدنى من المحتوى أفضل نتيجة وتمنع العديد من المخاطر مثل التفاعلات القلوية والرشح وهجوم الكبريتات أو تقليل تأثيرها. تشمل المواد البوزولانية المتوفرة بشكل طبيعي الطين ، والصخر الزيتي ، والحشوات البركانية ، والمواد البوزولانية المتاحة صناعياً تشمل الرماد المتطاير ، ودخان السيليكا ، وخبث الفرن العالي ، ورماد قشر الأرز ، إلخ.

6.مضافات عزل الرطوبة

يتم استخدام مواد مانعة للرطوبة أو مقاومة للماء لإنشاء بنية غير منفذة من الخرسانة للماء ومنع تكوين الرطوبة على سطح الخرسانة. هذه المواد المضافة ، بالإضافة إلى خصائصها المقاومة للماء ، تعمل أيضًا كمسرعات في المراحل الأولى من تصلب الخرسانة.

المضافات العازلة للرطوبة متوفرة في السوق على شكل سائل ، ومسحوق ، ومعجون ، وأشكال أخرى. المكونات الرئيسية لهذه الخلطات تحتوي على كبريتات الألومنيوم ، كبريتات الزنك ، كلوريد الألومنيوم ، كلوريد الكالسيوم ، إلخ.

7.مضافات غازات الخرسانة

عند استخدام مضافات غازات الخرسانة ، يتفاعل الهيدروكسيد الناتج عن ترطيب الأسمنت ويشكل فقاعات صغيرة من غاز الهيدروجين في الخرسانة.

يعتمد مدى تكوين الفقاعات في الخرسانة على العديد من العوامل مثل محتوى الخليط والتركيب الكيميائي للأسمنت ودرجة الحرارة وما إلى ذلك. تساعد الفقاعات الخرسانة على تحييد مشاكل الترسيب ونزيف الخرسانة. تستخدم مضافات غازات الخرسانة أيضًا لإنتاج خرسانة خفيفة الوزن.

لمقاومة نزيف الخرسانة ، يتم استخدام كمية صغيرة من خليط الخرسانة للتغويز ، والتي تتراوح عمومًا من 0.5 إلى 2٪ من وزن الأسمنت ، للخليط. يشيع استخدام مسحوق الألمنيوم والكربون المنشط وبيروكسيد الهيدروجين ومواد أخرى في المضافات الكيميائية المكونة للغاز.

8.مضافات منع الهواء

مضافات طرد الهواء هي أنواع من الإضافات الخرسانية. تستخدم هذه المواد للتخلص من الهواء الزائد في الفراغات الخرسانية. بعض المخاليط المستخدمة في فقاعات الهواء هي فوسفات ثلاثي البيوتيل ، والسيليكون ، والكحولات القابلة للذوبان في الماء ، إلخ.

9.مضافات التمدد القلوية المضادة

تحدث مضافات التمدد المضادة للقلوية مع تفاعل الأسمنت القلوي مع السيليكا في الركام. ينتج عن هذا المزيج مادة هلامية ويسبب تمددًا حجميًا للخرسانة ، مما قد يؤدي إلى تحلل المواد القلوية.

يمنع استخدام الإضافات البوزولانية تفاعل المواد القلوية وفي بعض الحالات تستخدم مع مضافات التمدد القلوية المضادة. تُستخدم هذه الإضافات لتقليل مخاطر التفاعلات القلوية والألمنيوم وأملاح مسحوق الليثيوم.

10.خليط مضاد للغسيل

تستخدم المواد المضافة المضادة للغسيل في الخرسانة خصيصًا للهياكل الخرسانية تحت الماء. تحمي هذه المادة أيضًا خليط الخرسانة من الغسيل تحت ضغط الماء وتحسن تماسك الخرسانة. يتم تحضير هذا النوع من خليط الخرسانة من المطاط الطبيعي أو الصناعي ومكثفات السليلوز.

11.مضافات الجص

وفقًا لمتطلبات الجص ، يتم إضافة مضافات الجص إلى الخلائط لتعزيز خصائص الحشو. في بعض الأحيان ، هناك حاجة إلى الجص سريع الإعداد وأحيانًا الحاجة إلى الجص بطيء الإعداد للتوسع في الشقوق أو الشقوق العميقة.

في هذه الخلطات ، تُستخدم مسرعات مثل كلوريد الكالسيوم ، وثلاثي إيثانولامين ، ومواد أخرى أثناء وضع الجص سريع الإعداد. بالطريقة نفسها ، يتم استخدام مثبطات مثل حمض المخاط والجبس لتقليل سرعة إعداد الجص.

لذلك ، يتم استخدام المضافات المختلفة كإضافات للجص بناءً على حالتها وهيكلها. يتم خلط المواد المضافة لإنتاج الغاز مثل مسحوق الألمنيوم مع مواد الملاط لاستخدامها في الأعضاء الخرسانية.

12.مضافات مثبطات التآكل

يحدث تآكل الصلب في الهياكل الخرسانية المسلحة بشكل عام ، وعندما تتعرض هذه الهياكل للمياه المالحة والأبخرة الصناعية والكلوريدات وغيرها ، يتم تكثيف استخدام مواد مانعة للتآكل من أجل منع أو تقليل عملية التآكل.

بشكل عام ، تعتبر مثبطات التآكل من بين أنواع المضافات الخرسانية. يمكن ذكر بنزوات الصوديوم ونترات الصوديوم ونتريت الصوديوم كمضافات مانعة للتآكل تستخدم في الخرسانة المسلحة.

13.مضافات الخرسانة اللاصقة

تستخدم المواد المضافة اللاصقة للخرسانة لإنشاء رابطة قوية بين الأسطح الخرسانية القديمة والجديدة. بشكل عام ، هناك احتمال فشل السطح الخرساني الطازج بسبب الروابط الضعيفة مع السطح القديم ، إذا تم صب الخرسانة الطازجة على سطح خرساني صلب.

لإنشاء رابطة قوية ، يتم إضافة مواد لاصقة خرسانية إلى ملاط الأسمنت أو الملاط ، والذي سيتم تطبيقه قبل صب الخرسانة الطازجة. يستخدم هذا النوع من المواد الإضافية لطلاء الرصيف وأعمال الإصلاح وما إلى ذلك. المضافات اللاصقة عبارة عن مستحلبات مائية وهي مصنوعة من المطاط الطبيعي والمطاط الصناعي والبوليمرات مثل كلوريد الفينيل وخلات البولي فينيل وغيرها.

۱۴.المضافات المضادة للفطريات والبكتيرية

لمنع نمو البكتيريا والجراثيم والفطريات على الهياكل الخرسانية المتصلبة ، يوصى باستخدام مواد مضافة ذات خصائص مبيدات الفطريات والجراثيم ومبيدات الحشرات. يمكن إنشاء هذه الخصائص عن طريق إضافة مواد مضافة مثل الفينولات متعددة الهالوجين ومركبات النحاس ومستحلبات الديلدرين ، إلخ.

۱۵.مضافات اللون

مضافات الألوان هي أصباغ تخلق لونًا للخرسانة الجاهزة. يجب ألا تؤثر الإضافات المستخدمة لإنتاج اللون على قوة الخرسانة. يتم إضافة الإضافات الملونة العامة إلى الأسمنت ، بعد ذلك يمكن الحصول على الأسمنت الملون ، والذي يمكن استخدامه لصنع الخرسانة الملونة.

الاستنتاج النهائي:

المواد المضافة هي المواد التي تضاف أثناء خلط الخرسانة من أجل زيادة خصائص الخرسانة الطازجة. هذه المضافات بخلاف الركام والماء والأسمنت ، وتعمل على تحسين مقاومة الخرسانة ضد البرودة والكبريتات وما إلى ذلك. علاوة على ذلك ، جميع أنواع إضافات الخرسانة فعالة في تصلب الخرسانة وكفاءتها ومقاومتها والعديد من خواصها.