افزودنی بتن به‌عنوان یکی از مؤلفه‌های کلیدی در بهینه‌سازی خواص بتن، نقش مهمی در دوام، مقاومت و پایداری سازه‌های بتنی ایفا می‌کند. در این مقاله به بررسی تأثیر افزودنی‌های شیمیایی بر مقاومت فشاری بتن در بلندمدت پرداخته می‌شود که بر پایه مطالعات علمی اخیر انجام شده است.
افزودنی‌های شیمیایی و نقش آن‌ها در بتن
افزودنی‌های شیمیایی بتن به موادی گفته می‌شود که در حین اختلاط، پیش یا هنگام گیرش به بتن افزوده می‌شوند تا خواص بتن تازه یا سخت‌شده را بهبود دهند. این افزودنی‌ها شامل روان‌کننده‌ها، کندگیرکننده‌ها، زودگیرها، مواد حباب‌زا و افزودنی‌های معدنی پوزولانی مانند سرباره کوره بلند (BFS) و خاکستر بادی (FA) هستند.
رفتار بتن معمولی در برابر زمان
بتن معمولی که تنها بر پایه سیمان پرتلند (OPC) تولید می‌شود، در سنین اولیه مقاومت فشاری بالایی از خود نشان می‌دهد. با این حال، این مقاومت در بلندمدت ممکن است کاهش یابد یا به دلیل عدم واکنش‌های ثانویه، رشد قابل توجهی نداشته باشد. از این رو، استفاده از افزودنی‌های پوزولانی به‌عنوان راهکاری برای افزایش مقاومت درازمدت بتن پیشنهاد شده است.
یافته‌های علمی جدید: تأثیر افزودنی‌های پوزولانی بر مقاومت بتن
مطالعه‌ای علمی که در سال 2024 در مجله بین‌المللی سازه‌های بتنی و مصالح منتشر شده، رفتار بلندمدت بتن‌های حاوی BFS و FA را در شرایط محیطی واقعی مورد بررسی قرار داده است. در این مطالعه، نمونه‌های بتنی به مدت ۱۰ سال در معرض محیط دریایی قرار گرفتند و به‌صورت دوره‌ای آزمون مقاومت فشاری روی آن‌ها انجام شد.
افزایش مقاومت فشاری در بلندمدت
یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که بتن‌های حاوی ۳۰٪ BFS و ۱۵٪ FA در سن ۲۸ روزه دارای مقاومت کمتری نسبت به بتن مرجع بودند. اما در سن ۱۰ ساله، مقاومت فشاری آن‌ها بیش از ۲۵ مگاپاسکال نسبت به حالت اولیه افزایش یافت. این بدان معناست که استفاده از این افزودنی‌ها می‌تواند در پروژه‌های عمرانی بلندمدت، مزیت قابل توجهی ایجاد کند.
نرخ رشد مقاومت
نرخ افزایش مقاومت در نمونه‌های پوزولانی از ۲۸ روز تا ۱ سال حدود ۱۲٪ گزارش شده و این عدد از ۱ سال تا ۱۰ سال به بیش از ۵۰٪ رسید. در مقابل، بتن معمولی افزایش مقاومت اولیه سریع‌تری داشت، اما در بلندمدت نرخ رشد آن بسیار کمتر بود. این موضوع نشان می‌دهد که افزودنی‌های شیمیایی پوزولانی تأثیر بلندمدت‌تری دارند.
نقش افزودنی در دوام بتن
علاوه بر مقاومت، دوام بتن در برابر حمله یون‌های کلر، سولفات‌ها و دیگر عوامل مهاجم نیز با حضور BFS و FA افزایش می‌یابد. این افزودنی‌ها با کاهش تخلخل و افزایش تراکم بتن، نفوذپذیری بتن را کاهش داده و طول عمر سازه را افزایش می‌دهند.
نتیجه‌گیری نهایی
در پایان می‌توان گفت که استفاده از افزودنی‌های شیمیایی پوزولانی مانند BFS و FA، گرچه ممکن است در سنین اولیه مقاومت کمتری به همراه داشته باشد، اما در بلندمدت باعث افزایش چشمگیر مقاومت و دوام بتن خواهد شد. در نتیجه، برای پروژه‌هایی که دوام، مقاومت بلندمدت بتن و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در اولویت قرار دارند، به‌کارگیری این افزودنی‌ها بسیار منطقی و سودمند است.
بدون دیدگاه