مصالح ساختمانی

روان کننده بتن چیست؟

روان کننده بتن چیست؟
امتیاز دهید

در حقیقت روان کننده بتن ماده‌ ای می باشد که به مواد بتنی یا دیگر مواد اضافه می ‌شود تا بتن نرم گردد و خاصیت شکل پذیری آن بالا می رود، علاوه بر آن حالت چسبندگی را در بتن را کم کرده و از اصطکاک زمان کار در آن‌ می کاهد. به طور معمول روان کننده‌ ها به پلیمرهایی مثل پلاستیک و یا به جهت سهولت در کار با مواد اولیه در زمان تولید و همچنین به منظور تأمین خواسته‌ های کاربردی به بتن افزوده می‌ شوند. این مواد بیشتر به فرمولاسیون ‌های بتنی اضافه می‌ گردد تا سبب کارایی بیشتر و سیال شدن آن ‌ها به منظور ریخته گری گردد. این مصالح اغلب پیش از قالب ‌گیری و شکل‌ پذیری به خاک رس، گچ و دیگر خمیرها افزوده خواهد شد که البته برای این کاربردها، روان کننده ‌ها تا اندازه ی زیادی با مواد پخش کننده همپوشانی خواهند داشت.

استفاده از روان کننده در بتن:

در فناوری بتن، به روان کننده ‌ها و فوق روان کننده‌ ها کاهنده آب با برد بالا نیز مشهورند. این مواد هنگامی که به ترکیب‌ بتن افزوده می‌ شود تعدادی از خصوصیات از جمله بهبود کارایی و مقاومت را ارتقا می دهد. مقاومت بتن با مقدار آب اضافه شده به معنای نسبت آب به سیمان معکوس می باشد و به جهت تولید بتن قوی‌ تر، آب کمتری مصرف می کند. این امر سبب می ‌شود تا کار کردن با بتن دشوار تر گردد، پس به کارگیری روان کننده‌ ها یا همان کاهنده‌ های آب و فوق روان کننده‌ ها و دیگر مواد مشابه بسیار ضروری باشد.

استفاده از روان کننده در بتن

بسیاری از خصوصیات مهم بتن تحت تأثیر نسبت وزن آب به مواد سیمانی به کاررفته در ترکیب قرار می‌ گیرند. با کم شدن مقدار آب، خمیر سیمان چگالی بالاتری خواهد داشت که نتیجه آن کیفیت خمیر بالاتر می باشد. افزایش کیفیت خمیر سبب موارد زیر می شود:

  • اول، بالا رفتن مقاومت فشاری و خمشی.
  • دوم، نفوذ پذیری کمتر.
  • سوم، بالا رفتن مقاومت در برابر هوازدگی.
  • چهارم، بهبود پیوند بتن و آرماتورها.
  • پنجم، کاهش حجم تغییر در اثر خشک شدن و خیس شدن.
  • ششم،‌ کاهش تمایلات به ترک خوردگی و جمع شدگی.

کاهش محتوای آب در ترکیب بتن باید به نوعی صورت پذیرد که فرآیند هیدراتاسیون سیمان کامل انجام گیرد و کارایی کافی بتن به منظور قرار دادن و یکپارچه سازی در زمان ساخت حفظ گردد. مقدار آب مورد نیاز سیمان به منظور تکمیل فرآیند هیدراتاسیون از 22/0 تا 25/0 می باشد. کاهش بی ‌مورد محتوای آب در یک ترکیب امکان دارد منجر به تشکیل یک مخلوط سفت و سخت شده و سبب کاهش کارایی و بالا رفتن مشکلات احتمالی در زمان استفاده می ‌گردد.

مقدار مصرف روان کننده در بتن:

کاهنده‌ های آب، بازدارنده ‌ها و فوق روان کننده ‌ها ترکیبی برای بتن می باشند که به جهت کم شدن مقدار آب در یک مخلوط بتن با حفظ خواص جاری شونده‌ ی یک مخلوط بتن، اضافه می شود. در زمان افزودن خاکستر پوزولانی به بتن به منظور بهبود مقاومت، بیشتر از روان کننده‌ ها به کار می روند. این شیوه متناسب سازی ترکیب به ویژه زمان تولید بتن با مقاومت بالا و بتن تقویت شده با الیاف، بسیار محبوب می باشد. به طور معمول افزودن روان کننده 1-2٪ در واحد وزن سیمان کفایت کرده و اضافه کردن مقدار زیاد روان کننده سبب به‌ وجود آمدن معایبی در بتن می شود که در ادامه ی این مطلب به آن پرداختیم.

در برخی مواقع بعضی افراد غیر متخصص آب اضافی به بتن‌ اضافه می کنند، بی آن که از اثرات سوء آن بر خواص بتن آگاه باشند. به کارگیری آب اضافی در بتن بسیار مضر بوده و هرگز نباید استفاده گردد. از طرف دیگر آب اضافی کیفیت خوب ذاتی بتن مانند انسجام و همگنی ترکیب را کم نکرده؛ بلکه باعث کاهش جداسازی بتن خواهد شد. دوز معمول فوق روان کننده‌ بتن که به منظور بالا رفتن کارایی بتن به کار گرفته می شود.

مواد اولیه روان کننده بتن:

به طور معمول روان کننده‌ ها از لیگنوسولفونات ‌ها تولید می ‌شوند که این ماده، محصولی جانبی در صنعت کاغذ می باشد. مواد فوق روان کننده نیز معمولاً از میعانات نفتالین سولفوناته یا ملامین فرمالدئید سولفوناته تولید می‌ شوند و اگر چه محصولات جدیدتر بر پایه اتر های پلی کربوکسیلیک هم ‌اکنون در دسترس می باشند؛ اما روان کننده‌ های سنتی مبتنی بر لیگنوسولفونات، فوق روان کننده ‌های پایه نفتالین و ملامین سولفونات ذرات سیمان لخته شده را به کمک مکانیزم دفع الکترواستاتیک جداسازی می ‌نمایند. در روان کننده ‌های نرمال، مواد فعال به ذرات سیمان جذب می ‌گردد و بار منفی به آن ‌ها خواهد داد که باعث ایجاد دافعه میان ذرات خواهد شد. روان کننده‌ های لیگنین، نفتالین و ملامین سولفونات از پلیمرهای آلی هستند و مولکول ‌های طولانی خود را به دور از ذرات سیمان می ‌پیچند و بار بسیار منفی به آن ‌ها خواهند داد تا همدیگر را دفع نمایند.

مواد اولیه روان کننده بتن

چهار نوع فوق روان کننده وجود دارد:

  • اول،‌ ملامین سولفوناته.
  • دوم، نفتالین سولفوناته.
  • سوم، لیگنوسولفونات اصلاح شده.
  • چهارم، ترکیبی از دوزهای زیاد مواد افزودنی کاهنده تسریع کننده آب.
بیشتر بخوانید  کاربرد، مزایا و معایب فوق روان کننده های بتن

فوق روان کننده‌ های پایه ملامینه و نفتالین هستند که معمولاً به کار می روند. فوق روان کننده پلی کربوکسیل اتر (PCE) یا تنها پلی کربوکسیلات  (PC)، متفاوت از روان کننده‌ های بر پایه ‌ی سولفونات عمل می نمایند و به جای دافعه الکترواستاتیک، سبب پراکندگی سیمان با تثبیت استریک خواهند شد. این نوع از پراکندگی در اثر خود قدرتمندتر بوده و سبب بهبود کارایی ترکیب سیمانی می ‌گردد.

مزایای به کارگیری روان کننده بتن چیست؟

اول، بال کارایی به منظور ایجاد سهولت در قرار دادن بتن در مکان‌ های غیر قابل دسترس.

دوم، استفاده از روان کننده سبب بهبود کیفیت مطلوب پلاستیک یا بتن خواهد شد. امروزه به منظور تولید بتن مسلح یا بتن انبوه با کارایی بالاتر استفاده از روان کننده یا فوق روان کننده به یک شیوه استاندارد تبدیل گشته است.

سوم، استفاده از روان کننده به روشی جهانی به منظور کاهش نسبت آب به سیمان برای کارایی بهتر شناخته شده و از طرفی کم شدن نسبت آب به سیمان سبب بالا رفتن مقاومت و بهبود دوام بتن می شود. در برخی مواقع از روان کننده‌ ها به منظور کاهش محتوای سیمان و گرمای هیدراتاسیون در بتن جرم استفاده می ‌شود.

چهارم، ماهیت بتن با کیفیت خوب عملکرد خوبی نیز دارد. در شرایط گوناگون، بتن با درجه کارایی مختلف مورد نیاز بوده و در شرایطی مثل تیرهای عمیق، اتصالات تیر و ستون پمپاژ بتن، مقاطع نازک با درصد زیاد آرماتور، بتن ریزی در هوای گرم و غیره درجه بالایی از کارایی لازم می باشد که این مواد این کار را انجام می ‌دهند. در این حوزه محدودیت‌ ها و دشواری‌ هایی به منظور بدست آوردن کارایی مورد نظر وجود دارد.

پنجم، از دیگر مزایای به کارگیری این مواد تقویت اولیه بتن (50 تا 75٪) می باشد. زمان تنظیم اولیه امکان دارد با توجه به واکنش شیمیایی که پس از افزودن روان کننده بتن رخ می‌ دهد، این فرایند امکان دارد تا یک ساعت زودتر و یا یک ساعت دیرتر به اتمام برسد که این تأخیر در برخی مواقع با محدوده ذرات سیمان میان 4 تا 30 متر همراه است. به کارگیری روان کننده‌ بتن به صورت قابل توجهی بر کشش سطحی آب تأثیر نمی‌ گذارد و مقدار قابل توجهی از هوا را به دام نخواهد انداخت.

معایب روان کننده بتن را بشناسید:

تا به اینجای متن فهمیدیم، که روان کننده بتن و فوق روان کننده ‌ها مواد افزودنی شیمیایی می باشند که به منظور بهبود توانایی سیال شدن بتن به آن اضافه می‌ گردند و به کم کردن مقدار آب در بتن و بهبود مقاومت و دوام بتن‌ ها کمک می ‌نماید. آن‌ ها بدون کم شدن کارایی بتن به کاهش میزان آب در بتن دست پیدا می کنند. پس افزودن مقدار زیاد روان کننده سبب تفکیک و از هم گسیختگی بیش از اندازه بتن خواهد شد که توصیه نمی ‌گردد. بسته به ماده شیمیایی خاصی که به کار گرفته می شود، استفاده از روان کننده بیش از اندازه مجاز امکان دارد باعث تأخیر در اثر آن در بتن گردد.

تفاوت روان کننده با فوق روان کننده بتن در چیست؟

تفاوت روان کننده با فوق روان کننده بتن در چیست؟

فوق روان کننده بتن که به عنوان کاهنده‌ های آب با دامنه بالا نیز مشهور است، افزودنی‌ هایی است که در تولید بتن با مقاومت بالا به کار می رود. روان کننده‌ ها ترکیبات شیمیایی می باشند که تولید بتن با تقریباً 15٪ محتوای آب کمتر را امکان ‌پذیر خواهد کرد. مواد فوق روان کننده بتن سبب کاهش 30 درصدی آب می شود، ضمن آن که در جاهایی به کار می رود که نیاز به کاهش اختلاط آب بیشتر و شدید تر می باشد. اضافه کردن این مواد به بتن یا ملات سبب می ‌شود تا نسبت آب در سیمان کم شود، بی آن که بر کارایی مخلوط تأثیر منفی گذاشته و تولید بتن با کارایی بالا را امکان‌ پذیر می نماید.‌ روان کننده بتن و همچنین فوق روان کننده‌ ها عملکرد این ملات را تا اندازه ی زیادی بهبود می‌ بخشند و مقاومت بتن را با کم کردن نسبت آب به سیمان بالا می برد.

انوع روان کننده های بتن را بشناسید:

روان کننده بتن در سه نسل به بازار ارائه می شود:

نسل اول، روان کننده بتن:

محصولات تولید شده در این سری بر پایه ‌ی مونومرهای لیگنوسولفونات بوده که خاصیت آن کاهش چشمگیر آب مصرف شده در بتن می‌ باشد. جالب است بدانید به روان کننده بتن علاوه بر کاهنده آب، دیرگیر نیز گفته می شود.

نسل دوم، روان کننده بتن – فوق روان کننده:

دومین نسل، همان فوق روان کننده‌ ها هستند که بسیار قوی ‌تر از نسل اول عمل نموده و به بازار وارد می شوند. مهم‌ ترین عیب به کارگیری فوق روان کننده بتن این است که امکان دارد در نتیجه‌ ی واکنش سریعی که زمان ترکیب کردن آب و سیمان ایجاد می نماید و نا آگاهی در زمان استفاده از آن، به یک‌ باره خواص خود را از دست داده و افت نماید. بهره گیری از فوق روان کننده بتن نیاز به تجربه دارد تا در استفاده از آن دچار خطا نگردیم، هر چند دیر یا زود سبب افت کیفیت بتن خواهد شد. متاسفانه این فوق روان کننده ‌ها در دراز مدت نمی‌ توانند همه ی خواص بتن را حفظ نمایند، به همین جهت زیاد مورد استقبال قرار نگرفتند.

نسل سوم، روان کننده بتن – ابر روان کننده:

به روان کننده‌ های این نسل ابر روان کننده می گویند که بر پایه ‌ی پلی کربوکسیلات می باشد و چون قدرتمندتر از دو نسل پیش تولید می شوند، پس از عرضه به بازار به سرعت پا به میدان رقابت با هم رده‌ های خود گذاشتند. قیمت آن ها حتی از نسل اول نیز مقرون‌ به‌ صرفه‌ تر می باشد. روان کننده بتن در کارهای ساخت ‌و‌ ساز بسیار به کار می روند تا سرعت ساخت سازه‌ ها را افزایش دهند؛ چرا که باعث کاهش افت اسلامپ،  کاهش حباب ‌سازی، بهبود پمپ ‌پذیری و جلوگیری از خمیر شدن ملات می‌ شود.