مقدمة عن مضافات الخرسانة ,الهدف من الاضافات , الاشتراطات العامة المطلوبة عند استخدام الاضافات الخرسانية ,أنواع الاضافات ,أسس اختيار الملدنات والملدنات الفائقة ,کيفية عمل الملدنات ,متى نلجأ الستخدام المضافات الخرسانية؟ ,ما هي المضافات المعتادة الاستخدام؟ ,آلية عمل المضافات الخرسانية – كيف تعمل المضافات؟ ,شرح أنواع الاضافات ,شروط المواد المضافة
انتقل الى الصفحة الرئيسية الخاصة بنا اضغط هنا
مقدمة عن مضافات الخرسانة
تتكون الخرسانة من الحصى والاسمنت والرمل، وماء الخلط، وفي بعض
الاحيان تستخدم بعض اإلضافات الكيميائية بغرض تحسين بعض
الصفات المعينة في الخرسانة.
تتفاعل هذه المضافات مع الاسمنت المرطب عن طريق عمليات فيزيائية،
أو كيميائية، أو فيزيائية كيميائية، فتقوم بتعديل واحدة أو أكثر من
خصائص الخرسانة أو المونة أو عجينة الاسمنت إما في الحالة الطازجة
أو الصلبة.
ومن غير المرجح أن تكون كذلك مركبات نقية ولكنها مرتبطة
ببعض المركبات الكيميائية الثانوية الاخرى أو قد تكون تركيبات
مختلطة.
ومن الصعب إلى حد ما على المهندس المدني فهمها من خالل طبيعتها
الكيميائية، ولكن يمكن تقييم تأثيرها على الخرسانة الاسمنتية أو المونة
عن طريق اختبارات بسيطة على الخرسانة أو المونة.
في معظم البلدان المتقدمة، أصبحت المضافات مكون جوهري وأساسي
للخرسانة مثلها كمثل الاسمنت والركام والماء
الاضافات هي مواد تضاف إلى الخلطة الخرسانية أثناء عملية الخلط
بكميات صغيرة جدا لا تتجاوز عادة %5 من كتلة الاسمنت أو المونة
بغرض إعطاء الخرسانة الطازجة أو الخرسانة المتصلدة خواص معينة
وإكسابها ميزات جديدة تتناسب مع األغراض والمتطلبات لها، سواء كان
تجهيزها بواسطة محطات الخلط المركزية أو مصانع الخرسانة المسبقة
د ِخلَت في صناعة
ُ
الاجهاد أو الخلط الموقعي وتطور استخدام المضافات فأ
الطوب والبلاط لتقليل الهالك أو للحصول على نوعيات ذات اجهادات
عالية.
الهدف من الاضافات
تحسين القابلية لتشغيل الخرسانة الطازجة دون زيادة ماء الخلط.
تحسين مقاومة الخرسانة لتأثير االنجماد والعوامل الجوية أي زيادة
دوامها.
إضافات مؤخرة لزمن الشك (في المناطق الحارة فائدة المواد المضافة
لابطاء الشك.).
إضافات معجلة للشك (في المناطق الباردة).
إضافة هواء محبوس (لملئ الفراغات والحصول على خرسانة أخف).
إضافات معدنية (لزيادة سدودية الخرسانة وزيادة مقاومتها).
تقليل معدل فقد الهبوط للخرسانة.
تحسين القدرة على ضخ الخرسانة.
انتقل الى الصفحة الرئيسية الخاصة بنا اضغط هنا
مضافات مساعدات للخرسانة المرشوشة.
الحد من حدوث اإلنفصال الحبيبي.
زيادة المقاومة المبكرة للخرسانة.
الحصول على خرسانة عالية المقاومة.
تقليل حرارة التفاعل أو ابطاء انطالقها.
ربط الخرسانة المتصلبة بخرسانة حديثة الصب.
مقاومة انكماش التجفيف أو جعل الخرسانة تمددية.
تلوين الخرسانة.
ايقاف أو إنقاص تفاعالت كيميائية ضارة قد تحدث أثناء خلط الخرسانة.
مضافات مثبطات تآكل الخرسانة.
تحسين خواص الخرسانة المتصلدة مثل مقاومة البري. فتزداد مقاومة
سطح الخرسانة لتأثير الحك.
الحصول على خرسانة غير منفذة للماء أو خرسانة خلوية أو خرسانة
ذات صفات خاصة. فتكسب الخرسانة مقاومة اضافية لنفاذية الماء
واالمتصاص.
لمقاومة التآكل والتحمل.
إنتاج نوع من الخرسانة الخفيفة الوزن.
تعمل على زيادة ثبات الخرسانة.
الحصول على خرسانة مقاومة وعازلة للماء أو مقاومة للكيماويات أو
لالحتكاك.
ويمكن حصر غالبية المضافات المستعملة باألنواع الاتية:
مضافات معجلة
ثم مضافات مبطئة
مضافات مانعة او منفرة للرطوبة
الخضاب الملون
مضافات محسنة لقابلية التشغيل
مضافات مفقعة للهواء
Air – entraining admixtures
المواد البوزولانية
مضافات ربط الخرسانة
وهناك مضافات أخرى مثل مصلدات الاسطح والمضافات التمددية
ومضافات الانضاج
الاشتراطات العامة المطلوبة عند استخدام الاضافات الخرسانية
أ- يجب ألا تؤثر تأثيرا ضاراً على الخرسانة أو حديد التسليح.
ب- أن تتناسب الفوائد الناتجة من إستخدام الاضافات مع الزيادة في
التكاليف.
ج- يجب عدم إضافة کلوريد الكالسيوم أو اإلضافات التي أساسها من الكلوريدات بتاتا إلى الخرسانة المسلحة أو الخرسانة سابقة الاجهاد أو الخرسانة التي بها معادن مدفونة.
د- يجب التأکد من مدى ملائمة وفاعلية أي من الاضافات بواسطة
خلطات تجريبية.
هـ- إذا إستخدم نوعين أو أکثر من الاضافات في نفس الخلطة الخرسانية
فيلزم أن تتواجد معلومات کافية لبيان مدى تداخلهما والتأکد من مدى
توافقهما.
انتقل الى الصفحة الرئيسية الخاصة بنا اضغط هنا
و- يراعى أن سلوك اإلضافات مع الاسمنت المخلوط أو عالي المقاومة
للكبريتات يختلف عنه في حالة الاسمنت البورتالندي. لذلك يجب أن
تتوافر معلومات کافية عن مدى الادائية السليمة لإلضافات مع الانواع
المختلفة من الاسمنت.
ع- يلزم توريد الاضافات معبأة داخل براميل أو أوعية محكمة الغلق
ومطبوع عليها اإلسم التجاري وتاريخ الانتاج ومدة الصالحية وکذلك
شهادة بخواص اإلضافة الموردة ومطابقتها للمواصفات القياسية ذات
الصلة. کما يجب تخزين اإلضافات بطريقة تحميها من الرطوبة ومن
أشعة الشمس والحرارة.
أنواع الاضافات
يوجد العديد من الاضافات الكيميائية التي تستخدم مع الخرسانة ويمكن
تقسيمها إلى المجموعات الاتية:
أ- إضافات تخفيض الماء والتحكم في الشك (سبعة أنواع).
ب- إضافات الهواء المحبوس.
ج- إضافات لمنع نفاذ الماء بالخرسانة.
د- إضافات لمقاومة إجتراف األسمنت بفعل الماء.
هـ- إضافات لتلوين الخرسانة.
و- إضافات أخرى متنوعة.
ع- إضافات تخفيض الماء والتحکم في الشك: هذه اإلضافات هي أهم وأکثر أنواع اإلضافات إستخدام في مجال الهندسة
تختص بتقليل ماء الخلط )بدرجات متفاوتة( والتحكم في تصلب الخرسانة
بالتأخير أو التعجيل. وتنقسم هذه المجموعة إلى سبعة أنواع مختلفة
وتميزها المواصفات األمريكية بالحروف
From A to G
أ- النوع األول: إضافات تخفيض ماء خلط الخرسانة
ASTM C494 – Type A
ب- النوع الثاني: إضافات تأخير الشك
ASTM C494 – Type B
ج- النوع الثالث: إضافات تعجيل الشك
ASTM C494 – Type C
د- النوع الرابع: إضافات تخفيض ماء الخلط وتأخير الشك
ASTM C494 – Type D
مضافات الخرسانة
هـ- النوع الخامس: إضافات تخفيض ماء الخلط وتعجيل الشك
ASTM C494 – Type E
و- النوع السادس: إضافات تخفيض ماء خلط الخرسانة بدرجة عالية
ASTM C494 – Type F
ع- النوع السابع: إضافات تخفيض ماء خلط الخرسانة بدرجة عالية
وتأخير الشك
ASTM C494 – Type G
وکما نرى فإن الانواع السبعة السابقة بهذه المجموعة من اإلضافات
ينحصر تأثيرها في واحد أو أکثر من التأثيرات الثلاث الرئيسية الاتية:
أ– تخفيض ماء الخلط )الملدنات والملدنات الفائقة(.
توجد الملدنات (البالستسيزر) والملدنات الفائقة (السوبربالستسيزر) في صورة سائلة وتضاف إلى الخلطة الخرسانية بنسبة تتراوح من ١ إلى %٣ من وزن األسمنت وهي أکثر وأهم أنواع الاضافات استخداما , وقد وجد ان نسبة ٣ فالمية من الملدنات الفائقة تعطى افضل النتائج
والفرق بين النوعين هو أن درجة تخفيض الماء بالنسبة لنوع (الملدنات)
تتراوح من ٦ إلى ١٢ % عند ثبات قوام الخلطة الخرسانية. أما بالنسبة
لنوع (الملدنات الفائقة) فإن درجة تخفيضها للماء تزيد عن ١٢ % وقد
تصل إلى ٣٠ % عند نفس قوام الخلطة الخرسانية.
وظائفها:
أ_ تحسين خواص الخرسانة الطازجة وذلك بزيادة القابلية للتشغيل وزيادة
السيولة مع ثبات نسبة (م/س).
ب_ الحصول على خرسانة ذاتية الدمك.
ج_ تحسين خواص الخرسانة المتصلدة وذلك بتخفيض نسبة )م/س( في
الخلطة مع ثبات درجة القابلية للتشغيل وبالتالي الحصول على خرسانة
عالية المقاومة.
د_ الحصول على خرسانة ذات مقاومة مبكرة عالية.
ع_ الحصول على خرسانة عالية األداء قليلة النفاذية.
هـ_ الحصول على خرسانة بدون إنفصال حبيبي أو نضح.
أسس اختيار الملدنات والملدنات الفائقة
أ- معدل تخفيض ماء الخلط
ب- معدل فقد القابلية للتشغيل
ج- التأثير على زمن الشك
د- التوافق مع األسمنت المستخدم
ع- المقاومة الناتجة للخرسانة
هـ- الثمن والتكاليف
کيفية عمل الملدنات
کيفية عمل الملدنات والملدنات الفائقة في تسييل الخرسانة يأخذ واحدة أو
أكثر من الصور اآلتية:
أ- تشتيت حبيبات األسمنت المتكتلة وإطالق المياه المحبوسة بينها.
ب- إحداث التنافر الكهروستاتيكي بين الجزيئات.
ج- العمل على تشحيم الطبقة الرقيقة بين حبيبات األسمنت.
د- تأجيل عملية اإلماهة السطحية لحبيبات األسمنت مع ترك المزيد من
المياه لتسييل األسمنت.
ع- تقليل الشد السطحي للمياه.
هـ- تغير البنية الترآيبية في منتجات تفاعالت اإلماهة.
للمزيد من المقالات الهندسية انتقل الى صفحة المدونةاضغط هنا
ن جزئيات الاسمنت البورتالندي العادي تتميز بميلها الشديد للتكتل عندما
خلَط مع الماء وهذا الميل هو حصيلة لتفاعالت داخلية متنوعة مثل
ُ
ت
التفاعالت االلكتروستاتيكية بين الشحنات المتضادة وذلك تفاعالت عملية
اإلماهة المتنوعة.
إن عملية التكتل تقود إلى تشكيل شبكة من الجزئيات حيث تقوم هذه
الشبكة بحجز نسبة من الماء.
هذا مطلوباً يكون إلتمام عملية اإلماهة وکذلك توفير التشغيلية المطلوبة
في الخرسانة. ويترتب على ذلك حدوث زيادة في اللزوجة الظاهرية
للنظام األسمنتي. ودور الملدنات أو الملدنات الفائقة هنا هو العمل على
فصل حبيبات األسمنت المتكتلة عن بعضها ومن ثم الحصول على توزيع
متجانس للمياه وإتصال مثالي بين المياه وحبيبات األسمنت.
متى نلجأ لاستخدام المضافات الخرسانية؟
إذا كنا نصب خرسانة منخفضة الدرجة، على سبيل المثال خرسانة برتبة
20 ميغاباسكال، فال يمكن أن يكون هناك قلق بشأن قابلية تشغيل هذه
الخرسانة، ولكن رتب الخرسانة العالية أو الخرسانة الخاصة تتطلب
استخدام بعض المضافات التي يكون الهدف منها إعطاء خصائص معينة
على المنشأ أو مواجهة مشكالت خاصة بعملية الصب والظروف المناخية
وما إلى ذلك.
نستخدم المضافات عندما نضطر إلى التقيد الصارم بنسبة منخفضة من
الماء/الاسمنت وفقا لمتطلبات التصميم. أو عندما نضطر أيضا الى نقل
الخرسانة عبر مسافات كبيرة أو إلى ارتفاعات كبيرة.
قد نحتاج إلى قدرة تدفق عالية أو تشغيلية )تسهيل الصب( إما بسبب
ازدحام التسليح أو ضيق القطاعات أو عدم القدرة على استخدام
الهزازات، فنحتاج بهذه الحالة إلى استخدام إضافات على الخرسانة بحيث
تجعل الخرسانة آلية الدمك وال تحتاج للدمك بالهزاز الميكانيكي أثناء
الصب.
تتطلب جميع الجسور والكباري الرئيسية والمشاريع العمالقة مواد مضافة
لخرسانة الصب، وغالبا ما يتم تعويض تكلفة هذه المواد المضافة عن ً
طريق التوفير في تكاليف العمالة، وتكاليف الصب أو تكاليف األسمنت.
للمزيد من المقالات الهندسية انتقل الى صفحة المدونةاضغط هنا
ما هي المضافات المعتادة الاستخدام؟
المضافات الكيميائية األكثر شيوعاً هي الملدنات والملدنات الفائقة تعرف باسم مخفضات المياه
من المحتمل أن تكون هناك حاجة إلى المثبطات )مؤخرات الشك والتصلب للخرسانة في الطقس الحار، أو الخرسانة الجاهزة التي يتم نقلها لمسافات بعيدة أو حتى بسبب االزدحام المروري.
فيما يلي المضافات شائعة الاستخدام:
مضافات تقليل المياه
ثم مضافات حبس الهواء
مضافات الشك والتصلب
أولا : مضافات تقليل المياه
تستخدم ثم مضافات تقليل المياه في الخرسانة لتقليل كمية المياه في الخلطة.
يمكن تحقيق الركود المطلوب، واالتساق المطلوب، والقوة المبكرة
العالية، والمتانة الافضل عن طريق إضافة هذه اإلضافات.
من أبرز المواد المضافة لتقليل المياه والشائعة االستخدام:
الملدنات
والملدنات الفائقة
اضافات صب الخرسانة تحت المياه
للمزيد من المقالات الهندسية انتقل الى صفحة المدونةاضغط هنا
Antiwashout Admixtures
عند صب الخرسانة تحت الماء يعمل الماء على اجتراف الاسمنت من
الخرسانة )غسيل الخرسانة( ويتسبب ذلك في نقص مقاومة الخرسانة
وتعكر المياه المحيطة بها.
ولهذا السبب يتم استخدام هذا النوع من الاضافات، والتي تعمل على
تكوين جل في الماء حول حبيبات اإلسمنت، وتحميه من االجتراف
)الغسيل( كما أن هذه االضافات تعمل على زيادة التماسك بين جزيئات
الخرسانة وتزيد من مقاومتها لالنفصال.
كما تستخدم هذه الاضافات في انتاج الخرسانة ذاتية الدمك حيث تقاوم
الانفصال الحبيبي، وتتكون هذه االضافات من بوليمرات أكريليكية أو
مركبات سليوزية في صورة بودرة قابلة للذوبان في الماء، وتضاف
للخلطة الخرسانية بنسبة بحدود %1 من وزن اإلسمنت بالخلطة
الخرسانية.
ملحوظة هامة: مقاومة الضغط )االجهاد( للخرسانة المصبوبة تحت الماء
أقل بنسبة تصل إلى %20 إذا ما قورنت بمقاومة الضغط )االجهاد(
للخرسانة المصبوبة في الهواء.
إضافات لحقن الخرسانة
FLEXIN
وهي ماد تحقن في الخرسانة المسلحة في حالة وجود تشققات وعيوب
في أجزاء المبنى وخاصة التي تحت األرض المعرضة للرطوبة بحيث
تقوم هذه المادة المقاومة لتأثير التآكل، وهي مرنة، وتتحمل درجة
الحرارة وسريعة الجفاف بعد االستخدام.
إضافة مادة البيتومين
BITUMENE
هذه المادة لها دور في حماية المنشآت من المؤثرات الخارجية
كالرطوبة والامطار والمياه الجوفية وذلك لتلافي الامالح والكبريتات.
إضافة المادة الملونة للخرسانة
COLOURED CONCRETE ADMIXTURES
تتطلب بعض الاعمال المعمارية أن تكون الخرسانة ذات سطح مل
ولذلك يلزم إضافة مواد ملونة للخلطة التي تصب منها طبقة رقيقة على
سطح الخرسانة. وهذه الاضافات عبارة عن أكاسيد معدنية ومواد أخرى
متشابهة، ويشترط فيها أن تكون خاملة كيميائيا، وألا تتغير ألوانها عند
التعرض لاشعة الشمس.
لتحميل الكتب الهندسية انتقل الى المكتبة الهندسية الشاملة الخاصة بنا اضغط هنا
تضاف المادة الملونة للخلطة التي تتطلب أن تكون الخرسانة ذات سطح
ملون وخاصة للخرسانة العادية ومن أمثلتها ثاني أكسيد المنجنيز وأكسيد
أيدروكسيد الكروم.
ويشترط أال تزيد نسبتها عن %10 من وزن الخرسانة، ومن أهم المواد
المستخدمة في ذلك:
الحديد االسود والكربون = اللون الرصاصي الغامق
ثاني أوكسيد التيتانيوم == اللون األبيض
أوكسيد الكروم == اللون األخضر
ثم أوكسيد الحديد األحمر == اللون االحمر
أوكسيد الحديد األصفر == لون سن الفيل )العاجي(
ثم اوكسيد الحديد البني == اللون البني
مثال توضيحي لتصميم خلطة خرسانية
مضافا اليها اضافات
شروط المواد المضافة:
يجب أن تحقق المواد المضافة عددا من الشروط، وهي
محققة للامان الخرساني المطلوب.
يجب أن تكون اقتصادية التكاليف.
ثم يجب ألا تكون مضرة للخلطة الخرسانية أو المبنى.
يجب ألا يكون لها تأثير سلبي على نسب الخلط.
مواد الاضافات المتنوعة
لتحميل الكتب الهندسية انتقل الى المكتبة الهندسية الشاملة الخاصة بنا اضغط هنا
- كورس التشطيبات المعمارية محاضرة 1
- فك نجارة الاعمدة بعد الصب
- معالجة الخرسانة “Curing”
- استلام نجارة السقف
- Camber او التحديب
التقييم بالنجوم
شعار الموقع
للاستفسار عن الموقع
hm443503@gmail.com
للتنقل عبر الموقع