روان کننده های بتن ، ویژگی و کاربرد های آن ها

روان کننده های بتن

افزودنی های بتن

روان کننده های بتن در واقع چیست؟ و روان کننده های بتن چه کمکی به ما میکنند؟ بتن به عنوان پر تولیدترین ماده صنعتی در جهان می باشد که انواع و اقسام مختلفی دارد. ساختار بتن مجموعه ای از ذرات شن و ماسه به وسیله چسبی متشکل از سیمان و آب بهم متصل شده اند  که این مواد به نسبت مشخصی باهم مخلوط میشوند، این میزان مشخص طرح اختلاط نام دارد که بر اساس فرمول و محاسب معین می‌گردد بنابراین بسته به بزرگی ذرات شن و ماسه و میزان آب و سیمان می تواند مقاومت های مختلفی داشته باشد و در جاهای مختلف بسته به نوع کاربری و هدف مورد نظر مورد استفاده قرار گیرد. لازم به ذکر است که بتن را که از ترکیب سنگدانه و آب و سیمان به وجود می آید می توان ترکیبی که حاصل می شود با افزودن یک سری مواد می توان خواص آن را بهبود بخشید بدون اینکه کوچکترین تغییری در مقاومت داشته باشند. این مواد را که می توان هم برای بتن تازه و هم برای بتن سخت شده بکار برد از اهمیت زیادی برخوردارند و موجب پیشرفت چشمگیر صنعت بتن شده اند و لذا شناخت و کسب آگاهی در رابطه با این مواد برای هر مهندس عمران ضروری است. این مواد، افزودنی های بتن نام دارند که در این مقاله قصد داریم در رابطه با یکی از مهم ترین افزودنی های بتن که روان کننده های بتن یا افزودنی کاهنده آب نام دارند بپردازیم و ویژگی ها و مشخصات آن ها را بطور ویژه بررسی کنیم.

روان کننده های بتن موادی هستند که برای بهبود کارایی بتن تازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر ماده افزودنی که بدون تغییر روانی، مقدار آب مخلوط بتن را کاهش می‌دهد و یا بدون تغییر مقدار آب، اسلامپ و روانی را افزایش می‌دهد و یا هردو اثر را به طور همزمان ایجاد می‌کند. استفاده از این افزودنی ها در بتن ریزی حجیم و بتن ریزی در هوای گرم برای کاهش گرمای هیدراتاسیون بسیار مناسب می باشد. در صورت استفاده از این افزودنی ها در مخلوط بتنی بدون تغییر مقدار آب اختلاط، این افزودنی ها به عنوان روان کننده های بتن عمل کرده که این ویژگی به بتن ریزی رد سازه ای با تراکم آرماتور زیاد کمک کرده و عملیات تراکم را ساده تر می کند.

1. روان کننده های بتن معمولی
2. روان کننده های بتن فوق روان کننده
3. روان کننده های بتن فرا روان کننده

این افزودنی ها علاوه بر دارا بودن خواص معمول روان کننده ها براساس نوعشان می توانند روند هیدراتاسیون سیمان را دچار تغییر کرده و موجب سرعت بخشیدن به آن و یا کاهش سرعت  شود و یا حتی تاثیری نداشته باشد.

• روان کننده های بتن معمولی :

این دسته از روان کننده های بتن قدرت کاهندگی آب در آنها حداکثر ۱۵ درصد برای بتن روان‌تر و ۱۰ تا ۱۲ درصد بتن‌های نیمه شل می‌باشد جزء این دسته هستند. مواد حباب‌زا، اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمک‌های آنها و مشتقات و مواد تغییر یافته آنها، لیگنوسولفونات‌ها و اسیدهای آنها و مشتقات و مواد تغییر یافته این مواد، همچنین کربوهیدرات‌ها، پلی‌ساکاریدها و اسیدهای شکر و گلوکونات‌ها را می‌توان در این دسته (نسل اول) قرار داد. به هر حال این قدرت کاهش آب برای میزان ماده توصیه شده نباید کمتر از ۵ درصد باشد.

این مواد معمولاً میزان مصرف کاملاً متفاوت دارند. لیگنوسولفونات‌ها بسیار رایج بوده و به صورت پودر قهوه‌ای تیره است که ۴۰ گرم از آنها در ۶۰ گرم آب حل می‌شود.

• روان کننده های بتن فوق روان کننده :

این دسته از روان کننده های بتن قدرت کاهندگی آب در بهترین شرایط حداکثر ۲۵ درصد و معمولاً محدود به ۱۸ تا ۲۰ درصد می‌باشد. به هر حال حداقل قدرت کاهش آب در آنها برای میزان ماده توصیه شده نباید از ۱۲ درصد کمتر باشد. این مواد در دهه ۷۰ میلادی مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

مولکول‌های سنگین و زنجیره‌های طولانی پلیمری مانند فرم آلدئید نفتالین سولفوناته فشرده و فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده از جمله معروفترین و پر مصرفترین این دسته از روان کننده‌ها می‌باشند. این مواد به ترتیب به صورت پودر قهوه‌ای تیره و سفید هستند که ۳۵ گرم آنها در ۶۵ گرم آب حل می‌گردد.

• -وان کننده های بتن فرا روان کننده

این مواد در بهترین شرایط دارای قدرت کاهندگی آب حداکثر ۳۵ تا ۴۰ درصد هستند و معمولاً در بتن‌های نیمه شل به ۳۰ درصد محدود می‌شود. این مواد باید چسبندگی مناسبی را به وجود آورد.

اسیدهای پلی کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و مواد اتری، همچنین آکریلات‌ها از جمله این دسته مواد هستند. در دهه ۸۰ میلادی به تدریج ساخته شده و در دهه ۹۰ میلادی مصرف آنها رایج گردید. تولید و مصرف آنها نتیجه جذابیت بکارگیری فوق روان کننده‌های نسل اول و نتایج مصرف آنها در افزایش کارآیی، مقاومت و دوام بتن‌ها بود زیرا سعی داشتند بتوانند کاهش آب بیشتری را داشته باشند.

ترکیبات اصلی مورد استفاده در تلید روان کننده بتن را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد: نمک های کلسیم، سدیم و آمونیم اسید لیگنوسولفونیک، اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک که عموما به شکل نمک های تری اتانول آمین، آمونیوم و سدیم هستند ، کربوهیدرات ها نظیر شکر ، اسید های شکر و پلی ساکارید ها نمک های ملامین تغلیظ شده سولفوناته شده و سایر ترکیبات مشابه. معمولا تمامی افزودنی های کاهنده آب به صورت یک محلول آبی با وزن مخصوصی در حدود ۱٫۱ تا ۳٫۱ میلی گرم برلیتر توسط تولیدکننده ارائه می گردد

1-ریختن بتن در قطعات نازک و پر میلگرد با ساخت بتن روان‌تر

۲-بتن‌ریزی با لوله ترمی( لوله ترمی لوله ایست که به صورت قائم و انتهای پایینی آن در بتن شل قبلا ریخته شده قرار می گیرد و در حالی که لوله تا بالا از یک بتن شل و آبکی پر است، بتن ریزی به تدریج انجام می گردد و بتنی که از انتها و در پایین خارج می شود بتن های قبلا ریخته شده را پس زده و جانشین آن ها می شود ) و بتن‌ریزی زیر آب 

۳-بتن‌ریزی با پمپ و لوله با ایجاد بتن روان‌تر و کاراتر

۴-ایجاد نماهای بهتر با ساخت و ریختن بتن روان‌تر

۵-ساخت بتن های خود تراکم یا خود تراز  

۶- ساخت بتن پر مقاومت

۷-ساخت بتن توانمند (با عملکرد بالا)

۸-سخت بتن آب بند

۹-ساخت بتن‌های با دوام در برابر یخ بندان و آب شدگی

۱۰-ساخت بتن‌های با دوام در برابر سولفات‌ها و سایر مواد شیمیایی

۱۱-ساخت بتن‌های مناسب مناطق خورنده برای کاهش نفوذ یون کلر در بتن و حفظ میلگردها

۱۲-ساخت بتن حجیم و بدنه سدها  

۱۳-ساخت قطعات پیش ساخته و پیش تنیده

۱۴-ساخت بتن‌های حاوی دوده سلیسی: دوده سیلیس را همواره باید با فوق روان کننده‌ها مصرف نمود زیرا پودر سیلیس دارای سطح ویژه ۱۵۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ سانتیمتر مربع در گرم می‌باشد. این سطح در مقایسه با سیمان که سطح ویژه ۲۸۰۰ تا ۴۰۰۰ سانتیمتر مربع بر گرم دارد بسیار زیاد است. بنابراین بدون مصرف مواد کاهنده قوی آب با فوق روان کننده‌ها با افت شدید کارایی بتن مواجه خواهیم شد. از آنجا که دوده سیلیسی پس از اختلاط با آب به شدت کلوخه می‌شود و نیاز به همزن‌های قوی و سریع دارد و در فرآیند ساخت بتن چنین گونه همزن‌هایی نمی‌تواند کاربرد داشته باشد، تجربه نشان داده باید از فوق روان کننده‌ها استفاده نمود.

۱۵-ساخت بتن‌ها و ملات‌های تعمیری و ترمیمی

۱۶-پر کردن زیر صفحه کف ستون با ملات یا بتن روان

۱۷-تزریق دوغاب و ملات به داخل درزها و حفرات سنگ و خاک و پشت قطعات بتنی تونل‌ها

روان کننده های بتن باید به گونه ای به طرح اختلاط بتن افزوده شوند که سریع و به صورت یکنواخت در مخلوط بتنی پخش شوند. این کار، از طریق اضافه کردن افزودنی به آب بتن که بعد از اختلاط سنگدانه ها و سیمان به مخلوط اضافه می شود امکانپذیر است. بهترین عملکرد زمانی حاصل می شود که اضافه کردن  افزودنی درست در پایان زمان اختلاط سنگدانه ها ، سیمان و آب اختلاط انجام گیرد.

نکات قابل توجه :

– روان کننده‌ها با بیشتر سیمان‌ها قابل استفاده هستند.

– اثرات ناشی از هر افزودنی بستگی به مقدار مصرف و طبیعت آن دارد.

– روان کننده‌ها معمولاً به مقدار ۰٫۱ تا ۰٫۴ درصد وزن سیمان مصرف می‌شود.

– با توجه به کیفیت آنها باید نحوه مصرف و توزیع یکنواخت آنها در بتن به دقت کنترل شود. به همین دلیل محصولات محلول در آب بر نوع خشک و پودری آنها ارجحیت دارند.

اگر به مقالات بین المللی در این باره نیاز دارید بر روی اینجا کلیک کنید.