Beton Katkıları – Güçlendirmek İçin
Beton, sıkıştırma yükünü verimli şekilde taşıyabildiğinden sıkıştırma yüklerine karşı güçlüdür. Bununla birlikte, agregayı yerinde tutan çimento çatlayabildiğinden, yapının bozulmasına izin verdiği için gerilim zayıftır. Betonarme, gerilme yüklerini taşımak için çelik takviye çubukları, çelik elyaflar, aramid elyaflar, karbon elyaflar, cam elyaflar veya plastik elyaflar eklenebilmektedir.
Beton Katkıları – Çeşitli Avantajlar Kazandırmak İçin
Katkılar, düz beton karışımları ile elde edilemeyen, belirli özellikler kazandırmak için betona eklenen toz veya sıvılar biçimindeki malzemelerdir. Katkılar, “beton karışımı hazırlanırken yapılan” ilaveler olarak tanımlanır. En yaygın kullanılan katkı maddeleri geciktiriciler ve hızlandırıcılardır. Normal kullanımda, katkı dozajları çimento kütlesinin% 5’inden azdır ve harmanlama/karıştırma sırasında betona eklenir.
Betonun hidrasyonunu (sertleşmesini) hızlandırır. Kullanılan tipik malzemeler kalsiyum klorür, kalsiyum nitrat ve sodyum nitrattır. Bununla birlikte, klorürlerin kullanılması çelik takviyesinde korozyona neden olabilir ve bazı ülkelerde yasaklanmıştır, böylece klorür tuzundan daha az etkili olmalarına rağmen nitratlar tercih edilebilir. Hızlandırıcı katkı maddeleri özellikle soğuk havalarda betonun özelliklerini değiştirmek için faydalıdır.
Donma-çözülme döngüleri sırasında hasarı azaltarak dayanıklılığı artıran betona küçük hava kabarcıkları ekler ve sürükler. Bununla birlikte, sürüklenen hava mukavemete sahip dengesizlik gerektirir, çünkü havanın her % 1’i sıkıştırma mukavemetini %5 azaltabilir. Karıştırma işlemi sonucunda betonda çok fazla hava sıkışırsa hava kabarcığını topaklanmaya, ıslak betonun yüzeyine yükselmeye ve sonra dağılmaya teşvik edilmelidir.
Eski ve yeni beton (tipik olarak polimer tipi) arasında geniş sıcaklık toleransı ve korozyon direncine sahip bağ oluşturmak için kullanılır.
Çelik ve çelik çubukların betondaki korozyonunu en aza indirmek için kullanılır.
Tipik olarak betonun geçirgenliğini azaltmak için harmanlanması sırasında ilave edilir. Reaksiyon, suya ve hidratlanmamış çimento partiküllerine maruz kaldığında, su ve su kaynaklı kontaminasyon yollarını bloke etmek için betondaki kılcal gözenekleri ve mikro çatlakları dolduran çözünmez iğne şekilli kristaller oluşturmak için gerçekleşir. Sürekli su geçirmez koruma sağlamak için, suya sürekli maruz kalma, sürekli olarak kristalleşmeyi başlatacağından, kristalli katkılı beton kendiliğinden kapanmayı gerçekleştirebilir.
Estetik görünüm için betonun rengini değiştirmede kullanılabilir.
Betonun işlenebilirliğini arttırır, böylece daha az konsolidasyon çabasıyla daha kolay yerleştirilmesini sağlar. Tipik bir plastikleştirici lignosülfonattır. Plastikleştiriciler, işlenebilirliği korurken betonun su içeriğini azaltmak için kullanılabilir ve bu kullanım nedeniyle bazen su azaltıcılar olarak adlandırılır. Betonun, mukavemet ve dayanıklılık özelliklerini geliştirir.
Yüksek seviyeli su azaltıcıları olarak da bilinir), daha az zararlı etkileri olan ve geleneksel plastikleştiricilerde pratik olandan daha fazla işlenebilirliği arttırmak için kullanılabilen plastikleştirici sınıfıdır. Süper plastikleştiriciler basınç dayanımını arttırmak için kullanılır. Betonun işlenebilirliğini arttırır ve su içeriği ihtiyacını % 15-30 azaltır. Süper akışkanlaştırıcılar geciktirici etkilere yol açar.
Pompalanabilirliği artırır, macunu kalınlaştırır, ayırma ve akmayı azaltır.
betonun hidrasyonunu yavaşlatır ve dökmenin tamamlanmasından önce ayarın istenmediği büyük veya zor dökümlerde kullanılır. Tipik poliol geciktiriciler şeker, sükroz, sodyum glukonat, glikoz, sitrik asit ve tartarik asittir.
Puzolanik veya gizli hidrolik özelliklere sahip inorganik malzemeler, bu çok ince taneli malzemeler, betonun (mineral katkılar), veya portland çimentosunun (harmanlanmış çimentolar) yerini almak için beton karışımına eklenir. Kireçtaşı, uçucu kül, yüksek fırın cürufu ve puzolanik özelliklere sahip diğer faydalı malzemeleri karışıma dahil eden ürünler test edilmekte ve kullanılmaktadır. Bu gelişme, çimento üretiminin küresel sera gazı emisyonlarının en büyük üreticilerinden (yaklaşık %5 ila %10) biri olmasından ve maliyetlerin düşürülmesinden, beton özelliklerinin iyileştirilmesinden ve atıkların geri dönüştürülmesinden kaynaklanmaktadır.
Kömür yakıtlı elektrik üretim tesislerinin yan ürünü olan, portland çimentosunu kısmen değiştirmek için kullanılır (kütle olarak %60’a kadar). Uçucu külün özellikleri, yakılan kömürün türüne bağlıdır. Genel olarak, silisli uçucu kül puzolanikken kireçli uçucu kül gizli hidrolik özelliklere sahiptir.
Öğütülmüş yüksek fırın cürufu (GGBFS veya GGBS): Portland çimentosunu kısmen değiştirmek için (kütle olarak %80’e kadar) çelik üretiminin yan ürünü kullanılır. Gizli hidrolik özelliklere sahiptir.
Silikon ve ferrosilikon alaşımlarının üretiminin yan ürünüdür. Silis dumanı uçucu küle benzer, ancak partikül boyutu 100 kat daha küçüktür. Bu, daha yüksek bir yüzey/hacim oranı ve çok daha hızlı puzolanik reaksiyon ile sonuçlanır. Silis dumanı, betonun mukavemetini ve dayanıklılığını arttırmak için kullanılır, ancak genellikle işlenebilirlik için süperplastikleştiricilerin kullanılmasını gerektirir.
Metakaolin, silis dumanı ile yapılan betona benzer şekilde dayanıklı beton üretir. Silika dumanı genellikle koyu gri veya siyah renkte olmasına rağmen, yüksek reaktiviteli metakaolin genellikle parlak beyaz renktedir, bu da görünüşün önemli olduğu mimari beton için tercih edilen seçimdir. Prekast dış cephe kaplamalarında da metakaolin kullanılabilmektedir.
Basınç dayanımını arttırmak ve daha yüksek bir Young modülü elde etmek ve ayrıca betonun gerinim izleme, hasar değerlendirmesi ve kendi kendine sağlık izleme için gerekli elektrik özelliklerini geliştirmek için betona eklenebilir. Karbon fiber, mekanik ve elektriksel özellikler (örneğin, daha yüksek mukavemet) ve yüksek gerilme mukavemeti ve yüksek iletkenlik nedeniyle kendini izleme davranışı açısından birçok avantaja sahiptir.
Buz çözme amacıyla betonu elektriksel olarak iletken hale getirmek için karbon ürünleri eklenmiştir.