سیمان برای آب گیری کامل به 23 الی 27 درصد وزنی خود آب نیاز دارد. آب مصرفي اضافي در مخلوط های بتن صرف ايجاد رواني و كارآيي مي‌شود. محبوس شدن آب اضافي در بتن منجر به پيدايش حفره‌ها و حباب‌هاي بزرگ در بتن سخت شده گشته و در نتیجه كاهش مقاومت‌هاي مكانيكي و دوام بتن را به همراه دارد. از سوي ديگر، توليد و به كارگيري بتن با حداقل آب، باعث افزايش مشكلات و هزينه‌هاي اجرايي مي گردد. از این رو راهكار رايج، اقتصادي و آسان براي حل اين معضلات، استفاده از افزودني‌هاي كاهنده آب است.
استفاده از مواد افزودنی پس از انقلاب صنعتی و در پی تحول در روش های ساخت و ساز و نیز نیاز به سازه هایی با ویژگی های خاص رونق گرفت.
مواد افزودنی بتن مواد شیمیایی هستند که به جز سیمان پرتلند، آب و سنگدانه ها به مقدار جزئی به بتن اضافه می گردد. این مواد افزودنی معمولا به صورت درصدی از وزن سیمان به منظور ایجاد برخی خواص مناسب و مطلوب در بتن، پیش از مخلوط کردن یا در حین مخلوط کردن بتن به آن اضافه می گردد.
باید توجه داشت که موثرترین افزودنی های بتن نیز به عواملی همچون نوع و میزان سیمان مورد استفاده، نسبت آب به سیمان، شکل و دانه بندی سنگدانه ها، میزان اسلامپ و بسیاری از موارد دیگر بستگی دارد. این مواد افزودنی بتن دارای انواع مختلفی از جمله زودگیرکننده ها، کندگیرکننده ها، روان کننده ها، فوق روان کننده ها و مواد افزودنی هوازا می باشند که در ادامه به بررسی مختصرآن ها می پردازیم:
- روان کننده ها: روان کننده ها یا همان افزودنی های کاهنده ی آب، موادی هستند که براي افزايش رواني بتن در مقدار آب معين، يا كاهش مقدار آب مصرفي با حفظ رواني، و يا هر دو به كار مي‌روند. این مواد بسته به خواص جانبي خود و بر اساس استاندارد ASTM C494 به دسته‌هاي زير تقسيم مي‌شوند:
- روان‌كننده (كاهنده آب) معمولي (Type A)
- روان‌كننده (كاهنده آب) كندگير (Type D)
- روان‌كننده (كاهنده آب) زودگير (Type E)
- زودگیر کننده ها: این دسته از مواد افزودنی سبب تسریع در زمان گیرش سیمان شده و باعث می شود بتن زودتر بگیرد و سفت شود. از این مواد افزودنی در تمامی مواردی که مصرف سیمان زودگیر لازم باشد( مانند مناطق سردسیر و یا محل هایی که نیاز به باز کردن سریع تر قالب است) استفاده می گردد.
کندگیر کننده ها: این دسته از مواد افزودنی موادی هستند که چنان چه به بتن اضافه گردند موجب به تعویق افتادن زمان گیرش و در نتیجه سخت شدن بتن می گردند. بنابراین در مناطق گرمسیر و یا در بتن ریزی های حجیم از این نوع مواد افزودنی استفاده می گردد.
- فوق روان کننده ها: فوق روان کننده ها نیز موادی هستند که در دسته ی مواد افزودنی کاهنده ی آب بوده و از دهه 1950 مورد استفاده قرار گرفته‌اند با عنوان بساكاهنده‌هاي آب شناخته مي‌شوند. چنان چه این مواد در مقادیر مصرف متعارف مصرف گردند میزان آب اختلاط بتن را 12 تا 25 درصد کاهش داده و نسبت به روان کننده ها تاثیرات جانبی کم تری دارند. ولي باید توجه داشت برخي از آنها در مقادير مصرف بيش از اندازه موجب كندگيري يا هوازايي مي‌شوند. عموما فوق روان‌كننده‌ها در مقادير مصرف خيلي كم، رواني كمتري نسبت به روان‌كننده‌ها (در مقدار مصرف يكسان) ايجاد مي‌كنند.
- مواد افزودنی هوازا: این دسته از مواد افزودنی سبب ایجاد حباب های بسیار ریز هوا در بتن می گردد. مقدار هوای وارد شده توسط این مواد معمولا بین 2 تا 6 درصد متغیر است. حباب های هوای موجود در بتن به دو دسته حباب های هوای غیر عمدی و حباب های هوای عمدی تقسیم می گردد. حباب های هوای غیرعمدی در بتن کم و بیش ایجاد می گردد و تنها می توان با استفاده از روش هایی مانند ویبره کردن بتن، این میزان را به حداقل ممکن رساند. دسته ی دوم نیز که حباب های هوای عمدی بوده که با استفاده از مواد افزودنی هوازا یا سیمان های هوازا و یا استفاده توام سیمان هوازا و مواد افزودنی هوازا ایجاد می گردد.
