معمولاً به جای استفاده کردن از سیمان مخصوص می توانیم برخی از ویژگی های مورد استفاده ی سیمان را با اضافه کردن مواد افزودنی بتن مناسب عوض کنیم، به گفتار دیگر می توانیم با اضافه کردن مواد افزودنی بتن تأثیر مطلوبی بدست آوریم. تعداد زیادی از ویژگی های مواد افزودنی را می دانیم. خصوصیات آنها یا ویژگی های آنها توسط تولید کننده توضیح داده شده. ولی برخی از ویژگی های آن شناخته نشده است. بنابراین برای احتیاط باید آزمایشهایی روی آن انجام شود تا ویژگی های آن محسوس گردد.

تعریف مواد افزودنی بتن

یک ماده ی افزودنی عبارت است از ماده ی غیر از آب، سنگدانه، سیمان هیدرولیکی و الیاف تقویت کننده که بلافاصله قبل یا در هنگام اختلاط به مخلوط یا بتن یا ملات اضافه می شود. ( ACI 2010 , ASTM C125).

اساساً مواد افزودنی بتن محلول در آب بوده و جهت بهبود بخشیدن خصوصیات بتن یا ملات در حالت خمیری و سخت شده استفاده می شوند. مزایای استفاده از این مواد شامل افزایش مقاومت فشاری و خمشی در تمام سنین، کاهش نفوذپذیری، بهبود دوام، کاهش خوردگی، کاهش افت، تنظیم زمان گیرش اولیه، افزایش اسلامپ و کارائی، پمپ پذیری بهتر، بهبود پرداخت کاری، اصلاح رئولوژی، بهبود عملکرد سیمان، کاهش واکنش سیلیسی- قلیایی ( ASR) و مسایل اقتصادی اختلاط بتن می شود.

تاریخچه مواد افزودنی بتن

استفاده از مواد افزودنی در بتن به قدمت خود بتن است؛ ایرانیان، مصریان و رومیان از دیرباز در بتن های قدیمی از چربی حیوانات، شیر، خاکستر و حتی خون استفاده می کردنده اند تا روانی بهتری برای بتن تازه حاصل شود؛

ضمن آنکه بعضی از این مواد و از جمله هموگلوبین خون، یک عامل بسیار قوی در ایجاد حباب در بتن بوده و دوام بتتن را بالا می برد. با این وجود کشف و به کارگیری مواد افزودنی در بتن امروزی به دهه ی ۱۹۳۰ بر می گردد؛ زمانی که به طور تصادفی مشخص شد که بتن ساخته شده با سیمانی که به همراه پیه گاو به عنوان یک ماده ی کمکی در تسهیل آسیاب به پودر تبدیل شده است، مقاومت بهترین در مقابل سیکل های یخ زدن و ذوب شدن در طول زمان از خود نشان می دهد.

در تکنولوژی بتن امروزی، مواد افزودنی بتن به عنوان یک جزء ضروری و اجتناب ناپذیر در بتن محسوب
می شود؛ به طوری که کم تر می توان در حجم وسیع بتن که در دنیای پیشرفته تولید و مورد استفاده قرار می گیرد. بتنی را یافت که در آن از مواد مضاف استفاده نشده باشد.

انواع مواد افزودنی بتن

۱ – مواد افزودنی حباب زا

۲ – ماده ی افزودنی تسریع کننده

ماده ی افزودنی است که سبب افزایش در نرخ هیدراسیون سیمان شده و در نتیجه موجب کاهش زمان گیرش و افزایش نرخ پیشرفت مقاومت و یا هر دو می گردد.

۳ – ماده افزودنی هوازا

ماده ی افزودنی است که سبب ایجاد یک سیستم میکروسکوپی از حباب های هوا در بتن، ملات و یا خمیر سیمان در هنگام اختلاط شده و باعث افزایش کارائی و افزایش مقاومت در برابر سیکل هایی یخ و ذوب می شود.

۴ – ماده ی افزودنی کندگیر کننده

ماده ی افزودنی است که سبب کاهش در نرخ هیدراسیون سیمان هیدرولیکی شده و زمان گیرش را طولانی می کند.

۵ – مواد افزودنی کاهنده ی آب (روان کننده ها)

ماده ی افزودنی است که یا اسلامپ یک مخلوط سیمانی تازه را بدون افزایش میزان آب آن، افزایش داده و یا اسلامپ را با کاهش مقدار آب، ثابت نگه می دارد، که این اثر سبب عواملی به غیر از هوازائی است. افزودنی های معمول کاهنده ی آب مقدار آب را در حدود ۵ تا ۱۰ درصد کاهش می دهند. با استفاده از افزودنی های کاهنده ی آب معمولاً مقاومت افزایش پیدا می کند.

۶ – افزودنی های کاهنده آب قوی (فوق روان کننده ها)

این افزودنی ها مقدار آب لازم و مقدار مواد سیمانی را به مقدار زیادی کاهش داده و نسبت آب به سیمان پایین بتن با مقاومت بالا همراه با کارآیی معمولی یا بهتر بدست می دهند. با استفاده از این نوع افزودنی ها می توان مقدار آب را ۱۲ تا ۳۰ درصد کاهش داد.