روان کننده بتن چیست و بهترین روان کننده بتن چه ویژگی هایی دارد ؟روان کننده بتن در واقع کاهش دهنده آب بتن می باشد و بهترین روان کننده بتن ، افزودنی است که بتواند افزایش روانی و اسلامپ در مقدار ثابت آب و یا کاهش آب در مقدار ثابت روانی بتن را بخوبی برای ما تامین کند که این امر بعضا موجب افزایش مقاومت فشاری نیز میگردد که در ادامه به تشریح آن خواهیم پرداخت .
نقش روان کننده بتن در طرح اختلاط بتن :
روان کننده بتن درواقع ماده ای است که به طرح اختلاط بتن افزوده می شود تا بتن روان تر شود و خاصیت شکل پذیری آن افزایش یابد ، علاوه بر آن حالت چسبندگی را در یتن کاهش داده و از اصطکاک بین سنگدانه ها را حین کار ، کم می کند. یعنی روان کننده بتن یک افزودنی بتن از نوع شیمیایی است که بعنوان کاهنده آب و بالابرنده عدد اسلامپ بتن از آن استفاده می شود . این مواد اغلب به فرمولاسیون های بتنی اضافه می شود تا باعث کارایی بیشتر و سیال شدن آن ها شود.
به عبارت دیگر روان کننده های بتن به منظور دست یابی به یک یا چند مورد از موارد ذیل در بتن مورد استفاده قرار می گیرند :
- کاهش نسبت آب به سیمان با حفظ کارایی و رسیدن به مقاومتی بالاتر
- بالا بردن کارایی و روانی بتن ریزی در قالب خصوصا در سازه های بتن آرمه با میلگرد فشرده و موقعیت های غیر قابل دسترس
- کاهش مقدار سیمان مصرفی با مقاومت فشاری مشخص و با حفظ کارایی و در نتیجه کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون در بتن
هنگامی که بتنی با نسبت آب به سیمان پایین ساخته می شود چنانچه از روان کننده بتن در آن استفاده نگردد ، بتنی با یکنواختی یکسان به دست نمی آید . زیرا اولا آب دارای کشش سطحی زیاد است و ثانیا ذرات سیمان تمایل به جمع شدگی و به هم پیوستن و تشکیل گلوخه های سیمانی دارند. جهت حل این مشکل استفاده از روان کننده بتن بسیار راهگشا خواهد بود . روان کننده بتن ، میزان آب مورد نیاز مخلوط را کاهش می دهند و کارایی را بهبود می بخشند، ملات چسبنده تر شده و بهتر در قالب جای می گیرد. روان کننده ها معمولا نوعی رزین محلول نمکی هستند که به طرح اختلاط بتن اضافه می گردند ، رنگ آن ها اکثر اوقات قهوه ای تیره است و به شکل مایع یا پودر برای مصرف به فروش می رسند. نحوه استفاده از روان کننده بتن، باید مطابق دستورالعمل سازنده انجام شود. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز روان کننده به کار رود، هیچ و سودی ندارد و در عوض ممکن است ملات ضعیف تر شود لذا از مصرف بیش از مقدار توصیه شده توسط سازنده خودداری اکیدا گردد ، ولی عموما و جهت محاسبات سرانگشتی و تخمین اولیه مقدار افزودنی مورد نیاز ، حدود 250-300میلی لیتر مایع به ازای هر 50 کیلوگرم سیمان مصرف می شود، و یا 20-30 گرم پودر در هر 50 کیلوگرم سیمان به کار می رود. نحوه مصرف این افزودنی بتن نیز باید طبق دستورالعمل سازنده باشد اما معمولا روان کننده بتن مایع را باید ابتدا در آب مخلوط ریخته و بهم زده و سپس داخل مصالح خشک ریخته شود، در صورتیکه به هنگام کاربرد پودر روان کننده بتن باید ابتدا آن را با مصالح خشک مخلوط کرده سپس آب را به مخلوط خشک اضافه کنیم.
انواع روان کننده :
- نسل اول روان کننده بتن که این روان سازها بر پایه ی مونومرهای لیگنوسولفونات تولید شدند .
- نسل دوم روان کننده های بتن که به فوق روان کننده بتن و یا کاهنده های قوی آب نیز شناخته می شوندو اغلب بر پایه ی مونومرهای ملامین سولفونات و نفتالین سولفونات ها تولید گشتند.
- نسل سوم از روان کننده های بتن ، فوق روان کننده بتن و یا ابر روان کننده های بتن هستند که بر پایه ی پلی کربوکسیلات تولید شدند، آنها به دلیل مزایای فراوانی که داشتند به زودی پا به عرصه ی رقابت نهاده و با استقبال فراوانی در صنعت تکنولوژی بتن مواجه شدند.
در نسل اول روان کننده بتن که در اوایل دهه 1930 میلادی به طور عمده مورد مصرف قرار گرفتند ، خاصیت خمیری بتن ، کاهش محسوس آب مصرفی در بتن و حفظ کارایی بتن مورد توجه بود که به دلیل ماهیت مواد اولیه مورد استفاده و عملکرد آنها در فرآیند آبگیری سیمان ، به روان کننده دیرگیر بتن معروف شدند. از مهمترین معایب روان کننده بتن نسل اول می توان به میزان مصرف بسیار زیاد در هر متر مکعب بتن (در مقایسه با روان سازهای نسل بعد) ، محدودیت استفاده در شرایط سرما، هوازایی و در برخی موارد کاهش مقاومت بتن اشاره نمود. دومین نسل از روان کننده بتن در اواسط دهه ی 1960 میلادی که به فوق روان کننده ها و یا کاهنده های قوی آب نیز شناخته می شوند، اغلب بر پایه ی مونومرهای ملامین سولفونات و نفتالین سولفونات ها تولید گشتند. به این نوع از روان کننده ها ، روان کننده های نفتالینی نیز می گویند این فوق روان کننده بتن قادر به کاهش آب مصرفی بتن و حفظ کارایی بتن تازه می باشد. میزان مصرف بالای آنها برای دست یابی به یک روانی مناسب و همچنین عدم حفظ کارایی برای مدت زمان های طولانی و عدم کاربرد در شرایط آب و هوایی گرم از محدودیت های این نسل از روان کننده ها به شمار می رود. سومین نسل از روان ساز ها، فوق روان کننده بتن و یا ابر روان کننده های بتن هستند که بر پایه ی پلی کربوکسیلات اتر تولید شدند، این دسته از روان کننده بتن به دلیل مزایای فراوانی که داشتند با استقبال فراوانی در صنعت تکنولوژی بتن مواجه شدند. از مهمترین ویژگی های ابر روان کننده های بتن می توان به کاهش شدید آب مصرفی بتن و حفظ کارایی بتن برای مدت زمانی مناسب اشاره نمود، در کنار قیمت مقرون به صرفه تر و حباب زایی کمتر (در مقایسه با روان کننده های نسل اول) توانستند به محبوب ترین و رایج ترین افزودنی بتن در سراسر دنیا تبدیل شوند و با ظهور این نسل از روان کننده های بتن ، متخصصین و طراحان سازه برای اجرای طرح هایی پیچیده تر همچون تولید بتن خودتراکم (SCC) ، بتن آب بند و همچنین بتن پرمقاومت و بتن اکسپوز (Expose Concrete) ترغیب شدند. ابر روان کننده ها بر پایه پلی کربوکسیلات آخرین نسل و جدیدترین انواع روان کننده های بتن می باشند . جهت آشنایی بیشتر با پلی کربوکسیلات اتر جهت تولید فوق روان کننده بتن شما را به دعوت مطالعه مقاله تحت عنوان “ پلی کربوکسیلات اتر فوق روان کننده بتن چیست ” دعوت می نماییم .
تاثیر مصرف روان کننده بتن بر خصوصیات بتن :
بسیاری از خصوصیات مهم بتن تحت تأثیر نسبت آب به سیمان مورد استفاده در طرح اختلاط قرار می گیرند. با کاهش مقدار آب، خمیر سیمان چگالی بالاتری خواهد داشت که نتیجه آن کیفیت بالاتر است . افزایش کیفیت خمیر باعث افزایش مقاومت فشاری بتن و مقاومت خمشی بتن و نفوذ پذیری کمتر ، افزایش مقاومت در برابر هوازدگی ، بهبود پیوند بتن و آرماتورها ، کاهش حجم تغییر در اثر خشک شدن و خیس شدن ، کاهش تمایلات به ترک خوردگی و جمع شدگی می شود. اما کاهش مقدار آب در طرح اختلاط بتن باید به گونه ای انجام شود که فرآیند هیدراتاسیون سیمان کامل انجام شود و همچنین کارایی بتن برای پمپاژ ، تراکم و یکپارچه سازی در حین ساخت حفظ شود. به همین دلیل استفاده از روان کننده های بتن مورد توجه قرار گرفت .
روان کننده های بتن بر میزان آب مورد نیاز جهت ساخت بتن تاثیر می گذارند و بطور کلی نحوه تاثیر روان کننده های بتن را می توان در حالات زیر مورد توجه قرار داد :
- در بتن با نسبت آب به سیمان برابر با بتن شاهد ( بتن اولیه ) ، باعث افزایش روانی بتن شده و بتن را بدون کاهش مقاومت ، کار پذیر می کنند.
- در بتن با نسبت آب به سیمان برابر با بتن شاهد ( بتن اولیه ) ، علاوه بر افزایش روانی بتن شده و می توان شاهد افزایش مقاومت فشاری بتن بود .
- در بتن با نسبت آب به سیمان کمتر نسبت به بتن شاهد ( بتن اولیه ) ، روانی کافی را به بتن می دهند و باعث افزایش مقاومت بتن می شوند. یعنی با سیمان کمتر از بتن شاهد می توان به مقاومت بتن شاهد رسید .
- در بتن با عیار سیمان کمتر، می توانند به وسیله کاهش نسبت آب به سیمان و تامین روانی ، باعث صرفه جویی در مصرف سیمان شوند .
اثرات استفاده از روان کننده ها در طرح اختلاط بتن در دو بخش قابل بررسی است :
- قبل از سخت شدن بتن
- پس از سخت شدن بتن
اثرات مصرف روان کننده قبل از سخت شدن بتن :
- کاهش میزان آب در طرح اختلاط بتن
- افزایش کارایی بتن
- تاثیر بر گیرش بر اساس نوع روان کننده بتن
- کاهش اسلامپ بتن
- حباب زایی در بتن
- بهبود پمپ پذیری و پمپاژ بتن
- جلوگیری از آب انداختگی و جدا شدن دانه های سنگی
- افزایش قابلیت جلاپذیری و ساب پذیری
- افزایش یکنواختی بتن
- به تاخیر انداختن گرمای هیدراتاسیون اولیه سیمان
- کاهش میزان جمع شدگی بتن
اثرات مصرف روان کننده ها پس از سخت شدن بتن :
- افزایش مقاومت فشاری بتن
- افزایش مقاومت خمشی بتن
- کاهش تخلخل و منافذ بتن
- کاهش نفوذپذیری بتن
- افزایش آب بندی بتن
- افزایش دوام و طول عمر بتن
- افزایش مقاومت در برابر سایش بتن
کاربردهای روان کننده های بتن :
با توجه ویژگی هایی که استفاده از روان کننده بتن به مخلوط خمیری ما می دهد و خصوصیات پس از گیرش بتن ، می توان از این افزودنی ها در مقاصد زیر استفاده کرد :
- ساخت بتن پرمقاومت و با عملکرد بالا به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان
- ساخت بتن خودتراکم با روانی بالا ( SCC & High Flow Concrete )
- ساخت بتن اکسپوز با سطح نمایان در مقاصد معماری
- ساخت بتن ساب پذیر و قابل پرداخت
- ساخت بتن های با نفوذپذیری کم و بتن آب بند بدلیل کاهش منافذ بتن
- استفاده در بتن های پرتابی و شاتکریت ( بتن پاشیده ) در مقاطع CFT
- استفاده در نیلینگ و انکراژ
البته باید توجه نمود که استفاده از روان کننده بتن باید به میزان مجاز توصیه شده توسط سازنده و همچنین در صورت لزوم تغییر و اصلاح دانه بندی و طرح اختلاط بتن صورت پذیرد تا از بروز مشکلاتی نظیر جدایی دانه ها و فرار شیرآبه بتن و امثالهم جلوگیری به عمل آید .
روان کننده ها چه خصوصیاتی باید داشته باشند ؟
روان کننده بتن یا مواد کاهنده ی آب با توجه به میزان مصرف آنها در طرح اختلاط بتن می توانند در میزان کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش روانی بتن تاثیر بگذارند . همچنین به دلیل خنثی بودن، زودگیر یا کندگیر بودن این مواد تقسیم بندی های ویژه ای به وجود می آید . یکی از مهم ترین ویژگی این افزودنی بتن ، قدرت حفظ روانی بتن است . همچنین توجه به قدرت حفظ انسجام بتن و جلوگیری از جدایی سنگدانه ها یکی از فاکتورهای مهم بهترین روان کننده بتن می باشد علاوه بر مشخصات فنی باید میزان مصرف توصیه شده توسط تولید کننده آن توجه نمود و همچنین قیمت روان کننده بتن نیز از عوامل تعیین کننده در انتخاب ما خواهد بود .
پس برای انتخاب یک محصول ایده آل که بتواند جوابگوی نیازها و انتظارات ما باشد نخست باید جواب پرسش های زیر را تعیین کنیم :
- هدف استفاده از روان کننده بتن در طرح اختلاط بتن چیست ؟ ( افزایش اسلامپ ، استفاده در بتن اکسپوز ، افزایش مقاومت فشاری بتن و یا ….)
- میزان کاهش نسبت به سیمان و میزان افزایش اسلامپ بتن مد نظر چه مقدار است ؟
- میزان افزایش مقاومت فشاری بتن مدنظر چه مقدار است ؟
- بتن ریزی در فصل سرد صورت میپذیرد یا فصل گرم ؟
- انتظار زودگیر شدن از بتن داریم یا دیرگیر شدن ؟
با توجه به پاسخ به این پرسش ها می توان از انواع روان کننده های بتن با توجه به ویژگی هریک ، بهترین روان کننده بتن را که ما را به مقاصد خود می رساند ، انتخاب نمود .
همچنین می توانید جهت دریافت مشاوره و انتخاب بهترین روان کننده بتن که جوابگوی نیاز شما باشد ، با مشاورین و متخصصین شرکت برازین بتن شیمی تماس حاصل فرمایید .
