تسريع‌کننده‌هاي غيرکلريدي

تسريع‌کننده‌هاي غيرکلريدي
تسريع‌کننده‌هاي غيرکلريدي به دليل محدوديت استفاده از تسريع‌کننده‌هاي کلريدي استفاده از افزودني‌هاي تسريع‌کننده غيرکلريدي رو به افزايش است. معمولترين تسريع‌‌کننده‌هاي اين دسته، فرمات کلسيم و ترياتانول‌آمين هستند که اغلب جهت خنثي کردن اثرات ديرگيرکنندگي افزودني‌هاي کاهش‌دهنده آب استفاده مي‌شوند. همچنين در مواردي که به دليل مشکلات خوردگي استفاده از تسريع کننده‌هاي کلريدي مجاز نمي‌باشد از اين تسريع‌کننده‌ها استفاده مي‌شود. اگرچه تعدادي از ترکيبات آلي ديگر مانند اوره، اسيد اکساليک، آمين‌ها و فرمالدئيدها هستند که زمان گيرش را در سيمان تسريع مي‌کنند، اما از اين ترکيبات به صورت تجاري به عنوان تسريع‌کننده استفاده نمي‌شود. فرمات‌کلسيم، هيدراسيون فاز C3S سيمان را تسريع مي‌کند، اگر چه اثر آن مشابه کلريد کلسيم نمي‌باشد. تري‌اتانول‌آمين نيز هيدراسيون فاز C3A را در سيمان تسريع مي‌کند، گرچه هيدراسيون C3S و C2S را به تأخير مي‌اندازد، لذا اغلب بعنوان يک تسريع‌کننده گيرش مطرح است. همچنين از اين ماده جهت خنثي کردن اثر ديرگيرکنندگي ساير افزودني‌ها استفاده مي‌شود. از تسريع‌کننده‌هاي غيرکلريدي، متعلقات مربوط به اسيدهاي کربوکسيليک نيز در هيدراسيون سيليکات‌هاي سيمان بصورت کاتاليزور عمل مي‌کنند. 2-3-5- عوامل اصلي مؤثر بر مکانيزم اثر اين مواد 3-5-1- نوع، ترکيبات و مقدار افزودني اثر تسريع‌کننده‌ها بستگي زيادي به ترکيبات شيميايي و مقدار مصرف آنها دارد که در ادامه به آنها اشاره مي‌شود. الف) کلريد کلسيم همانطور که گفته شد کلريد کلسيم در افزايش مقاومت اوليه و کاهش زمان گيرش اوليه و نهايي بسيار مؤثر است. مقدار بهينه مصرف کلريد کلسيم در بتن غيرمسلح بين 1 تا 4 درصد وزني سيمان است، اگرچه توصيه مي‌شود که مقدار مصرف آن به ٪2 وزني سيمان محدود شود. اين ماده علاوه بر تأثير روي زمان گيرش، اثرات جانبي نيز دارد که بايد به آن توجه گردد. اضافه کردن کلريد کلسيم مقدار کارايي بتن را افزايش مي‌دهد و مقدار آب لازم را براي رسيدن به يک اسلامپ مشخص در مقايسه با يک مخلوط شاهد کاهش مي‌دهد. همچنين مقدار آب‌انداختگي را کاهش مي‌دهد. هرچند مقدار تأثير آن بر روي بتن به مقدار مصرف، نوع سيمان و دماي مخلوط دارد، مصرف آن تا حداکثر 2 درصد، بر روي مقدار هواي بتن اثري ندارد. اضافه کردن اين افزودني معمولاً بر روي مقاومت درازمدت اثري ندارد، اما گاهي باعث کاهش مقاومت در درازمدت بخصوص در دماي زياد مي‌گردد. بدليل ايجاد پتانسيل خوردگي توسط اين افزودني، مصرف آن به وسيله اکثر آيين‌نامه‌ها ممنوع گرديده است. در آيين‌نامه بتن ايران (آبا) نيز مصرف آن تنها در بتن بدون ميلگرد مجاز دانسته شده است. ب) فرمات کلسيم فرمات کلسيم نيز مقاومت اوليه را افزايش مي‌دهد و زمان گيرش را تسريع مي‌کند. گرچه تأثير آن به مراتب کمتر از کلريد کلسيم مي‌باشد و مصرف زيادتر آن جهت حصول به عملکرد مشابه با کلريد کلسيم نياز است. فرمات کلسيم گاهي با بعضي مواد مانند نيتريت سديم ترکيب مي‌شود تا کسب توسعه مقاومتي اوليه را بيشتر کند. عملکرد اين نوع افزودني تسريع کننده به شدت تحت تأثير نوع سيمان مصرفي است (به دليل اثر SO3 موجود در سيمان براي عملکرد اين ماده). مطالعات نشان داده است که بايد نسبت C3A به SO3 بزرگتر از 4 باشد تا فرمات کلسيم به عنوان يک تسريع کننده مؤثر عمل کند. ج) تري‌اتانول‌آمين اين ماده بعنوان يک تسريع‌کنندگي گيرش استفاده مي‌شود و عملکرد آن در سرعت بخشيدن بر گيرش حتي مؤثرتر از کلريد کلسيم است. گاه مقدار آن در مقايسه با کلريد کلسيم مي‌تواند اثر مشابهي با آن در تسريع زمان گيرش ايجاد کند. مقدار مصرف 1/0 تا 5/0 درصد آن (درصد وزني سيمان) باعث مي‌شود تا گيرش به سرعت رخ دهد. همچنين با افزايش مقدار مصرف آن مقاومت کاهش مي‌يابد. د) نيترات کلسيم نيترات کلسيم زمان گيرش را تسريع مي‌کند و اثر متوسطي بر روي سخت‌شدگي دارد. ه) نيتريت کلسيم نيتريت کلسيم يک ماده تسريع کننده گيرش و سخت‌شدگي مي‌باشد. و) تيوسيانات سديم اين ماده بعنوان يک تسريع کننده مقاومت مطرح است و در تسريع زمان گيرش اثر چنداني ندارد. ز) تيوسولفات کلسيم اين ماده داراي اثر تسريع‌کنندگي در توسعه مقاومتي است و عملکرد بهتري در مقايسه با نمك هاي سديم مشابه خود دارد. ج) کربنات سديم و پتاسيم اين مواد در مقادير مصرف بيشتر از 1/0٪ (درصد وزني سيمان) بعنوان تسريع کننده زمان گيرش عمل مي‌کنند. ط) کربنات ليتيم اين ماده نيز تنها بعنوان يک تسريع‌کننده زمان گيرش عمل مي کند. ي) اسيد کربوکسيليک اين مواد بعنوان تسريع‌کننده زمان گيرش و افزايش دهنده نرخ كسب مقاومت مورد استفاده هستند. 2-3-5-2- اثر نوع سيمان اثر تسريع‌کننده‌ها به ترکيب شيميايي سيمان مصرفي بخصوص مقدار گچ موجود در آن بستگي دارد. بطور مثال کلريد کلسيم در سيمان‌هاي پرتلند معمولي بسيار مؤثرتر از سيمان‌هاي زودگير عمل مي‌کند. همچنين کلريد کلسيم داراي اثر تسريع‌کنندگي در هيدراسيون سيمان پوزولاني مي‌باشد. در سيمان‌هاي سرباره‌اي کلريد کلسيم در دماهاي زياد داراي اثر تسريع‌کنندگي است. تسريع‌کننده فرمات کلسيم نيز در سيمان‌هاي پرتلند داراي مقدار کم گچ داراي اثر تسريع‌کنندگي در مقاومت است و تنها در سيمان‌هايي مؤثر عمل مي‌کند که نسبت C3A به SO3 بزرگتر از 4 باشد. 2-3-5-3- دما دما نيز نمي‌تواند اثر قابل توجهي در عملکرد تسريع کننده‌ها داشته باشد. بطور مثال تحقيقات نشان داده است که اثر تسريع کنندگي کلريد کلسيم در دماي 0 تا 5 درجه سلسيوس بيشتر از دماي ˚20 درجه سلسيوس است. 2-3-6- اثرات 2-3-6-1- بتن تازه الف) کارايي تسريع کننده‌ها داراي اثر قابل ملاحظه‌اي بر روي کارايي نيستند. اگرچه بعضي از تسريع کننده‌ها مانند کلريد کلسيم مقدار کارايي را به مقدار ناچيزي افزايش مي‌دهد و مقدار نياز آب را براي حصول به يک کارايي مشابه با بتن شاهد به مقدار کمي کاهش مي‌دهد. ب) سفت شدن تسريع کننده‌ها زمان گيرش بتن را کاهش مي‌دهند در نتيجه افت رواني به مقدار ناچيزي بيشتر از يک بتن شاهد خواهد بود. 2-3-6-2- مرحله گيرش الف) زمان گيرش تسريع کننده‌ها زمان گيرش بتن را کاهش مي‌دهند. بعضي از انواع تسريع کننده‌ها مانند کلريد کلسيم زمان گيرش اوليه و ثانويه را بطور قابل توجهي کاهش مي‌دهند. ب) دماي هيدراسيون تسريع کننده‌ها نرخ هيدراسيون سيمان را افزايش مي‌دهند و لذا نرخ گرماي آزاد شده افزايش مي‌يابد. ج) آب انداختگي تسريع کننده‌ها به دليل اينکه باعث مي‌شوند واکنش‌هاي هيدراسيون و زمان مرحله گيرش سريع‌تر رخ دهد، لذا نرخ و مقدار آب انداختگي را کاهش مي‌دهند. د) جمع‌شدگي خميري: در اثر مصرف تسريع کننده تقليل مي‌يابد، اما باعث افزايش ترک‌خوردگي خميري بتن مي‌شود. 3-6-3- مرحله سخت شدن الف) گرماي هيدراسيون معمولاً تسريع کننده‌ها نرخ گرماي هيدراسيون را در سنين اوليه سخت شدن افزايش مي‌دهند. اما کل گرماي ناشي از هيدراسيون در مقايسه با بتن شاهد تقريباً يکسان خواهد بود. ب) توسعه مقاومتي اصلي ترين مزيت استفاده از تسريع کننده‌ها توسعه زياد مقاومت در سنين اوليه است. مواد مهندسي ايمن بتن (M.l.C CO.): http://www.micgrouh.com/78-%D8%A7%D9%81%D8%B2%D9%88%D8%AF%D9%86%DB%8C-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%A8%D8%AA%D9%86/154-grout-prepared.html ما را شبکه هاي اجتماعي دنبال کنيد تلگرام : https://t.me/MICGROUH اينستاگرام : https://instagram.com/_u/micgrouh?r=sun1 لينکدين : https://www.linkedin.com/in/mic-grouh-3243ab80 هفت سین...