مقایسه استانداردهای معتبر افزودنی های بتن در ایران و جهان

مقایسه استانداردهای معتبر افزودنی های بتن در ایران و جهان

مقایسه استانداردهای معتبر در زمینه طبقه‌بندی، ویژگیها و الزامات افزودنی‌های بتن

با بررسی مقالات و تحقیقات انجام شده در زمینه افزودنی‌ها و ارجاعات این مقالات، مشخص است که قدیمی‌ترین و پرکاربردترین استاندارد‌های افزودنی‌های بتن BS 5075 ،ASTM C 494، ASTM C 1017 و ASTM C 260 هستند. استاندارد اروپایی جدیدی برای افزودنی‌ها با شماره EN 934-2 چاپ گردیده که جایگزین استانداردهای DIN در آلمان، AFNOR در فرانسه و BS 5075 در انگلستان گردیده است. این استاندارد اکنون به یکی از استانداردهای جامع و فنی در زمینه طبقه‌بندی و الزامات انواع افزودنی‌های مورد مصرف در بتن بدل گردیده است و هم‌اکنون بسیاری از تولید‌کنندگان، مواد افزودنی را بر پایه این استاندارد تولید می‌نمایند. در این فصل با تشریح جزئیات این استانداردها، نگرش فنی آنها روشن خواهد شد. استاندارد EN 934-2 همچنین به عنوان مرجع استاندارد ملی ایران برای افزودنی‌های مصرفی در بتن، ملات و دوغاب قرار گرفته است که با شماره 2930 ISIRI منتشر گردیده و در دسترس است.

تفاوتها در الزامات استانداردهای معتبر موجود برای انواع افزودنی‌ها اندک است و محصولات مناسب تجاری که دارای انطباق با استانداردهایEN 934 ، ASTM C 260 ، ASTM C 1017 وASTMC 494 و استاندارد ملی ایران به شماره 2930می‌باشند، کاملاً قابل استفاده‌اند.

در ادامه این فصل این استانداردها تشریح و با یکدیگر مقایسه می‌گردند.

3-2- استانداردهای ASTM در زمینه افزودنی‌های بتن

3-2-1- انواع افزودنی‌های شیمیایی بتن طبق استانداردASTM C494 و ویژگی‌های آنها

این استاندارد افزودنی‌های شیمیایی را که به مخلوط‌های بتن (با سیمان هیدرولیکی) برای یک یا تعدادی از اهداف مشخص شده در زیر اضافه می‌شوند، پوشش می‌دهد.

- نوع A: افزودنی‌های کاهنده آب

- نوع B: افزودنی‌های دیرگیرکننده

- نوع C: افزودنی‌های تسریع کننده گیرش

- نوع D: افزودنی‌های کاهنده آب و دیرگیر کننده

- نوع E: افزودنی‌های کاهنده آب و تسریع کننده گیرش

- نوع F: افزودنی‌های فوق کاهنده آب

- نوع G: افزودنی‌های فوق کاهنده آب و دیرگیر کننده

در این استاندارد تعاریف زیر برای توصیف این نوع از افزودنی‌ها بکار رفته است:

1-افزودنی‌های تسریع کننده: افزودنی است که گیرش و کسب مقاومت اولیه بتن را تسریع می‌کند.

2-افزودنی‌های دیرگیرکننده: افزودنی است که گیرش بتن را به تأخیر می‌اندازد.

3-افزودنی‌های کاهنده آب: افزودنی است که مقدار آب مورد نیاز برای یک روانی معین را کاهش می‌دهد (حداقل 5 درصد).

4-افزودنی‌های فوق‌کاهنده آب: افزودنی است که مقدار آب مورد نیاز برای یک روانی معین را 12% یا بیشتر کاهش می‌دهد.

5-افزودنی‌های کاهنده آب و تسریع کننده: افزودنی است که مقدار آب مورد نیاز برای یک روانی معین را کاهش می‌دهد (حداقل 5 درصد) و گیرش و کسب مقاومت اولیه بتن را تسریع می‌کند.

6-افزودنی‌های کاهنده آب و دیرگیرکننده: افزودنی است که مقدار آب مورد نیاز برای یک روانی معین را کاهش می‌دهد (حداقل 5 درصد) و گیرش بتن را به تأخیر می‌اندازد.

7-افزودنی‌های فوق‌کاهنده آب و دیرگیرکننده: افزودنی است که مقدار آب مورد نیاز برای یک روانی معین را 12% یا بیشتر کاهش می‌دهد وگیرش بتن را به تأخیر می‌اندازد.

این استاندارد سه سطح آزمایش را برای بررسی عملکرد و خصوصیات افزودنی‌ها مشخص کرده که در زیر به آنها اشاره شده است.

الف-سطح 1: آزمایشات پذیرش اولیه (مقدماتی): آزمایشات این سطح برای پذیرش اولیه و تطابق افزودنی با الزامات ارائه شده بکار می‌روند. در صورتیکه افزودنی الزامات این آزمایش‌ها را برآورده سازد، نمونه افزودنی مورد پذیرش اولیه است. آزمایشات مورد نیاز این سطح در جدول 1 ارائه گردیده است.

ب-سطح 2: این آزمایشات انطباق پیوسته افزودنی با الزامات مورد نیاز را مورد بررسی قرار می‌دهد. نتایج آزمایش‌های این سطح نیز باید مطابق الزامات فیزیکی ارائه شده در جدول 1 باشد. در این حالت الزامات عملکردی نیز باید مطابق جدول 2 بررسی گردد. نتایج آزمایش‌های سطح 1 (آزمایشات اولیه) به منظور مرجعی برای مقایسه در این سطح استفاده می‌گردند.

ج- سطح 3: جهت پذیرش و یکنواختی یک محموله و یا چند محموله هنگامی که خریدار درخواست می‌کند، آزمایش‌های این سطح باید انجام گیرد. در این حالت الزامات آزمایش‌های ارائه شده در جدول 2 باید تأیید گردد.

جدول 1- الزامات فیزیکی

	نوع A	نوعB	نوعC	نوعD	نوعE	نوعF	نوعG
حداکثر مقدار آب، درصد از نمونه شاهد	95	-	-	95	95	88	88
زمان­گیرش، انحراف (اختلاف) مجاز نسبت به مخلوط شاهد (بر حسب ساعت و دقیقه)
گیرش اولیه : حداقل نه بیشتر از :	- 1ساعت زودتر نه دیرتر­ از 5/1ساعت	1ساعت دیرتر 5/3ساعت دیرتر	1ساعت زودتر 5/3ساعت زودتر	1ساعت دیرتر 5/3ساعت دیرتر	1ساعت زودتر 5/3ساعت زودتر	- 1ساعت زودتر نه دیرتر از 5/1ساعت	1ساعت دیرتر 5/3ساعت دیرتر
گیرش نهایی: حداقل نه بیشتر از	- 1ساعت زودتر نه از 5/1ساعت دیرتر	- 3ساعت و نیم دیرتر	1ساعت زودتر -	- 3ساعت و نیم دیرتر	1ساعت زودتر -	- 1ساعت زودتر نه از 5/1ساعت دیرتر	- 3ساعت و نیم دیرتر
حداقل مقاومت فشاری، درصد نسبت به نمونه شاهد (ب)
1روزه	-	-	-	-	-	140	125
3 روزه	110	90	125	110	125	125	125
7 روزه	110	90	100	110	110	115	115
28 روزه	110	90	100	110	110	110	110
6ماهه	100	90	90	100	100	100	100
1ساله	100	90	90	100	100	100	100
حداقل مقاومت خمشی، درصد نسبت به نمونه شاهد (ب)
3 روزه 7 روزه 28 روزه	100 100 100	90 90 90	110 100 90	100 100 100	110 100 100	110 100 100	110 100 100
تغییر طول، حداکثر جمع‌شدگی (الزامات جایگزین) (پ)
درصد از نمونه (شاهد) افزایش بیش از نمونه شاهد، درصد حداقل ضریب دوام نسبی(ت)	135 010/0 80	135 010/0 80	135 010/0 80	135 010/0 80	135 010/0 80	135 010/0 80	135 010/0 80

الف-مقادیر جدول شامل مقادیر مجاز برای توزیع نرمال نتایج آزمایش است. بعنوان مثال هدف از 90% مقاومت فشاری برای یک افزودنی‌ نوع B، سطح عملکرد قابل مقایسه با بتن مرجع است.

ب-مقاومت فشاری و خمشی بتن ساخته شده با افزودنی در هر سن آزمایش نباید کمتر از 90% مقدار متناظر در هر سن قبلی آزمایش شده باشد. بعبارت بهتر مقاومت فشاری و خمشی بتن ساخته شده با افزودنی نباید در طی زمان کاهش یابند.

پ-در الزامات جایگزین درصد از نمونه کنترل (شاهد) وقتی بکار می رود که تغییر طول نمونه شاهد %030/0 یا بیشتر است. افزایش بیش از حد نمونه شاهد هنگامی بکار می‌رود که تغییر طول نمونه شاهد کمتر از %030/0 است.

ت- این الزامات فقط وقتی به کار می‌رود که افزودنی در بتن دارای حباب هوا (که در مناطق تحت یخ زدن و آب شدن بکار می رود) استفاده شود.

جدول 2- آزمايش‌های مورد نياز سطوح مختلف آزمايش

نام آزمایش سطح آزمایش	آنالیز مادون قرمز	مقدار باقیمانده با خشک کردن در آون1	وزن مخصوص2	مقدار آب بتن تازه	الزامات ارائه شده در جدول 1
سطح 1	ü	ü	ü	-	ü -
سطح 2	ü	ü	ü	ü	تنها مقاومت فشاری 3، 7 و 28 روزه و زمان گيرش
سطح 3	ü	ü	ü	-	-

1- برای افزودنی‌های غیرمایع تفاوت نمونه‌های این آزمایش با نمونه مرجع (نمونه اولیه) نباید بیشتر از 4٪ ± باشد. برای افزودنی‌های مایع مقادیر باقیمانده ناشی از خشک شدن نمونه‌ها باید در محدوده 12٪ ± مقدار میانی محدوده ارائه شده توسط تولیدکننده باشند. بعنوان مثال، برای یک افزودنی که با محدوده باقیمانده 27 تا 35% تولید می‌شود، تولید کننده محدوده قابل قبول 3/27 تا 7/34% را تأمین می‌کند که %12± از مقدار میانی را ارائه می دهد (مقدار میانی %31 است که 12٪ آن برابر 7/3 می‌باشد).

2-وزن مخصوص نمونه‌ها نباید از وزن مخصوص نمونه مرجع (نمونه اولیه)، بیشتر از 10٪ اختلاف بین وزن مخصوص نمونه اولیه و آب معرف در دمای یکسان اختلاف داشته باشد. اگر 10% اختلاف بین وزن مخصوص نمونه اولیه و آب کمتر از 01/0 باشد، مقدار 01/0 بعنوان حداکثر اختلاف مجاز بکار برده می شود. آب معرف مطابق مشخصات ASTM D1193 نوع III یا IV است.

این استاندارد جهت تعیین عملکرد افزودنی معین کرده است که در صورتی که عملکرد مواد افزودنی برای یک کار مشخص و با مصالح خاص مدنظر باشد، باید مواد افزودنی با همان شرایط و با همان نسبت‌های مخلوط و مصالح معین آزمایش گردند. در صورتی که عملکرد کلی افزودنی موردنظر است، باید طرح مخلوط آزمایشی و شاهد، مطابق دانه‌بندی و نسبت‌های مخلوط ارائه شده در این استاندارد باشد. در این حالت دانه‌بندی ریزدانه و درشت دانه مخلوط‌های شاهد و آزمایشی باید مطابق با جدول 3 و 4 باشد.

مقدار سیمان در طرح مخلوط آزمایشی و شاهد باید kg/m3 3 ± 307 در نظر گرفته شود و مقدار آب طوری تنظیم گردد تا اسلامپ 15± 90 میلی‌متر بدست آید.

جدول 3- دانه‌بندی ریزدانه مصرفی جهت ساخت بتن شاهد و آزمایشی

شماره الک	درصد وزنی عبوری
(mm75/4) (4 #) (mm18/1) (16 #) (μm300) (50 #) (μm150) (100 #)	100 75-65 20-12 5-2

جدول 4- دانه‌بندی شن مصرفی جهت ساخت بتن شاهد و آزمایشی

شماره الک	درصد وزنی عبوری
(mm5/37) (mm25) (mm5/12) (mm75/4) (mm36/2)	100 100-95 60-25 10-0 5-0

طبق این استاندارد، نمونه‌گیری که جهت آزمایش‌های کیفی و یکنواختی انجام می‌شود یا بصورت grab است یا بصورت نمونه‌های ترکیبی (composite). نمونه grab نمونه‌ای منحصر است که از یک نقطه گزینه شود و نمونه ترکیبی نمونه‌ای است که از ترکیب 3 یا بیشتر نمونه grab بدست می‌آید.

نمونه‌هایی که به‌منظور آزمایش‌های کیفی گرفته می‌شوند، باید نمونه ترکیبی از نمونه‌های grab باشند که از مکان‌های مناسب و با تعداد کافی جهت اطمینان از اینکه این نمونه ترکیبی، نماینده این محموله است گرفته شده باشد.

هنگامی که آزمایش‌های یکنواختی یک محموله یا بین چند محموله توسط خریدار درخواست می‌گردد، برای بررسی یکنواختی یک محموله باید نمونه grab مورد استفاده قرار گیرد و برای بررسی یکنواختی بین چند محموله باید از نمونه‌های ترکیبی استفاده شود.

برای افزودنی‌های مایع به ازاء هر محموله تولیدی یک نمونه grab به حجم حداقل 5/0 لیتر گرفته می‌شود و حداقل 3 نمونه grab لازم است. نمونه ترکیبی از مخلوط کردن نمونه‌های grab گرفته شده بدست می‌آید و باید حداقل 4 لیتر باشد.

برای افزودنی‌های غیرمایع به ازاء هر 2000 کیلوگرم یک نمونه grab به وزن حداقل 1 کیلوگرم برداشت می‌شود و حداقل 4 نمونه grab باید گرفته شود. نمونه ترکیبی نیز از مخلوط کردن نمونه‌های grab بدست می‌آید و باید حداقل 5/2 کیلوگرم باشد.

3-2-2- افزودنی‌های شیمیایی بتن طبق استاندارد ASTM C 1017 برای استفاده در ساخت بتن‌های روان (Flowing Concrete)

این استاندارد دو نوع از افزودنی‌های شیمیایی که به منظور ساخت بتن‌های روان بکار می‌روند را پوشش می‌دهد. این دو نوع افزودنی عبارتند از:

الف) نوع I: روان‌کننده ب) نوع II: روان‌کننده دیرگیرکننده

بتن‌های روان طبق تعریف این استاندارد به بتن‌هایی اطلاق می‌شود که اسلامپ آنها بیشتر از 190 میلی‌متر باشد.

این استاندارد نیز مشابه استاندارد ASTM C 494، 3 سطح آزمایش را برای 3 هدف خاص تعریف می‌کند.

الف- سطح 1) جهت مراحل اولیه پذیرش ماده افزودنی، تطابق آن با الزامات فیزیکی شرح داده شده در جدول 5

انجام می‌گیرد.

جدول 5- الزامات فیزیکی

	نوع 1 روان‌کننده	نوع 2 روان‌کننده دیرگیرکننده
زمان گیرش و انحراف مجاز با نمونه شاهد (بر حسب ساعت) اولیه: حداقل و نه بیشتر از نهایی: حداقل و نه بیشتر از	نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت	حداقل 1 ساعت بعد و نه بیشتر از 5/3 ساعت بعد نه بیشتر از 5/3 ساعت بعد
حداقل افزایش در اسلامپ (میلی متر)	90	90
حداقل مقاومت فشاری (درصد نسبت به نمونه شاهد) 3 روز 7 روز 28 روز 6 ماه 1 سال	90 90 90 90 90	90 90 90 90 90
حداقل مقاومت خمشی (درصد نسبت به نمونه شاهد) 3 روز 7 روز 28 روز	90 90 90	90 90 90
حداقل جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن در 14 روز (درصد نسبت به نمونه مرجع) افزایش نسبت به نمونه مرجع، درصد حداقل ضریب دوام نسبی	135 01/0 80	135 01/0 80

ب- سطح 2) آزمایش‌های محدود مجدد که ممکن است توسط خریدار در فواصل مختلف درخواست شود. این آزمایش‌‌های محدود مجدد شامل خواص فیزیکی و عملکرد افزودنی‌ است. آزمایش‌های مجدد خواص فیزیکی، شامل یکنواختی آنالیز IR، باقیمانده خشک و وزن مخصوص می‌باشد. آزمایش‌های محدود مجدد مربوط به خواص عملکرد شامل مقدار آب بتن تازه، زمان گیرش و مقاومت فشاری 3، 7 و 28 روزه می‌باشد. در زمانی که خریدار درخواست سطح 2 آزمایش‌ها را می‌کند باید بصورت کتبی مقدار مصرف را برای استفاده در هر کار مشخص با شرایط مربوطه جهت انجام آزمایش مطابق با این استاندارد ارائه دهد.

پ- سطح 3) جهت پذیرش و یکنواختی یک محموله و یا چند محموله هنگامی که خریدار درخواست می‌کند باید بر اساس الزامات زیر عمل گردد.

- آنالیز IR، طیف جذب یک نمونه اولیه و نمونه آزمایش بعد از آن باید الزاماً شبیه هم باشد.

- باقیمانده ناشی از خشک شدن در آون برای افزودنی‌های مایع برای یک نمونه اولیه و نمونه‌های بعدی آن نباید بیشتر از 5 درصد با مقدار نمونه اولیه تفاوت کند.

- باقیمانده ناشی از خشک شدن در آون برای افزودنی‌های غیرمایع برای نمونه اولیه و نمونه‌های بعدی آن نباید بیشتر از 4 درصد با نمونه اولیه تفاوت داشته باشد.

- وزن مخصوص نمونه‌های متوالی نباید با وزن مخصوص نمونه اولیه بیشتر از 10 درصد تفاوت کند.

این استاندارد مانند استاندارد ASTM C 494، برای مقادیر کلر هیچگونه محدودیتی ذکر نکرده است. تنها اشاره کرده است که در صورتی که این افزودنی دارای مقدار زیاد کلرید است، هیچ‌گونه تضمینی توسط این استاندارد جهت استفاده از آن در بتن‌های پیش تنیده ارائه نمی‌شود. تنها ذکر کرده است که تولید کننده باید در اینصورت مقدار کلرید موجود در افزودنی را اعلام نماید.

همچنین در مورد مقدار قلیایی نیز محدودیتی ذکر نکرده است و اشاره کرده که در صورتی که افزودنی دارای مقدار زیاد قلیایی باشد و از سنگدانه‌های فعال واکنش‌زا با قلیایی در بتن استفاده شود، این استاندارد تضمینی را ارائه نمی‌کند.

این استاندارد نیز در مورد ساخت مخلوط‌های شاهد و آزمایشی مشابه با استاندارد ASTM C 494 می‌باشد و دانه‌بندی ریزدانه و درشت دانه مطابق جداول 3 و4 است. فقط مقدار سیمان در ساخت مخلوط‌های شاهد و آزمایشی kg/m3 3 ± 335 درنظر گرفته شده است.

همچنین برای افزودنی‌های مایع به ازاء هر 9500 لیتر یک نمونه grab به حجم حداقل 1 لیتر گرفته می‌شود و برای افزودنی‌های غیرمایع به ازاء هر 1800 کیلوگرم یک نمونه grab به وزن حداقل 1 کیلوگرم برداشت می‌شود. نمونه ترکیبی برای افزودنی‌های غیرمایع نیز که از مخلوط کردن نمونه‌های grab بدست می‌آید، باید حداقل 3/2 کیلوگرم باشد.

3-2-3- افزودنی‌های هواساز بتن طبق ASTM C260

این استاندارد موادی را که برای استفاده به عنوان افزودنی‌های هواساز به مخلوط‌های بتنی درکارگاه اضافه می‌شوند، پوشش می‌دهد.

در این استاندارد نیز مشابه استانداردهای ASTM C 494 و ASTM C 1017 آزمایش های کنترل کیفی در سطوح انطباق اولیه و انطباق یکنواختی بررسی می‌شود.

عملکرد افزودنی‌های هواساز جهت انطباق اولیه باید مطابق الزامات ارائه شده در جدول 6 بررسی ‌شوند.

جدول 6- الزامات فیزیکی افزودنی‌های هواساز(الف)

زمان گیرش، اختلاف مجاز با نمونه شاهد (ساعت و دقیقه) - گیرش اولیه - گیرش نهایی	نه 1:15 زودتر از نمونه شاهد و نه 1:15 دیرتر از آن نه 1:15 زودتر از نمونه شاهد و نه 1:15 دیرتر از آن
مقاومت فشاری،‌حداقل، درصد از نمونه شاهد - 3 روزه - 7 روزه - 28 روزه	90 90 90
مقاومت خمشی، حداقل، درصد از کنترل (ب) - 3 روزه - 7 روزه - 28 روزه	90 90 90
تغییر طول،‌جمع‌شدگی حداکثر (الزامات جایگزین) (ب) و (پ) - درصد از نمونه شاهد - افزایش بیشتر از نمونه شاهد، درصد (ت) - ضریب دوام نسبی، ‌حداقل - آب انداختگی آب خالص مخلوط، حداکثر درصد بیشتر از نمونه شاهد (ث)	120 006/0 80 2

الف- مقادیر جدول شامل مقادیر مجاز برای توزیع نرمال در نتایج آزمایش است. هدف از 90 درصد مقاومت فشاری برای افزودنی‌های هواساز، سطح عملکرد قابل مقایسه با بتن مرجع است.

ب- فقط هنگامی که بوسیله خریدار لازم دانسته شود،‌کاربرد دارد.

پ- الزامات جایگزین مربوط به درصد از نمونه شاهد، هنگامی بکار می‌رود که تغییر طول نمونه شاهد 03/0٪ یا بیشتر است و افزایش بیش از نمونه شاهد هنگامی بکار می‌رود که تغییر طول نمونه شاهد کمتر از 03/0٪ است.

ت- هنگامی که جمع‌شدگی بتن شاهد کمتر از 03/0٪ است، کاربرد دارد.

ث- آب‌انداختگی بعنوان درصدی از آب خالص مخلوط در هر بتن محاسبه می‌شود. آب خالص مخلوط، آب اضافه بر مقدار جذب شده بوسیله سنگدانه‌ها است. بعنوان مثال، یک مخلوط بتنی آزمون که دارای 65/4 کیلوگرم آب خالص است و آب انداختگی 29/0 کیلوگرم ایجاد می‌کند، 24/6 درصد آب انداختگی نسبت به آب خالص (بصورت جرمی) دارد. اگر یک مخلوط شاهد با 05/7 درصد آب انداختگی تولید شد، تغییر در آب انداختگی بین مخلوط بتنی آزمون و شاهد 81/0- درصد خواهد بود.

همچنین یکنواختی افزودنی‌های هواساز باید مطابق الزامات زیر بررسی ‌شوند.

· تولیدکننده باید یک محدوده قابل قبول pH را که از 2 تجاوز نکند، ارائه دهد. pH نمونه‌هایی که آزمایش می‌شوند، باید در این محدوده باشند.

· مقدار هوا (به درصد) در ملات‌های آماده شده بر اساس استاندارد ASTM C 185، نباید بیشتر از 2 درصد با نمونه قابل قبول تفاوت داشته باشد.

· تولید کننده باید محدوده‌های قابل قبولی را برای مقدار باقیمانده ارائه دهد، بصورتیکه حد بالا و پایینی محدوده، از 12٪ ± نقطه میانی محدوده تجاوز نکند. مقدار باقیمانده نمونه‌های آزمایش شده باید در این محدوده‌ها قرار گیرد.

در این استاندارد عملکرد نمونه افزودنی باید با افزودنی مرجع neutralized Vinsol resin مقایسه گردد. طرح مخلوط شاهد باید دارای ریزدانه مطابق استاندارد ASTM C 33 باشد و درشت دانه مطابق دانه بندی مشابه با جدول 4 باشد. مقدار سیمان نیز kg/m3 3 ±307 درنظر گرفته شده است و مقدار آب هم مشابه استاندارد های قبلی ASTM برای رسیدن به اسلامپ 15 ±90 میلیمتر تنظیم می گردد.

در این استاندارد تعریف نمونه برداری و تعداد آنها نیز مشابه استاندارد ASTM C 1017 جهت انجام آزمایش‌های کیفی و تعیین یکنواختی می باشد.

3-3- انواع افزودنی‌های بتن طبق استاندارد EN 934-2 و 2930 ملی ایران[1]

استانداردEN 934-2 و 2930 ملی ایران، افزودنی‌های بتن را بصورت زیر تقسیم‌بندی نموده‌اند:

- روان‌کننده‌ها/ کاهنده‌های آب

- فوق‌روان‌کننده‌ها/ فوق کاهنده‌های آب

- نگهدارنده‌های آب (جهت کنترل آب انداختگی)

- کاهنده‌های جذب آب (ضدآب‌کننده‌ها)

- حباب هواسازها

- تسریع‌کننده‌های سخت‌شدگی

- دیرگیرکننده‌ها

- روان‌کننده‌ها/ کاهنده‌های آب دیرگیرکننده

- فوق‌روان‌کننده‌ها/ فوق‌کاهنده‌های آب دیرگیرکننده

- روان‌کننده‌ها/ کاهنده‌های آب تسریع‌کننده گیرش

3-3-1-الزامات افزودنی‌های بتن طبق EN 934-2 و 2930 ایران

عملکرد افزودنی‌های بتن در استاندارد EN 934-2 و 2930 ملی ایران براساس نیازها و الزامات اولیه مربوط به عملکرد اصلی آن، برای افزودنی‌های تک‌ کاره (تک منظوره) و همچنین نیازها و الزامات اولیه و ثانویه برای افزودنی‌های چندمنظوره کنترل می‌شوند. بعلاوه الزامات عملکردی کلی نیز در رابطه با کلیه افزودنی‌ها کنترل می‌شود که عبارتند از اثرات بر روی زمان گیرش، اثرات بر روی مقاومت فشاری، اثر بر روی مقدار هوای بتن تازه، مقدار کلرید محلول در آب، مقدار قلیایی معادلو ....

الزامات کلی افزودنی‌ها در جدول 7 ارائه شده است. همچنین در جدول‌های 8 تا 20 الزامات اصلی برای انواع افزودنی‌ها طبق این استاندارد ارائه شده است. عملکرد اصلی افزودنی‌ها براساس مشخصات یک بتن شاهد سنجیده می‌شود. یک مخلوط آزمایش (دارای افزودنی) با یک مخلوط شاهد (بدون افزودنی) مورد مقایسه قرار می‌گیرد. روش آزمون طبق استانداردهای سری EN 480 انجام می‌گیرد.

جدول 7- ویژگی های عمومی

الزامات	روش آزمون	خواص
در هنگام استفاده بايد يكنواخت باشد. ضمنا جداشدگي آن بيشتر از محدوده‌اي که توليد کننده مشخص کرده است نباشد	چشمي	يكنواختي(1)
رنگ و يكنواختي آن مطابق با توصيف توليد‌كننده باشد	چشمي	رنگ(1)
اختلاف زيادي با نمونه طيف مرجع که توليد كننده ارائه کرده است، نداشته باشد	EN 480-6(2)	تركيبات مؤثر
1 ± مقدار مشخص شده توسط توليد كننده يا در محدوده مشخص شده توسط توليد كننده باشد	ISIRI 3178-18	PH(1)
اگر 1/1 D> : 03/0 ± D اگر 1/1 D£ : 02/0 ± D D: وزن مخصوص مشخص شده توسط توليد كننده	898 ISIRI	وزن مخصوص فقط براي افزودني‌هاي مايع(1)
اگر 20% T³ : T05/1 T£x<95/0 اگر 20% T<: T1/1 T£x< 9/0 T: مقدار مشخص شده توسط توليد كننده (برحسب درصد وزني) X: نتيجه آزمون (بر حسب درصد وزني)	EN 480-8(3)	مقدار مواد خشك(1)
گزارش نتايج	حداكثر ميزان مجاز مصرف در ملات ساخته شده با 4 سيمان مختلف مطابق بخش دوم	تأثير روي گيرش در هنگام مصرف به ميزان حداكثر
از 1/0 درصد وزني بيشتر نباشد	ISO 1158	كل كلرين (كلر) (1)و(4)
از 1/0 درصد وزني بيشتر نباشد	EN 480-10	كلريد محلول در آب(1)
از مقدار حداکثر مشخص شده توسط توليد‌كننده بيشتر نباشد	EN 480-12	قليائيت(1) (معادل Na2O)
هيچ اثري از پيشرفت خوردگي فولاد در بتن نبايد ديده شود	(4)	رفتار خوردگي
(1) اين مقادير را بايد توسط توليد كننده مشخص کرده و به صورت اطلاعات فني به مصرف كننده ارائه کند. (2) در صورت مناسب نبودن اين روش آزمون مي‌توان از روش جايگزين که توليد كننده توصيه کرده است، استفاده كرد. (3) اگر مقدار كل كلرين(كلر) و كلريد محلول در آب اختلاف زيادي با هم نداشته باشند مي‌توان در آزمون‌هاي بعدي فقط كلريد محلول در آب را تعيين كرد. (4) براي آزمون، بايد از سيمان پرتلند استاندارد با مقدار C3A كمتر از پنج درصد جرمي استفاده شود.

جدول 8- ويژگي‌هاي مواد افزودني كاهنده آب/ روان كننده (با رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
ميزان كاهش آب مخلوط آزمايشي نبايد کمتر 5 درصد ميزان آب مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	كاهش آب	1
مقاومت فشاري7 روزه و 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 110 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	2
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مقدار هواي مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن	3

جدول 9- ويژگي‌هاي مواد افزودني فوق كاهنده آب/ فوق روان كننده (با رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
ميزان كاهش آب مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 12 درصد كاهش آب مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	كاهش آب	1
مقاومت فشاري1 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 140 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد. مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 115 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	2
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواندحداکثر 2 درصد حجمي بيش از مقدار هواي مخلوط كنترل باشد مگر اينکه توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد.	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن	3

جدول 10- ويژگي‌هاي مواد افزودني فوق كاهنده آب/ فوق روان كننده (در نسبت آب به سيمان برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
افزايش نسبت به اسلامپ اوليه بيشتر از mm 120 (اسلامپ اوليه mm10 ±30)	بتن شاهد IV	افزايش رواني	1
30 دقيقه پس از اختلاط رواني مخلوط آزمايشي نبايد كمتر از رواني اوليه مخلوط كنترل باشد	بتن شاهد IV	رواني تاخيري	2
مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 90 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد IV	مقاومت فشاري	3
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مقدار هواي مخلوط كنترل باشد. مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد IV	مقدار هواي بتن تازه	4

جدول 11- ويژگي‌هاي براي مواد افزودني نگهدارنده آب (با رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
آب انداختگي مخلوط آزمايشي نبايد بيشتراز 50 درصد آب انداختگي مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد II	آب انداختگي	1
مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از80 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد II	مقاومت فشاري	2
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مقدار هواي مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد II	مقدار هواي بتن تازه	3

جدول 12- ويژگي‌هاي مواد افزودني حباب هواساز (در رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
مقدار هواي مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 5/2 درصد حجمي بيش ازمقدار هواي مخلوط كنترل كل مقدار هوا: 4% تا 6% حجمي (2)	بتن شاهد III	مقدار هواي بتن تازه	1
ضريب فاصله در بتن آزمايشي نبايد بيشتر از 200/0 ميليمتر باشد.(3)	بتن شاهد III	تخلخل (ميزان هواي خواسته در بتن سخت شده	2
مقاومت فشاري28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 75 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد III مطابق بخش دوم	مقاومت فشاري	3

(1) ميزان مصرف مجاز مقداري مي باشد كه امكان ايجاد درصد هواي تعيين شده را توليد نمايد.

(2) اين روش آزمايش، روش مرجع مي‌باشد، روشها جايگزين ديگر در صورتي كه دقيقاً همان نتايج را بدهند مي‌توانند بكار روند.

(3) آزمايش يخ‌زدن و آب شدن طبق ASTM C666:97 بعنوان جايگزين بكار مي رود.

جدول 13- ويژگي‌هاي مواد افزودني تندگير كننده (با رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
زمان گيرش اولية مخلوط آزمايشي در دماي 20 درجه سلسيوس نبايد کمتر از 30 دقيقه باشد. زمان گيرش اولية مخلوط آزمايشي در دماي5 درجه سلسيوس نبايد بيشتر از 60 درصد زمان گيرش اوليه مخلوط كنترل باشد.	ملات شاهد	زمان گيرش اوليه	1
مقاومت فشاري28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 80 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد. مقاومت فشاري90 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	2
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	ميزان هواي بتن تازه	3

جدول 14- ويژگي‌هاي مواد افزودني زود سخت کننده ( تسريع كننده زمان سخت شدگي) (در رواني‌برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
در cْ20 و 24 ساعت مقاومت فشاري مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از120 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد. در cْ20 و 28 روز: مقاومت فشاري مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 90 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد. در cْ5 و 48 ساعت: مقاومت فشاري مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 130 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	1
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	2

جدول 15- ويژگي‌هاي مواد افزودني كندگير كننده (در رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
زمان گيرش اوليه مخلوط آزمايشي بايد حداقل 90 دقيقه بيشتر از زمان گيرش اوليه مخلوط كنترل باشد. زمان گيرش نهايي مخلوط آزمايشي بايد حداکثر 360 دقيقه بيشتر از زمان گيرش نهايي مخلوط كنترل باشد.	ملات شاهد	زمان گيرش	1
مقاومت فشاري 7 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 80 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد. مقاومت فشاري28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 90 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	2
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص نكرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	3

جدول 16- ويژگي‌هاي مواد افزودني كاهنده ميزان جذب آب (با رواني يا نسبت آب به سيمان برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
انجام آزمايش 7 روزه بعد از 7 روز عمل‌آوري: جذب مويينه مخلوط آزمايشي نبايد بيشتر از 50 درصد وزني جذب مويينه مخلوط كنترل باشد. انجام آزمايش 28 روزه بعد از 90 روز عمل‌آوري: جذب مويينه مخلوط آزمايشي نبايد بيشتر از 60 درصد وزني جذب مويينه مخلوط كنترل باشد.	ملات	جذب مويينه	1
مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 85 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	2
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	3

جدول 17- الزامات ويژه ماده افزودني كندگير كننده/ كاهنده آب/ روان كننده (در رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 100درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	1
زمان گيرش اوليه‌ مخلوط آزمايشي بايد حداقل 90 دقيقه بيشتر از زمان گيرش اوليه مخلوط کنترل باشد. زمان گيرش نهايي مخلوط آزمايشي بايد حداکثر360 دقيقه بيشتر از زمان گيرش نهايي مخلوط کنترل باشد.	ملات شاهد	زمان گيرش	2
كاهش آب مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 5 درصد در مقايسه با مخلوط كنترل باشد	بتن شاهد I	كاهش آب	3
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر2 درصد حجمي بيش از مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	4

جدول 18- ويژگي‌هاي مواد افزودني كندگير كننده/ فوق كاهنده آب/ فوق روان كننده (در رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
مقاومت فشاري7 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 100 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد. مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 115 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	1
زمان گيرش اوليه‌ مخلوط آزمايشي بايد حداقل 90 دقيقه بيشتر از زمان گيرش اوليه مخلوط کنترل باشد. زمان گيرش نهايي مخلوط آزمايشي بايد حداکثر 360 دقيقه بيشتر از زمان گيرش نهايي مخلوط کنترل باشد	ملات شاهد	زمان گيرش	2
كاهش آب مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 12درصد در مقايسه با مخلوط كنترل باشد	بتن شاهد I	كاهش آب	3
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصد حجمي بيش از مخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	4

جدول 19- ويژگي‌هاي مواد افزودني كندگير كننده/ فوق كاهنده آب/ فوق روان كننده (در نسبت آب به سيمان برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
60 دقيقه بعد از اختلاط رواني مخلوط آزمايشي نبايد كمتر از رواني اوليه مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد IV	رواني تاخيري	1
مقاومت فشاري 28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 90 درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد IV	مقاومت فشاري	2
مقدارهواي مخلوط آزمايشي ميتواندحداکثر2 درصد حجمي بيش ازمخلوط كنترل باشد مگرتوليدكننده مقدارديگري رامشخص كرده باشد.	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	3

جدول 20- ويژگي‌هاي مواد افزودني زودگير كننده/ كاهنده آب/ روان كننده (در رواني برابر)

الزامات	بتن شاهد	خواص	رديف
مقاومت فشاري28 روزه مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 100درصد مقاومت فشاري مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	مقاومت فشاري	1
در دماي 20 درجه سلسيوس زمان گيرش اوليه‌ مخلوط آزمايشي نبايد کمتراز min30 باشد. در دماي 5 درجه سلسيوس زمان گيرش اوليه‌ي مخلوط آزمايشي نبايد بيشتر از 60 درصد مخلوط كنترل باشد.	ملات	زمان گيرش اوليه	2
كاهش آب مخلوط آزمايشي نبايد کمتر از 5 درصد در مقايسه با مخلوط كنترل باشد.	بتن شاهد I	كاهش آب	3
مقدار هواي مخلوط آزمايشي مي‌تواند حداکثر 2 درصدحجمي بيش ازمخلوط كنترل باشد مگر توليد كننده مقدار ديگري را مشخص كرده باشد	بتن شاهد I	مقدار هواي بتن تازه	4

طرح اختلاط و ويژگي‌هاي مصالح مصرفي بتن شاهد براي انواع افزودني‌ها بايد طبق استاندارد EN 480-1 باشد. براساس این استاندارد ويژگي‌هاي سيمان مصرفي براي ساخت مخلوط بتن شاهد بايد مطابق با الزامات جدول 21 باشد.

جدول 21- ويژگيهاي سيمان مصرفي

ن وع سيمان	ميزان C3A (%)	سطح ويژه (cm2/gr)	مقاومت فشاري (N/mm2)		زمان گيرش اوليه (دقيقه)	انبساط (mm)
			2 روزه	28 روزه
- سيمان پرتلند - پرتلند مخلوط - سرباره‌اي - پوزولان	10-7	4000-3200	10≥	5/62≥ ≥5/42	60≥	≤ 10

سنگدانه‌هاي مورد مصرف نيز بايد داراي جذب آب كمتر از 2 درصد باشند. در جدول 22 محدوده دانه‌بندي مورد استفاده در ساخت بتن شاهد طبق EN 480-1 ارائه گرديده است.

براساس EN 480-1 مقدار سيمان مصرفي و مشخصات طرح اختلاط بتن شاهد در حالت استفاده از فوق‌روان‌كننده (با رواني برابر) بايد طبق بتن شاهد I و در حالت W/C برابر، بايد طبق بتن شاهد IV باشد.

الزامات اين دو نوع مخلوط در جدول 23 ذكر شده است. همچنين راه حل ساخت نمونه‌ها نيز بايد مطابق استاندارد EN 480-1 انجام گيرد.

جدول 22- محدوده دانه‌بندي سنگدانه مورد مصرف در بتن شاهد

اندازه الك (ميليمتر)	درصد عبوري از الك (وزني)
5/37	100
25	93 تا 98
19	84 تا 97
5/12	70 تا 85
5/9	61 تا 77
75/4	44 تا 54
36/2	32 تا 43
18/1	23 تا 33
6/0	13 تا 24
3/0	6 تا 12
15/0	3 تا 5

جدول 23- مشخصات طرح اختلاط بتن شاهد

بتن شاهد	نوع ماده افزودنی مورد آزمایش	مقدار سيمان (kg/m3)	اسلامپ (mm)	رواني (mm)
I	روان‌کننده/کاهنده‌ آب	5 ± 350	10 ± 70	20 ± 400
	فوق‌روان‌کننده/فوق‌کاهنده آب
	کندگیرکننده
	تسریع‌کننده زمان سخت شدگی
	تندگیرکننده
	کاهنده جذب آب
II	نگهدارنده آب	5 ± 300	20 ± 120	20 ± 450
III	حباب هواساز	5 ± 350	10 ± 50	10 ± 350
IV	فوق‌روان‌کننده/فوق‌کاهنده آب	5 ± 350	10 ± 30	20 ± 350

طريقه ساخت مخلوط بتن شاهد طبق EN 480-1 به شرح زير مي‌باشد:

ابتدا تمامي سنگدانه‌ها و نيمي از آب اختلاط در مخلوط‌كن ريخته مي‌شود و بعد از 2 دقيقه اختلاط اوليه و 2 دقيقه انتظار براي جذب آب، سيمان در فاصله 30 ثانيه و بقيه آب نيز طي 30 ثانيه بعدي افزوده مي‌گردد و سپس مخلوط بتن به مدت 2 دقيقه بطور كامل مخلوط مي‌گردد. دماي مصالح قبل از اختلاط بايد ^oC 2 ± 20 باشد.

همچنين طبق EN 480-1 مشخصات ملات شاهد مورد نظر در حالت W/C برابر (ذكر شده در جدول 23) بايد داراي ويژگيهاي دانه‌بندي مطابق جدول 24 باشد.

جدول 24- محدوده دانه‌بندي سنگدانه مورد مصرف در ملات شاهد

اندازه الك (ميليمتر)	درصد عبوري از الك (وزني)
36/2	100
60/1	88 تا 98
18/1	72 تا 82
6/0	37 تا 48
3/0	20 تا 30
15/0	8 تا 18
075/0	0 تا 2

نسبت‌هاي اختلاط ملات شاهد بايد بصورت يك قسمت وزني سيمان، 3 قسمت وزني ماسه استاندارد و 2 قسمت وزني آب باشد. مقدار آب بايد بصورت كنترل شده براي رسيدن به اسلامپ 10± 30 اضافه شود.

روش ساخت مخلوط نيز بايد مطابق با استاندارد انجام گيرد. روش ساخت مخلوط ملات شاهد استاندارد به شرح زير است:

ابتدا ماسه و سيمان به مدت 30 ثانيه داخل مخلوط‌كن كاملاً مخلوط مي‌شوند. در 30 ثانيه بعدي همه آب به همراه ماده افزودني اضافه مي‌گردند. سپس عمل اختلاط به مدت 60 ثانيه با سرعت پايين (سرعت تيغه 5± 140 دور در دقيقه) انجام شود. به مدت 30 ثانيه عمل اختلاط متوقف شده و در اين مدت مصالح چسبيده به ظرف و تيغه‌ها جدا شوند. سپس اختلاط مجدداً به مدت 60 ثانيه با سرعت بالا (سرعت تيغه10± 285 دور در دقيقه ) انجام شود.

3-4- مقایسه تطبیقی استانداردهای مورد بررسی

در بندهای قبل، استانداردهای معتبر در زمینه افزودنی‌های شیمیایی بتن تشریح گردید و روند کنترل کیفی توسط هر یک از این استانداردها ارائه شد. در این قسمت، الزامات این استانداردها با یکدیگر مقایسه می‌شود تا تفاوت‌ها، شباهت‌ها و نقاط ضعف و قوت هر یک از این استانداردها از لحاظ نحوه کنترل کیفی و یکنواختی افزودنی‌ها مشخص گردد. مقایسه این استانداردها، این امکان را فراهم می‌کند تا احیاناً نواقص آن‌ها مشهود گردد و بتوان استاندارد ملی ایران در زمینه افزودنی‌ها را حتی دقیق‌تر از استانداردهای خارجی تدوین نمود.

گرچه همانطور که در ادامه تشریح می‌شود، به دلیل تفاوت در نگرش‌های تدوین استانداردهای مختلف، مقایسه دقیق امکان‌پذیر نمی‌باشد. زیرا به هر حال در استانداردهای محصولات افزودنی شیمیایی بتن، عملکرد این مواد نسبت به یک مخلوط شاهد سنجیده می‌شود و در استانداردهای گوناگون، مشخصات طرح مخلوط شاهد هم با یکدیگر تفاوت دارد و لذا شاید نتوان مقایسه دقیقی انجام داد، اما در نهایت سعی خواهد شد تا در این میان با یک دید کلی و همه جانبه الزامات این استانداردها را مقایسه نمود.

3-4-1- مقایسه نحوه کنترل کیفی و یکنواختی استانداردهای EN, ASTM [2]

همانطور که اشاره شد، استاندارد ASTM جهت کنترل کیفی و‌ یکنواختی افزودنی‌های شیمیایی بتن سه سطح آزمایش را ارائه کرده است. در این سه سطح آزمایش، هم الزامات عملکردی جهت انطباق و پذیرش اولیه، کنترل می‌شود و هم نحوه کنترل کیفی و یکنواختی محصول. اما استاندارد EN، بطور کلی عملکرد افزودنی‌ها را کنترل می‌کند. با توجه به اصول این استانداردها، مشخص است که استاندارد EN، تنها روند کنترل کیفی و یکنواختی محصول را برای تولید کننده در حین روند تولید ارائه کرده است، اما استاندارد ASTMمی‌تواند برای خریدار هم براحتی امکان کنترل کیفی و یکنواختی را فراهم کند. گرچه الزامات ارائه شده در EN می‌تواند برای خریدار هم مورد استفاده قرار گیرد، اما در صورتیکه تنها انطباق و یکنواختی محصول مورد نظر باشد، لازم به انجام کلیه آزمایش‌ها نمی‌باشد و می‌توان با یکسری از آزمایش‌های ساده‌تر و کوتاه مدت، انطباق محصول را با محصول اولیه سنجید و لذا استاندارد ASTM از این لحاظ ارجح‌تر است. در استاندارد ASTM مشخص است که وقتی خریدار، یک محصول افزودنی را از تولید کننده خریداری می‌کند، تولید کننده ملزم است انطباق کلیه الزامات را به خریدار ارائه دهد، ‌اما خریدار می‌تواند یکنواختی چند محموله و یا محموله‌های بعدی را با یکسری از آزمایش‌های محدودتر کنترل کند که در استاندارد EN این امکان فراهم نشده است.

در واقع استاندارد ASTM روند کنترل یکنواختی را در طول روند تولید برای خریدار در نظر گرفته است. این استاندارد از این لحاظ می‌تواند برای مؤسساتی که گواهینامه فنی و یا نشان استاندارد نیز به یک تولید کننده اعطاء‌ می‌کنند قابل استفاده‌تر باشد تا وضعیت تولید محصول را راحت‌تر کنترل نماید.

3-4-2- مقایسه الزامات عملکردی استانداردهای ASTM و EN

برای مقایسه الزامات عملکردی استانداردهای ASTM و EN، باید با توجه به نعریف هر یک از افزودنی‌ها طبق این استانداردها این مقایسه را انجام داد. بطور مثال، استانداردASTM C494 فقط برای مواد افزودنی کاهنده آب الزاماتی تعریف کرده است در حالی که در استاندارد EN 934-2، مواد افزودنی کاهنده آب می‌تواند بعنوان روان‌کننده نیز بکار روند.

به نظر می‌رسد از این لحاظ تعریف استاندارد EN 934 جامع‌تر باشد، زیرا این مواد می‌توانند در هر دو حالت بکار روند.

در جداول 25 تا 33 مقایسه کامل و جامع این استانداردها مطابق با تعریف آنها از هر یک از این مواد ارائه شده است. همچنین استاندارد EN برای کلیه افزودنی‌ها یک سری الزامات عمومی را مطرح کرده است که در استاندارد ASTM تنها تعدادی از این الزامات آن هم برای کنترل یکنواختی وجود دارد.

یکی از ویژگی‌هایی که در استاندارد EN به آن اشاره شده است و برای آن محدودیت ذکر شده است، مقادیر کلرید و قلیایی در افزودنی‌ها است که استاندارد ASTM به آن توجه نداشته است و تنها به ذکر این نکته اکتفا کرده است که تولیدکننده باید در مواردی که از این مواد در بتن پیش‌تنیده استفاده می‌شود مقادیر آن را ارائه دهد. همچنین در استاندارد EN، اشاره شده است که ماده افزودنی باید از لحاظ عملکرد در برابر خوردگی مناسب باشد و مدارک مربوطه به آن وجود داشته باشد در حالیکه در ASTM این شفافیت به چشم نمی‌خورد.

جدول 25- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد کاهنده آب

استاندارد	تعریف	ویژگی‌ها (در مقایسه با بتن شاهد)
		مقدار کاهش آب	افزایش مقدار هوا	مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)						مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)			زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)
				1 روز	3 روز	7 روز	28 روز	6 ماه	1 سال	3 روز	7 روز	28 روز	اولیه		نهایی
													حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
ASTM C 494	نوع A	حداقل 5 درصد	-	-	110	110	110	100	100	100	100	100		نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت
EN 934-2, ISIRI 2930	کاهنده آب/روان‌کننده(با روانی برابر)	حداقل 5 درصد	حداکثر 2 درصد	-	-	110	110	-	-	-	-	-	-	-	-	-

جدول 26- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد دیرگیرکننده

استاندارد	تعریف	ویژگی‌ها
		افزایش مقدار هوا	مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)						مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)			زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)
			1 روز	3 روز	7 روز	28 روز	6 ماه	1 سال	3 روز	7 روز	28 روز	اولیه		نهایی
												حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
ASTM C 494	نوع B	-	-	90	90	90	90	90	90	90	90	1 ساعت دیرتر	نه بیشتر از 5/3 ساعت دیرتر	-	نه بیشتر از 5/3 ساعت دیرتر
EN 934-2, ISIRI 2930	دیرگیرکننده (در روانی برابر)	حداکثر 2 درصد	-	-	80	90	-	-	-	-	-	5/1 ساعت دیرتر	-	-	6 ساعت دیرتر

جدول 27- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد تسریع‌کننده

استاندارد	تعریف	ویژگی‌ها
		افزایش مقدار هوا	مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)						مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)			زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)
			1 روز	3 روز	7 روز	28 روز	6 ماه	1 سال	3 روز	7 روز	28 روز	اولیه		نهایی
												حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
ASTM C 494	نوع C	-	-	125	100	100	90	90	110	100	90	1 ساعت زودتر	5/3 ساعت زودتر نشود	1 ساعت زودتر	-
EN 934-2, ISIRI 2930	تندگیر‌کننده (با روانی برابر)	حداکثر 2 درصد	-	-	-	80	-	-	-	-	-	زمان گیرش اولیه مخلوط آزمایش در دمای 20 درجه‌سانتیگراد کمتر از 30 دقیقه باشد		زمان گیرش اولیه مخلوط آزمایش در دمای 5 درجه‌سانتیگراد نباید بیشتر از 60 درصد زمان گیرش اولیه مخلوط شاهد باشد
EN 934-2, ISIRI 2930	زود سخت‌کننده (با روانی برابر)	حداکثر 2 درصد	در 20 درجه‌سلسیوس و 24 ساعت، مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 120 درصد مقاومت فشاری مخلوط شاهد باشد. در 5 درجه‌سلسیوس و 48 ساعت، مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 130 درصد مقاومت فشاری مخلوط شاهد باشد. در 20 درجه‌سلسیوس و 28 روز، مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 90 درصد مقاومت فشاری مخلوط شاهد باشد.						-	-	-	-		-

جدول 28- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد کاهنده آب دیرگیرکننده

استاندارد

تعریف

ویژگی‌ها

مقدار کاهش آب

افزایش مقدار هوا

مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)

مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)

زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)

1 روز

3 روز

7 روز

28 روز

6 ماه

1 سال

3 روز

7 روز

28 روز

اولیه

نهایی

حداقل

حداکثر

حداقل

حداکثر

ASTM C 494

نوع D

حداقل 5 درصد

-

-

110

110

110

100

100

100

100

100

1 ساعت دیرتر

نه بیشتر از 5/3 ساعت دیرتر

-

نه بیشتر از 5/3 ساعت دیرتر

EN 934-2, ISIRI 2930

کاهنده آب دیرگیرکننده (با روانی برابر)

حداقل 5 درصد

حداکثر 2 درصد

-

-

-

100

-

-

-

-

-

5/1 ساعت دیرتر

-

-

6 ساعت دیرتر

جدول 29- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد ‌کاهنده آب تندگیرکننده

استاندارد

تعریف

ویژگی‌ها

مقدار کاهش آب

مقدار هوا

مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)

مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)

زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)

1 روز

3 روز

7 روز

28 روز

6 ماه

1 سال

3 روز

7 روز

28 روز

اولیه

نهایی

حداقل

حداکثر

حداقل

حداکثر

ASTM C 494

نوع E

حداقل 5 درصد

-

-

125

110

110

100

100

110

100

100

1 ساعت دیرتر

نه بیشتر از 5/3 ساعت دیرتر

1 ساعت دیرتر

-

EN 934-2, ISIRI 2930

زودگیرکننده کاهنده آب/روان‌کننده (در روانی برابر)

حداقل 5 درصد

حداکثر 2 درصد

-

-

-

100

-

-

-

-

-

در دمای 20 درجه‌سلسیوس، زمان گیرش اولیه نباید کمتر 30 دقیقه باشد. در دمای 5 درجه‌سلسیوس، زمان گیرش اولیه مخلوط آزمایشی نباید بیشتر از 60 درصد مخلوط شاهد باشد.

جدول 30- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد فوق‌کاهنده آب

استاندارد	تعریف	ویژگی‌ها
		مقدار کاهش آب	افزایش مقدار هوا	مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)						مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)			زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)
				1 روز	3 روز	7 روز	28 روز	6 ماه	1 سال	3 روز	7 روز	28 روز	اولیه		نهایی
													حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
ASTM C 494	نوع F	حداقل 12 درصد	-	140	125	115	110	100	100	110	100	100	-	نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت	-	نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت
EN 934-2, ISIRI 2930	فوق‌کاهنده آب (با روانی برابر)	حداقل 12 درصد	حداکثر 2 درصد	140	-	-	115	-	-	-	-	-	-	-	-	-

جدول 31- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد فوق‌کاهنده آب دیرگیر‌کننده

استاندارد

تعریف

ویژگی‌ها

مقدار آب

مقدار هوا

مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)

مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)

زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)

1 روز

3 روز

7 روز

28 روز

6 ماه

1 سال

3 روز

7 روز

28 روز

اولیه

نهایی

حداقل

حداکثر

حداقل

حداکثر

ASTM C 494

نوع G

حداقل 12 درصد

-

125

125

115

110

100

100

110

100

100

1 ساعت دیرتر

نه 5/3 ساعت دیرتر

-

نه 5/3 ساعت دیرتر

EN 934-2, ISIRI 2930

دیرگیرکننده فوق‌کاهنده آب (با روانی برابر)

حداقل 12 درصد

حداکثر 2 درصد

-

-

100

115

-

-

-

-

-

5/1 ساعت دیرتر

-

-

6 ساعت دیرتر

جدول 32- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد فوق‌روان‌کننده

استاندارد	تعریف	ویژگی‌ها
		افزایش اسلامپ	مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)						مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)			زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)
			1 روز	3 روز	7 روز	28 روز	6 ماه	1 سال	3 روز	7 روز	28 روز	اولیه		نهایی
												حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
ASTM C 1017	نوع I	حداقل 90 میلیمتر نسبت به اسلامپ اولیه 15±90 میلیمتر	-	90	90	90	90	90	90	90	90	-	نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت	-	نه زودتر از 1 ساعت و نه دیرتر از 5/1 ساعت
EN 934-2, ISIRI 2930	فوق‌روان‌کننده (در نسبت آب به سیمان برابر)	حداقل 120 میلیمتر نسبت به اسلامپ اولیه 10±30 میلیمتر همچنین پس از 30 دقیقه، اسلامپ کمتر از 10±30 میلیمتر نباشد	-	-	-	90	-	-	-	-	-	-	-	-	-

جدول 33- مقایسه الزامات عملکردی برای مواد فوق‌روان‌کننده دیرگیر‌کننده

استاندارد	تعریف	ویژگی‌ها
		افزایش اسلامپ	مقاومت فشاری (درصد نسبت به مخلوط شاهد)						مقاومت خمشی (درصد نسبت به مخلوط شاهد)			زمان گیرش (اختلاف نسبت به مخلوط شاهد)
			1 روز	3 روز	7 روز	28 روز	6 ماه	1 سال	3 روز	7 روز	28 روز	اولیه		نهایی
												حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
ASTM C 494	نوع II	حداقل 90 میلیمتر نسبت به اسلامپ اولیه 15±90 میلیمتر	-	90	90	90	90	90	90	90	90	1 ساعت دیرتر	نه 5/3 ساعت دیرتر	-	نه 5/3 ساعت دیرتر
EN 934-2, ISIRI 2930	دیر‌گیر‌کننده فوق‌روان‌کننده (در نسبت آب به سیمان برابر)	60 دقیقه بعد از اختلاط نباید کمتر از 10±30 میلیمتر نباشد	-	-	-	90	-	-	-	-	-	-	-	-	-

3-4-3- نتیجه‌گیری

با مقایسه جداول 25 تا 33 مشخص است که استاندارد EN به لحاظ عدم تعریف کنترل یکنواختی در طول روند تولید نسبت به استاندارد ASTM دارای ضعف است، اما از لحاظ الزامات عملکردی بنظر جامع‌تر است. الزامات عمومی که در این استاندارد تعریف شده است به مراتب کامل‌تر از الزامات ارائه شده در ASTM است. همچنین الزامات فیزیکی تعریف‌شده در استاندارد EN بنظر ساده‌تر و کاربردی‌تر می‌باشد. بطور مثال مشخص است که مقاومت خمشی تابع مقاومت فشاری بتن است، لذا الزام آن شاید ضروری بنظر نرسد. همچنین سنین مقاومت فشاری، در استاندارد ASTM بسیار زیاد است و دست و پاگیر می‌باشد و لذا استاندارد EN از این جهت ارجح است.

در مجموع با توجه به الزامات عمومی و خاص، در مجموع استاندارد کامل‌تر و در عین حال ساده‌تر و قابل استفاده‌تری می‌باشد و بعنوان مبنای دستورالعمل صدور گواهینامه فنی در نظر گرفته می‌شود. اما سطوح آزمایش در نظر گرفته شده در ASTM جهت روند کنترل کیفی تولید در مراحل انتظار و اعتبار تعریف می‌گردد.

1- استاندارد 2930 ملی ایران(ویرایش جدید) برگرفته از استاندارد EN934-2 می‌باشد.

2- استاندارد ملی ایران برگرفته از استاندارد EN934-8 است.