پاسخ سوال پلی کربوکسیلات اتر چیست و چگونه نقش فوق روان کننده بتن را ایفا میکند ، موضوعی است که در این مقاله به آن پرداخته می شود. به صورت کلی سه دسته از فوق روان کننده ها در صنایع بتن به کار گرفته می شوند که عبارتند از:
- نسل اول ترکیبات بر پایه لیگنو سولفانات ها
- نسل دوم ترکیبات بر پایه سولفو نفتالین –فرمالدهاید و سولفو ملامین
- نسل سوم ترکیبات پلی کربوکسیلاتی
مکانیزم عمل فوق روان کننده های بتن ملامینه نفتالینه و لیگنو سولفات بسیار شبیه به هم و اساسا بر پایه باردار کردن منفی ذرات سیمان و دافعه الکترو استاتیکی استوار است. نسل اول و دوم روان کننده های بتن نقاط ضعفی نظیر قابلیت پراکنش پایین، افت شدید اسلامپ، افت خواص بتن و حتی مشکلات ایجاد آلودگی در حین تولید را دارند. تلاش برای حل این معضلات، باعث ایجاد ابر روان کننده های بتن مبتنی بر پلی کربوکسیلات اتر با ساختار کوپلیمرهای شانه ای شد. فوق روان کننده های بتن پلی کربوکسیلات اتر به عنوان نسل سوم روان کننده های بتن معرفی شدند و همچنان در حال توسعه هستند.
پلی کربوکسیلات و ساختار مولکولی
در نگاه کلی ساختار اصلی پلی کربوکسیلات به شکل مولکول بزرگ از نوع Polymer comb Type است که داری یک شاخه اصلی به نام Back Bone و شاخه های فرعی متصل به آن side chain است. ساختار مولکولی پلی کربوکسیلات به گونه ای است که زنجیر اصلی از شاخه های جانبی تشکیل شده است. ساختار مولکولی زنجیر اصلی پلی کربوکسیلات میتواند از ترکیب مونومرهای مختلف آکریلیکی، وینیلی یا آلیلی باشد. ترکیبات شیمیایی مونومرها شمل اسید، الکل و یا استرهای کوچک و دارای پیوند دوگانه است که طی پلیمریزاسیون زنجیر اصلی رزین را شکل می دهد.
خواص فیزیکی و شیمیایی پلی کربوکسیلات اتر
افزودنی بتن پلی کربوکسیلات، ماده شیمیایی عسلی رنگ با وزن مخصوص 1.05 کیلوگرم است که نقطه اشتعال ندارد. پلی کربوکسیلات را می توان با ساختار متفاوتی سنتز کرد. این خاصیت باعث شده پلی کربوکسیلات در تولید ابر روان کننده ها و فوق روان کننده ها تاثیر فوق العاده چشمگیری نسبت به دو نسل قبل داشته باشد. امکان سنتز کردن متقاوت پلی کربوکسیلات‌ها در خواص این ماده تاثیرات به سزایی می‌گذارد. برای مثال با اعمال تغییرات زیر در طول زنجیرها می‌توان در بهبود عملکرد پلی کربنات دست برد:
- افزایش طول زنجیر اصلی باعث کمتر شدن ویسکوزیته رزین میشود که در نهایت موجب ایجاد خاصیت روان‌کنندگی میشود. پلی کربوکسیلات تولید شده به این روش برای نسبت‌های آب به سیمان بالاتر مناسب است.
- افزایش طول زنجیر جانبی، باعث بیشتر شدن ویسکوزیته رزین میشود، که موجب افزایش خاصیت روان‌کنندگی می شود. پلی کربوکسیلات تولید شده به این شیوه سنتز، برای نسبت‌های آب به سیمان پایین‌تر مناسب است.
بعلاوه افزایش تعداد گروه‌های عاملی یونی در زنجیر اصلی و کاهش چگالی زنجیرهای جانبی، باعث میشود میزان افت اسلامپ کاهش یابد.
نحوه عملکرد ابر روان کننده بتن بر پایه پلی کربوکسیلات اتر
ابر روان کننده های بر پایه پلی کربوکسیلات اتر، ترکیبات پلیمری چند جزئی با ساختارهای شاخه ای هستند که اجزای سازنده این ترکیبات را یون های کربوکسیلیک اسید، سولفیک اسید و شاخه ای پلی اتیلن گلیکول تشکیل می دهد. کارایی ابر روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر در بتن به طول زنجیر اصلی کربوکسیلات، نوع و تعداد مونومرها در واحد تکرار شوند، نسبت یون به شاخه و تعداد و اندازه شاخه های متصل به زنجیر اصلی ارتباط مستقیم دارد.
ساختار ابر روان کننده ها بر جذب و بر هم کنش آن ها با اجزای فعال بتن موثر است. بخش های یونی فوق روان کننده پلی کربوکسیلات اتر ، موجب جذب زنجیر در سطح ذرات فعال دارای بار مثبت می شود و شاخه ها بر سیالیت ذرات اثر می گذارد. مکانیسم اثر ابر روان کننده کربوکسیلاتی در کاهش آب مورد نیاز بتن، به این صورت است که مولکول پلیمری کربوکسیلات با چسبیدن به سطح ذرات سیمان باعث دور شدن ذرات از یکدیگر و خنثی شدن اثر آگلومریزاسیون می شود.در نتیجه این فرآیند، آب محبوس شده آزاد می شود و مخلوط را همگن می کند؛ فلذا روانی ملات افزایش و به دلیل همگن شدن مخلوط و تماس یکنواخت آب با ذرات سیمان، هیدراتاسیون به شکل یکنواخت انجام می شود.
مزایای استفاده ابر روان کننده بتن بر پایه پلی کربوکسیلات اتر
با توجه با ساختار مولکولی ابر روان کننده های بتن که بر پایه پلی کربوکسیلات اتر هستند، استفاده از این افزودنی بتن از مزایای بیشماری برخوردار است که در ادامه به برخی از آنها اشاره خواهد شد:
- کاهنده های شدید آب
- افزایش قابل توجه فشردگی و نفوذ ناپذیری بتن
- فراهم کردن شرایط خود تراکمی بدون استفاده از ابزار مکانیکی در بتن های ویژه
- افزایش سیالیت و شکل پذیری بتن
- کنترل گیرش اولیه و آبدار شدن سیمان
- جدا شدن ذرات سیمان از حالت کلوخه ای
- افزایش عمر بتن در اثر سایش و فرسایش
- افزایش مقاومت فشاری و ضربه ای بتن
کاربردهای ابر روان کننده پلی کربوکسیلات اتر
همانطور که در بالا آورده شده است، فوق روان کننده بتن بر پایه پلی کربوکسیلات اتر از مزایای بسیاری برخوردار است که سبب می شود در انواع مختلفی از پروژه های عمرانی به کار برده شود. برخی از کاربردهای ابر روان کننده پلی کربوکسیلات اتر در ادامه آورده شده است:
- در بتن‌های تخصصی برای ساخت سطوح با پرداخت عالی و با صرف حداقل انرژی
- در تولید بتن‌های ویژه خود تراز شونده
- در بتن‌های ویژه آماده با امکان اضافه نمودن مواد و برای حمل تا فاصله‌های نسبتا طولانی
- برای کاهش حرارت دربتن حجیم شده
- برای کاهش و یا جلوگیری از ترک‌های عمقی و ترک‌های موئی دربتن حجیم
- برای افزایش پمپ پذیری در بتن حجیم
- برای کاهش نسبت آب به سیمان در بتن حجیم
- برای افزایش مقاومت بتن حجیم
- در ساخت بتن های پیش تنیده
- برای بتن ریزی قطعات با عمق زیاد
- برای بتن ریزی با تراکم آرماتور بالا
خرید ابر روان کننده پلی کربوکسیلات اتر
برای تهیه فوق روان کننده پلی کربوکسیلات اتر به بخش فروشگاه سایت برازین بتن شیمی مراجعه کنید. همچنین می توانید برای مشاوره بیشتر و دریافت لیست قیمت ابر روان کننده پلی کربوکسیلات اتر با بخش مشاوره و فروش شرکت برازین بتن شیمی تماس حاصل فرمائید.
