สารเคมีผสมเพิ่มสำหรับคอนกรีต

สารผสมเพิ่มได้จากธรรมชาติหรือผลิตจากกรรมวิธีสังเคราะห์ทางเคมี โดยสารผสมเพิ่มจะใช้ผสมเพิ่มลงไปในส่วนผสมคอนกรีตก่อนผสมหรือขณะผสม เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติบางประการของคอนกรีต  ที่มักนิยมนำมาใช้ในประเทศไทย ได้แก่ สารกักกระจายฟองอากาศ สารลดน้ำ สารลดน้ำและหน่วงการก่อตัว และสารเร่งการก่อตัว

 1.สารกักกระจายฟองอากาศ (Air-Entraining Admixture)

   สารกักกระจายฟองอากาศเป็นสารเคมีชนิดน้ำที่จะใช้ใส่ระหว่างการผสมคอนกรีต มีหน้าที่สร้างฟองอากาศที่มีขนาดเล็กมากกระจายและคงตัวอยู่จึงเรียกว่า ฟองอากาศที่ถูกกักกระจาย (Entrained Air) เมื่อถูกผสมในคอนกรีตแล้วฟองอากาศเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงความสามารถของคอนกรีตให้มีความทนทานต่อสภาวะที่น้ำกลายเป็นน้ำแข็งและละลายสลับกัน (Freezing and Thawing) และเกลือที่ใช้ละลายน้ำแข็ง  (Deicing Salt) เมื่อคอนกรีตยังอยู่ในสภาวะพลาสติกสารกักกระจายฟองอากาศจะช่วยเพิ่มความสามารถในการเทได้อีกทั้งยังช่วยลดการเยิ้ม (Bleeding) และการแยกตัว (Segregation)  ของคอนกรีตอีกด้วย 

2.สารลดน้ำ (Water Reducers) 

สารลดน้ำถูกนำมาใช้ใน 2 วัตถุประสงค์หลักในงานคอนกรีต คือ

-ใช้ลดน้ำในส่วนผสมคอนกรีต โดยที่ยังได้ค่ายุบตัวที่เท่าเดิม ทำให้คอนกรีตมีกำลังอัดเพิ่มขึ้น

-ได้รับค่ายุบตัวที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงส่วนผสมและไม่ต้องเพิ่มน้ำอีก

    สารลดน้ำเมื่อเติมลงในส่วนผสมคอนกรีตจะสามารถลดปริมาณน้ำที่ใช้ผสมโดยได้ค่ายุบตัวตามต้องการ คอนกรีตที่ใส่สารลดน้ำจะให้ค่ากำลังอัดสูงกว่าคอนกรีตทั่วไปเล็กน้อย ทั้งนี้เนื่องมาจากสารลดน้ำจะช่วยทำให้อนุภาคปูนซีเมนต์เกิดการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ จากคุณสมบัติของน้ำยาลดน้ำเราสามารถลดปริมาณปูนซีเมนต์และน้ำที่ใช้ลงโดยยังคงอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ (W/C) ที่ยังเท่าเดิมได้ สารลดน้ำมักถูกนำมาใช้สำหรับงานที่ต้องการคุณภาพสูงมีลักษณะการทำงานที่ยากลำบาก เช่น คอนกรีตปั๊มหรืออุณหภูมิหน้างานร้อนจัดเพื่อชดเชยความต้องการน้ำที่สูญเสียไประหว่างการเทคอนกรีตและช่วยให้อัตราการสูญเสียค่ายุบตัวของคอนกรีตยาวนานขึ้นด้วย สารลดน้ำที่ใช้ในงานคอนกรีตเทียบเท่ามาตรฐาน ASTM C 494 Specification for Chemical Admixtures for Concrete ประเภท A

3.สารหน่วงการก่อตัว (Retarders)

    เป็นสารผสมเพิ่มที่มีการใช้งานแพร่หลายที่สุดในประเทศ สารหน่วงการก่อตัวเป็นสารเคมีที่ใช้สำหรับหน่วงเวลาการแข็งตัวของคอนกรีต ในงานคอนกรีตที่ต้องเทในสภาพอากาศร้อน อุณหภูมิที่สูงจะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาไฮเดรชั่นให้เกิดอย่างรวดเร็ว สารหน่วงการก่อตัวจึงถูกนำมาใช้เพื่อหน่วงระยะเวลาการก่อตัวที่เร็วเกินไป สำหรับงานโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น คอนกรีตหลา หรือการเทคอนกรีตในสภาพอากาศที่จัด ล้วนจำเป็นต้องผสมสารหน่วงการก่อตัวในคอนกรีตเพื่อยืดระยะเวลาการเทและการแต่งผิวหน้าคอนกรีตออกไป

4.สารเร่งการก่อตัว (Accelerators)

    เป็นน้ำยาที่ลดระยะเวลาการก่อตัวของคอนกรีตให้สั้นลงและช่วยเร่งกำลังอัดช่วงต้นให้สูงขึ้น สารเร่งการก่อตัวนิยมใช้ในการเทคอนกรีตที่อุณหภูมิต่ำมากเพื่อเร่งการก่อตัวและแข็งตัวเพื่อป้องกันความเสียหายจากการแข็งตัวของน้ำในส่วนผสมคอนกรีต อีกทั้งยังนิยมถูกนำไปใช้ในงานก่อสร้างที่เร่งด่วน เช่น งานที่ต้องการถอดแบบเร็ว, งานหล่อชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูปที่ต้องหมุนเวียนแบบหล่อ, งานซ่อมแซมโครงสร้างหรือพื้นผิวจราจรที่ต้องเปิดใช้งานเร่งด่วน สารเร่งการก่อตัวที่ใช้ในงานคอนกรีตเทียบเท่ามาตรฐาน ASTM C 494 Specification for Chemical Admixtures for Concrete ประเภท C ซึ่งหากว่าสารเร่งการก่อตัวมีคุณสมบัติลดน้ำด้วยก็จะจัดเป็นน้ำยาผสมคอนกรีตประเภท E สารเร่งการก่อตัวได้แบ่งออกออกเป็น 2 กลุ่มคือ ชนิดที่มีคลอไรด์เป็นส่วนประกอบกับชนิดที่ไม่มีคลอไรด์เป็นส่วนประกอบ

5.สารลดน้ำจำนวนมาก (High Range Water-Reducers)

    เป็นน้ำยาลดประเภทพิเศษซึ่งมักจะเรียกว่า Superplasticizers หรือ HRWRs ซึ่งมีทั้งฐานลิกโนซัลโฟเนตและโพลีคาร์บอกซิลิกเอสเตอร์ สารลดน้ำจำนวนมากนี้สามารถลดน้ำที่ใช้ในส่วนผสมคอนกรีตลงได้ถึง 12-25 % โดยมากมักใช้เพื่อเพิ่มกำลังอัดของคอนกรีตและใช้ลดการซึมผ่านของน้ำในคอนกรีต เนื่องจากสามารถลดปริมาณน้ำที่ใช้ในส่วนผสมคอนกรีตลงได้ อีกทั้งยังใช้ในการผลิตคอนกรีตที่มีความสามารถในการไหลเข้าแบบง่าย เนื่องจากสามารถเพิ่มค่ายุบตัวจำนวนมากให้กับคอนกรีตได้ไม่ต้องมีการเพิ่มน้ำ