دلايل و مزاياي استفاده از افزودنيهاي شيميايي بتن
دلايل ومزاياي استفاده از افزودنيهاي شيميايي
بتن بايد همگن، كارآ، پرداختپذير،مقاوم، پايا ، و کم‌تراوا باشد. در بسياري از موارد با انتخاب مصالح و نسبت اختلاطمناسب و به کاربستن روشها و استفاده از تجهيزات مناسب و افراد کارآزموده مي‌توانبه اين ويژگيها دست يافت. بهرهگيري از افزودنيهاي شيميايي در کنار مزايايبيشماري که دارند، دستيابي به اين ويژگيها را امکانپذيرتر و آسانتر خواهد کرد.در اين راستا، مهمترين دلايل و مزاياي استفاده از افزودنيهاي شيميايي را مي‌توانبه شرح زير دسته‌بندي کرد.
كاهش هزينه ساخت و ساز
کاربرد افزودنيها مي‌تواند موجب صرفه‌جويي‌هاي گوناگونيگردد و علاوه بر جبران هزينه‌هاي ناشي از خريد افزودني، امتيازات اقتصادي نيز بههمراه داشته باشد. کاهش هزينه‌هاي ساخت و ساز به سه دسته صرفه‌جويي مستقيم، غيرمستقيم،و نهان تقسيم مي‌شوند.
صرفه‌جويي مستقيم آن بخش از کاهش هزينه‌ها است که بهآساني قابل محاسبه و سنجش است. از جمله اين صرفه‌جويي‌ها ميتوان به کاهش مقدارسيمان و آب، افزايش بهره‌وري نيروي انساني، کم‌شدن زمان اجرا، سهولت و افزايشراندمان عمليات بتني، فراهم کردن امکان استفاده از سنگدانه‌ها و مصالح در دسترس،سهولت انتقال و ريختن بتن، سرعت بخشيدن در بازکردن قالب و سهولت در بسياري ديگر ازموارد اجرايي اشاره کرد.
صرفه‌جويي غيرمستقيم، کاهش هزينه‌هاي حاصل از بهبودکيفيت بتن، افزايش مقاومت‌هاي مکانيکي، اطمينان از يکنواختي توليد، کاهش مشکلات وکاستي‌هاي هنگام اجرا، کاهش يا حذف دوباره کاري‌ها، بهبود شکل ظاهري و کاهشتعميرات سطوح بتني، و موارد بيشمار ديگري را دربرمي‌گيرد.
صرفه‌جويي نهان دربرگيرنده کاهش هزينه‌هاي سرمايه‌گذارياست. از جمله اين موارد ميتوان به کاهش استهلاک تجهيزات و ماشين‌آلات، کاهش احجامو ابعاد اعضاي سازه، امکان طراحي‌هاي متنوع، استفاده بهينه از زمين با طراحي سازه‌هايبلندتر، و امکان حذف نماسازي اشاره کرد.
هر يک از افزودنيها ممکن است تنها يک يا چند مزيتاقتصادي را به ارمغان آورند که بايستي در هنگام محاسبه هزينه‌هاي صرفه‌جويي شدهمورد ارزيابي قرار گيرند.
تنظيم و بهبود ويژگي‌هايبتن
اگرچه با انتخاب مصالح و نسبت اختلاط مناسب ميتوان بهبسياري از خواص مورد نظر بتن دست يافت ولي تنظيم و دستيابي به برخي از خواص بتنتازه و سخت‌شده با استفاده از افزودنيها، كارآمدتر، اقتصادي‌تر، و موثرتر از هرروش ديگري است. با استفاده از افزودنيهاي شيميايي ميتوان خواص بتن تازه رامتناسب با شرايط اجرايي و محيطي تنظيم و ويژگي‌هاي بتن سخت‌شده را مطابق با ضوابطفني و شرايط بهره‌برداري اصلاح کرد.
خواصي از بتن تازه را که ميتوان با استفاده از افزودني‌هايشيميايي تنظيم کرد عبارتند از: افزايش کارآيي بدون مصرف آب اضافي، کاهش آب مصرفيبدون کاهش در کارآيي، تسريع و يا کندکردن گيرش اوليه و نهايي، ايجاد انبساط جهتجبران جمع‌شدگي، کاهش آب انداختن، حفظ قوام، کاهش جداشدگي دانه‌ها، بهبود پمپ‌شوندگي،اصلاح روند افت اسلامپ، و کنترل روند گرمازايي در سنين اوليه.
آن دسته از ويژگي‌هاي بتن سخت شده را که ميتوان بااستفاده از افزودنيهاي شيميايي اصلاح کرد يا بهبود بخشيد عبارتند از: تسريع و ياتاخير در روند کسب مقاومت، افزايش مقاومت‌هاي مکانيکي، بهبود پايايي، کاهشنفوذپذيري، کنترل انبساط و آسيب‌هاي ناشي از واکنش قليايي، افزايش چسبندگي بهفولاد، بهبود چسبندگي بتن جديد به بتن موجود،توليد بتن يا ملات رنگي، وکنترل خوردگي ميلگرد.
امکان اجرا در شرايط سخت ودشوار
برخي از افزودنيهاي شيميايي امکان اجرا و ادامه عملياتبتن‌ريزي را، با حفظ کيفيت خواسته‌شده، در شرايط آب و هوايي نامساعد فراهم مي‌آورند.براي مثال با استفاده از روان‌کننده‌هاي کندگير ميتوان بتن را در مسافت‌هايطولاني حمل يا تا فواصل زياد پمپ کرد؛ قوام‌بخش‌ها و ضد آب‌شستگي‌ها، عمليات بتن‌ريزيدر زير آب را آسانتر مي‌کنند؛ زودسخت‌کننده‌ها امکان بتن‌ريزي در هواي سرد رافراهم مي‌کنند؛ و با استفاده از فراروان‌کننده‌ها ميتوان بتن را در نقاط با دسترسيکم، مانند زير لوله‌هاي آبرسان به توربين در نيروگاه‌هاي برق‌آبي، بدون نياز بهلرزاندن (بتن خودتراکم) اجرا کرد.
غلبه بر پيشامد‌هاي ناگهاني
در حين عمليات بتن‌ريزي، احتمال رخداد پيشامد‌هاي ناگهانيو پيش‌بيني نشده‌اي مانند گرفتگي لوله‌هاي پمپ، دررفتن قالب، افت ناگهاني دما و... وجود دارد. با کمک افزودنيهاي شيميايي ميتوان بر برخي از اين پيشامدها غلبهکرد. نمونه‌اي از اين دست، استفاده از مواد کنترل‌کننده‌هاي آبگيري براي جلوگيرياز گيرش و استفاده دوباره بتن ساخته شده در مواردي است که وقفه‌اي در اجرا پيش مي‌آيد.
دستيابي به خواص ويژه
برخي از خواص و ويژگي‌هاي بتن، هر چقدر هم که در انتخابمصالح و نسبت اجزاي بتن دقت شود، جز با استفاده از افزودنيها قابل دستيابينيستند. از جمله اين ويژگيها و خواص منحصر به فرد که تنها با استفاده از افزودني‌هايشيميايي به دست مي‌آيند ميتوان به هوازايي، کف‌زايي، خودتراکمي، زودگيري، زودسخت‌شدگي،کُندگيري، و انبساط‌زايي اشاره کرد.
هماهنگي با مسايل زيستمحيطي و بهداشت کار
کاهش آلودگي‌هاي صوتي، افزايش ايمني و بهره‌وري نيروهايکار (نيروي انساني)، کاهش گرماي حاصل از اصطکاک تجهيزات و ماشين‌آلات، دور نريختنو استفاده از بتن باقيمانده در ماشين‌آلات براي نوبت کاري بعدي (افزودني کنترل‌کنندهآبگيري)، عدم نياز به شستشوي تجهيزات بتن‌سازي در پايان هر نوبت‌کاري و عدم تخليهآب شستشو در محيط (افزودني ناگيرکننده)، از جمله موارد دوستي با محيطزيست است که با کمک افزودنيهاي شيميايي قابل دستيابي هستند.
کمک به توسعه پايدار
کاهش مصرف سيمان از يک سو با صرفه‌جويي در مصرف منابعطبيعي (مواد خام اوليه) و از سوي ديگر با کاهش گازهاي گلخانه‌اي ناشي از توليدسيمان، در راستاي کمک به حفظ محيط زيست و توسعه پايدار است. دستيابي به مقاومت‌هايزودرس با استفاده از افزودنيها و بي‌نيازي به بخاردهي در روند توليد قطعات پيش‌ساختهکه اصطلاحا "بي‌نياز از انرژي"[1]ناميده ميشود، به صرفه جويي در مصرف انرژي مي‌انجامد و به توسعه پايدار کمک مي‌کند.بهبود پايايي سازه‌هاي بتني در زمان بهره‌برداري که در اثر استفاده از موادافزودني به دست مي‌آيد نيز با افزايش عمر مفيد سازه به توسعه پايدار کمک خواهدکرد.
نکته 1-3- صرف‌نظر ازتمامي موارد گفته شده، بايد به خاطر داشت كه هيچ افزودني را، از هر نوع و مقداريكه باشد، نمي‌توان جانشيني براي طرح مخلوط و اجراي مناسب بتن انگاشت.