هر گروه از مواد افزودنی که وارد عرصه صنعت بتن شود؛ معایب و مشکلاتی خواهد داشت. با اصلاح ترکیبات و بهبود نتایج کلی این مواد به مرحله تکامل خود نزدیکتر میشود. فوق روان کننده بتن نسل دوم و پیشرفته روان کننده بتن است. حدود دهه ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰ استفاده از این مواد رواج بسیار زیادی پیدا کرد. هر گاه نیاز به بتنی با آب کمتر و حفظ اسلامپ و یا افزایش اسلامپ و کارایی با حفظ نسبت آب اولیه باشد از فوق روان کننده بتن استفاده میشود. در برخی منابع نام این افزودنی کاهنده قوی آب است.
کاربرد فوق روان کننده بتن
این افزودنی کاربرد بسیار زیادی دارد. تقریبا هر گروه عامل بتن ریز مقداری از این افزودنی همیشه در مجموعه خود دارند. تعدادی از کاربردهای فوق روان کننده بتن به شرح زیر است:
- افزایش روانی با حفظ میزان آب
- کاهش مصرف آب با حفظ روانی
- افزایش الاسیسیته
- کاهش نفوذپذیری به دلیل افزایش تراکم
- افزایش مقاومت در برابر خوردگی
- تولید میکرو سیلیس در بتن
- کاهش جمع شدگی بتن
- کاهش هزینه نسبت به ابرروان کننده
- بتن خود تراز شونده
- استفاده از ماله پروانه ای
- قالب بندی پیچیده و مناطق غیرقابل دسترس
- بتن ریزی زیر آب
- بتن نماکار
- درزگیری و آب بندی
- شمع عمیق و نیلینگ
عملکرد فوق روان کننده بتن
استاندارد ASTM C494 الزامات این افزودنی را تعیین و مشخص کرده است؛ که مقدار آب نمونه نسبت به بتن شاهد باید ۱۲ درصد کاهش آب داشته باشد. هرگاه این مقدار تامین شود، کاربرد این ماده افزودنی به عنوان فوق روان کننده تایید خواهد شد. برخی از روان کنندههای ویژه حتی ۳۰ درصد آب لازم را نیز کاهش میدهند.
در نتایج آزمایشگاهی تست نمونه بتن اگر فوق روان کننده بتن بیش از این مقدار کاهش آب داشته باشد، در زمان گیرش اندکی تاخیر و مقداری هوای اضافی ایجاد میشود. با توجه به این موضوع اگر در هوای سرد نیاز به بتن روان داشته باشید، حتما دیرگیری بتن و مشکلات جانبی آن را در نظر بگیرید.
همه کاربران صنعت ساختمان و بتن میدانند استفاده از افزودنی بتن اجباری نیست. چون رسیدن به هدف اصلی که مقاومت و دوام و بعضا یکپارچگی و حفظ میلگرد است، توسط خود بتن بدست میآید. ولی دیگر کمتر کسی حاضر به استفاده از بتن بدون افزودنی است. چون با گذشت زمان و مشاهده نتایج این مواد توسط عموم بر بتن حتی کوچکترین بتن ریزی که در یک میکسر دستی انجام میشود، افزودنی دارد.
ترکیبات لیگنوسولفات بسیار ارزان هستند. تلاشهای بسیاری برای تولید و اصلاح این ترکیبات بر پایه شیمیایی لیگنوها انجام شده است. این مواد در حال حاضر در کنار ترکیبات پلی کربوکسیلات استفاده میشوند.
در برخی بتن ریزیها امکان پرداخت همه بتن به صورت یکجا و همزمان به دلیل حجم بالای کار وجود ندارد. پس باید از بتن خودتراز شونده استفاده شود. اصلی ترین افزودنی در این بتن مواد فوق روان کننده است.
اساس عملکرد فوق روان کننده بتن دافعه الکترواستاتیک است. تجزیه ترکیبات یونی در محلول و اتصال آن به ذرات سیمان و باردار کردن این ذرات سبب دور شدن آنها از هم میشود. برای اندازه گیری این بار از آزمایش پتانسیل زتا استفاده میکنند. در کنار این عملکرد شاخه اتری که به ذرات سیمان چسیبده سبب ممانعت فضایی و نزدیک نشدن ذرات به هم میشود.
یک مساله اساسی در استفاده از فوق روان کننده مطرح است و آن مدت زمانی است که این مواد قادر به حفظ کارایی و روانی بتن هستند. بعضی از این مواد بلافاصله پس از افزودن به بتن روانی ایجاد نمیکنند ولی پایداری بالایی در روانی دارند. با توجه به پروژه بهترین نمونه فوق روان کننده انتخاب و به بتن افزوده میشود.
توجه داشته باشید برای بررسی عملکرد فوق روان کننده بتن در شرکتهای تولید کننده مواد تمامی آزمایشها از جمله اسلامپ، آزمایش نفوذ توپی، ماله و آب انداختگی به دقت مورد بررسی قرار گرفته و نتایج دقیق به اطلاع مصرف کنندگان میرسد.
میزان و روش مصرف فوق روان کننده بتن
بررسی نتایج آزمایشات نشان دهنده بیثمر بودن افزودن این ماده از مقدار تعیین شده و استاندارد توسط شرکت است. میزان مصرف این ماده به اسلامپ اولیه و مقدار آب بتن بستگی دارد.
برای رسیدن به کارایی مناسب هم یک مقدار اشباع اضافه کردن فوق روان کننده بتن وجود دارد. یعنی از یک مقدار بیشتر افزودنی تاثیری در کارایی بتن ندارد. آنچه در این مساله بسیار مهم است، زمان اضافه کردن افزودنی و ایجاد یک مخلوط یکنواخت است.
همان طور که نمودار مشاهده میکنید در نتیجه این آزمایش با افزودن بیش از ۱% فوق روان کننده، تغییری در اسلامپ مشاهده نمیشود. مقدار اسلامپ به عدد حدودا ۲۲ رسیده و پس از آن تغییری نخواهد داشت.
خواص و اثرات فوق روان کننده بتن
خاصیت اصلی این ماده همان طور که از اسمش پیداست، روان کردن بتن است. این روانی یا با حفظ اسلامپ و کاهش آب و یا با حفظ آب و کاهش اسلامپ خود را نشان میدهد. آزمایش اسلامپ برای تعیین روانی بتن انجام میشود. به این صورت که یک مخروط ناقص را از بتن پر و آن قالب را برمیدارند. عدد افت یا ریزش بتن میزان اسلامپ بتن است.
برای بررسی خاصیت این ماده بر بتن باید دو نمونه تهیه و اثر افزودنی بتن را آزمایش کرد. نتایج آزمایشات معمولا روند افزایش مقاومت را نشان میدهد. در اثر استفاده از این ماده مقداری هوای اضافی ایجاد میشود. این هوا باید طبق استاندارد کمتر از ۲ درصد باشد.
شرط رسیدن به بالاترین بازدهی ایجاد ترکیب یکنواخت پس از افزودن این ماده است. این یکنواختی چه در محل ساخت و چه در محل بتن ریزی باید مورد بررسی قرار گیرد. چون میزان مصرف این ماده کم است، برای اثرگذاری مناسب بهتر است با آب رقیق و سپس به مخلوط اضافه شود.
اگر سیمان مصرفی تیپ یک یا سه نباشد، به علت دیرگیری در هنگام افزودن این ماده حتما باید کیورینگ بتن و حتی مسایل بازرسی به شدت مورد بررسی قرار بگیرد. توجه به این نکته که مقاومت نهایی انواع بتن با سیمان مختلف در تیپهای متفاوت پس از سفت شدن برابر خواهد بود نیز مهم است. در شرایط محیطی شدید طبق تعاریف آیین نامه بتن که نباید نسبت آب به سیمان زیاد شود، استفاده از فوق روان کننده بتن بسیار مفید خواهد بود.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی فوق روان کننده بتن
اگر مواد شیمیایی تشکیل دهنده را مبنای گروه بندی این مواد قرار دهیم برخی از این گروهها را معرفی میکنیم:
- نفتالین فرمالدهید سولفوناته شده: یک ماده خام و جزو اولین ترکیبات استفاده شده حدودا در سال ۱۹۷۰ میلادی با نام تجاری پلی نفتالین سولفانات (PNS) وارد بازار شد. از نفت و نفتالین با سولفوریک اسید با خلوص بالا توسط حرارت دادن سولفوناته شده و با فرمالدهید پلیمری میشود. در نهایت هم نمک سدیم و کلسیم به آن افزوده میشود.
با افزایش وزن مولکولی خواص ایجاد شده این افزودنی بهتر میشود. بدلیل خطی بودن این ترکیب امکان چرخش حول CH۲ وجود دارد. پس SO۳Na بالا و یا پایین میتواند قرار گیرد. در فضای انحلال، سدیم سولفات به SO۳– و Na+ تجزیه میشود. بار منفی سولفات سبب جذب افزودنی روی ذرات سیمان و پراکندگی این ذرات است. درصد وزنی مواد جامد این افزودنی بین ۲۵ تا ۴۵ درصد متغیر است.
- ملامین فرمالدهید سولفوناته با خلوص بالا: این ماده در سال ۱۹۵۰ در صنایع شیمیایی به عنوان یک عامل پخش کننده مواد شناخته شده و مصرف میشد. اما در صنعت بتن جایگاهی نداشت. این ماده بوسیله رزین شدن تولید میشود. مدت زمان پلیمری شدن بر وزن مخصوص تثیر گذار است. ساختار خروجی تولید این ترکیبات مشابه نفتالین است؛ با این تفاوت که یک حلقه ملامینی جایگزین حلقه دوتایی نفتالین میشود.
- پلی کربوکسیلات اتر: این محصولات ترکیبات بسیار متنوعتری نسبت به گروههای قبلی دارد. در برخی منابع پلیمرشانهای نامگداری شدهاند. پایه پلیمری این مواد و ترکیبات آکریلیک اسید با گروه مونومری جایگزین و اصلاح میشود. وظیفه پلی اتر پراکندگی سیمان در فضای بزرگتر و مانع چسبیدن ذرات به هم میشود.
توجه داشته باشید این خاصیت پخش کنندگی در حجم محصول تولیدی تغییری بوجود نمیآورد و فقط سبب حرکت آزادانه و سهولت عبور آب در میان سیمان خواهد شد.
مواد فوق روان کننده به صورت مایع قهوهای کمرنگ متمایل به زرد وجود دارند. بدلیل وجود ماده جامد محلول اندکی چگالی این ماده از آب بیشتر و در حدود ۱۱۵۰ تا ۱۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. این محلول اسیدی و بازی نیست پس خطرزایی برای مصرف کننده و محیط زیست ندارد.
ترکیبات شاخه اتری این افزودنی واکنش پذیری بالایی دارند. پس از مخلوط کردن این مواد با دیگر افزودنیهای بتن بدون آگاهی و یا مشاوره متخصصان زمینه بتن خودداری فرمایید.
از ما مشاوره و راهنمایی بگیرید
صنایع شیمی ساختمان رامکا یکی از تولید کنندههای بزرگ و بسیار قدرتمند در زمینه تولید انواع افزودنیهای بتن و مواد شیمیایی ساختمانی است.
برای مشاوره در زمینهی استفاده از فوق روان کننده بتن و سایر مواد افزودنی بتن میتوانید با کارشناسان فنی رامکا تماس بگیرید و مشاورهی رایگان دریافت نمایید.
۰۲۵۳۸۲۰۳۶۷۱
www.Ramkaco.com
فوق روان کننده ها با روان کننده ها چه تفاوتی دارن؟
فوق روان کننده بتن رو میشه البته بر پایه های شیمیایی مختلفی تولید کرد