کندگیرکننده‌ها (دیرگیرکننده‌ها)
2-4-1- تعریف
کندگیرکننده‌ها موادی هستند که با کنترل و ایجاد تأخیر در هیدراسیون اجزاء سیمان، سرعت گیرش را کاهش داده و سبب افزایش مدت زمان گیرش سیمان می‌شوند. این مواد سبب تأخیر در هیدراسیون سیمان بدون تأثیر بر روی خواص مکانیکی طولانی مدت بتن می‌شوند.
2-4-2- مقدمه
مواد افزودنی کندگیرکننده در بتن، عمدتاً جهت جبران تأثیر دمای زیاد و از بین بردن اثرات نامطلوب آن استفاده می‌شوند. از این‌رو بیشترین استفاده این مواد برای بتن‌ریزی در هوای گرم است. همچنین این مواد برای حفظ کارایی بتن در طول مدت بتن‌ریزی و یا برای غلبه بر مشکلاتی که هنگام تأخیر بین مرحله اختلاط و بتن‌ریزی رخ می‌دهد، استفاده می‌شوند. این مواد در جلوگیری از بروز ترک در تیرهای باربر، عرشه پل‌ها یا دال‌ها سودمند هستند. همچنین با حفظ کارایی بتن در فواصل قطع بتن‌ریزی از ایجاد درزهای سرد جلوگیری می‌کنند.
استفاده از کندگیرکننده‌های گیرش در سازه‌های بتنی باعث فراهم کردن شرایط لازم جهت زمان حمل طولانی‌تر، فاصله حمل بیشتر و از بین بردن هزینه‌های جابجایی دستگاه‌های مخلوط‌کن مرکزی می‌شوند. همچنین مدت زمان بیشتری را برای پرداخت سطح در ابتدا و انتهای کار فراهم می‌کنند و به از بین بردن درز سرد در کف‌سازی و در مواقع از کار افتادگی دستگاه‌ها کمک می‌کنند. کندگیرکننده‌ها همچنین برای مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ناشی از جمع‌شدگی حاصل تبخیر که در دال‌های افقی احتمال وقوع دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند. از کاربردهای دیگر آنها در بتن‌های پیش‌تنیده می‌باشد که از گیرش بتنی که در تماس با مسلح کننده‌هاست، قبل از لرزاندن بتن جلوگیری می‌کند. در غیر اینصورت احتمال ترک‌خوردگی در ناحیه تماس میلگردها و بتن افزایش می‌یابد. همچنین این افزودنی‌ها شرایط استفاده از عمل‌آوری در دمای بالا را در تولید بتن پیش تنیده بدون تأثیر بر روی مقاومت درازمدت بتن فراهم می‌کند.
کندگیرکننده‌های گیرش به سبب داشتن چنین مزایایی، به عنوان یک ترکیب رایج در صنعت بتن به کار می‌روند.
2-4-3- ترکیب
اصلی‌ترین انواع افزودنی‌های کندگیرکننده عبارتند از:
– دیرگیرکننده‌های غیرآلی (معدنی) نظیر برخی فسفات‌ها، نمک‌های روی، برات‌ها و برخی از کلریدها،
* در عمل صرفاً از فسفات کلسیم استفاده می‌شود.
– دیرگیرکننده‌های آلی نظیر شکرها و مشتقات آنها و اسیدهای مربوطه، گلوکونات‌ها بویژه گلوکونات سدیم،
– اسیدهای لیگنوسولفونیک و نمک‌ها و مشتقات اصلاح شده آنها،
– اسیدهای نفتالین سولفونیک و نمک‌های آنها،
– اسیدهای هیدروکسیلات کربوکسیلیک و مشتقات و نمک‌های آنها،
لازم به ذکر است بسیاری از افزودنی‌های کندگیرکننده خاصیت روان‌کنندگی نیز دارند. در واقع بسیاری از ترکیبات اصلی که در ساخت روان‌کننده‌ها استفاده می‌شوند، در تولید کندگیرکننده نیز استفاده می‌شوند. معمولاً از افزودنی‌های دیرگیرکننده به تنهایی استفاده نمی‌شود و افزودنی‌های روان کننده/ کاهنده آب دیرگیرکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2-4-4- مکانیزم عملکرد
مکانیزم‌های کندگیرکنندگی توسط بسیاری از محققین مورد مطالعه قرار گرفته و چندین نظریه برای توضیح این مکانیزم ارائه شده است. نقش ترکیبات کندگیرکننده به روش ساده‌ای بیان می‌شود. این افزودنی‌ها یک لایه فیلم نازک بر روی ذرات سیمانی ایجاد می‌کنند (با واکنش با ترکیبات C3A و C3S موجود در سیمان) و بنابراین منجر به جلوگیری یا کاهش واکنش آنها با آب می‌شوند. ضخامت این لایه نازک تعیین می‌کند که به چه میزان، سرعت هیدراسیون کند شده است. بعد از مدتی، این فیلم از بین می‌رود و هیدراسیون شروع می‌شود. به هرحال، باید توجه داشت که در بعضی موارد هنگامی که مقدار افزودنی از یک حد بحرانی بالاتر می‌رود، هیدراسیون ترکیبات سیمان فراتر از مرحلۀ خاصی نمی‌رود و خمیر سیمان هیچگاه گیرش پیدا نمیکند. بنابراین، مهم است تا از استفاده بیش از حد از افزودنی کندگیرکننده در بتن اجتناب شود.
2-4-5- عوامل مؤثر بر عملکرد
نوع و مقدار افزودنی و مرحله‌ای که به مخلوط اضافه می‌شود از عوامل تأثیرگذار میزان کندگیرکنندگی است. سایر عوامل تأثیرگذار بر درجۀ کندکنندگی شامل نسبت آب به سیمان، مقدار سیمان، C3A و مقدار قلیایی موجود در سیمان می‌باشد. تأثیر کندگیرکننده در صورتی که اضافه کردن آن به بتن تازه با چند دقیقه تأخیر همراه باشد، افزایش پیدا می‌کند.
2-4-6- اثرات
2-4-6-1- بتن تازه
الف) روانی
افزودنی‌های کندگیرکننده مقدار روانی را برای مدت بیشتری حفظ می‌کنند.
ب) مقدار هوا
در اثر استفاده از این مواد، مقدار هوای بتن افزایش می‌یابد.
ج) افت اسلامپ
همان‌طور که گفته شد اغلب کندگیرکننده‌ها دارای خاصیت روان‌کنندگی و یا کاهندگی آب هستند. لذا در نسبت آب به سیمان ثابت، افزودن آنها اسلامپ اولیه را افزایش می‌دهد، اما نرخ افت اسلامپ را نیز در مقایسه با بتن شاهد بالاتر خواهد برد.
د)آب‌انداختگی
کندگیرکننده‌ها بر روی پتانسیل بتن تازه جهت ته‌نشینی و آب‌انداختگی اثرات متفاوتی دارند. بعضی از این مواد مانند گلوکونات‌ها آب‌انداختگی را افزایش می‌دهند، اما گلوکزها باعث کاهش آب‌انداختگی می‌شوند. لیگنوسولفونات‌ها معمولاً اثر چندانی ندارند.
ه) گیرش
استفاده از افزودنی‌های کندگیرکننده معمولاً باعث تأخیر در گیرش اولیه و نهایی بتن می‌شوند. تأخیر در زمان گیرش به نوع افزودنی و به خصوص به مقدار آن و دمای هوا و دمای بتن بستگی دارد.
و) جمع‌شدگی خمیری
با مصرف کندگیرکننده‌ها افزایش می‌یابد، اما ترک‌خوردگی خمیری را کم می‌کند.
2-4-6-2- بتن سخت شده
الف) مقاومت
به علت عمل کندگیرکنندگی، مقاومت یک روزۀ بتن کاهش می‌یابد. به هرحال، اثر این مواد در مقاومت درازمدت ناچیز است.
ب) جمع‌شدگی حرارتی
با مصرف کندگیرکننده‌ها کم می‌شود.
ج) جمع شدگی و خزش
نرخ جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن و خزش بتن با استفاده از کندگیرکننده‌ها ممکن است افزایش پیدا کند، ولی مقادیر آن در درازمدت افزایش پیدا نمیکند.
2-4-7- توصیه‌های مصرف
• آزمایشهای کنترل باید بر روی افزودنی‌های مایع انجام شود تا انطباق مواد با الزامات تأیید گردد. آزمایشهای شناسایی شامل مقدار کلراید و مقدار مواد جامد، pH و طیف سنجی مادون قرمز می‌باشد.
• هنگام استفاده از این مواد، باید عمل‌آوری و محافظت، به علت پتانسیل زیاد ترک‌خوردگی ناشی از جمع‌شدگی بتن و آب انداختن صورت گیرد.
• در مواردی که احتمال ترک خوردگی ناشی از تبخیر و نشست خمیری در اثر بار مرده در طول بتن‌ریزی وجود دارد استفاده از این مواد توصیه نمی‌گردد.
• در انبار كردن مواد کندگیرکننده آلي بايد به دما و تابش آفتاب توجه داشت زيرا مي‌تواند زودتر از مواد غيرآلي فاسد شود.
• درصورتي كه تبخير از سطح بتن زياد باشد و از مواد كندگيرکننده در بتن استفاده شود ممكن است احتمال ترك‌خوردگي بيشتر شود.
• در هواي گرم بويژه براي حمل طولاني بهتر است از مواد كندگيرکننده استفاده نمود. اين مواد مي‌توانند افت اسلامپ را كاهش دهند كه از نظر اجرايي اهميت زيادي دارد.
• افزايش زمان گيرش به ميزان بيش از 4 ساعت توصيه نمي‌شود. امروزه افزودنی‌های خاصی به بازار عرضه شده‌اند که زمان گیرش را بیش از 24 ساعت به تأخیر می‌اندازد اما این مواد با مشخصات استاندارد موجود تطابق ندارند.
• در بتن‌هاي حجيم مواد كندگيركننده مي‌توانند بدليل كاهش سرعت هيدراسيون در ساعات اوليه، سرعت گرمازايي را كاهش دهند.
• در زماني كه مشکل ايجاد درز سرد بين لايه هاي بتن ريزي وجود دارد يكي از روش هاي رفع مشكل، افزايش زمان گيرش مي‌باشد كه با مصرف مواد ديرگير حاصل مي‌شود.
• كندگيري حاصله از مواد كندگيرکننده استاندارد، معمولاً مقاومت‌هاي بتن را پس از چند روز كاهش نمي‌دهد و گاه مقاومت هاي درازمدت ممكن است افزايش يابد و معمولاً به افزايش دوام نيز كمك مي‌كند.
• با توجه به ميزان كندگيري لازم، طرح مخلوط بتن و مقدار افزودني کندگيركننده بايد مشخص شود. به هرحال مقدار مصرف بايد در محدوده توصيه شده توسط توليد كننده باشد.
• مصرف بيش از حد كندگيركننده ممكن است اخلال جدي در گيرش بوجود آورد كه به آب انداختن و روان‌شدگي بتن مي‌انجامد و ممكن است بتن را عملاً غيرقابل مصرف نمايد.
مواد مهندسی ایمن بتن (M.l.C CO.):
http://www.micgrouh.com
ما را شبکه های اجتماعی دنبال کنید
تلگرام : https://t.me/MICGROUH
اینستاگرام : https://instagram.com/_u/micgrouh?r=sun1
لینکدین : https://www.linkedin.com/in/mic-grouh-3243ab80
