إضافة الأسمنت لزيادة القوة والمتانة (CEMENT Additive for Strength)

يمكن استخدام كلوريد الكالسيوم (Calcium Chloride) لتسريع تطور المقاومة في الخرسانة الكتلية خلال فصل الشتاء.

 

الملدنات - إضافات تقليل الماء (Plasticizers - Water-reducing admixture)  : ( الإضافات الشائعة الاستخدام هي اللجنو سلفونات وأملاح حمض الهيدروكربوليك (hydrocarbolic acid salts). )
لتحقيق مقاومة أعلى عن طريق تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت مع الحفاظ على نفس قابلية التشغيل مقارنة بالخلطة الخالية من الإضافات.
تقليل الماء بنسبة تزيد عن 5% ولكن تقل عن 12%

تعتمد الملدنات عادةً على اللجنو سلفونات (Lignosulphonate)، وهو بوليمر طبيعي مشتق من معالجة الأخشاب في صناعة الورق.

تعمل اللجنو سلفونات كمادة مزلقة في الخرسانة؛ حيث تعمل كعوامل نشطة سطحياً تغير القوى الفيزيائية والكيميائية عند السطح البيني. ويتم امتزازها على جزيئات الأسمنت، مما يمنحها شحنة سالبة تؤدي إلى التنافر بين الجزيئات. تنشأ قوى كهروستاتيكية تسبب التفتت ويصبح الماء الحر متاحاً لقابلية التشغيل، وبالتالي تعمل على تزييت الخلطة مما يقلل الاحتكاك ويزيد من قابلية التشغيل.

تعمل اللجنو سلفونات كمؤخر للشك من خلال تكوين طبقة رقيقة فوق جزيئات الأسمنت لحمايتها من الإماهة وزيادة زمن الشك. تمنح معظم الملدنات العادية بعض التأخير، من 30 إلى 90 دقيقة

 

الملدنات الفائقة (Super Plasticizers) :
زيادة السيولة، التدفق، التسوية الذاتية، خرسانة ذاتية الدمك، التغلغل والدمك حول حديد التسليح الكثيف، تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت (W/C).
تؤدي أيضاً إلى
مقاومة مبكرة عالية جداً، >200% خلال 24 ساعة أو قبل ذلك
مقاومة عالية جداً في الأعمار المتقدمة، >100 ميجا باسكال (MPa) أو 15000 رطل لكل بوصة مربعة (psi).
تقليل الانكماش، خاصة إذا تم دمجه مع تقليل محتوى الأسمنت.
تحسين المتانة عن طريق إزالة الماء لتقليل النفاذية والانتشار.

تعمل الملدنات الفائقة أيضاً كعامل مخفض للماء عالي المدى.

الملدنات الفائقة الأكثر شيوعاً -

 

مكثفات الميلامين فورمالدهيد المكلونة (Sulphonated Melamine Formaldehyde condensates - SMF)  :
1. عديم اللون - لا يترك بقعاً، وهو أكثر الملدنات الفائقة شيوعاً عندما يكون المظهر النهائي مهماً، خاصة للأسمنت الأبيض. لذلك يُستخدم SMF حيث يكون المظهر مهماً.

2. يمنح SMF تقليلاً للماء بنسبة 16–25%+ في إضافات الأسمنت. 
3. مكثفات الميلامين فورمالدهيد المكلونة (SMF) فعالة جداً في درجات الحرارة المنخفضة لا سيما حيث تكون المقاومة المبكرة في غاية الأهمية. ومع ذلك، في درجات الحرارة المرتفعة، تفقد قابلية التشغيل بسرعة نسبية. 

مكثفات النفتالين فورمالدهيد المكلونة (Sulphonated Naphthalene formaldehyde condensates - SNF)

1. بني اللون

2. يمنح SNF تقليلاً للماء بنسبة 16–25%+.
3. يحسن SNF من التماسك.
4. يمتلك SNF تأثيراً مؤخراً للشك أكبر من SMF ولكنه لا يتجاوز عادةً 90 دقيقة. 5. يتميز SNF بأنه اقتصادي وفعال جداً من حيث التكلفة.

ملدنات بولي كربوكسيلات الإيثر الفائقة (Polycarboxylate ether superplasticizers - PCE)

1. سائل بوليمري عالي الوزن الجزيئي، المظهر: سائل بني مصفر. قيمة pH: 6.5-7.5

2. يمنح PCE تقليلاً للماء بنسبة 20–35%+.
3. يعد PCE مكلفاً نسبياً لكل لتر ولكنه قوي جداً وفعال لذلك تُستخدم عادةً جرعة أقل (أو محلول أكثر تخفيفاً).

4. لماذا يعتبر PCE أفضل : لا يخفض PCE التوتر السطحي للماء، ونتيجة لذلك يتم تقليل الآثار الجانبية غير المرغوب فيها المحتملة.

 

المؤخرات (Retarders): مفيدة للخرسانة التي يجب نقلها إلى مسافات طويلة، ومفيدة في صب الخرسانة في درجات الحرارة المرتفعة.

 

1. تهدف مادة التأخير إلى تأخير أو تمديد زمن شك عجينة الأسمنت في الخرسانة.
بعد إضافة الماء، يبدأ الأسمنت في الإماهة عادةً خلال 2–3 ساعات. وتُسمى هذه الفترة بـ فترة السكون (dormant period) عندما تكون الخرسانة لدنة ويمكن صبها. في نهاية فترة السكون، يزداد معدل الإماهة ويتكون الكثير من هيدرات سيليكات الكالسيوم وهيدروكسيد الكالسيوم بسرعة نسبية. إذا تمت إضافة مادة التأخير في الخلطة، فإن إضافات تأخير الشك تؤخر نهاية فترة السكون وبدء الشك والتصلب.

2. يساعد استخدام مادة التأخير على السماح بالدمك الاهتزازي اللاحق للخرسانة لمنع تشكل فواصل الصب الباردة بين طبقات الخرسانة المصبوبة بوجود فارق زمني كبير بينها. وتمنح مادة التأخير احتفاظاً بقابلية التشغيل لفترة طويلة من الزمن.

3. آلية عمل مادة التأخير : يتم امتصاص جزيئات الأنيونات على سطح جزيئات الأسمنت، مما يعيق التفاعلات اللاحقة بين الأسمنت والماء أي يؤخر الشك.

4. المؤخرات الشائعة والمعروفة هي لجنو سلفونات الكالسيوم ومشتقات الكربوهيدرات (السكر) المستخدمة بنسبة ضئيلة من وزن الأسمنت.