آشنایی با افزودنی‌های کاهنده آب بتن (روان‌کننده بتن) پارسمان شیمی

در گذشته دانش محدود در مورد بتن به این معنی بوده است که به اجبار ساختمان‌های استاندارد برای مدت طولانی با خطوط مستقیم ساخته تا از یک ساختار محکم اطمینان حاصل شود. تحقیقات در مورد شیمی بتن امکان طراحی یک نوع بتن منعطف‌تر و محکم‌تر را فراهم ساخته است که امکان ساخت ساختمان‌های جسورانه‌تر و دیدنی‌تر را فراهم می کند. برای رسیدن به این هدف، ماهیت بتن مطالعه و در مقیاس میکروسکوپی تجزیه و تحلیل شده است. بتن استاندارد تازه تمام الزامات دوام و استحکام را برآورده می‌کند، امّا اغلب بسیار سخت و ویسکوز/ چسبناک است و کار با آن دشوار است.

برای تولید بتن با سیالیت بیشتر بدون افزودن آب، باید فناوری افزودنی‌های پراکنده‌ساز، که معمولاً به‌عنوان روان‌ کننده بتن و فوق روان کننده بتن شناخته می شوند، توسعه داد. پراکنده‌ساز، مولکولی است که ذرات سیمان را به‌صورت فیزیکی جدا می‌کند. این مولکول ها به‌طور موقت نیروهای جاذبه بین ذرات سیمان را خنثی می کنند و این به بتن روان شدگی بسیار بیشتری می بخشد. علم افزودنی‌های بتن فرصت‌های بیشتری را برای مهندسان، طراحان و معماران ایجاد می کنند. به لطف بتن انعطاف‌پذیرتر، محکم‌تر و ماندگارتر، می‌توان طرح‌های پیچیده‌تری طراحی و سازه‌های بلندپروازانه‌تری ساخت که نیازهای طراحی تخیلی طراحان را به‌طور فزاینده برآورده می‌کند.

روان کننده بتن چیست؟

روان‌ کننده‌ها، همانطور که از نام آن مشخص است، اجزای شیمیایی هستند که برای افزایش انعطاف‌پذیری به مخلوط بتن اضافه می‌شود. بنابراین، روان ‌کننده‌ها نوعی افزودنی برای بتن هستند. این افزودنی، مخلوط بتن را انعطاف‌پذیر و بادوام می‌کند در واقع پلاستیسیته را افزایش می‌دهد که افزایش پلاستیسیته برابر با روان‌ شدن مخلوط است. دیسپرسنت (پراکنده‌ساز) یک ترکیب شیمیایی است که به‌منظور بهبود جداسازی ذرات به سوسپانسیون اضافه می‌شود. افزودنی‌های کاهنده آب (روان کننده، فوق روان کننده و اَبر روان کننده بتن) به‌عنوان افزودنی برای کاهش نیاز آب برای مخلوط بتن استفاده می‌شود.

روان ‌کننده‌ها مواد افزودنی هستند که برای افزایش سیالیت یا کارایی خمیر سیمان یا بتن به بتن اضافه می‌شوند. همچنین به‌عنوان بهبود دهنده عملکرد و کارایی بتن، به بتن تازه یا اولیه اضافه می‌شود تا ویژگی‌های عملکرد و کارایی آن را تغییر دهد. روان ‌کننده‌ها، کاهنده آب نیز نامیده می‌شوند زیرا بتن را با کارایی یکسان در نسبت آب به سیمان کمتر تولید می‌کنند. از این رو روان ‌کننده‌ها به تولید مخلوط بتن با دوام بالا با محتوای آب یکسان کمک می‌کنند.

در بتن‌ریزی در موقعیت‌های دشوار، تقویت متراکم عناصر سازه‌ای، در موارد بتن اکسپوز و غیره که معمولاً در ساخت و سازهای مدرن یافت می‌شود، نیاز به پلاستیسیته کردن بتن بدون افزودن آب اضافی، وجود دارد که باعث کاهش مقاومت آن می‌شود. همچنین برای تهیه بتن با مقاومت بالا در محل (مانند ساخت پل‌ها، تونل‌ها و غیره)، باید نسبت آب به سیمان (w/c) به شدت کاهش داده شود و در عین حال بتن، پلاستیسیته بودن خود را حفظ کند. بنابراین در چنین مواردی از روان ‌کننده‌ها استفاده می‌شود.

نمونه‌هایی از روان ‌کننده‌ها برای ساخت افزودنی که از زمان‌های اولیه مورد استفاده قرار می‌گرفت عبارت بود از آب و روغن. امّا در حال حاضر برای ساخت این نوع افزودنی معمولاً از فتالات‌ها و آدیپات‌ها استفاده می‌شود. روان‌ کننده‌ها پس از گرم شدن مواد پلیمری اضافه می‌شوند. هنگامی که مواد گرم می‌شود، فاصله بین زنجیره‌های پلیمری در مواد پلیمری افزایش می‌یابد. این باعث روان‌شدگی مواد می‌شود. هنگامی که روان ‌کننده‌ها در این مرحله اضافه می‌شوند، خود را بین زنجیره‌های پلیمری قرار می‌دهند و به حفظ فاصله بین زنجیره‌های پلیمری کمک می‌کنند. بنابراین، حتی زمانی که مواد خنک می‌شوند، مواد همچنان روان هستند.

فوق‌ روان ‌کننده بتن چیست؟

فوق ‌روان کننده‌ها پلیمرهایی هستند که برای جلوگیری از جداسازی ذرات سوسپانسیون استفاده می‌شوند. هم روان ‌کننده‌ها و هم فوق ‌روان ‌کننده‌ها به‌عنوان پراکنده‌ساز و کاهنده آب شناخته می‌شوند. فوق ‌روان‌ کننده‌ها در مقایسه با روان ‌کننده‌ها ترکیبات شیمیایی بهبود یافته‌ای هستند. در واقع فوق ‌روان ‌کننده بتن، افزودنیهای شیمیایی بهبود یافته نسبت به روان کننده‌ها با اثرات روان‌کنندگی بسیار موثر بر روی بتن تَر هستند. استفاده از فوق ‌روان‌ کننده‌ها امکان کاهش آب موجود در بتن را تا 30% بدون کاهش کارایی در مقابل کاهش احتمالی تا 15% در مورد روان‌ کننده‌ها فراهم می‌کند. می‌توان 5/0-3٪ از افزودنی فوق ‌روان ‌کننده‌ (به وزن سیمان) را به مخلوط بتن اضافه کرد. استفاده از فوق ‌روان‌ کننده دارای مزایای همچون: خود متراکمی، خود تراز و تولید بتن با مقاومت بالا و کارایی بالا است.

با این حال، مکانیسم عملکرد فوق ‌روان ‌کننده‌ها مشابه روان کننده‌های معمولی است. فوق‌ روان‌ کننده‌ها دارای برد بالایی هستند که آب را کاهش می دهند. استفاده از فوق‌ روان‌ کننده همچنین امکان استفاده از نسبت سیمان به آب را به 25/0 یا حتی کمتر کاهش می دهد. فوق ‌روان‌ کننده‌ها می توانند با همان نسبت وزنی، بتن کارآمدتری نسبت به نمونه‌های ساده تولید کنند. برای همان میزان کارآمدی، در صورت استفاده از فوق روان کننده‌ها از نسبت سیمان به آب کمتری استفاده می‌شود. در نتیجه افزایش مقاومت با نسبت کمتر سیمان به آب ایجاد می‌شود. استفاده از فوق روان‌کننده باعث کاهش محتوای سیمان می شود. فوق روان کننده‌ها همچنین یک بتن همگن و منسجم را که به‌طورکلی هیچ‌گونه تمایلی برای تفکیک‌پذیری ندارند، تولید می‌کنند. بنابراین، روان ‌کننده‌ها و فوق‌ روان ‌کننده‌ها بسته به کاهش نیاز آب برای مخلوط‌های بتن با یکدیگر متفاوت هستند. همچنین فوق روان کننده‌ها از نظر شیمیایی با روان ‌کننده‌های معمولی متفاوت هستند.

برخی از نمونه های فوق‌ روان ‌کننده‌ها عبارتند از: ملامین مورد نیاز گوگرد، فرمالدئید، میعانات، نفتالین، سولفونات، فرمالدئید، میعانات، لیگنین اصلاح شده.

تفاوت بین افزودنی روان ‌کننده و فوق‌ روان ‌کننده بتن

افزودنی روان‌ کننده: روان‌ کننده‌ها برای افزایش انعطاف‌پذیری مواد پلیمری مانند PVC و به‌عنوان کاهنده آب در مخلوط‌های بتن استفاده می‌شوند. به روان‌ کننده‌ها افزودنی کاهنده آب نیز می‌گویند. روان‌ کننده‌ها می‌توانند نیاز به آب را 5-15 درصد کاهش دهند. روان‌ کننده‌ها 1/0-5/0 درصد وزن سیمان به مخلوط بتن اضافه می‌شود.

افزودنی فوق ‌روان ‌کننده: افزودنی فوق ‌روان‌ کننده‌ یک افزودنی کاهنده آب است که قادر به کاهش زیاد آب یا جریان‌پذیری زیاد بدون ایجاد تاخیر در گیرش یا حباب هوا در ملات یا بتن است همچنین برای افزایش مقاومت و دوام بتن استفاده می‌شوند. به افزودنی فوق ‌روان‌ کننده، کاهنده آب با برد بالا نیز گفته می‌شود. فوق ‌روان‌ کننده می‌تواند نیاز به آب را تا 30 درصد کاهش دهد. فوق‌ روان ‌کننده 5/0-3% وزن سیمان به مخلوط سیمان اضافه می‌شود.

اَبر ‌روان‌ کننده بتن چیست؟

اَبر روان‌ کننده‌ها فوق ‌روان ‌کننده‌هایی هستند که بر پایه پلی‌کربوکسیلیک اِتر اصلاح شده ساخته شده‌اند.

مزایای افزودنی‌های کاهنده آب (روان‌ کننده‌ها، فوق ‌روان‌ کننده‌ها و اَبر روان‌ کننده‌ها):

- هنگامی که در حین آماده‌سازی بتن، این افزودنی‌ها اضافه می‌شوند، مقدار آب اختلاط مورد نیاز و در نتیجه نسبت آب به سیمان را کاهش می‌دهد و در نتیجه مقاومت اولیه و نهایی آن افزایش می‌یابد.

- هنگامی که این افزودنی به بتن آماده اضافه می‌شود، بدون نیاز به آب اضافی، بدون کاهش مقاوت بتن، آن را حالت پلاستیک (پلاستیسیته) می‌کند (افزایش جریان‌پذیری).

- این افزودنی‌ها به مرطوب‌سازی بهتر سیمان کمک می‌کنند و در نتیجه به بالاترین سطح عملکرد و کارایی می‌رسد.

- این افزودنی‌ها به‌طور قابل‌توجهی کارایی و پمپاژ را بهبود می‌بخشند.

- این افزودنی‌ها به‌طور قابل‌توجهی انقباضات را در هنگام گیرش کاهش می‌دهند (در نتیجه از ترک‌های ناشی از انقباضات جلوگیری می‌شود).

- این افزودنی‌ها به‌طور قابل‌توجهی آب‌بندی بتن را بهبود می‌بخشند و به تراکم مناسب آن کمک می‌کنند.

- این افزودنی‌ها عوامل هوازا ندارد.

- این افزودنی‌ها شامل کلریدها یا سایر اجزای خورنده نیستند.

- این افزودنی‌ها با انواع سیمان پرتلند سازگاری دارند.

نتیجه

افزودنی‌های کاهنده آب به‌منظور کاهش نسبت آب به سیمان به مخلوط‌های بتن اضافه می‌شوند و در نتیجه باعث کاهش نیاز آب در تولید بتن می‌شود. افزودنی‌های کاهنده آب (روان‌ کننده، فوق ‌روان‌ کننده و اَبر روان‌ کننده) از نسل جدید با عملکرد مطلوب، از محصولات پارسمان شیمی هستند که برای استفاده در فصل‌های مختلف سال با قابلیت حفظ اسلامپ در شرایط دمایی و محیطی مختلف با توجه به نیازهای تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان بتن، تولید می‌شود.

برای مشاهده محصولات افزودنی‌های کاهنده آب بتن پارسمان شیمی به سایت پارسمان شیمی مراجعه کنید.