المضافات هي مواد تضاف إلى المزجة الخرسانية عند الرغبة في تعديل خاصية أو أكثر من خواص الخرسانة الطرية أو المتصلبة , يشمل تعديل الخواص واحد أو أكثر مما يلي :
- تحسين قابلية تشغيل .(workability) الخرسانة الطرية .
- انقاص كمية الماء الممكن استعمالها في المزجة .
- تحسين مقاومة الخرسانة التأثير الانجماد والعوامل الجوية أي زيادة دوامها
- تعجيل التناسك . و / أو التصلب
- إبطاء التماسك و / أو التصلب.
- احداث تفاعل بوزولاني مع النورة الناتجة من تفاعل السمنت .
- إكساب الخرسانة مقاومة اضافية لنفاذية الماء والامتصاص .
- زيادة مقاومة سطح الخرسانة التأثير الحك : (wear resistance)
- مقاومة انكماش التجفيف او جغل الخرسانة تعددية .
- تلوين الخرسانة
- ایقاف او انقاص تفاعلات كيمياوية ضارة .
- تقليل نزف الماء في الخرسانة الطرية .
- تقليل حرارة التفاعل أو إبطاء انطلاقها .
- ربط الخرسانة المتصلبة بخرسانة حديثة الصب .
يمكن حصر غالبية المضافات المستعملة بالأنواع التالية :
- مضافات معجلة . (accelerators)
- مضافات مبطئة . (retarders)
- مضافات مانعة أو منفرة للرطوبة . (water -proofers)
- الخضاب اللون
- مضافات محسنة لقابلية التشغيل .(workability admixtures)
- مضافات مفقعة للهواء . (air – entraining admixtures)
- المواد البوزولانية .
- مضافات ربط الخرسانة . (bonding admixtures)
- مضافات اخرى .
مضافات معجلة
تستعمل لتقليل زمن التماسك وكذلك لاكساب الخرسانة تحملا مبكرة عالية إلا أنها قد لا تزيد من تحملها الاقصی , ان هذه المواد
تؤدي إلى زيادة في سرعة اطلاق حرارة التفاعل .
يمكن استعمال مواد كثيرة كمعجلات منها التريثانولامين (triethanolamine) ، وبعض الكربونات القابلة للذوبان ، وبعض انواع السيليکات کسیلیکات الصوديوم ( ماء الزجاج ) والفلوسیلیکات (fluosilicate) وكذلك كلوريد الكالسيوم (CaCl2) الذي يعتبر أكثر المعجلات شيوعا حيث يستعمل بنسبة 7% من وزن السمنت وأقل من ذلك عندما تكون درجة الحرارة أكثر من ۲۰ مئوية .
بوجود الرطوبة وقلة غطاء التسليح يزداد احتمال تآكل فولاذ التسليح لذا يحذر من استعماله في الخرسانة السابقة الإجهاد , ان استعمال المعجلات عند صب الخرسانة في الأجواء الحارة يستوجب الحذر من تأثير حرارة التفاعل والتشققات التي يمكن أن تحدث لاحقا .
يمكن الاستعاضة عن المعجلات في أغلب الحالات باستعمال اسمنت بورتلاند سريع التصلد أو الفائق التصلد.
مضافات مبطئة
تستعمل لزيادة وقت التماسك لغرض إعطاء وقت أطول لمزج الخرسانة أو المادة الرابطة وكذلك لتقليل سرعة تصلد الخرسانة وتقليل سرعة انبعاث الحرارة عند صب الخرسانة بكميات كبيرة وفي المناطق الحارة أو لأسباب اخرى .
أن المبطئات تساعد بصورة عامة على إنقاص كمية ماء المزجة بنسبة تصل إلى 10 % في بعض الحالات الأمر الذي يساعد في زيادة تحمل الخرسانة بسبب ذلك .
تكون المواد المبطئة متعددة عضوية وغير عضوية مثل السكر ويستعمل بنسبة لا تزيد على 1% من وزن السمنت وملح sodium hexametaphosphate وكلوريدات الأمونيوم والحديدوز والحديديك. بورات الكالسيوم، تارترات الكالسيوم والبيكربونات القلوية وبعض الأحماض العضوية الأخرى وأملاحها. .
إن استعمال المبطئات قد يؤدي إلى هبوط في تحمل الخرسانة مما يستوجب الحذر عند استعمالها .
مضافات مانعة الرطوبة
تقسم المواد المانعة للرطوبة إلى مواد متفاعلة ومالئة للمسامات مثل سیلیکات الصوديوم وغيرها من السيليكات القلوية وكذلك كبريتات الألمنيوم والخارصين وكلوريدات الكالسيوم والألمنيوم ولجميع هذه المواد مفعول معجل ايضا ومواد غير متفاعلة ومالئة للفجوات مثل المساحيق الناعمة جدا مثل التالك والطباشير.
لهذه المواد مفعول مساعد لقابلية التشغيل وتعطي خرسانة اكثف ، ومواد منفرة للماء متفاعلة مثل صابونات الصوديوم والبوتاسيوم وقد يضاف لها النورة , السيليكات القلوية وغيرها، ومواد منفرة للماء فاعلة كيميائيا وتشمل صابونات الكالسيوم ، الزيوت النباتية ، الراتنج، الشحوم، والقيرمان , بعض هذه المواد تعمل كمواد. مالئة للمسامات في عين الوقت .
الخضاب الملون
تستعمل لإعطاء الخرسانة أو المواد الرابطة الإسمنتية لونا خاصا , يتكون الخضاب من أكاسيد معدنية في الغالب ويشترط أن تكون مادة الخضاب ذات لون دائم وثابت ولا تتأثر بالنورة الناتجة من تفاعل الاسمنت وليس لها تفاعلات سلبية مع مادة الاسمنت .
يمكن إعطاء الألوان التالية باستعمال المواد المبينة :
- اللون البني ويمكن الحصول عليه باستعمال مادة الأمبر (umber) الطبيعي او الحروق وينتج اللون البني ايضا من اكاسيد وهيدروكسيد الحديدوز واکاسید المنغنيز .
- اللون الأسود ويمكن الحصول عليه باستعمال ، أسود الكربون وهو انقى الالوان ويمكن الحصول على اسود اقل نقاوة باستعمال اوكسيد الحديدوز المغناطيسي واسود المنغنيز .
- اللون الأحمر ويمكن الحصول عليه باستعمال اوكسيد الحديد الطبيعي أو الاصطناعي.
- اللون الأخضر ويمكن الحصول عليه باستعمال اوکسيد أو هیدروکسید الكروم .
- اللون الأزرق ويمكن الحصول عليه باستعمال منغنات الباريوم وكذلك صبغة الالترامارین (ultramarine) , لا تعتبر الألوان الزرقاء من الألوان الثابتة .
- اللون الأصفر ويمكن الحصول عليه باستعمال الأوكر الأصفر الطبيعي أو الاصطناعي حيث يكون هيدروكسيد الحديد هو مصدر اللون.
مضافات محسنة لقابلية التشغيل
تستعمل لتحسين قابلية تشغيل ووضع الخرسانة بهدف اعطاء خرسانة متجانسة وكثيفة وبأقل كمية ممكنة من الماء ,أن المقصود هنا هو أن بعض المضافات الأخرى قد تؤدي نفس الغرض اضافة إلى عملها الأساسي إلا ان تلك المواد التي تستعمل بصورة رئيسية لهذه الغاية وتشمل مواد مطحونة بصورة ناعمة جدا لا تقل عن نعومة السمنت حيث تعمل تلك المواد عند
المزج بصورة مشابهة لمعجون الأسمنت من حيث اعطاء ليونة في القوام تسهل المزج والنشر والوضع وزيادة في تماسك عجينة الخرسانة (cohesiveness) الأمر الذي يقلل انعزال المواد لذا فانها تفضل للاستعمال عندما يكون الركام سيىء التدريج أو بتدریج بفجوة .
تساعد هذه المواد على تقليل النزف (bleeding) ایضا , تستعمل هذه المواد بنسب محددة وعند زيادة كميتها فان المزجة الخرسانية تحتاج إلى كميات ماء إضافية تؤدي إلى هبوط في تحمل ودوام الخرسانة وكذلك يزداد بمقدار انكماش الخرسانة عند الجفاف.
من المواد المستعملة البيوميسایت (pumicite) والنورة المطفأة والتراب الدياتومي, البنتونایت والرماد (fly ash).
مضافات مفقعة للهواء
تستعمل لزيادة مقاومة الخرسانة لتأثير الانجماد، بصورة أساسية وكذلك تحسين قابلية تشغيل الخرسانة وتقليل النزف بصورة ثانوية , قد تستعمل بعض المضافات في إنتاج خرسانة خفيفة الوزن .
تعمل هذه المضافات على خصر فقاعات هوائية دقيقة جدا في الخرسانة الطرية وبعضها يعمل على توليد فقاعات غازية موزعة بتجانس في انحاء الخرسانة .
تستعمل مواد عضوية متعددة كعوامل مفقعة للهواء مثل الراتنج الطبيعي , الشحوم (tallows) والزيوت وبعض أنواع الصابونيات المكبرتة (sulphonated soaps) بينما يستعمل مسحوق الألمنيوم لتوليد غاز الهيدروجين وبیروکسید الهيدروجين لتحرير الاوكسجين في بعض انواع الخرسانة المهواة ويمكن استعمال مسحوق الزنك كمولد للغاز ايضا.
أن زيادة مقاومة الخرسانة للانجماد لا تحصل الا إذا كان محتواها من الفجوات الهوائية والغازية أكثر من 3% , أن زيادة محتوى الخرسانة من الفجوات يؤدي إلى تقليل كثافتها وتحملها .
المواد البوزولانية
قد تستعمل المواد البوزولانية كمضافات ايضا وفي هذه الحالة تتكون من مواد سيليكية التركيب بنسبة عالية وتكون طبيعية مثل
البيوميسایت ، التراب الدياتومي ، ال (opaline shale) . ال ( chert) وبعض انواع الاطيان الأخرى تحرق في الغالب بدرجة حرارة تتراوح بين (900 -1000) درجة مئوية وتطحن بنعومة فائقة أو تكون نواتج صناعية عرضية مثل الرماد وخبث الفرن العالي وهذه تطحن ايضا.
أن كون البوزولانا مواد تعطي تفاعلا اسمنتيا مع النورة الناتجة من تفاعل الاسمنت لنا فإن استعمالها يقلل من كمية السمنت المستعملة ومن خواصها ايضا زيادة مقاومة الخرسانة لتأثير المياه الملحية مثل ماء البحر وتحسين قابلية تشغيل الخرسانة وتقليل النزف والانعزال .
من الخواص غير المفضلة للبوزولانا بطئ تفاعلها وتقليل تحمل ودوام الخرسانة وازدياد الانكماش عند زيادة المادة المستعملة مضافات ربط الخرسانة وتستعمل لربط خرسانة حديثة بخرسانة قديمة عند التصليح أو تكملة عمل متروك وكذلك لزيادة التصاق الليخ والمونة بالخرسانة وفي صنع الأصباغ الاسمنتية.
يستعمل لذلك مستحلبات مائية لمواد عضوية متنوعة تطلى بها السطوح الخرسانية المتصلبة بعد تهيئتها وتنظيفها قبل وضع الخرسانة الجديثة، أو المادة الرابطة من المواد الشائعة الاستعمال.
أنواع المطاط الطبيعي والاصطناعي وانواع من البوليمرات و البوليمرات الاسهامية (copolymers) من البوليمرات المستعملة كلوريد البوليفينيل (.p.v.c) وخلات البوليفينيل (.p.v.a) والاكريليك, قد تستعمل مركبات ايبوكسي الراتنج المجورة وغيرها .
مضافات اخرى
قد تستعمل مضافات أخرى متعددة مثل مصلدات السطوح (surface hardeners) أو المضافات التمددية ( admixtures expanslie) او مضافات الانضاج (curing admixtures ).
ان لأي مادة مضافة تأثيرات مزدوجة في الغالب ايجابية على بعض الخواص وسلبية على خواص اخرى تبعا لتركيبها وكميتها المستعملة لذا يجب التأكد من صلاحية وكيفية استعمال تلك المواد مسبقا, من الواجب التقيد بتعليمات منتجي المضافات.
يمكنك متابعة المزيد من المقالات بهذا الخصوص من خلال البحث داخل الموقع او الضغط على الكلمة الدلالية الركام او الهندسة المدنية للحصول على مقالات متخصصة في هذا المجال.
اقرأ ايضا :