Betonun birtakım özelliklerini iyileştirmek amacıyla, beton içerisindeki çimento miktarı baz alınarak belli oranlarda katılan organik veya inorganik kökenli katkı maddelerine kimyasal katkılar denir. Katkı maddeleri çoğunlukla beton karışım suyuna katılır. Gereğinden fazla kullanıldığında aksi etkiler oluşturabileceği gibi, gereğinden az kullanıldığı takdirde de hiç bir faydası olmayabilir. Kurallara uygun üretilmeyen bir betonun özelliklerini katkı maddeleri ile iyileştirmek mümkün değildir.
Kurallarına uygun üretilen betonların da katkı maddeleri ile uyumu önceden yapılan deneylerle belirlenmelidir. Kullanılan katkı maddelerinin taze betonun özelliklerine etkisi, deneyimli teknik elemanlar denetiminde tam donanımlı laboratuvarlarda yapılan deneylerle tespit edilir. Bu katkıların tesislere ikmali ise tedarikçi firmaların kalite analiz sertifikaları dahilinde yapılır. Yine bu katkılar yüksek teknolojiye sahip bilgisayar kontrollü tesislerimizde hassas biçimde tartılarak beton içerisine katılır.
TS EN 206’da kimyasal katkılar; “Taze veya sertleşmiş betonun bazı özelliklerini değiştirmek üzere, karıştırma işlemi esnasında betona, çimento kütlesine oranla az miktarlarda ilâve edilen malzeme” olarak tanımlanmaktadır.
Kimyasal katkıların, beton yapılarının durabilitesi ve maliyetlerine katkıda bulunduğu artık herkesçe kabul edilmektedir. Kimyasal katkıların geliştirdiği özellikler betonun işlenebilirliği ve sıkıştırılmasında sağlanan kolaylıklar, sertleşmiş betonun geçirgenliğini azaltma, donma ve çözülme dayanımını artırma olarak sayılabilir.
Kimyasal katkıların performansı referans betona göre belirlenir. Deney karışımı (kimyasal katkılı), kontrol karışımıyla (katkısız) kıyaslanır. Klor ve alkali içerikleri de ölçülerek beyan edilir. Katkılar için deney prosedürleri TS EN 480 Kimyasal Katkılar (Beton, Harç ve Şerbet için) Deney Metotları serisinde belirlenmiştir. Betonda bulunabilecek maksimum klorür içeriği TS EN 206-1 de belirlenmiştir ve kimyasal katkıların bu miktara katkısı hesaplanabilir. TS EN 934-2 maksimum klorür içeriğini %0.1 veya üreticinin beyanıyla sınırlandırılmıştır. Maksimum alkali madde içeriği TS EN 934-2 ye göre üretici tarafından her kimyasal katkı için beyan edilmelidir.
Bazı betonlarda birden fazla katkı türü birlikte kullanılabilir. Ancak bu katkıların birbirlerinin etkilerini bozmadıkları denenmelidir. Kimyasal katkılar, yukarıda bahsedilen etkilerinden dolayı bütün inşaat sektöründe betonun ayrılmaz parçası olmuştur.
Beton Katkıları, yüksek dayanımlı betonlar gibi özel betonların dışında, maksimum dozaj TS EN 206 tarafından 5.2.6. maddesinde, çimento kütlesine göre 50 g/kg olarak sınırlandırılmıştır. 2 g/kg dan daha düşük dozajlardaki kimyasal katkılar suya karıştırılarak eklenmelidir.
Beton katkılarının performansı TS EN 934-2 tarafından tek fonksiyonlu katkıların ana fonksiyonlarına ve çift etkili katkıların ana ve ikincil fonksiyonlarına göre kontrol edilir. Bu genel performans şartlarına ek olarak tüm kimyasal katkılara uygulanan genel şartlar bulunmaktadır. Bunlar;
Priz süresine etkisi
Basınç dayanımına etkisi
Betonun hava içeriğine etkisi
Suda çözünebilen klorür miktarı
Na2O eşdeğeri alkali miktarı
Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı kimyasal katkılar
Bu katkılar, betonda aynı kıvamın veya işlenebilirliğin daha az su ile elde edilmesini sağlarlar. Azalttığı su miktarı ile orantılı olarak normal ve süper olarak ayrılırlar. Bu guruba giren katkılar çoğunlukla çimento ağırlığının %0.2 – 0.5 arası oranlarda kullanılır. Taze betonda kullanılan su miktarı azaldıkça betonun dayanımı artar. Taze betonun işlenebilirliğini arttıran bu katkılar aynı zamanda beton karma suyu ihtiyacını azalttıklarından betonun dayanımını da arttırırlar.
Su Geçirimsizlik Katkıları
Sınırlı miktarda hava sürükleyen katkılardır ancak yerine yerleşmiş betonun su sızdırmazlığının sağlanması uygun yerleştirme tekniğinin iyi bir şekilde yapılmasına bağlıdır.
Süper akışkanlaştırıcılar
Daha çok yüksek dayanımlı beton üretiminde kullanılan bu katkılarla betonun su/çimento oranını 0.25’lere düşürmek olanaklıdır. Ancak süper akışkanlaştırıcılar normal akışkanlaştırıcılara kıyasla %1-%3 gibi çok daha yüksek dozajlarda kullanılır.
Priz süresini değiştiren kimyasal katkılar
Taze betonun priz adı verilen sertleşme sürecinin bazı koşullarda hızlandırılması veya geciktirilmesi istenir. Özellikle yaz aylarında, uzun taşıma mesafelerinde priz geciktiriciler, kış aylarında ise priz hızlandırıcılar kullanılır.
Priz Geciktiriciler; taze betonun katılaşmaya başlama süresini uzatırlar. Uzun mesafeye taşınan betonlar veya sıcak hava dökümleri için yararlıdırlar.
Priz Hızlandırıcılar; priz geciktiricilerin aksine, betonun katılaşma süresini kısaltırlar. Bazı uygulamalarda, erken kalıp almada ve soğuk hava dökümlerinde don olayı başlamadan betonun katılaşmış olmasını sağlamak için kullanılırlar.
Hava sürükleyici kimyasal katkılar
Beton içinde çok küçük boyutlu ve eşit dağılan hava kabarcıkları oluşturarak betonun geçirimsizliğini ve dona karşı direncini ve işlenebilirliğini artırır. Soğuk iklim koşullarında donma-çözülme tehlikesine karşı koruyan bu maddeler, aynı zamanda betonun işlenebilirliğini artırırlar.
Antifirizler
Bu tip katkılar beton içindeki suyun donma sıcaklığını düşürerek suyun donmasını ve betonun çatlamasını engeller. Ancak soğuk hava şartlarında betona sadece antifiriz katkı ilave edilmesi kesin çözüm olmayıp döküm yerinde betonun korunması için özel önlemlerin alınması gereklidir. Bu katkıların betondaki miktarı hava sıcaklığına göre ayarlanabilir.
Diğer Kimyasal Katkılar
Yukarıdaki katkılara ilave olarak; rötreyi önleyici, aderansı artırıcı, renklendirici, su tutucu, su geçirimsizlik vb… değişik kimyasal katkı maddeleri vardır.