الخرسانة هي واحدة من أكثر مواد البناء شيوعًا التي لا يمكن أن تحل محل نظيراتها الاصطناعية عالية التقنية. ومع ذلك ، فإن ممارسة واسعة لتحسين الأداء الفردي بسبب الإضافات الخاصة موجودة منذ أكثر من عام. تهدف الإضافات الحديثة للخرسانة إلى تعزيز الخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة التي تطيل عمر المادة وتجعلها أكثر إرضاءً من الناحية الجمالية.
معلومات عامة حول المواد المضافة في الخرسانة
الخرسانة عبارة عن هيكل بناء كامل يتم إنشاؤه باستخدام ملاط خاص. التركيب المعتاد للخرسانة يشمل الرمل والحجر المسحوق والماء بأجزاء ونسب مختلفة. سيكون المكون الرئيسي ، بغض النظر عن الغرض من الخليط ، هو الأسمنت من علامة تجارية أو أخرى. ستكون هذه المكونات كافية لإنتاج الخرسانة لأنواع مختلفةالأعمال - من بناء الأساس الرأسمالي إلى سد الشقوق الصغيرة على الحائط. ما هي المضافات الخرسانية؟ هذه هي إضافات البناء ، والتي يتم إدخالها أيضًا في التكوين الأساسي للحل ، مما يؤدي إلى زيادة تغيير جودته. من الواضح ، قبل استخدامها ، تتمثل المهمة في تحسين خصائص معينة للهيكل النهائي. من بين التأثيرات الأكثر شيوعًا ، يمكن ملاحظة زيادة مقاومة الماء (العزل المائي) ، وتسريع التصلب ، وتقوية الهيكل ، وتحسين خصائص الحماية ضد درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة ، إلخ. يمكن توفير المادة المضافة نفسها في شكل سائل ومسحوق شكل. لكن الشيء الرئيسي يكمن في خواصه الفيزيائية والكيميائية المباشرة ، والتي تؤثر في النهاية على خصائص تصلب الخرسانة.
أنواع المضافات المعدنية
التصنيف الأساسي لواحدة من أكثر مجموعات الإضافات شيوعًا لملاط الخرسانة. يمكن تقسيم المضافات المعدنية إلى فئتين: نشطة وخاملة. تتميز الأولى بالقدرة على التفاعل في نفس الوسط مع الماء والكالسيوم في درجات الحرارة العادية. نتيجة لذلك ، يتم تكوين مركبات توفر خصائص ربط أعلى. بعد إدخالها في المحلول ، تبدأ عملية تفاعل نشطة مع هيدروكسيد الكالسيوم ، الذي يتم إزالته من الأسمنت البورتلاندي أثناء الترطيب. ما هي المواد المضافة للخرسانة من هذه الفئة الأكثر طلبًا؟ نظرًا للتوافر والتأثير المطلوب للتصلب الذاتي ، فقد أصبح خبث أفران الصهر الأرضية شائعًا. كافٍقم بتضمين الجير في الخليط المحسن ، حيث تبدأ الكتلة المستهدفة في عملية تصلب الهيكل وضغطه.
بالنسبة للإضافات المعدنية الخاملة ، يعتبر رمل الكوارتز (على شكل طحن) الممثل الأكثر شيوعًا لهذه المجموعة. ومع ذلك ، لبدء مرحلتها النشطة ، يجب توفير درجة حرارة خاصة لتحفيز التفاعل. تستخدم هذه الوسائل لتحسين مدافع الهاون الأسمنتية أيضًا أثناء التعقيم. التأثير النهائي لاستخدام المواد المضافة الخاملة هو تنظيم تكوين الحبوب والفراغات في الخرسانة الصلبة. عند إنشاء ملاط ، عادة ما يتم تطبيق مادة مضافة خاملة بعد الأسمنت.
معدّلات
يستخدم لتصحيح الهيكل الميكانيكي للهياكل الخرسانية ، مما يساعد على منع التشقق والتشقق ، وكذلك تحسين خصائص مقاومة الماء للمادة. تتوفر المعدلات إما في صورة سائلة أو في شكل خليط سائب يجب تخفيفه بالماء. أثناء عملية التقليب ، يتم تكوين محلول محايد أو مستحلب قلوي منخفض. يعتبر المُعدِّل من أكثر الإضافات شيوعًا للخرسانة ، ويمكن تفسيره بالحاجة إلى تأثير تحسين الخواص الميكانيكية للهيكل ، وتعدد استخدامات المادة المضافة من حيث التوافق مع العلامات التجارية المختلفة للأسمنت. لكن هذه ليست كل مزايا المعدلات. في بعض التركيبات ، يمكنهم أيضًا تقليل استهلاك المواد ، وتحسين الصفات اللاصقة وسيولة المحلول.
الملدنات
مشمول في الصنف العام للإضافات التي تنظم الخواص الميكانيكية للخرسانة وبصفة خاصة خصائص قوتها. في الواقع ، تزداد قوة الأسمنت المضافة إلى المحلول بعد أن يصلب. يمكن أن تجعل الملدنات الخرسانة أكثر مرونة - أي في ظل الأحمال الديناميكية والثابتة ، سيتم تقليل احتمالية التشققات والرقائق. في المناطق ذات النشاط الزلزالي ، تكون هذه المادة المضافة وثيقة الصلة بالموضوع. داخل المجموعة ، يتم تقسيم إضافات الخرسانة للقوة إلى مواد ملدنة وملدنات فائقة. يكمن الاختلاف في قوة التأثير. على سبيل المثال ، يمكن أن تزيد الملدنات الفائقة من قوة المحلول بنسبة تصل إلى 10-20٪. والأهم من ذلك ، على عكس الملدنات التقليدية ، أنها تقلل الحاجة إلى تخفيف الأسمنت بالماء. نتيجة لذلك ، يتم حفظ الأسمنت ، وتبقى خصائص قوة الخرسانة على نفس المستوى القياسي.
مضافات تقليل المياه
إذا كانت الملدنات تقلل الحاجة إلى الماء فقط في شكل وظيفتها غير المباشرة ، فإن هذا هو التأثير الرئيسي للإضافات التي تقلل الماء. يتجاوز معامل خفض الطلب على المياه في عملية تحضير المحلول 20٪. في النهاية ، يكتسب الهيكل النهائي خصائص قوة أعلى ، وحماية ضد التآكل ومقاومة الصقيع. بالإضافة إلى ذلك ، تقلل المادة المضافة المقاومة للماء للخرسانة من العمليات السلبية لتفكيك الهياكل والزحف وانكماش الهياكل. إذا كانت المهمة هي زيادة فصل الماء عن قصد ، فيمكن استخدام إضافات التثبيت. إنها تزيد من قدرة الاحتفاظ بالمياه بحوالي مرتين وتجانس خلائط الأسمنت وتحسين أداء الخرسانة مثل قابلية الضخ وقابلية التشغيل والمعالجة.
مضافات تربيط ونفخ الهواء
إذا تم تحقيق تأثيرات إيجابية في حالة الماء عن طريق تقليل تضمينه في المحلول أثناء تحضيره ، فيمكن لمكونات الهواء والغاز والرغوة أيضًا أداء وظيفة تفاعلية إيجابية. بالمناسبة ، المضافات الكارهة للماء موجودة أيضًا في نفس المجموعة. في الهيكل الخرساني ، يغيرون مؤشرات امتصاص الماء ومقاومة الماء ، مما يقلل الكثافة والتوصيل الحراري. هذا مهم عندما يتعلق الأمر بالخرسانة خفيفة الوزن والخلوية ، عندما تظهر الخصائص المناخية المناخية بدلاً من الخصائص الميكانيكية للهياكل. يمكن أن يكون لسحب مخاليط الهواء تأثير مفيد على العزل الحراري وملاط العزل الحراري الهيكلي.
إضافات مقاومة الصقيع
يمكن أيضًا تسمية هذه المجموعة بمنظمات مقاومة درجات الحرارة - شيء آخر هو أن التركيز الأساسي في إنشاء الوصفات ينصب على حماية المواد الخرسانية من الصقيع. يبدأ عمل المضافات المضادة للبرد حتى في عملية التصلب ، عندما يكون الهيكل أقل حماية من التأثيرات السلبية للبيئة. في نفس المرحلة ، يمكن استخدام المضافات الخرسانية للعزل المائي ، لأن الحفاظ على قطرات الماء المجمدة المتفرقة في قاعدة الهيكل سيزيد من فرص الفشل في ظل الأحمال الديناميكية. في بعض الأحيان تمارس أيضًا لتزويد الحرارة بوسائل خارجية إلىغمرتها المياه خلال فترة التصلب. على سبيل المثال ، يتم استخدام مسدسات الديزل الحرارية لهذا الغرض ، وهناك حاجة إلى إضافات لزيادة دورات التجميد / إزالة الجليد الآمن بالفعل أثناء تشغيل الهيكل.
منظمات التقوية
يتم استخدام كل من المواد المضافة ذات التأثير المتسارع ومثبطات الصلابة. يجب أن يحدث التغيير في فترة البلمرة لهيكل الخرسانة المستقبلية دون انخفاض في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتصميم ، والتي يتم ضمانها إلى حد كبير من خلال المعالجة الأولية للحرارة والرطوبة للمحلول. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا زيادة الموصلية الكهربائية والحرارية للمادة. إذا كانت المادة المضافة للخرسانة للتصلب السريع تستلزم عادةً زيادة أو على الأقل الاحتفاظ بالمؤشرات القياسية للصلابة والقوة ، فإن إبطاء معدل البلمرة ، على العكس من ذلك ، يقلل من هذه المؤشرات بحوالي 5-10٪. الآثار السلبية لها ما يبررها زيادة حركية الخرسانة وانخفاض معدل إطلاق الحرارة.
التكنولوجيا المضافة
من المستحسن العمل مع معظم الإضافات في الملابس الخاصة ، مع استكمالها بمعدات الحماية الشخصية لليدين والجهاز التنفسي والرؤية. ومع ذلك ، فإن الخرسانة المعدلة نفسها لا تغير خصائصها السمية والصحية ، أي أن درجة ضررها للإنسان تظل على نفس المستوى كما في الشكل القياسي. تعتمد الجرعة على الظروف المحيطة ونوع المادة المضافة وخصائصها ومتطلبات النتيجة. كقاعدة عامة ، الشركات المصنعة للخلطات الخرسانيةيوصى بالمساهمة بحوالي 1٪ من حصة الأسمنت المستخدم. أي ، لإنشاء 1 متر مكعب من الخرسانة ، ستحتاج إلى حوالي 1.5 لتر من المادة المضافة. يجب خلط الخليط المحضر جيداً بخلاط البناء واستخدامه بعد نقعه لمدة 5-10 دقائق.
هل هناك سلبيات لاستخدام المواد المضافة؟
بفضل الإضافات الخاصة والمعدلات والملدنات ، من الممكن الحصول على مادة بناء فريدة من حيث خصائصها ، ومناسبة خصيصًا لمهام محددة. ومع ذلك ، هناك أيضًا جوانب سلبية لاستخدام هذه الأدوات. عيبهم الرئيسي هو تفاعل كيميائي متسلسل ، تتغير خلاله أيضًا الصفات الأخرى للمادة. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي إضافات العزل المائي للخرسانة ، والتي تزيد من مقاومتها للرطوبة ، إلى تدهور خصائص التوصيل الكهربائي والحراري ، وفي بعض الحالات ، قوتها. عيب آخر هو الحاجة إلى استخدام معدات الاهتزاز - اعتمادًا على المشكلة التي يتم حلها ، قد يكون الغرض من توصيل هذه المعدات هو نزع الهواء من الحل أو توزيعه بالتساوي على الموقع أو ضغطه.
الخلاصة
إدخال المواد المضافة سيعطي التأثير المتوقع فقط بشرط إجراء تقييم شامل للخصائص التي يجب أن تتمتع بالهيكل. على سبيل المثال ، تعتبر مادة مانعة لتسرب المياه للخرسانة هي الأنسب إذا كنت بحاجة إلى وضع الملاط على الأساس. لمثل هذا الطلاء ، لن تكون هناك حاجة إلى تركيب عازل إضافي للماء ، لأن هيكل الهيكل نفسه سوف يقاومالتكثيف والمياه الجوفية. وهذا مجرد مثال واحد على الاستخدام المبرر لمادة مضافة ، ولكن عندما يتعلق الأمر بالتعديل المعقد للحلول ، فقد يلزم إجراء تحليل احترافي للخصائص التشغيلية للتصميم المستقبلي لتحديد الإستراتيجية الكاملة لتحسين الخلطة المسبقة.
