زودگیر بتن پودری و مایع ( زودگیر شاتکریت پودری و مایع )

زودگیر بتن پودری و مایع ( زودگیر شاتکریت پودری و مایع )

از جمله افزودنی های بتن پر کاربرد، استفاده از افزودنی زودگیر پودری  و مایع می باشد. این محصول با تاثیر بر فرآیند گیرش سیمان باعث سرعت بخشیدن و تسریع در گیرش بتن می گردد. زودگیر های بتن دارای انواع مختلفی هستند که بسته به شرایط کاری از آنها می توان بهره جست . مقدار مصرف این افزودنی ها تا حدی در میزان تسریع موثر می باشند استفاده ی بیش از حد می تواند تاثیر منفی در گیرش داشته باشد. زودگیر های مایع عموما براش تاکریت یا بتن پاششی مرطوب و زودگیر های پودری برای بتن پاششی یا شاتکریت خشک مورد استفاده قرار می گیرند.

شما می توانید جهت دریافت مشخصات فنی ، اخذ مشخصات فنی و کاتالوگ و تهیه انواع افزودنی بتن از جمله پودر و مایع زودگیر با بخش بازرگانی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ( شرکت تولیدی رایحه بتن سبز ) – 44618462-44618379 – 09120916271 تماس حاصل فرمایید.

DEZOCRETE S-101

افزودنی زودگیر پودری جهت شاتکریت به روش خشک و مصارف مشابه ( زودگیری کنترل شده بتن و ملات )

شرح محصول :

DEZOCRETE S-101 ، افزودنی زودگیر پودری بدون کلراید طراحی شده جهت تسریع در گیرش شاتکریت به روش خشک می باشد.

کاربرد و موارد استفاده :

·        ایمن سازی سطوح تونل در عملیات حفاری

·        جهت انجام تعمیر سطوح بتنی در تونل به وسیله عملیات شاتکریت

·        افزایش پایداری سطوح شیب داری ،زیرزمینی و چاه ها

·        شاتکریت لایه نهایی تونل

مزایای استفاده از DEZOCRETE S-101  :

·        بدون کلراید و هرگونه اثرات خوردگی بر روی فلزات

·        تسریع در گیرش ملات و سیمان

·        کاهش ریزش مصالح به علت چسبندگی مناسب و گیرش تسریع شده

·        امکان اجرای لایه های ضخیم ملات در سطوح عمودی و سقف

·        گیرش سریع ملات و جلوگیری از نشت در ترمیم مناطق آبدار

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی :

رنگ	سفید
PH	1+- 13.5
حالت فیزیکی	پودر
کلراید ( PPM )	حداکثر 500
وزن مخصوص توده	0.02+- 0.6

میزان مصرف  :

·        DEZOCRETE S-101 قابل استفاده به میزان 2 تا 6 درصد نسبت به وزن ترکیبات سیمانی می باشد.

·        میزان مصرف با توجه به سرعت گیرش مورد نظر، رطوبت مقطع، شرایط دمای محیط، سیمان مصرفی و نسبت آب به سیمان متغییر می باشد.

·        مصرف بیش از حد ممکن است منجر به گیرش مخلوط پیش از رسیدن به سطح و افزایش ریزش و ضایعات شود.

·        در صورت استفاده از مقادیر بالا ، احتمال کاهش مقاومت وجود دارد.

·        انجام آزمایش در محل کارگاه جهت تعیین میزان بهینه مصرف پیشنهاد می گردد.

روش استفاده :

·        DEZOCRETE S-101 پیش از اجرا با ترکیبات خشک به خوبی مخلوط شود.

·        این زودگیر زمانی که با آب مخلوط می شود شروع به واکنش می نماید.

·        در صورت استفاده از ماسه خیس ، DEZOCRETE S-101 درسا قبل از اختلاط با آب به مخلوط اضافه گردد.

سازگاری با ترکیبات سیمان :

مناسب برای استفاده با انواع سیمان و یا ترکیبات جایگزین سیمانی از جمله : خاکستر بادی میکروسیلیس و سرباره می باشد.

سازگاری با افزودنی های دیگر :

·        DEZOCRETE S-101 با سایر افزودنی ها از پیش مخلوط یا مصرف نشود مگر آنکه تولید کننده مجاز بداند.

·        توصیه می شود که در چنین شرایطی با واحد فنی شرکت رایحه بتن سبز ( کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ) مشورت شود.

·        DEZOCRETE S-101 می تواند با الیاف استیل به عنوان جایگزین مش فولادی یا الیاف پلی پروپیلن جهت کاهش ترکهای ناشی از جمع شدگی مخلوط شود.

·        با دیگر افزودنی های زودگیر ترکیب نشود.

بسته بندی :

DEZOCRETE S-101 در کیسه های 15 یا 25 کیلوگرمی عرضه می گردد.

انبار داری : در محل سرپوشیده و خشک نگهداری شود.

عمر نگهداری :

در صورت حفظ و نگهداری در شرایط مناسب پیشنهادی و در بسته بندی اولیه تا 12 ماه قابل نگهداری می باشد.

ایمنی :

از تماس DEZOCRETE S-101 با پوست ، چشم و دهان پرهیز و در صورت تماس سریعا با آب شسته شود. جهت محافظت از دستکش ، عینک و کلاه مناسب استفاده شود.

خدمات فنی :

بخش فنی شرکت رایحه بتن سبز ( کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ) در جهت ارائه مشاوره فنی مربوط به بتن و بتن ریزی و نحوه استفاده صحیح از مواد خود در کارگاه آماده همکاری و انجام خدمات می باشد.

DEZOCRETE   S-123

افزودنی زودگیر بتن مایع

Alkali –free,liquid high performance set accelerator for wet-mix sprayed conc

براساس استاندارد Type B,C and G   BS 5075 Part 1 ASTM C-494

شرح :

Dezocrete S-123 زودگیر کننده بتن با عملکرد قوی و عاری از مواد قلیایی است که برای عملیات بتن پاشی استفاده می شود . این محصول به صورت مایع عرضه شده و مقدار مصرف آن بر حسب زمان های گیرش و سخت شدن مورد نیاز متغیر است .

دامنه های کاربرد :

Dezocrete S-123 در هر جایی که مقاومت اولیه زیاد ، مقاومت نهایی خوب و اجرای لایه های ضخیم احتیاج باشد به کار می رود مانند :

• نگهداری موقت یا دائمی در تونلها
• تثبیت صخره ها در معادن
• حفاری زمین های ضعیف و سست
• تثبیت سطوح شیبدار
• همچنین برای زودگیر کنندگی دوغاب های سیمانی مانند : دوغاب مصرفی در حفاری با TBM و یا تزریق دوغاب سیمان و بتن کفی برای پر کردن پشت سازه های بتنی.

مزایای کاربرد :

Dezocrete S-123 یک زودگیر کننده ایده آل برای بتن پاشی به روش مرطوب برای تثبیت صخره ها است زیرا خاصیت زودگیری این امکان را فراهم می آورد که :

• روند کارها سریع شده و امکان اجرای لایه های ضخیم بتن پاششی در هر مرحله اجرایی به وجود می آید
• فرمول تولید منحصر به فرد آن امکان کسب مقاومت کوتاه مدت ، دراز مدت و دوام بتن را فراهم می آورد .

• Dezocrete S-123 محصولی مایع است بنابراین انتقال آن آسان و وسایل اندازه گیری و افزودن آن به بتن دقیق است .
• گرد و غبار کمتری به وود می آید بنابراین محیط کار تمیزتر است.
• چون این محصول آسیب رسان نیست ، ایمنی محیط کار بیشتر می شود . فشار کاری و هزینه های حمل و نقل کاهش می یابد.

بسته بندی :

Dezocrete S-123 در گالن های 25 کیلوگرمی ، بشکه های 285 کیلوگرمی و تانکرهای 1100 کیلوگرمی عرضه می گردد .

ویژگیها :

شکل : مایع غلیظ

رنگ : بژ

وزن مخصوص در 20 درجه سانتیگراد : 1.43 گرم در میلی لیتر

عدد اسیدی ( محلول 1 به 1 با آب ) : 2.1 تا 3.1

مقدار کلراید : کمتر از 0.1 درصد

روش اجرا :

بستر کار بایستی تمیز و عاری از تکه های سست بوده و بهتر است کمی مرطوب باشد .پیشنهاد می گردد از سیمان تازه استفاده کنید زیرا سیمان کهنه اثرات منفی در مختصات گیرش مخلوط بتنی به وجود می آورد .

Dezocrete S-123 به نوع سیمان حساس است . با برخی سیمان ها مختصات گیرش خیلی کند می شود . پیشنهاد می گردد از سیمان پرتلند استفاده نمایید که به طور معمول گیرش سریعتری از سیمان های ترکیبی و ضد سولفات دارد .

به هر حال Dezocrete S-123  به خوبی با سیمان های مخلوط با خاکستر بادی و سرباره عمل می کند . در همه موارد به طور جدی توصیه می گردد آزمایش های مقدماتی برای کنترل زمان گیرش و مقاومت 24 ساعته با سیمان مصرفی در طرح انجام پذیرد.

ارزیابی زمان گیرش و مقاومت 24 ساعته ( بدون اضافه کردن مایع کنترل کننده هیدراسیون ) بایستی به کمک ملات آزمایشس و بر طبق آیین نامه اروپایی EEFNARC  برای بتن پاشی ، پیوست 1 ماده 6.3 انجام    گردد . نتایج جدول زیر فقط به عنوان راهنمای انجام کار استفاده شود .

گیرش اولیه	گیرش نهایی	مقاومت 24 ساعته	رده بندی
2 دقیقه	6 تا 8 دقیقه	18 تا 20 مگاپاسکال	خوب
5 دقیقه	8 تا 12 ذقیقه	12 تا 15 مگاپاسکال	قابل قبول
بیش از 10 دقیقه	بیش از 15 دقیقه	کمتر از 10 مگاپاسکال	ضعیف

توجه : چنانچه زمان گیرش کوتاه باشد ،  مقاومت 24 ساعته مطلوب است .

اختلاط :

در طرح اختلاط بتن پاشی به روش مرطوب که از Dezocrete S-123 استفاده می شود . نسبت آب به سیمان ( تمام مواد سیمانی ) بایستی کمتر از 0.5 و بهتر آنکه کمتر از 0.45  باشد . اگر هدف مقاومت های زودرس خیلی زیاد باشد بهتر است نسبت آب به سیمان 0.4 و یا کمتر در نظر گرفته شود . هر چه نسبت آب به مواد سیمانی کمتر باشد گیرش سریعتر اتفاق می افتد ، زودگیر کننده کمتری مصرف می شود و می توان لایه های ضخیم تری در سقف اجرا نمود.

مقادیر مصرف :

Dezocrete S-123   در سر نازل افزوده می شود . برای اطمینان از مصرف دقیق و یکنواخت و جهت اطمینان از کیفیت بتن پاشیده شده ، از راهنمایی زیر برای انتخاب پمپ مناسب استفاده نمایید.

با وسایل زیر به خوبی کار می کند :

• پمپ مادونی – غیر پیستونی
• پمپ فشاری
• پمپ اندازه گیر

با این ابزار کار نکنید :

• پمپ پیستونی
• تمامی پمپ های دارای گوی و دریچه
• پمپ دنده ای

در لوله مکنده فیلتر نصب نکنید زیرا باعث انسداد می شود . بهتر است ماده از قسمت پایین بشکه مکیده شود.

سازگاری با با سایر افزودنی ها:

Dezocrete S-123 را می توان همزمان با زودگیر کننده های غیرقلیایی به کار برد ولی نباید آن ها را به صورت مخلوط شده نگهداری کرد . توجه داشته باشید این محصول هر گز نباید با سایر زودگیر ها مخلوط نمود .

مقادیر مصرف :

مقدار مصرف Dezocrete S-123 بستگی به : شرایط دما ، واکنش زایی سیمان مصرفی ، ضخامت لایه مورد نیاز ، زمان گیرش و توسعه مقاومت اولیه دارد . مصرف عمومی آن بین 3 تا 10 درصد وزن سیمان مصرفی می باشد . مصرف بیش از 10 درصد باعث کاهش مقاومت نهایی می شود.

تمیز کردن پمپ اندازه گیر:

قبل از استفاده از Dezocrete S-123 بایستی لوله ها به طور کامل تمیز و با آب فراوان شسته شوند . عدم رعایت آن منجر به مسدود شدن سیستم می شود . اطمینان حاصل کنید که تمام کارکنان آزمایش کننده و کاربر از این مسئله آگاهی دارند.

انبار داری :

Dezocrete S-123 بایستی در دمای 5+ تا 35+ درجه سانتیگراد نگهداری شود . این محصول باید در ظروف پلاستیکی ، فایبرگلاس و یا استیل نگهداری شود . نباید آن را در بشکه های آهنی بریزید ،زیرا اسیدی بودن آن سبب خوردگی ظرف و تاثیر بر کارآیی محصول می شود .

پس از انبارداری طولانی ، Dezocrete S-123 را با ابزار مکانیکی و یا پمپ هم بزنید . از هوای فشرده برای اختلاط آن استفاده نکنید.

در صورتی که در بشکه برای مدت طولانی باز بماند ، سطح مایع در ترکیب با هواد تشکیل پوسته و تولید حباب می نماید که باعث انسداد لوله ها می شود .

در صورت یخ زدن با بخش فنی شرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران تماس حاصل نمایید و قبل از استفاده ، اقدام به آزمایش عملکرد محصول نمایید.

نکات ایمنی :

Dezocrete S-123   دارای هیچ گونه ماده خطرناکی نیست . اگر چه کلیه نکات احتیاطی که در مورد مواد سیمانی رعایت می شود بایستی به کار گرفته شود . از تماس با پوست بدن و چشم پرهیز شود . از دستکش لاستیکی و عینک استفاده کنید . در صورت تماس احتمالی موضع را با آب بشوریید . و در صورت تماس با چشم ها به پزشک مراجعه نمایید . برای کسب آگاهی بیشتر به بروشور ایمنی محصول مراجعه کنید .

تاییدیه کیفیت :

تمامی محصولاتی که توسط شرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران تولید و عرضه می گردند مطابق با استاندارد های کیفی بین المللی می باشد.

زودگیر کننده ها ی بتن یا شتاب‌دهنده‌های بتن

به باور همگانی، واکنش‌های اولیه ترکیبات سیمان پرتلند با آب درون محلول رخ می‌دهند (درون محلولی‌اند) یعنی ترکیبات در ابتدا یونیزه می‌شوند و سپس محصولات آبگیری در محلول شکل می­گیرند. از آنجا که حلالیت محصولات آبگیری محدود است، این محصولات به شکل بلور رسوب می­کنند و از محلول خارج می‌شوند. پدیده‌های سفت‌شدن، گیرش و سخت‌شدن خمیر سیمان پرتلند از فرآیند بلوری‌شدن پیشرونده محصولات آبگیری سرچشمه می‌گیرند. بنابراین می‌توان چنین انگاشت که با افزودن برخی از مواد شیمیایی حل‌شونده به مخلوط سیمان پرتلند و آب می‌توان بر آهنگ یونیزه‌شدن ترکیبات سیمان یا بر روند بلوری‌شدن محصولات آبگیری تاثیر گذاشت و در نتیجه، گیرش یا سخت‌شدن خمیر سیمان را دستخوش تغییر کرد^[1].

نیاز به سرعت بخشیدن روند کسب مقاومت، به ویژه برای بتن‌ریزی در هوای سرد، و کاهش زمان گیرش بتن موجب پیدایش و گسترش افزودنی‌های شتاب‌دهنده بتن شده است. در این بخش شتاب‌دهنده‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند.

5-1 – تعریف

شتاب‌دهنده‌ها^[1] با تندکردن روند آبگیری سیمان موجب کاهش زمان گیرش (زودگیری)، افزایش آهنگ کسب مقاومت (زودسخت‌شدن)، یا هر دو می‌شوند^[2]. برخی از افزودنی‌ها با افزایش چسبندگی خمیر، عملکردی مشابه شتاب‌دهنده‌ها دارند^[3].

5-2 – دسته‌بندی

شتاب‌دهنده‌ها بر اساس عملکرد و کاربردشان به چهار گروه اصلی تسریع­کننده (تندگیرکننده), زودگیرکننده، آنی‌گیرکننده، و زودسخت‌کننده تقسیم می‌شوند. ممکن است در برخی موارد در عملکرد این چهار گروه اصلی همپوشانی‌هایی وجود داشته باشد.

5-2-1 – تسریع­کننده‌ها (تندگیرکننده­ها)

طبق تعریف تسریع­کننده (تندگیرکننده)[2] ماده افزودنی است که زمان گیرش و آغاز تغییر حالت مخلوط بتن از خمیری به جامد (صلب) را کاهش می­دهد^[10],[9] . به عبارت دیگر، تسریع­کننده‌ها (تندگیرکننده­ها) آهنگ سفت‌شدن[3] بتن و افت روانی (اسلامپ) آن را سرعت می‌بخشند.

5-2-2 – زودگیرکننده­ها

زودگیرکننده, که افزودنی زودگیر بتن­پاشی (شاتکریت)[4] نیز نامیده می­شود, طبق تعریف افزودنی است که در حین پاشش یا پیش از پاشش به مخلوط افزوده می­شود تا شتابی بسیار سریع در گیرش یا سخت­شدن مخلوط پاشیده شده پدید آورد ^[12]. محدوده زمانی عملکرد زودگیرهای بتن­پاشی بسیار کوتاه­تر از تسریع­کننده­های (تندگیرکننده­های) متعارف بتن است.

5-2-3 – آنی­گیرکننده­ها

آنی­گیرکننده­ها^[5] نوعی زودگیرکننده هستند که زمان گیرش خمیر سیمان (سفت­شدن) را به شدت کاهش می­دهند (حدود 60 ثانیه) و گیرش آنی[6] پدید می­آورند. آنی­گیرها برای انسداد نشت آب (نشت­بندی) یا پاشیدن بتن بر روی جداره­های مرطوب به کار می­روند^[2].

5-2-4 – زودسخت‌کننده‌ها

زودسخت‌کنند‌ه[7] طبق تعریف ماده افزودنی است که, با یا بدون تاثیر بر روی زمان گیرش, روند کسب مقاومت­های کوتاه­مدت بتن را شتاب می­دهد (تسریع می­کند) ^[10],[9].

5-3 – مکانیزم عملکرد شتاب‌دهنده‌ها

شتاب‌دهنده‌ها به طور عمده از نوع افزودنی‌های با عملکرد شیمیایی هستند و با تاثیر بر فرآیند آبگیری سیمان و ساختار محصولات آبگیری، این واکنش را تسریع می‌بخشند. آبگیری سیمان فرآیندی پیچیده است که در آن، ترکیبات مختلف سیمان علاوه بر واکنش با آب بر یکدیگر نیز اندرکنش دارند. سیلیکات‌ها (C₃S و C₂S) و آلومینات‌ها (C₃A و C₄AF) بیشترین بخش سیمان را تشکیل می‌دهند.

آلومینات­ها با سرعت خیلی زیادتری نسبت به سیلیکات­ها هیدراته می­شوند. در واقع, مشخصه­های سفت­شدن (از دست دادن روانی) و گیرش (جامد شدن) خمیر سیمان پرتلند تا حدود زیادی به وسیله واکنش­های آبگیری آلومینات­ها کنترل می­شوند. سیلیکات­ها که حدود 75 درصد سیمان پرتلند معمولی را تشکیل می­دهند, نقش اصلی را در تعیین مشخصه­های سخت­شدن (روند کسب مقاومت) به عهده دارند^[1].

واکنش‌های آبگیری سیلیکات‌ها و آلومینات‌ها اگرچه از نظر شیمیایی به دو شیوه جداگانه انجام می‌شوند ولی در عمل مستقل از هم نیستند و بر یکدیگر اندرکنش دارند. برای مثال، تسریع واکنش آلومینات‌ها گرمای زیادی آزاد می‌کند که می‌تواند به تسریع واکنش سیلیکات‌ها منجر شود. برای درک مکانیزم واکنش شتاب‌دهنده‌ها، با یک فرض ساده‌انگارانه و برای سادگی می‌توان چنین انگاشت که در زمان شروع واکنش آبگیری، آلومینات‌ها بیشترین تاثیر را بر گیرش و رفتار سفت‌شدن و سیلیکات‌ها بیشترین تاثیر را بر سخت‌شدن و روند کسب مقاومت سیمان می‌گذارند. دوباره تاکید می‌شود که در عمل به دلیل پیچیدگی فرآیند آبگیری، مرز شفافی بین این واکنش‌ها به این صورت که بیان شد وجود ندارد.

5-3-1 – تسریع­کننده‌های (تندگیرکننده­های) بتن

تسریع­کننده‌ها (تندگیرکننده­ها) بسته به ترکیبات شیمیایی که دارند، ممکن است عملکرد متفاوتی از خود نشان دهند ولی انتظار می­رود عملکرد کلی آنها تسریع واکنش آلومینات‌های سیمان باشد.

در روند واکنش آبگیری سیمان، در همان ابتدا سولفات کلسیم (گچ) موجود در سیمان با سه‌کلسیم‌آلومینات (C₃A) واکنش نشان می‌دهد و اترینگایت[8] پدید می‌آورد. اترینگایت‌های تشکیل‌شده دانه‌های سیمان را مانند یک پوشش متراکم دربرمی‌گیرند و رسیدن آب به باقیمانده دانه‌های سیمان مانع می­شوند و در نتیجه روند آبگیری آنها را با تاخیر مواجه می‌کنند. این موضوع به حفظ کارآیی بتن در یک بازه‌ی زمانی محدود کمک می‌کند. زمانی که همه سولفات موجود واکنش نشان دادند و به اترینگایت‌ها چسبیدند، آلومینات اضافی موجود در محیط با اترینگایت‌ها واکنش نشان می­دهند و سولفات‌ها را جدا می‌کنند و تشکیل مونوسولفات می‌دهند. نفوذپذیری مونوسولفات بیشتر از اترینگایت است و اجازه دسترسی آب به دانه‌های سیمان و ادامه روند واکنش آبگیری را فراهم می‌کند. با افزودن تسریع­کننده‌های (تندگیرکننده­های) پایه آلومیناتی[9] به سیمان، مقدار آلومینات در دسترس برای واکنش و تبدیل اترینگایت به مونوسولفات به طور ناگهانی افزایش می‌یابد و روند آبگیری آلومینات­ها و در نتیجه سرعت گیرش بتن شتاب می‌یابد^[3]. از دیدگاهی دیگر, تسریع­کننده­های (تندگیرکننده­های) بتن، عمدتا تبدیل اترینگایت به مونوسولفات را شتاب می­دهند^[6]. ضوابط عملکردی و الزامات ویژه برای افزودنی­های تسریع­کننده (تندگیرکننده) بتن در جدول 5-1 نشان داده شده است^[10],[9].

جدول 5-1 – ضوابط عملکردی و  الزامات ویژه برای افزودنی­های تسریع­کننده (تندگیرکننده) بتن (در روانی یکسان)

ردیف	ویژگی	روش آزمون	الزامات
1	زمان گیرش اولیه	EN 480	- در دمای C° 20, زمان گیرش اولیه مخلوط آزمایشی (حاوی تسریع­کننده) نباید کمتر از 30 دقیقه باشد. - در دمای C° 5, زمان گیرش اولیه مخلوط آزمایشی نباید بیشتر از 60% زمان گیرش اولیه مخلوط شاهد (بدون تسریع­کننده) باشد.
2	مقاومت فشاری	ISIRI 3206	- مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 80% مقاومت فشاری مخلوط شاهد باشد. - مقاومت فشاری 90 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از مقاومت فشاری 28 روزه آن باشد.
3	مقدار هوای بتن تازه	ISIRI 3520	مقدار هوای مخلوط آزمایشی می­تواند حداکثر تا 2% بیشتر از مخلوط شاهد باشد, مگر تولیدکننده مقدار دیگری را مشخص کرده باشد.

تسریع واکنش آلومینات­ها معمولا منجر به آزادشدن گرمای زیادی می­شود که بر واکنش آبگیری سیلیکات­ها نیز تاثیر می­گذارد و آن را سرعت می­بخشد ولی انواعی از تسریع­کننده‌ها (تندگیرکننده­ها) مانند تری‌اتانول‌آمین هم وجود دارند که واکنش آلومینات‌ها را با گچ (تشکیل اترینگایت) تسریع می‌کنند ولی بر واکنش سیلیکات‌ها تاثیری ندارند (در مواردی ممکن است حتی این واکنش را کند هم کنند) ^[4].

نکته 5-1 – برخی از افزودنی‌های با عملکرد شیمیایی بسته به مقدار مصرف ممکن است اثر زودگیری یا کندگیری داشته باشند^[1].

5-3-2 – زودگیرکننده­های بتن­پاشی

زودگیرهای بتن­پاشی می­توانند عملکرد شیمیایی یا فیزیکی داشته باشند. مکانیزم عملکرد زودگیرکننده­های با عملکرد شیمیایی بسیار شبیه به تسریعکننده­ها یعنی تسریع واکنش آلومینات­ها است. بسیاری از زودگیرکننده­های بتن­پاشی علاوه بر شتاب دادن به فرآیند گیرش سیمان, روند سخت شدن (مقاومت زودرس) آن را نیز شتاب می­دهند.

ضوابط عملکردی برای افزودنی زودگیرکننده بتن­پاشی در جدول 5-2 آورده شده است^[11].

جدول 5-2 – ضوابط عملکردی برای افزودنی­های زودگیرکننده بتن­پاشی

ردیف	ویژگی	روش آزمون	الزامات
1	زمان گیرش	EN 480	زمان گیرش اولیه نباید بیشتر از 10 دقیقه و زمان گیرش نهایی نباید بیشتر از 60 دقیقه باشد (نتیجه دو آزمون از هر سه آزمون).
2	مقاومت فشاری	ISIRI 3206	- مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 75% مقاومت فشاری مخلوط شاهد باشد. - مقاومت فشاری 90 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از مقاومت فشاری 28 روزه آن باشد.

زودگیرکننده­های با عملکرد فیزیکی نوعی اصلاح­­کننده رئولوژی[10] هستند که بدون دخالت در واکنش آبگیری, موجب سفت­شدن سریع بتن­پاشیده می­شوند^[12]. از جمله اصلاح­کننده­های رئولوژی می­توان سیلیکات سدیم (آب شیشه) و سیلیس کلوییدی رسوبی[11] را نام برد^[12]. در حال حاضر به دلیل اثرات کاهندگی که سیلیکات سدیم بر مقاومت دارد^[4], از سیلیکات سدیم اصلاح‌شده[12] استفاده می­شود که در مقادیر مصرف متعارف (کمتر از 20 درصد جرم سیمان) در واکنش آبگیری دخالت نمی‌کند و عملکردی شبیه چسب دارد و با افزایش آنی خاصیت چسبانندگی خمیر سیمان (در کمتر از 10 ثانیه)، از طبله کردن و واریز بتن پاشیده شده جلوگیری می‌کند^[3]. سیلیکات سدیم اصلاح­شده آب درون مخلوط را بی­درنگ جذب می­کند (رفتاری مانند خشک­کننده­های جاذب آب) و سبب سفتی و افت سریع اسلامپ بتن می­شود. بنابراین مقدار مصرف آن به مقدار آب مخلوط بستگی دارد یعنی هر چقدر آب اختلاط بیشتر باشد به سیلیکات سدیم اصلاح­شده بیشتری برای دربندکشیدن آب مخلوط نیاز است. 

5-3-3 – آنی­گیرها

سه‌کلسیم‌آلومینات (C₃A) به تنهایی در ترکیب با آب واکنش شدید و انفجارگونه­ای پدید می­آورد که منجر به گیرش آنی سیمان می­شود. برای جلوگیری از گیرش آنی, در هنگام آسیاب کردن کلینکر مقداری سنگ گچ به آن اضافه و همزمان آسیاب می­کنند. پس از ترکیب سیمان با آب, گچ موجود در سیمان با آلومینات­های آن واکنش نشان می­دهد (تشکیل اترینگایت) و از ترکیب مستقیم آلومینات­ها با آب (واکنش انفجارگونه) و در نتیجه از گیرش آنی جلوگیری می­کند^[1].

برخی از آنی­گیرها مانند آلومینات سدیم و پتاسیم به سرعت (بی­درنگ) با گچ موجود در سیمان ترکیب می­شوند و آن را از محیط خارج و از تشکیل اترینگایت (محصول واکنش گچ و آلومینات) در اطراف دانه­های سیمان جلوگیری می­کنند. این موضوع سبب می­شود که سه‌کلسیم‌آلومینات (C₃A) بتواند به طور مستقیم با آب ترکیب شود و گیرش آنی پدید آورد^[4].

دسته­ای دیگر از آنی‌گیرکننده­ها با افزایش بیش از اندازه آلومینات‌ها در محیط، واکنش آبگیری سه‌کلسیم‌آلومینات (C₃A) و تشکیل اترینگایت را به شدت شتاب می‌دهند (واکنش انفجاری) و گیرش آنی[13] پدید می‌آورند. این واکنش گرمای زیادی در همان ابتدا آزاد می‌کند که بر واکنش آبگیری دیگر ترکیبات سیمان پرتلند و رسوب کردن نمک­های کلسیم در محلول (تسریع آبگیری سیلیکات­ها) نیز تاثیر می‌گذارد^[6],[5]. بسیاری از زودگیرکننده‌ها پایه آلومیناتی در مقادیر مصرف زیاد می‌توانند آنی‌گیرکننده نیز باشند^[3].

نکته 5-2 – برخی از آنی­گیرکننده­ها مانند هیدروکسیدهای فلزات قلیایی, میزان قلیایی محیط را به شدت افزایش می­دهند و موجب تسریع انحلال و تجزیه سیلیکات­ها و شتاب­دادن به آبگیری سه­کلسیم­سیلیکات (C₃S) می­شوند^[4]. این رفتار که در حقیقت نوعی سخت­شدن آنی به شمار می­آید بر گیرش پیشی می­گیرد و مخلوط مستقیما از حالت خمیری به حالت جامد درمی­آید (حالت میانی سفت­شدن نامحسوس می­شود).

5-3-4 – زودسخت‌کننده‌ها

مکانیزم عملکرد زودسخت­کننده­ها تسریع آبگیری سیلیکات­ها است. بخش اصلی فرآیند آبگیری سیلیکات­ها از نوع واکنش درون محلولی است. در این نوع واکنش, ترکیبات سیلیکات­دار آبگیری نکرده در محلول به یون­های تشکیل دهنده­شان تجزیه می­شوند و در فرآیند آبگیری, سیلیکات­های هیدراته را تشکیل می­دهند^[1]. در ابتدا, آهنگ تجزیه سیلیکات­های کلسیم, به ویژه سه­کلسیم­سیلیکات (C₃S), تندتر از آهنگ پخش و پراکنده شدن یون­های ایجاد شده است بنابراین هاله­ای با غلظت زیاد از سیلیکات­های هیدراته (C-S-H) که انحلال­پذیری کمی هم دارند, در مجاورت سطح ترکیبات ­سیلیکات کلسیم (C₃S و C₂S) تشکیل می­شود. این موضوع موجب می­شود که بخش مایع به سرعت از سیلیکات­های هیدراته (C-S-H) فوق­اشباع شود و لایه­ای از محصولات هیدراته شده که نفوذپذیری اندکی دارد, شروع به رسوب به سطح سیلیکات­های سیمان کند^[5],[1].

یکی از ویژگی­های مهم آبگیری سه کلسیم سیلیکات (C₃S) آن است که پس از یک شروع خیلی سریع واکنش با آب در ابتدای اختلاط, این واکنش کند می­شود و اینگونه به نظر می­رسد که متوقف شده است. دلیل این توقف واکنش, نفوذپذیری اندک سیلیکات­های هیدراته شده رسوب­کرده بر سطح سیلیکات­های هیدراته نشده است^[6] که ادامه واکنش آبگیری سیلیکات­ها را متوقف می­کند. دوره سکون واکنش زمانی پایان می­یابد که این لایه تخریب شود و یا ساختار آن تغییر کند و نفوذپذیری آن افزایش یابد.    

زودسخت­کننده­ها به دو شیوه سخت­شدن را شتاب می­دهند. این مواد از یک سو با افزایش مقدار یون کلسیم در محلول, مقدار ترکیبات آبگیری کلسیم­دار را افزایش و زمان تشکیل آنها را کاهش و میزان رسوب آنها را افزایش می­دهند. از سوی دیگر نسبت آهک به سیلیس (C/S) را در سیلیکات کلسیم هیدراته (C-S-H)  افزایش و در نتیجه نفوذپذیری لایه رسوب کرده بر سطح سیلیکات­ها را افزایش و دوره سکون واکنش آبگیری سیلیکات­ها را کاهش می­دهند.

نکته 5-3 – برخی از کاهنده­های آب به ویژه فراروان­کننده­ها با پراکنده نمودن دانه­های سیمان از یکدیگر, سطح بیشتری از دانه­ها را در معرض واکنش آبگیری قرار می­دهند. بنابراین برای یک مقدار مشخص از محصولات آبگیری (C-S-H), اندرکنش بین دانه­های سیمان تسریع می­شود و در نتیجه مقاومت افزایش می­یابد^[6]. این موضوع, همچنانکه در فصل دوم نیز اشاره شد, سبب شتاب دادن به آهنگ کسب مقاومت و زودسخت­شدن می­شود.

ضوابط عملکردی و الزامات ویژه برای افزودنی­های زودسخت­کننده بتن در جدول 5-3 نشان داده شده است^[10],[9].

جدول 5-3 – ضوابط عملکردی و  الزامات ویژه برای افزودنی­های زودسخت­کننده بتن (در روانی یکسان)

ردیف	ویژگی	روش آزمون	الزامات
1	مقاومت فشاری	ISIRI 3206	- در دمای C° 20, مقاومت 24 ساعته مخلوط آزمایشی (حاوی زودسخت­کننده) نباید کمتر از 120% مخلوط شاهد (بدون زودسخت­کننده) باشد. - در دمای C° 20, مقاومت 28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 90% مخلوط شاهد باشد. - در دمای C° 5, مقاومت 48 ساعته مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 130% مخلوط شاهد باشد.
2	مقدار هوای بتن تازه	ISIRI 3520	مقدار هوای مخلوط آزمایشی می­تواند حداکثر تا 2% بیشتر از مخلوط شاهد باشد, مگر تولیدکننده مقدار دیگری را مشخص کرده باشد.

5 -4 – ترکیبات شیمیایی و مواد تشکیل‌دهنده

ترکیبات شیمیایی و مواد تشکیل­دهنده شتاب­دهنده­ها معمولاً شامل مواد شیمیایی زیر هستند که ممکن است به تنهایی و یا در ترکیب با سایر مواد آلی و غیرآلی، فعال و یا خنثی مورد استفاده قرارگیرند.

5-4-1 – تسریع­کننده­ها (تندگیرکننده­ها)

شناخته­شده­ترین تسریع­کننده (تندگیرکننده) بتن تری­اتانل­آمین است که معمولا برای جبران اثر کندگیرکنندگی برخی از کاهنده­های آب, به عنوان بخشی از این افزودنی­ها و همراه با آنها مورد استفاده قرار می­گیرد. تری­اتانل­آمین به دلیل آن که با توجه به مقدار مصرف ممکن است اثر تندگیری (مقادیر مصرف کم) یا اثر کندگیری (مقادیر مصرف زیاد) داشته باشد و نیز به دلیل آن که واکنش آبگیری سیلیکات­ها را به تاخیر می­اندازد, کمتر به تنهایی به عنوان یک تسریع­کننده (تندگیرکننده) مورد استفاده قرار می­گیرد^[4].

برخی دیگر از ترکیبات آلی در نسبت­های پایین آب به مواد سیمانی اثر تندگیری دارند که از جمله این ترکیبات می­توان به اوره, اسید اگزالیک, برخی از ترکیبات حلقوی, ترکیبات تغلیظ­شده آمین­ها و فرمالدهاید اشاره کرد^[2]. باید توجه داشت که برخی از این ترکیبات همانند تری­اتانل­آمین آبگیری سیلیکات­ها را به تاخیر می­اندازند و در مقادیر مصرف زیاد ممکن است اثر کندگیری و دیرسخت­شدن از خود بروز دهند^[2].

با توجه به محدودیت­های کاربردی که تسریع­کننده­ها (تندگیرکننده­ها) دارند, معمولا برای تسریع گیرش بتن بهتر است ترکیبی از زودگیرکننده (در مقدار مصرف کمتر) و زودسخت­کننده را به کار برد.

5-4-2 – زودگیر‌کننده‌ها

زودگیرکننده­های بتن­پاشی (افزودنی­های شاتکریت) می­توانند خاصیت بازی, خنثی, یا اسیدی داشته باشند. زودگیرکننده­ها را بر پایه مقدار pH آنها می­توان به دو دسته سوزآور[14] و ناسوزآور[15] تقسیم کرد. زودگیرکننده­های ناسوزآور که غیرخورنده[16] نیز نامیده می­شوند, دارای ماهیتی تقریبا خنثی با مقدار pH بین 5 تا 9 هستند. نوع سوزآور که خورنده نیز نامیده می­شود, دارای pH بین صفر تا 5 (اسیدی) یا بین 9 تا 14 (بازی) است^[3]. 

از جمله زودگیرکننده­های سوزآور می­توان به بسیاری از نمک­های معدنی حل­شونده مانند آلومینات­ها, هیدروکسیدها, کربنات­ها, فلوروسیلیکات­ها, سولفات آهن, فلوراید سدیم, سولفیت آلومینیم, سیلیکات­های قلیایی, تیوسیانات­ها, و تیوسولفات­ها اشاره کرد^{[7],[5],[4],[2]}. سیلیکات سدیم اصلاح­شده^[3] و برخی از ترکیبات ویژه اسیدهای قندی[17] در گروه زودگیرکننده­های ناسوزآور جای می­گیرند^[2].

زودگیرکننده­های بتن­پاشی از دیدگاهی دیگر به دو گروه قلیایی[18] و بدون­قلیایی[19] دسته­بندی می­شوند. منظور از زودگیرکننده بدون­قلیایی, افزودنی است که مقدار کاتیون­های قلیایی (Na⁺ و K⁺) آن کمتر از 1% باشد^[3]. این موضوع برای کنترل احتمال واکنش قلیایی سیلیسی در مخلوط­های حاوی سنگدانه­های مستعد این واکنش است.

نکته 5-4 – توجه شود که "بدون­قلیایی" بودن زودگیرکننده الزاما به معنی "ناسوزآور" بودن آن نیست ^[6].

5-4-3 – آنی­گیرکننده­ها

بسیاری از زودگیرکننده­ها مانند آلومینات­ها, هیدروکسیدهای فلزهای قلیایی, کربنات­ها و سیلیکات­ها در مقدار مصرف زیاد می­توانند موجب گیرش آنی شوند. یکی دیگر از آنی­گیرها, سیمان بدون سنگ ­گچ (کلینکر آسیاب­شده بدون سنگ گچ) است که برای انسداد نشت آب کاربرد فراوانی دارد.

5-4-4 – زودسخت­کننده­ها

کلسیم کلراید اولین زودسخت‌کننده‌ای است که از سال 1885 میلادی مورد استفاده قرار گرفته است^[4]. امروزه این ماده به دلیل تسریع خوردگی میلگردهای فولادی، در بتن مسلح کاربرد ندارد ولی می‌تواند در بتن غیر مسلح به کار رود^[2].

از زودسخت­کننده­های بدون کلراید می­توان به فرمات کلسیم, نیتریت­ها و نیترات­ها اشاره کرد^{[7],[5],[4],[2]}. بسیاری از فراروان­کننده­ها, به ویژه پلی­کربوکسیلات­ها, آهنگ کسب مقاومت را شتاب می­دهند.

5-5 – کاربرد

تسریع­کننده­ها (تندگیرکننده­ها) به تنهایی کاربرد محدودی دارند و بیشتر برای جبران اثر کندگیرکنندگی برخی از روان­کننده­ها و به عنوان بخشی از افزودنی کاهنده آب به کار می­روند^[4]. کاربرد دیگر تسریع­کننده­ها (تندگیرکننده­ها) در کفسازی­های بتنی است که با ماله پروانه­ای پرداخت می­شوند. برای این کاربرد خاص, تسریع­کننده­ها (تندگیرکننده­ها) در مخلوط­هایی که در انتها ریخته می­شوند به کار می­روند به گونه­ای که زمان گیرش مخلوط­های انتهایی و ابتدایی به یکدیگر نزدیک شود و بتوان همزمان تمام کف را پرداخت کرد^[6]. در اجرای رولایه­ها[20] بر روی بتن تازه برای سرعت بخشیدن به گیرش و نزدیک شدن زمان گیرش آنها به بتن زیر, از تسریع­کننده­های گیرش (تندگیرکننده­ها) بتن استفاده می­شود.

زودگیرکننده­ها در بتن­پاشی, به شیوه خشک یا تر, و برای کاهش زمان گیرش یا افزایش روند کسب مقاومت در تثبیت جداره­های حفاری شده به کار می­روند. برخی از زودگیرکننده­ها در عملیات تزریق دوغاب سیمان در جاهایی که جریان آب در درزه و شکاف وجود دارد و به منظور جلوگیری از شسته شدن دوغاب تزریق شده کاربرد دارند.

کاربرد عمده آنی­گیرکننده­ها نشت­بندی آب تحت فشار هیدروستاتیکی است. از آنی­گیرکننده­ها در برخی از موارد بتن­پاشی به ویژه پاشیدن بتن یا ملات به جداره­های مرطوب یا ریزشی نیز استفاده می­شود. 

با استفاده از زودسخت­کننده­ها امکان دستیابی به مقاومت‌های زودرس فراهم می‌شود. از زودسخت‌کننده‌ها برای بتن‌ریزی در هوای سرد یا به منظور زود بازکردن قالب‌ها در دمای معمولی محیط استفاده می‌شود^[6]. کاربرد دیگر زودسخت­کننده­ها در برخی از ملات­های تعمیراتی پایه سیمانی است. این موضوع به ویژه در تعمیر نقاطی  که زودهنگام تحت بارگذاری قرار می­گیرند, مانند تعمیر روسازی بزرگراه­ها, به کار می­آید.

نکته 5-5 – به طور کلی شتاب‌دهنده‌ها برای افزایش آهنگ کسب مقاومت تا 24 ساعت در دمای کم و تا 12 ساعت در دمای معمولی توجیه اقتصادی دارند. برای شتاب دادن به آهنگ کسب مقاومت در سایر موارد, استفاده از فوق­روان­کننده یا فراروان­کننده به تنهایی پاسخگو و به صرفه­تر هستند^[6].

نکته 5-6 – به طور کلی شتاب‌دهنده‌ها را نباید به عنوان مواد ضدیخ بتن تلقی نمود زیرا در مقادیر مصرف متعارف، این مواد نقطه انجماد بتن را تنها به میزان اندکی (کمتر از 2 درجه سانتی‌گراد) کاهش می‌دهند^[2].

نکته 5-7 – افزودنی‌های مورد استفاده برای بتن‌ریزی در هوای سرد که در ایران به نام "ضدیخ بتن" ارایه می‌شوند در حقیقت نوعی زودسخت‌کننده هستند که امکان دستیابی به مقاومت‌های زودرس را در هوای سرد فراهم می‌آورند. ضدیخ بتن که برای کاهش نقطه انجماد بتن تازه و جلوگیری از یخ‌زدن آن مورد استفاده قرار می‌گیرد در مبحث "افزودنی‌های متفرقه" مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

5-6 – تاثیر شتاب­دهنده­ها بر ویژگی‌های بتن تازه

افزودنی‌های شتاب­دهنده بر برخی از ویژگی­های بتن تازه به شرح زیر تاثیر می‌گذارند.

5-6-1 - زمان گیرش

زمان گیرش بتن به ترکیبات شیمیایی و اندازه ذرات سیمان، دما و نسبت آب به سیمان بستگی دارد. شتاب­دهنده­ها در مقادیر مصرف متعارف, زمان گیرش اولیه و نهایی را کاهش می­دهند. با استفاده از آنی­گیرکننده­ها می­توان زمان گیرش را به 15 تا 30 ثانیه کاهش داد^[2].

برخی از شتاب­دهنده­ها در مقادیر مصرف زیاد نه تنها زمان گیرش را کاهش نمی­دهند بلکه ممکن است باعث کندگیری هم شوند[2].

5-6-2 – مقدار هوا

برخی از شتاب­دهنده­ها احتمال تشکیل حباب­های هوا را در بتن تازه افزایش می­دهند, بنابراین برای دستیابی به یک مقدار هوای مشخص در بتن حاوی شتاب­دهنده به مقدار کمتری افزودنی هوازا نیاز است. گو اینکه ممکن است اندازه حباب­های هوا و ضریب فاصله بین آنها افزایش پیدا کند و کارآمدی هوازایی کاهش یابد^[2].

5-6-3 - کارآیی و روانی

شتاب­دهنده­ها بر کارآیی و مقدار روانی بتن تاثیری ندارند ولی به دلیل کاهش زمان گیرش, آهنگ افت روانی (اسلامپ) را افزایش می­دهند.

 5-6-4 - آب انداختگی

شتاب­دهنده­ها به دلیل تسریع واکنش آبگیری, مقدار و آهنگ آب­انداختن را کاهش می­دهند^[7].

5-6-5 – حرارت آبگیری

شتاب­دهنده­ها بر مقدار حرارت آبگیری (هیدراته شدن) سیمان تاثیر قابل ملاحظه­ای ندارند ولی آهنگ آزاد شدن حرارت ناشی از آبگیری را شتاب می­دهند^[7]. شتاب­دهنده­ها تاثیری بر واکنش پوزولانی ندارند بنابراین در سیمان­های آمیخته, تنها بر حرارت آبگیری بخش سیمان پرتلند تاثیر می­گذارند^[4].

5-7 - تاثیر بر ویژگی‌های بتن سخت­شده

5-7-1 - مقاومت

تاثیر شتاب­دهنده­ها بر مقاومت­های کوتاه­مدت و درازمدت و آهنگ کسب مقاومت بتن بستگی به نوع و مقدار مصرف آنها دارد.

تری­اتانل­آمین به دلیل کُندکردن واکنش آبگیری سیلیکات­های سیمان, آهنگ کسب مقاومت و مقاومت­های کوتاه­مدت و درازمدت را نسبت به نمونه شاهد (بتن بدون شتاب­دهنده) تا حدودی کاهش می­دهد^[4].

آنی­گیرکننده­ها مانند کربنات­ها و هیدروکسیدهای فلزات قلیایی خاکی مقاومت فشاری 28 روزه را نسبت به نمونه شاهد ممکن است تا 40 درصد کاهش دهند^[4]. برخی دیگر از آنی­گیرکننده­ها مانند سیلیکات­ها و آلومینات­ها نه تنها مقاومت کوتاه­مدت بلکه مقاومت­های درازمدت را نیز نسبت به نمونه شاهد کاهش می­دهند^[2]. آلومینات سدیم و پتاسیم ممکن است مقاومت­های درازمدت را نسبت به نمونه شاهد تا 20 درصد کاهش دهند^[4].

زودگیرکننده­های پایه آلومیناتی و قلیایی­ها روند کسب مقاومت را افزایش می­دهند (مقاومت زودرس) ولی مقاومت­های درازمدت را کاهش می­دهند^[6],[4]. سیلیکات سدیم بر آهنگ کسب مقاومت کوتاه­مدت (مقاومت زودرس) تاثیری ندارد ولی مقاومت­های درازمدت را تا 40 درصد کاهش می­دهد^[4]. اصلاح­کننده­های رئولوژی, مانند سیلیکات سدیم اصلاح­شده, اثری در کسب مقاومت­های زودرس ندارند و مقاومت­های درازمدت را نیز کاهش نمی­دهند^[12],[3]. زودگیرکننده­های بدون­قلیایی مانند هیدروکسید آلومینیم, سولفات و سولفیت آلومینیم در مقادیر مصرف متعارف آهنگ کسب مقاومت (مقاومت زودرس) و مقاومت درازمدت را نسبت به نمونه شاهد بهبود می­بخشند, هر چند که افزایش روند کسب مقاومت آنها کمتر از نوع قلیایی است^[6],[4].

کلسیم کلراید در مقادیر مصرف تا 2 درصد وزن سیمان, مقاومت­های کوتاه­مدت و درازمدت را نسبت به نمونه شاهد افزایش می­دهد^[4],[2]. در مقادیر مصرف بیش از 4 درصد مقاومت فشاری درازمدت (بیش از یک سال) نسبت به نمونه شاهد کاهش می­یابد^[4]. فرمات کلسیم مقاومت­های کوتاه­مدت و درازمدت را نسبت به نمونه شاهد بهبود می­بخشد^[7],[4]. نیتریت کلسیم­ مقاومت­های کوتاه­مدت و درازمدت را نسبت به نمونه شاهد افزایش می­دهد^[7]. تیوسولفات سدیم و فرمالدهاید ممکن است مقاومت فشاری درازمدت را نسبت به نمونه شاهد اندکی کاهش دهند^[7].

نکته 5-8 – در مورد زودگیرکننده­های بتن­پاشی که در واکنش آبگیری دخالت می­کنند, انتظار می­رود (نه به عنوان یک قانون کلی) که با افزایش تاثیر زودگیر بر زمان گیرش (کاهش هر چه بیشتر زمان گیرش), مقاومت درازمدت دچار کاهش بیشتری شود^[2]. از جمله عوامل موثر در این کاهش مقاومت را می­توان به تشکیل سیلیکات کلسیم هیدراته (C-S-H) با نسبت آهک به سیلیس (C/S) بیشتر, به هم خوردن نظم و آرامش فرآیند آبگیری C₃S, گیرش خیلی سریع که با آزاد شدن گرمای بیشتری همراه است, و ساختاری متخلخل­تر اشاره کرد^[7].

نکته 5-9 – منظور از کاهش مقاومت ناشی از کاربرد شتاب­دهنده­ها در بتن, افت مقاومت نیست. یعنی اینگونه نیست که مقاومت درازمدت در بتن دارای شتاب­دهنده نسبت به مقاومت کوتاه­مدت آن افت پیدا کند. تاثیر بر افزایش یا کاهش مقاومت, نسبت به نمونه شاهد (بدون شتاب­دهنده) سنجیده می­شود.

5-7-2 – جمع‌شدگی (تکیدگی) و خزش

شتاب­دهنده­هایی که در روند واکنش آبگیری سیمان دخالت می­کنند (عملکرد شیمیایی) عموما جمع­شدگی و خزش را در بتن سخت­شده نسبت به نمونه شاهد افزایش می­دهند^{[12],[7],[4],[2]}. در مورد شتاب­دهنده­های با عملکرد فیزیکی (اصلاح­کننده­های رئولوژی) اطلاعات زیادی در دسترس نمی­باشد.

5-7-3 – دوام (پایایی)

شتاب­دهنده­ها به ویژه زودسخت­کننده­ها, مقاومت در برابر خرابی ناشی از چرخه­های یخ­زدن و آب­شدن و مقاومت در برابر پوسته­شدن ناشی از کاربرد نمک­های یخ­زدا را در عمر اولیه افزایش می­دهند ولی به دلیل افزایش اندازه و ضریب فاصله حباب­های هوا (به بخش 5-6-2 مراجعه شود) ممکن است در عمر زیادتر موجب کاهش این مقاومت­ها شوند^[7],[2].

کلسیم کلراید مقاومت بتن­های ساخته شده با سیمان­های نوع I و II را در برابر حمله سولفاتی کاهش می­دهد, این اثر به ویژه در مقادیر مصرف بیش از 2 درصد, نمایان­تر است. این شتاب­دهنده در بتن­های دارای سیمان ضدسولفات (نوع V) چنین اثری ندارد^[7],[4],[2]. در مورد تاثیر دیگر شتاب­دهنده­ها بر مقاومت در برابر حمله سولفات­ها گزارشی در دسترس نمی­باشد.

کلسیم کلراید انبساط ناشی از واکنش قلیایی سیلیسی را افزایش می­دهد^[2]. انتظار می­رود که شتاب­دهنده­های قلیایی (دارای یون­های Na⁺ و K⁺) احتمال واکنش قلیایی سیلیسی را در بتن­های حاوی سنگدانه­های مستعد این واکنش, افزایش دهند^[7].

شتاب­دهنده­های دارای یون کلر, احتمال خوردگی میلگردهای فولادی را در بتن افزایش می­دهند^[7],[4],[2]. برخی از شتاب­دهنده­ها مانند فرمات کلسیم, تیوسولفات سدیم و نیتریت کلسیم واکنش خوردگی فولاد را کُند می­کنند^[7],[2]. استفاده از شتاب­دهنده­های بر پایه تیوسیانات­ها مانند تیوسیانات سدیم, تا مقدار مصرف کمتر از 1% نقشی در تشدید خوردگی میلگردهای فولادی ندارند^[2].

5-7-4 – شوره­زدگی و تغییر رنگ سطح بتن

سدیم کلراید ممکن است موجب شوره­زدگی[21] سطح بتن شود^[7]. کلسیم کلراید می­تواند سبب تغییر رنگ[22] سطح بتن شود^[2]. دو نوع تغییر رنگ ممکن است بر اثر اندرکنش بین قلیایی­های سیمان و کلسیم کلراید پدید آید. نوع نخست, پدیدار شدن لکه­های روشن در زمینه تیره است که مشخصه مخلوط بتنی است که نسبت قلیایی­های سیمان آن به کلسیم کلراید نسبتا کم باشد. نوع دوم پدیدار شدن لکه­های تیره در زمینه روشن است که مشخصه مخلوط بتنی است که در آن نسبت قلیایی­های سیمان به کلسیم کلراید نسبتا زیاد باشد^[2].

5-8 - تاثیر مواد متشکله بتن بر کارکرد شتاب­دهنده­ها

مقدار، نوع، و ترکیبات شیمیایی سیمان بر کارکرد شتاب­دهنده­هایی که در واکنش آبگیری دخالت می­کنند (با عملکرد شیمیایی) تاثیر می‌گذارد. از آنجا که اصلاح­کننده رئولوژی (زودگیرکننده­های با عملکرد فیزیکی) در واکنش آبگیری دخالت نمی­کنند, انتظار می­رود که مواد متشکله بتن تاثیری بر کارکرد این نوع از شتاب­دهنده­ها نداشته باشد^[3].

با افزایش مقدار یا نرمی (ریزدانگی) سیمان، میزان تاثیرگذاری شتاب­دهنده­ها افزایش می­یابد و بنابراین برای دستیابی به یک مقدار مشخص از کاهش زمان گیرش یا افزایش آهنگ کسب مقاومت (مقاومت زودرس), مقدار مصرف آنها می­تواند کاهش یابد^[4].

سیمان­های با مقدار بیشتر سه‌کلسیم‌آلومینات (C₃A) مانند نوع I و II در مقایسه با سیمان­های با مقدار کم (C₃A) مانند نوع IV و V  برای دستیابی به یک مقدار مشخص از کاهش زمان گیرش یا افزایش آهنگ کسب مقاومت (مقاومت زودرس), به مقدار کمتری شتاب­دهنده نیاز دارند^[7],[2]. فرمات­کلسیم آهنگ کسب مقاومت و دستیابی به مقاومت زودرس را در سیمان­های با مقدار گچ کمتر, بیشتر افزایش می­دهد^[7]. به عبارت دیگر, فرمات­کلسیم هنگامی شتاب­دهنده کارآمدتری است که نسبت C₃A به SO₃ در سیمان بزرگتر از 4 باشد^[7]. در سیمان­های زودسخت­شونده بر پایه کلسیم­فلوروآلومیناتی[23] (C₁₁A₇.CaF₂), کلسیم کلراید و کربنات­پتاسیم زمان گیرش را افزایش و روند کسب مقاومت اولیه را کاهش می­دهند گو اینکه ممکن است مقاومت 24 ساعته تا حدودی تسریع یابد^[2].

اطلاعات محدودی در باره اثر شتاب­دهنده­ها بر مقدار انبساط بتن­های حاوی سیمان­های با جمع­شدگی جبران شده در دسترس است و باید در خصوص تاثیر این افزودنی­ها در مورد این نوع بتن­ها بررسی بیشتری به عمل آید^[2].

تاثیر مواد متشکله بتن بر فراروان­کننده­ها, به عنوان یک زودسخت­کننده با عملکرد فیزیکی, در فصل دوم بررسی شده است.

5-9 - تاثیر عوامل محیطی و اجرایی

راندمان و میزان کارآمدی افزودنی­های شتاب­دهنده بر کاهش زمان گیرش و افزایش آهنگ کسب مقاومت (مقاومت زودرس) در دماهای کم (حدود 5 درجه سانتیگراد) بیشتر از دماهای زیادتر است^[7].

هنگامی که از شتاب­دهنده­ها به همراه افزودنی­های دیگر و یا از چند نوع شتاب­دهنده استفاده می­شود, این افزودنی­ها باید به طور جداگانه به مخلوط اضافه شوند. درهم آمیختن افزودنی­ها پیش از افزودن به مخلوط تنها در صورتی مجاز است که قبلا آزمایش و تایید شده باشد^[7].

زودگیرکننده­ها و اصلاح­کننده­های رئولوژی ممکن است با یکدیگر ناسازگار باشند و نباید با هم مخلوط شوند^[12]. 

5-10 - رهنمودهای اجرایی در کارگاه

کلسیم کلراید باید به شکل مایع به مخلوط بتن افزوده شود. از افزودن کلسیم کلراید پودری به بتن پرهیز شود^[2]. شتاب­دهنده­های گوناگون باید در ظروف جداگانه دربسته و به دور از آلوده شدن با گرد و غبار نگهداری شوند^[7]. برای جلوگیری از تجزیه و به هم خوردن ترکیب, شتاب­دهنده­های مایع باید به دور از حرارت و یخزدگی نگهداری شوند. شتاب­دهنده­های مایع افزودنی­هایی حاوی سوسپانسیون جامد در آب هستند که در انبارداری درازمدت ممکن است بخش جامد آنها ته­نشین شود, در صورت رخ­دادن چنین حالتی باید این افزودنی­ها پیش از مصرف کاملا به­هم­زده شوند^[7].

بسیاری از شتاب­دهنده­های پودری نسبت به رطوبت حساس هستند و به راحتی رطوبت محیط را جذب می­کنند, این افزودنی­ها باید در بسته­های نم­بند نگهداری شوند^[7].

5-11 - رهنمودهای کاربردی

حتی اگر اطلاعات کافی و معتبر از کاربرد یک شتاب­دهنده با عملکرد شیمیایی در دسترس باشد، به دلیل تاثیر ترکیبات شیمیایی سیمان و عوامل محیطی بر کارکرد این نوع افزودنی, بهترین روش برای بررسی تاثیر آن بر خواص بتن انجام آزمایش‌های کارگاهی و آزمون­های پیش از اجرا[24] است. لازم است این آزمایش‌ها با توجه به اوضاع جوی پیش بینی شده، روش و امکانات عملی ساخت و اجرا یا پاشش بتن، و با استفاده از مصالح مصرفی کارگاه انجام پذیرد. در مورد شتاب­دهنده­های با عملکرد فیزیکی (اصلاح­کننده­های رئولوژی) این موضوع از حساسیت کمتری برخوردار است.

استفاده از شتاب­دهنده­های حاوی کلراید‌ از جمله کلسیم کلراید در موارد زیر مجاز نیست^[8]:

1- ساخت توقف‌گاه گاراژها.

2- بتن پیش تنیده به دلیل امکان خطرات خوردگی فولاد.

3- بتنی که حاوی آلومینیم مدفون (مانند غلاف) باشد زیرا خوردگی شدید آلومینیم را می‌تواند درپی داشته باشد، به ویژه اگر آلومینیم در تماس با فولاد مدفون و بتن در محیطی مرطوب قرار داشته باشد.

4- بتن حاوی سنگدانه‌های واکنش­زا.

5- بتنی که در معرض آب یا خاک سولفاتی قرار داشته باشد.

6- دال‌های کف که توسط خشکه­پاشی دانه­های فلزی پرداخت می‌شوند.

7- بتن­ریزی در هوای گرم.

8- بتن‌ریزی­های حجیم.

5-12 - ارزیابی و انتخاب شتاب­دهنده

در ارزیابی افزودنی‌های شتاب­دهنده، علاوه بر موارد گفته شده در بخش 8-1 فصل یکم، باید در نظر داشت که به دلیل اندرکنش این افزودنی­ها با آبگیری سیمان, مناسب­ترین روش برای ارزیابی و انتخاب شتاب­دهنده­ها استفاده از مخلوط­های آزمایشی و آزمون­های پیش از اجرا است. تکیه بر مدارک فنی و تجربیات پیشین استفاده از یک نوع شتاب­دهنده به عنوان یک رهنمود و نه یک معیار برای ارزیابی می­تواند مورد توجه قرار گیرد.

5-13 - کنترل کیفیت

یکنواختی و ثابت بودن مواد افزودنی در مراحل مختلف پروژه و ارسال‌های متعدد به کارگاه بایستی کنترل شده و برابری آن با آزمایش‌های اولیه به اثبات برسد. آزمون­های لازم برای شناسایی و تایید افزودنی‌ها شامل: تعیین درصد مواد جامد، غلظت ظاهری، طیف سنجی برای مواد آلی، مقدار کلراید، درصد قلیایی­ها (یون سدیم و پتاسیم), درجه قلیایی (pH)، و برخی از موارد دیگر هستند. آیین نامه‌های معتبر بین‌المللی و استاندارد‌های ساختمانی ایران^[10] راهنمایی‌های لازم برای تعیین یکنواختی افزودنی‌های شیمیایی را به تفصیل بیان نموده‌اند. معمولا با کنترل رنگ، بو، شکل ظاهری و اندازه‌گیری غلظت و مقدار pH می‌توان یکنواختی محموله‌های مختلف افزودنی‌های وارده به کارگاه را تایید یا رد کرد.

چنانچه شتاب­دهنده­ای برای مدت زمانی طولانی انبار شده باشد و گرانروی, بو یا رنگ ناهنجار داشته باشد باید پیش از مصرف مورد آزمایش قرار گیرد.

5-14 - مراجع

1- Mehta and Monteiro, "CONCRETE; Microstructure, Properties, and Materials", 3^rd Ed, 2006, McGraw-Hill.

2- ACI 212.3R – 04, "Chemical Admixtures for Concrete", MCP-ACI 2008.

3- Tom Melbye, "SPRAYED CONCRETE FOR ROCK SUPPORT", Degussa UGC, 2005, Switzerland.

4- Rixom, R. and Mailvaganam, N. "CHEMICAL ADMIXTUIRES FOR CONCRETE", 3^rd Ed., 1999, E & EN SPON.

5- Hewlett, "Lea's Chemistry of Cement and Concrete", 4^th Ed., 1998, Arnold.

6- John Newman and Ban Seng Choo, "Advanced Concrete Technology; Constituent Materials", 2003, Elsevier.

7- REILIM, "Application of Admixtures in Concrete", 1995.

8- Kosmatka S. H., Kerkhoff B., and Panarese W.C., "Design and Control of Concrete Mixtures", 14^th ed., PCA – 2002.

9- EN 934-2, "Admixture for concrete, mortar and grout-Part 2: Concrete admixture-Definitions, requirements, conformity, marking and labeling", July 2001.

10 – استانداردملی شماره 2930 ایران "بتن-مواد افزودنی شیمیایی-ویژگی­ها", موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران, تجدید نظر اول

11- EN 934-5, "Admixture for concrete, mortar and grout-Part 5: Admixture for sprayed concrete-Definitions, requirements, conformity, marking and labeling", July 2001.

12- ACI 506R – 05, "Guide to Shotcrete", MCP-ACI 2008.

---

[1] Accelerating admixtures

[2] Concrete set accelerator

[3] Stiffening

[4] Sprayed concrete (shotcrete) accelerating admixture

[5] Rapid set accelerator (Quick setting admixture)

[6] Flash setting

6 Hardening accelerator

[8] Ettringite

[9] Aluminates based set accelerator

[10] Rheology modifier

[11] Precipitated colloidal silica

[12] Modified sodium silicates

[13] Flash set

[14] Caustic

[15] Non caustic

[16] Non corrosive

[17] Sugar-acid compounds

[18] Alkaline

[19] Alkali-free

[20] Overlayes

[21] Efflorescence

[22] Discoloration

[23] Calcium fluoroaluminate

[24] Preconstruction tests