فوق روان کننده بتن چیست و چه مزایایی دارد؟
خصوصیات انواع فوق روان کننده های بتن چیست؟
به گزارش رضیم : فوق روان کننده های بتن، انواع مختلفی دارند که شامل فوق روان کننده کربوکسیلاتی، فوق روان کننده نفتالینی و فوق روان کننده لیگنوسولفاتی است. این مواد افزودنی به بتن کمک می کنند تا کیفیت بهتری داشته باشد و به آب کمتری نیاز داشته باشد. این محصولات از مواد شیمیایی و آلی ساخته شده‌اند و کمک می‌کنند تا منافذ درون بتن کمتر شود و بتن بهتر و محکم‌تر شود بدون اینکه خیلی مایع شود. بیشتر افزودنی‌های بتن از مواد آلی هستند و باعث می‌شوند که اسیدهای هیدروکسید کربوکسیلیک سیمان پرتلند تأثیر کمتری داشته باشند. این فوق روان کننده‌ها به کاهش 15 درصدی نیاز به آب بتن کمک می‌کنند و موجب استحکام و یکنواختی بتن می‌شوند. اگر بتن به خوبی روان نشود، ذرات سیمان به درستی مخلوط نمی‌شوند و بتن یکدست نخواهد بود.
انواع روان کننده بتن
انواع مختلف روان کننده و فوق روان کننده بتن به شرح زیر است:
- روان کننده بتن نوع A که آب بتن را کاهش می‌دهد.
- روان کننده بتن نوع D که علاوه بر کاهش آب، باعث تأخیر در گیرش بتن هم می‌شود.
- روان کننده بتن نوع E که ویژگی زورگیری و کاهش آب را دارد.
روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن چیست؟
افزودنی‌های روان‌کننده که به آنها فوق روان کننده بتن هم گفته می‌شود، برای بهبود کارایی و افزایش روان بودن بتن تازه به آن اضافه می‌شوند. این افزودنی‌ها همان کاهنده‌های آب قوی هستند که ما از آنها به روش‌های متفاوتی استفاده می‌کنیم. بتن روان خیلی مایع است و به راحتی می‌توان از آن بدون نیاز به ویبره یا فشرده‌سازی استفاده کرد، بدون اینکه آب از آن جدا شود. کاربردهایی مانند ساخت مقاطع باریک و لوله‌های زیر آب از جمله موارد استفاده بتن روان هستند. استفاده از بتن روان باعث می‌شود کار بتن‌ریزی آسان‌تر و ارزان‌تر شود. اضافه کردن روان‌کننده یا فوق‌روان‌کننده به بتنی با اسلامپ 75 میلیمتر، آن را به بتنی با اسلامپ 230 میلی‌متری تبدیل می‌کند. به بتنی «بتن روان» گفته می‌شود که اسلامپی بزرگ‌تر از 190 میلیمتر داشته باشد و ویژگی‌های اصلی خود را حفظ کند.
طبق استانداردها و دستورالعمل‌های بتن، دو نوع روان‌کننده وجود دارد: نوع 1: روان‌کننده و نوع 2: روان‌کننده با تأخیر در گیرش. روان‌کننده‌ها معمولاً تأثیر بیشتری در تولید بتن روان دارند نسبت به کاهنده‌های آب در بتن معمولی. تأثیر این روان‌کننده‌ها معمولاً 30 تا 60 دقیقه طول می‌کشد و بعد از آن تأثیر آنها کاهش می‌یابد. همچنین دمای بالا هم می‌تواند باعث سریع‌تر شدن این کاهش شود. بیشتر افزودنی‌ها در محل پروژه به بتن اضافه می‌شوند و در اشکال مختلف مایع و پودری در دسترس هستند. زمان گیرش بتن ممکن است بسته به ویژگی‌های مختلف این افزودنی، از جمله ترکیب شیمیایی و مقدار استفاده، به تأخیر بیفتد یا تسریع شود. بعضی از روان‌کننده‌ها می‌توانند زمان گیرش نهایی بتن را بین یک تا چهار ساعت به تاخیر بیندازند.
نمودار مقایسه‌ای قدرت بتن معمولی و بتن روان. بتن C یک بتن معمولی است و بقیه نمودارها مربوط به بتن‌هایی هستند که در آنها از انواع فوق روان‌کننده‌ها یا روان‌کننده‌ها استفاده شده است. با اینکه گفتیم بتن‌های روان معمولاً آب انداختگی ندارند، اما آزمایشات نشان داده که بتن روان با نسبت آب به سیمان برابر با بتن معمولی، آب انداختگی بیشتری دارد. اما این میزان در بتن‌هایی با اسلامپ بسیار بالا یا مقدار آب زیاد، کمتر می‌شود. همچنین جمع شدگی ناشی از خشکی این نوع بتن‌ها نسبت به انواع مشابه کمتر است. تأثیر روان‌کننده‌ها یا فوق‌روان‌کننده‌ها روی مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی بستگی به میزان و عیار سیمان و همچنین اسلامپ اولیه بتن دارد. بتن روان به نسبت بتن معمولی دارای هوازایی بیشتری است.
“`html
تحقیقات نشان داده‌اند که بتن روان در مناطق مرطوب عملکرد خوبی ندارد. اما در مناطق سردسیر، بتن روانی که نسبت آب به سیمان پایینی دارد، عملکرد مناسبی دارد.
کاربرد و مزایای فوق روان‌کننده‌های بتن
1. فوق روان‌کننده‌ها کاربردهای زیادی دارند و می‌توانند به تولید بتن با کیفیت بالاتر و سرعت بیشتر کمک کنند.
2. یکی از کاربردهای مهم فوق روان‌کننده‌ها در ایجاد بتن در هوای سرد است، جایی که به دلیل انقباض بتن ممکن است حالت روانی لازم را نداشته باشد.
3. این مواد در قالب‌های بتنی پیش‌ساخته و بخش‌های بتنی که نیاز به استحکام بالا دارند، استفاده می‌شود.
4. تولید میکروسیلیس برای بتن.
5. ساخت کف‌های سخت و مقاوم با استفاده از بتن.
6. افزایش کارایی بتن بدون نیاز به اضافه کردن آب بیشتر (یعنی با نسبت آب به سیمان کم).
با استفاده از فوق روان‌کننده‌ها، می‌توان به شکل چشمگیری مقاومت بتن را بالا برد بدون اینکه مقدار سیمان استفاده شده افزایش یابد. همچنین می‌توان بتن را با مصرف کمتر آب تولید کرد، که این موضوع در پروژه‌هایی که نیاز به مصرف بهینه آب دارند، اهمیت دارد. افزون بر این، استفاده از فوق روان‌کننده‌ها موجب سهولت در اجرای بتن و کاهش نیاز به نیروی انسانی می‌شود.
مکانیسم عمل فوق روان‌کننده‌های بتن
فوق روان‌کننده‌ها به گونه‌ای عمل می‌کنند که با ترکیبات خاص خود، واکنش‌های بتن را بهتر انجام می‌دهند. برای مثال، در فوق روان‌کننده‌های کربوکسیلاتی، مجموعه کلسیم و کلسیم سیلیکات موجود مانع از تشکیل ژل هیدرات می‌شود. همچنین، رشد هیدروکسید کلسیم و هیدرات‌های محصول را مهار می‌کنند. و همچنین جذب سطحی مواد افزودنی بر روی مواد خشک یا کم‌آب و تغییرات سطحی مواد سیمانی را انجام می‌دهند. با این مکانیسم‌ها، فوق روان‌کننده‌های کربوکسیلاتی باعث می‌شوند بتن حالت روان بگیرد.
نحوه مصرف فوق روان‌کننده‌های بتن
برای بهترین نتیجه در مصرف فوق روان‌کننده‌ها، باید عوامل مختلفی مانند نوع فوق روان‌کننده، شرایط کارگاه و میزان نیروی وارد بر سازه را در نظر گرفت. به طور متوسط، میزان استفاده از این افزودنی‌ها بین 0.5 تا 1.5 درصد وزن سیمان است. این مواد را می‌توان در حين ساخت مخلوط بتن یا پس از آن به آن اضافه کرد. بهتر است این مواد به طور مستقیم به سیمان خشک افزوده شوند. باید این مواد را در شرایط دور از انجماد و نور مستقیم و رطوبت نگهداری کرد و برای مدت 9 ماه در صورت بسته بودن محفظه قابل نگهداری‌اند.
نکات ضروری در استفاده از فوق روان‌کننده‌های بتن
مواد تشکیل دهنده فوق روان‌کننده‌ها از مواد شیمیایی و آلی مختلفی ساخته شده‌اند که باید در هنگام استفاده از آنها نکات ایمنی را رعایت کرد. به همین خاطر باید از دستکش، لباس و پوشش کامل، عینک ایمنی و… استفاده کنید. این محصول هیچ‌گاه نباید با چشم تماس پیدا کند و استفاده از عینک ایمنی هنگام کار با فوق روان‌کننده‌ها الزامی است. در صورت تماس با چشم، فورا با آب فراوان بشویید و به پزشک مراجعه کنید. همچنین از تماس آن با پوست بدن و صورت نیز جلوگیری کنید.
طریقه اضافه کردن فوق روان‌کننده‌ها به بتن
اضافه کردن فوق روان‌کننده در محل ساخت بتن: یکی از مزایای اضافه کردن مواد فوق روان‌کننده در محل تولید بتن، این است که کنترل روانی بتن معمولاً توسط یک فرد مشخص انجام می‌شود. در واحد تولید بتن باید دستورالعمل‌ها و روش‌هایی برای اندازه‌گیری و کنترل نسبت آب به سیمان و اسلامپ بتن قبل از افزودن این مواد وجود داشته باشد. این روش‌ها ممکن است شامل اندازه‌گیری با دستگاه اسلامپ سنج باشد. این دستگاه یک وسیله مکانیکی است که معمولاً در واحدهای مرکزی تولید بتن استفاده می‌شود و برای تخمین مقدار اسلامپ بتن از روی جریان الکتریکی عمل می‌کند.
“`
افزودن مواد افزودنی فوق روان کننده به مخلوط بتن، نیاز به چرخش تیغه‌های مخلوط کن دارد. اگر از افزودنی‌های دیگری هم استفاده شود، این مواد باید به‌طور جداگانه و به روش خاصی در مخلوط کن اضافه شوند تا با هم تماسی نداشته باشند.
افزودن مواد افزودنی فوق روان کننده بتن در محل کار: وقتی که این افزودنی در محل کار به مخلوط بتنی اضافه می‌شود، باید ابتدا مراحل اولیه طبق دستورالعمل‌های قبلی انجام شود. از طرف دیگر، اگر از مخازن متصل به کامیون استفاده شود، مراحل دیگری هم باید مدنظر قرار گیرد. زیرا این روش‌ها خیلی رایج نیستند، بنابراین رانندگان کامیون باید آموزش‌های لازم را دیده باشند. معمولاً در کارگاه‌های تولید بتن، افزودنی فوق روان کننده با استفاده از پیمانه‌های خاص به مخزن کامیون ریخته می‌شود. این کار نیاز به هماهنگی دارد و راننده باید از قبل درباره دریافت افزودنی و بار بتن اطلاعات کافی داشته باشد. همچنین، رانندگان کامیون باید با شیرآلات و دستگاه‌های مرتبط با مخزن افزودنی آشنا شوند و مطمئن شوند که افزودنی به درستی در مخزن تخلیه شده است.
قبل از افزودن مواد فوق روان کننده، باید میزان روانی بتن یا اسلامپ اندازه‌گیری شود تا مطمئن شویم که روانی بتن در محدوده مطلوب (معمولاً بین 50 تا 75 میلیمتر) قرار دارد. همچنین باید درباره اقداماتی که می‌توان در صورت رسیدن به هدف مربوط به اسلامپ انجام داد، تصمیم‌گیری شود. بهترین نتیجه زمانی حاصل می‌شود که افزودنی به‌طور مستقیم بر روی بتن تخلیه شود. برای این کار، باید بخش مخلوط کن کامیون را در جهت مخالف بچرخانیم تا بتن به سمت انتهای مخلوط کن برود و بتوانیم افزودنی را به‌راحتی روی بتن اضافه کنیم. هنگام ریختن افزودنی در مخزن کامیون، باید توجه داشت که برخورد افزودنی با تیغه‌های مخلوط کن باعث نشود که مواد از شوت کامیون بریزد. در این شرایط، اگر کامیون در محل تخلیه بتن باشد، امکان تجمع مواد افزودنی در پمپ بتن یا بخشی از باکت بتن ریزی وجود دارد. بار بتن باید با سرعت اختلاط 18 تا 22 دور در دقیقه مخلوط شود تا زمانی که اطمینان حاصل کنیم که روانی بتن در کل بار یکسان است. معمولاً این کار نیاز به 70 تا 100 دور اختلاط در کامیون دارد.
