نقش افزودنی های بتن در مقاوم سازی سازه های بتنی چیست؟

مقاوم‌سازی سازه مهم‌ترین پارامتری است که از زمان شروع تا پایان پروژه ساخت‌‌و‌ساز چندین بار توسط کارشناسان و مهندسان بررسی می‌شود. یک سازه با مقاومت اندک نه تنها مجوز پایان کار را نخواهد گرفت، بلکه موجب از بین رفتن هزینه و نیروی زیادی می‌شود. چنانچه در مرحله ساخت و همین‌طور مونیتورینگ سازه مقاومت قابل توجهی از خود نشان ندهد و در برابر حوادثی مانند زلزله ضعیف باشد، سازندگان باید عملیات مقاوم‌سازی را انجام دهند. یکی از اقدامات موثر در مرحله مقاوم‌سازی به‌کار بردن افزودنی‌‌های خاص به بتن جهت بالا بردن مقاومت آن است. این افزودنی‌ها ماندگاری، استحکام، مقاومت و همین‌طور روانی بتن را به‌دنبال دارند. در ادامه مقاله همراه ما باشید تا با تاثیر افزودنی ها در بهتر کردن کیفیت بتن کاربردی در سازه آشنا شوید.

چرا از افزودنی ها در بتن استفاده می شود؟

افزودنی‌ها یا همان فوق روان کننده‌های بتن از محصولات پرمصرف در ساخت‌و‌ساز هستند که بتن نیاز مبرمی به آن‌ها دارد. به‌طور کلی به پنج دلیل زیر افزودنی‌های بتن به‌کار می‌‌روند:  

• روان‌تر کردن بتن مورد استفاده در ساخت‌و‌ساز؛
• بالا بردن مقاومت بتن مورد نیاز؛
• پایین آوردن نفوذپذیری و بالا بردن دوام بتن مصرفی؛
• صرفه‌جویی در سیمان مورد استفاده؛
• کاهش هزینه‌های ساخت‌‌و‌ساز.

از آنجا که بتن نقش اجتناب ناپذیری در ساخت انواع سازه دارد، عوامل مهمی مانند بالا بردن کیفیت این محصول، کاستن از نارسایی‌های آن و حتی تغییر در برخی از مشخصه‌های بتن موجب کاربرد افزودنی‌ها می‌شود. مهم‌ترین و کاربردی‌ترین افزودنی‌ها شامل روان‌ کننده بتن و فوق‌روان‌کننده می شوند که کارایی بتن و ملات را به‌طرز قابل توجهی ارتقا خواهند داد. این دو محصول که به کاهنده‌های آب هم معروف‌اند نسبت اختلاط آب به سیمان موجود در بتن را کاهش می‌دهند و موجب بالا رفتن مقاومت بتن می‌شوند. افزودنی‌های بتن مصرف سیمان مورد استفاده را تقلیل و به نوعی موجب صرفه‌جویی در آن می‌شوند؛ چراکه تراکم بتن را به طرز قابل توجهی افزایش می‌دهند.

روش های مقاوم سازی سازه با کمک افزودنی های بتن

جهت بالا بردن مقاومت سازه اغلب از سه روش استفاده می‌شود که نقش افزودنی‌ها را پررنگ‌تر می‌کند. این سه روش به ترتیب زیر ذکر شده‌اند:

1. پایین آوردن بار و فشار وارد شده به سازه؛
2. تقویت اعضای سازه؛
3. افزودن یک عضو جدید به اعضای قبلی سازه.

لازم به ذکر است که افزودنی‌های بتن به‌صورت غیر مستقیم در پایین آوردن بار و فشار وارده به سازه تاثیر می‌گذارند، شاید بپرسید این امر چگونه امکان‌پذیر است؟ چنانچه سازه را با بتن بدون مواد افزودنی بسازند چگالی بالای بتن و وزن سایر عناصر به کار برده شده فشار بیش از حدی را به سازه وارد می‌کند. براین اساس با اضافه کردن روان‌کننده و انواع مواد افزودنی به بتن علاوه‌بر مزایای ذکر شده به پایین آوردن فشار وارد شده بر آن کمک خواهد شد. پس بهتر است که بتن مورد استفاده قبل از شروع ساخت سازه با مواد افزودنی ترکیب شود که علاوه‌بر بالا رفتن استحکام آن به‌‌راحتی در برابر فشارهای وارد شده به سازه مقاومت کند.  

اما در روش دوم مواد افزودنی به‌صورت مستقیم روی مقاومت سازه تاثیر می‌گذارند. در این روش که مقاوم‌سازی از طریق تقویت اعضای سازه صورت می‌گیرد از مصالح و مواد باکیفیت‌تر استفاده می‌شود که بتن آن اغلب با چگالی استاندارد و کیفیت عالی به‌کار می‌رود. در این شرایط قبل از کاربرد بتن چگالی و غلظت بالای آن را به کمک روان‌کننده‌‌ها پایین می‌‌آورند که این امر با کاهش نسبت آب به سیمان صورت می‌گیرد. مواد افزودنی به بتن تاثیر مستقیمی در تقویت اعضای سازه دارد و آن را برای مراحل بعدی آماده می‌کند. 

در روش سوم هم افزودنی‌ها به مراتب تاثیری مستقیم روی سازه خواهند داشت، تا آن‌‌جا که بدون ایجاد هرگونه مشکل می‌توان یک عضو جدید را به سازه اضافه کرد. با اضافه کردن افزودنی‌ها به بتن در مدت زمانی کوتاه مقاومت سازه بالا می‌رود تا جایی که به خوبی در برابر وزن هر عضو جدید آن پایداری خواهد کرد.

مزایای استفاده از افزودنی های بتن

همان‌طور که گفته شد افزودنی‌های بتن اثرات مثبتی بر عملکرد آن و بالا رفتن استقامت سازه خواهند داشت که در اینجا به برخی از مزایای آن‌ها اشاره می‌شود:

بالا بردن سرعت مقاومت بتن

گفتیم که افزودنی‌هایی مانند روان‌کننده‌های بتن مقاومت این ماده را به‌طرز قابل توجهی بالا می‌برند تا آن‌جا که قادر به استقامت در برابر افزایش عضو سازه خواهد بود. پس اگر سازه‌ای با استقامت بسیار بالا می‌خواهید افزودنی‌های بتن را فراموش نکنید.

کنترل واکنش شیمیایی بتن

از خواص چشمگیر افزودنی‌های بتن کنترل واکنش‌های قلیایی سیمان با سنگدانه‌های مورد استفاده در بتن است که در مقاومت سازه تاثیر می‌گذارند.

بالا بردن زمان گیرش بتن

طولانی کردن زمان مورد نیاز برای گیرش بتن از مزایای افزودنی های آن است که به مذاق بسیاری از سازندگان و مهندسان سازه خوش می‌آید. این امر موجب بالا رفتن تقویت بتن و سازه خواهد شد و قدرت اولیه آن را بالا خواهد برد.

افزایش کارایی

با کنترل نسبت آب به سیمان توسط افزودنی‌ها کارایی بتن ارتقا پیدا می‌کند. در‌واقع به لطف بالا رفتن کارایی بتن با سازه‌ای بسیار مقاوم و مستحکم طرف خواهید بود که به‌خوبی در برابر هر نوع خطر مانند زلزله از خود مقاومت نشان می‌دهد.

بتن ضد یخ

روان‌کننده‌ها یا همان افزودنی‌‌های بتن این محصول را در برابر یخ زدگی حفظ می‌کنند. در‌واقع ترکیب این مواد با بتن و ایجاد فرآیندهای شیمیایی در آن هرگونه یخ زدگی در هوای سرد و مرطوب محال خواهد بود. بتن ضد یخ یکی از محبوب‌ترین موادی است که سازندگان سازه به‌دنبال آن هستند.

سخن پایانی

افزودنی‌های بتن از موادی هستند که قادر به افزایش مقاومت بتن خواهند بود و محبوبیت زیادی در میان سازندگان و دست‌اندرکاران در ساخت‌و‌ساز سازه دارند. این مواد جهت اصلاح خواص و ویژگی‌های بتن به آن اضافه می‌شوند و مقاومت این محصول را در هر شرایطی حفظ خواهند کرد. در بسیاری از کشورهای دنیا به‌ویژه آمریکای و کانادا از این ماده به‌وفور استفاده می‌شود و تقریبا هیچ سازه‌ای را بدون افزودنی به بتن نمی‌سازند. از آن‌جا که بتن نقشی اساسی و مهمی در ساخت‌و‌ساز دارد باید پس از اعمال انواع افزودنی و روان‌کننده در سازه به‌کار رود تا نتایج دلخواه را به‌دنبال داشته باشد. پس نقش بتن و همین‌طور افزودنی‌های آن در ساخت‌و‌سازها را دست کم نگیرید.