مضرات روان کننده بتن چیست؟

9 / خرداد / 1400

فهرست مطالب

استفاده از روان کننده در بتن
مقدار مصرف روان کننده در بتن
مواد اولیه روان کننده بتن
کاربردهای استفاده از روان کننده بتن (کاهنده ی آب)
تفاوت روان کننده با فوق روان کننده بتن
انوع روان کننده های بتن
مضرات روان کننده بتن چیست؟
انواع مضرات روان کننده بتن

روان کننده بتن ماده ای است که علاوه بر کاهش چسبندگی به بتن و کاهش اصطکاک در حین کار ، به بتن یا سایر مواد افزوده می شود تا بتن نرم شود و شکل پذیری آن افزایش یابد. روان کننده ها معمولاً برای سهولت کار با مواد اولیه در حین ساخت و همچنین تأمین نیازهای عملکردی به پلیمرهایی مانند پلاستیک یا بتن اضافه می شوند.

این مواد اغلب به فرمولاسیون های بتن اضافه می شوند تا کارآیی تر و سیال برای ریخته گری باشد. این مواد غالباً قبل از قالب گیری و قالب گیری به خاک رس ، گچ و سایر خمیرها اضافه می شوند ، اما برای این کاربردها ، روان کننده ها تا حد زیادی با ماده پخش کننده همپوشانی دارند.

استفاده از روان کننده در بتن

در فناوری بتن ، روان کننده ها و فوق روان کننده‌ ها ، کاهنده های آب با برد بالا نیز نامیده می شوند. این مواد ، هنگامی که به مخلوط بتن اضافه می شوند ، به آن ویژگی های مختلفی از جمله بهبود عملکرد و مقاومت می بخشد. مقاومت بتن با مقدار آب اضافه شده ، یعنی نسبت آب به سیمان معکوس است و برای تولید بتن قوی تر ، آب کمتری مصرف خواهد شد.

این کار ،کار با بتن را دشوارتر می کند ، بنابراین استفاده از روان کننده ها یا کاهنده های آب ، مواد روان کننده و سایر مواد مشابه ضروری است.

بسیاری از خصوصیات مهم بتن تحت تأثیر نسبت وزنی آب به مواد سیمانی استفاده شده در مخلوط هستند. با کاهش مقدار آب ، خمیر سیمان چگالی بالاتری خواهد داشت که در نتیجه کیفیت خمیر بالاتر می رود. افزایش کیفیت خمیر باعث افزایش مقاومت فشاری و خمشی ، نفوذ پذیری کمتر ، افزایش مقاومت در برابر هوا ، بهبود اتصال بتن و تقویت ، کاهش حجم تغییر در اثر خشک شدن و خیس شدن ، کاهش میل به ترک خوردگی و جمع شدن می شود.

کاهش محتوای آب در مخلوط بتن باید به گونه ای انجام شود که فرآیند هیدراتاسیون سیمان کامل باشد و بتن به اندازه کافی کارآمد باشد که در حین ساخت قرار گرفته و یکپارچه شود. مقدار آب مورد نیاز سیمان برای تکمیل فرآیند هیدراتاسیون از 22/0 تا 25/0 است. کاهش غیرضروری محتوای آب در یک مخلوط ممکن است منجر به تشکیل یک مخلوط سفت و سخت ، کاهش کارآیی و افزایش مشکلات احتمالی در حین استفاده شود.

مقدار مصرف روان کننده در بتن

کاهنده های آب ، مهارکننده ها و فوق روان کننده ها مخلوطی برای بتن ها هستند که برای کاهش مقدار آب در مخلوط بتن اضافه می شوند و در عین حال خاصیت جریان یک مخلوط بتن را نیز حفظ می کنند. هنگام افزودن خاکستر پوزولانی به بتن برای بهبود قدرت ، از روان کننده ها اغلب استفاده می شود.

این روش ترکیب بسیار محبوب است ، به خصوص هنگام تولید بتن با مقاومت بالا و بتن تقویت شده با فیبر. افزودن روان کننده 1-2٪ در واحد وزن سیمان معمولاً کافی است و افزودن مقدار زیادی روانکار باعث نقص در بتن خواهد شد که در زیر ذکر شده است.

گاهی اوقات افراد غیر متخصص آب اضافی به بتن اضافه می کنند بدون اینکه از اثرات سوء آن بر خواص بتن آگاه باشند. استفاده از آب اضافی در بتن بسیار مضر است و هرگز نباید استفاده شود. از طرف دیگر ، استفاده از آب اضافی کیفیت خوب ذاتی بتن مانند انسجام و همگنی مخلوط را کاهش نمی دهد اما جدایی بتن را کاهش می دهد.

دوز معمول فوق روان کننده بتن که برای افزایش کارآیی بتن استفاده می شود از 1 تا 3 لیتر در متر مکعب بتن است که در آن فوق روان کننده های مایع حدود 40٪ ماده فعال را در خود دارند. به منظور کاهش بیشتر آب موجود در بتن یا سیمان از دوز بالاتر آن ، یعنی حداکثر تا 20 لیتر در متر مکعب بتن استفاده می شود. دوز مورد نیاز برای مخلوط بتن بی نظیر است و با آزمایش خاصی تعیین می شود.

مواد اولیه روان کننده بتن

روان کننده ها معمولاً از لیگنوسولفونات ساخته می شوند که محصول جانبی صنعت کاغذ است. فوق روان کننده ها نیز معمولاً از میعانات نفتالین سولفوناته یا ملامین فرمالدئید سولفوناته تولید می شوند و اگرچه اکنون محصولات جدیدتر بر پایه اترهای پلی کربوکسیلیک موجود است ، روان کننده‌ های سنتی مبتنی بر لیگنوسولفونات، فوق روان کننده ‌های پایه نفتالین و ملامین سولفونات ذرات سیمان لخته شده را از طریق مکانیزم دفع الکترواستاتیک جداسازی می ‌کنند.

در روان کننده ‌های نرمال، مواد فعال به ذرات سیمان جذب می ‌شود و بار منفی به آن ‌ها می‌ دهد که منجر به ایجاد دافعه بین ذرات خواهد شد. روان کننده‌ های لیگنین، نفتالین و ملامین سولفونات از پلیمرهای آلی می باشند و مولکول ‌های طولانی خود را به دور از ذرات سیمان می ‌پیچند و بار بسیار منفی به آن ‌ها خواهند داد تا یکدیگر را دفع کنند.
چهار نوع فوق روان کننده وجود دارد: ملامین سولفوناته، نفتالین سولفوناته، لیگنوسولفونات اصلاح شده و ترکیبی از دوزهای زیاد مواد افزودنی کاهنده تسریع کننده آب. فوق روان کننده‌ های پایه ملامینه و نفتالین که معمولاً مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

فوق روان کننده پلی کربوکسیل اتر (PCE) یا فقط پلی کربوکسیلات (PC) ، متفاوت از روان کننده‌ های بر پایه ‌ی سولفونات عمل می ‌کنند و به جای دافعه الکترواستاتیک، باعث پراکندگی سیمان با تثبیت استریک می‌ شوند. این شکل از پراکندگی در اثر خود قدرتمندتر است و باعث بهبود کارآیی مخلوط سیمانی می ‌شود.

کاربردهای استفاده از روان کننده بتن (کاهنده ی آب)

۱. افزایش مدت زمان کارآیی و روانی بتن

۲. جلوگیری از به وجود آمدن ترک های سطحی در بتن

۳. افزایش روانی و کارآیی بتن (اسلامپ) با وجود حفظ میزان نسب آب به سیمان

۴. به دست آمدن سطح صاف و یکنواخت خصوصاً برای بتن های اکسپوز (بتن های نما)

۵. چون استفاده از روان کننده بتن باعث کاهش نسبت آب به سیمان می شود پس علاوه بر روان کردن بتن باعث افزایش مقاومت بتن هم می شوند.

۶. روان کننده ها به علت خاصیت روان کنندگی که دارند ممکن است مصرف آب را تا حدود ۱۵% و فوق روان کننده ها حدود ۱۵ تا ۳۵% کاهش دهند.

۷. استفاده از روان کننده بتن باعث ریختن بتن با پمپ می شود و ثانیاً ، اگر تراکم آرماتورهای ما زیاد باشد ، عبور بتن از میلگردها و استقرار در محل را آسان می کند و حتی پرداخت سطح را آسان می کند.

۸. استفاده از این افزودنی ها باعث می شود سطح ذرات سیمان بیشتر در معرض واکنش هیدراتاسیون قرار بگیرند و در نتیجه ، مقاومت کوتاه مدت بتن در مقایسه با بتنی که با همان نسبت آب به سیمان ساخته می شود اما بدون روان کننده ساخته می شود ، افزایش می یابد. در آینده ، به دلیل توزیع مناسب و یکنواخت ذرات سیمان در بتن ، احتمال افزایش مقاومت طولانی مدت بتن بسیار زیاد است.

۹. اگر می خواهیم بتن را روغن کاری کنیم ، دو راه داریم ، راه دوم افزودن آب به بتن بود که توصیه نمی کنیم ، اما اگر روان کننده بتن در کارگاه وجود نداشت و ما می خواستیم آب اضافه کنیم ، بهتر است آب سیمان اضافه کنید و دوغاب سیمان به بتن اضافه کنید.

تفاوت روان کننده با فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده بتن، همچنین به عنوان کاهنده های آب با دامنه بالا شناخته می شوند ، مواد افزودنی هستند که در ساخت بتن های با مقاومت بالا استفاده می شوند. روان کننده ها ترکیبات شیمیایی هستند که تولید بتن را با تقریباً 15٪ محتوای آب کمتر امکان پذیر می کنند. مواد روان کننده بتن فوق 30٪ آب را کاهش می دهد ، در حالی که در مکان هایی که نیاز به کاهش اختلاط آب بیشتر و شدیدتر است ، استفاده می شود.

افزودن این مواد به بتن یا ملات ، بدون تأثیر منفی بر عملکرد مخلوط ، نسبت آب در سیمان را کاهش می دهد و تولید بتن با عملکرد بالا را امکان پذیر می کند. روان کننده بتن و همچنین فوق روان کننده ها عملکرد این ملات را بسیار بهبود می بخشند و با کاهش نسبت آب به سیمان مقاومت بتن را افزایش می دهند.

انوع روان کننده های بتن

روان کننده بتن در سه نسل وارد بازار می شود که در ادامه با هر سه نسل آن آشنا خواهیم شد:

نسل اول: روان کننده بتن

محصولات تولید شده در این سری بر اساس مونومرهای لیگنوسولفونات است که با کاهش قابل توجهی در مصرف آب در بتن مشخص می شود. لازم به ذکر است؛ که روان کننده بتن علاوه بر کاهش آب ، دیرگیر نیز نامیده می شود.

نسل دوم: روان کننده بتن – فوق روان کننده

نسل دوم این محصولات که فوق روان کننده هستند ، بسیار قدرتمندتر از نسل اول هستند و به بازار عرضه می شوند. مهمترین عیب استفاده از روان کننده بتن در بالا این است که ممکن است در اثر واکنش سریعی که هنگام مخلوط کردن آب و سیمان ایجاد می کند و عدم آگاهی هنگام استفاده ، خاصیت خود را از دست بدهد.

استفاده از روان کننده بتن فوق نیاز به تجربه دارد تا در استفاده از آن اشتباه نکنیم ، اگر چه دیر یا زود کیفیت بتن را کاهش می دهد. متأسفانه ، این فوق روان کننده ها نمی توانند در دراز مدت تمام خواص بتن را حفظ کنند ، بنابراین استقبال خوبی از آنها نشد.

نسل سوم: روان کننده بتن – ابر روان کننده

روان کننده های این نسل ابر روان کننده نیز نامیده می شوند که بر پایه پلی کربوکسیلات ساخته شده اند و از آنجا که از دو نسل قبلی قدرت بیشتری دارند ، پس از معرفی به بازار به سرعت با همتایان خود وارد رقابت شدند. قیمت محصولات این نسل حتی از نسل اول نیز مقرون به صرفه است.

روان کننده بتن ، که حباب را کاهش می دهد ، از بین رفتن لغزش را کاهش می دهد ، قابلیت پمپاژ را بهبود می بخشد و از ورز دادن ملات جلوگیری می کند ، به طور گسترده ای در ساخت برای سرعت بخشیدن به ساخت سازه ها استفاده می شود.

مضرات روان کننده بتن چیست؟

مضرات روان کننده بتن در واقع نتیجه عدم رعایت اصول و استانداردهای استفاده از محصول است. در حقیقت ، گاهی اوقات این عواقب منجر به هزینه های مالی می شود. کیفیت و کارآیی سیمان ملات های که همیشه فاکتور مهمی بوده است ، ارتباط مستقیمی با مقاومت آن دارد. این مسئله آنقدر مهم است که نظارت و کنترل کیفیت همیشه در اولویت و برنامه ناظرین ملات ریزی و مهندسین بوده است.

کیفیت و نحوه سیمان ملات های و درصد پمپاژ آنها نکته بسیار مهمی بوده است که مجریان و مدیران این صنعت همیشه به دنبال راه حل برای آن بوده اند. شاید در بعضی موارد ، یکی از دلایل استفاده بیشتر از آب در میزان اختلاط ، رسیدن به درجه مطلوب و کارآمد جریان ملات باشد.

ممکن است در نتیجه استفاده نادرست از آب ، مقاومت سیمان ملات های و کیفیت آنها کاهش یابد. راه حل برای غلبه بر این معضل استفاده از روان کننده بتن است. در ادامه این مقاله ، مضرات روان کننده بتن را بررسی خواهیم کرد.

انواع مضرات روان کننده بتن

زمانی که استفاده از این فرآورده از حد استاندارد و اصولی فراتر می رود در واقع آغاز سناریو مضرات روان کننده بتن می باشد.

در واقع ، در صورت استفاده بیش از حد از این افزودنی در ملات های سیمانی شاهد آب انداختن ملات، جدایی و پراکندگی ریز دانه های سیمان از ملات می گردد. در صورت بروز این مشکلات ، ملات سیمان پس از گیر و سفت شدن ، با مشکلات ظاهری مانند درز و ترک سطح سیمان و همچنین تخلخل و کرم سطح مورد نظر روبرو می شود.

در حقیقت ، پارامترهایی که میزان مصرف این محصول را برای دستیابی به درجه روانشناختی مطلوب در ملات تعیین می کند ، افت اولیه ، درجه روانکاری مطلوب و ... است اگر به این اصول توجه نکنید و از این محصول بی رویه استفاده کنید ، نتایج نامطلوبی را مشاهده خواهیم کرد که مضرات روان کننده بتن نامیده می شود.

بر اساس بعضی از تعاریف ملات سیمانی زمانی بد تلقی می گردد که درجه روان بودن آن غیر متعارف باشد به عنوان مثال می توان گفت روان مانند سوپ باشد این یعنی عدم کیفیت و کارآیی و همچنین کرمو باشد و بدون یکپارچگی و این یعنی نهایت ضعف و ناکارآمدی.

بتن با کیفیت بالا به گونه ای است که می توان آن را با تجهیزات کارگاهی متراکم کرد و قدرت چسبندگی آن به حدی است که در حین جابجایی و پاشش این ترکیبات شکسته نمی شوند. یک ملات سیمانی با این خصوصیات پس از تنظیم و سخت شدن مقاومت بالایی در برابر فشارها دارد.

هوازایی یکی از مضرات روان کننده بتن

به دلیل افت کشش سطحی آب مخلوط کننده ، گاهی اوقات در سیمان ملات های حباب ایجاد می شود. درصد هوایی که این محصولات وارد ملات می کنند معمولاً از 2 تا 6 درصد در نوسان است. با این حال ، درصدهای بالاتری گزارش شده است که با اصلاح ساختار شیمیایی و اعمال تغییرات ، این مشکل برطرف خواهد شد.

هوازایی ، که یکی از مضرات روان کننده بتن است ، با استفاده از روان کننده ها حذف می شود. امروزه روان کننده های اصلاح شده و اصطلاحاً فوق روان کننده ها توانایی هوادهی ندارند ، اگرچه ممکن است روی سیمان ها و سایر محصولات هوادهی تأثیر بگذارد و باعث تغییر هوای ملات شود.

در واقع ، با افزایش میزان جریان سیمان ملات های ، در عمل اختلاط یک شکل طبیعی از حباب ایجاد می شود که با استفاده از فوق روان کننده های افزایش دهنده ملات به بتن که در حین حرکت و فرآیند ملات سازی هوای آزاد به دام افتاده است ، این امکان فراهم می شود.

بودن روان کننده های اصلاح شده هیچ هوادهی ایجاد نمی کنند و پس از اتمام مراحل اختلاط ، زیرا اجزای ملات به راحتی جابجا می شوند ، می توان آنها را در سوراخ های خالی قرار داد و ذرات هوای به دام افتاده را به سطوح بالای بتن می کشاند.

کارآیی

کارآیی، توانمندی از ملات های سیمانی است که سهولت یا سختی ترکیب، ملات ریزی، عمل آوری و فشردگی و غلظت را بیان می نماید. مبحث کارآیی همیشه در ملات ریزی ها مطرح بوده است. در حال حاضر هیچ تجهیزات یا ابزاری برای اندازه گیری عملکرد بتن وجود ندارد.

درجه سیمان ملات های آزمایش شده توسط تست اسلامپ ملاکی برای توصیف عملکرد ملات است ، اگرچه این احتمال وجود دارد که دو نوع ملات سیمان با درصد عملکرد یکسان عملکرد یکسانی داشته باشند. سیمان ملات های که در آن از مواد افزودنی روان کننده استفاده می شود ، کارآیی بیشتری دارند و به دلیل انعطاف پذیری ، قالب گیری و پردازش آنها آسان تر است.

آب انداختگی و مضرات روان کننده بتن

در واقع ، تمام روان کننده های بتن باعث نفوذ آب به سیمان ملات های نمی شوند. این پدیده را می توان به عنوان مضرات روان کننده بتن نیز در نظر گرفت. به عنوان مثال ، نمک های اسید هیدروکسی کربوکسیلیک باعث افزایش پدیده خیس شدن در سیمان ملات های می شود ، در حالی که سایر ترکیبات اصلاح شده هیچ تأثیری بر روند خیس شدن ملات ندارند. در واقع ، کاهش محتوای آب سیمان ملات های در برخی شرایط به دلیل هوازی بودن در ملات است.

با استفاده از روان کننده های بزرگ ، می توان مشکل غرقابی و جداسازی سیمان ملات های را کاهش داد ، به استثنای مثال هایی که استفاده از این افزودنی بیش از مقدار بهینه بوده است. در حقیقت ، در بیشتر موارد ، کمبود آب ملات های سیمان و جداسازی تازه ملات های به دلیل استفاده از روان کننده ها نیست ، بلکه مشکل در سنگدانه ها و دانه بندی است. راه حل این مشکل اصلاح دانه بندی و افزایش مقدار ذرات ریز است.

کاهش روانی یا اسلامپ بتن

روند افت و کاهش روانی که نشانگر کاهش روانی ابعاد زمان در سیمان ملات های حاوی کاهنده آب است. سیمان ملات های که دارای ترکیبات فوق روان کننده است ، همان افت و انقباض بیشتری نسبت به بتن های حاوی روان کننده دارد. در حقیقت ، شاید برخی از افراد که نسبت به مسئله روغن کاری خوش بین نیستند ، از آن به عنوان یکی از مضرات روان کننده بتن یاد می کنند.

یکی از راه های جلوگیری از کاهش کسری با استفاده از روان کننده ها این است که در حین تولید بخشی از آن را به ملات اضافه کنید و وقتی می خواهند ملات را بریزید و قسمت دیگر آن را اضافه کنید.

عمل آوری و پرداخت پذیری سطح سیمانی

روان کننده ها تأثیر بسزایی در عمل آوری بتن دارند. این در شرایطی است که صیقل دادن سطوح سیمانی که از ترکیبات فوق روان کننده استفاده کرده اند دشوار است. در حقیقت ، در بعضی موارد ، اتصالات و ترکهای ناشی از جمع شدگی و جمع شدن بتن و همچنین پوسته پوسته شدن از مضرات روان کننده بتن شناخته شده اند که برای رفع این مشکل باید مرطوب نگه داشته شوند.

همچنین توصیه می شود از موادی که تبخیر را به تأخیر می اندازند استفاده کنید. اطلاعات متناقضی در مورد موضوع و تأثیر روان کننده ها بر انقباض و خزش بتن موجود است. اما بر اساس شواهد و نتایج بدست آمده ، به دلیل کاهش مقدار آب مخلوط کننده ، از جمع شدگی طولانی مدت نیز کاسته می شود و در نتیجه با افزایش مقاومت فشاری ملات ، میزان جمع شدگی و خزش به حداقل می رسد.

به طور کلی می توان گفت که اگر مقدار مشخصی از این افزودنی ها را استفاده کنید ، وقتی انواع مختلف سیمان با هم ترکیب شوند ، تأثیر آنها متفاوت خواهد بود. بنابراین قطعاً در مورد مضرات روان کننده بتن اینگونه نیست.

امروزه در صنعت ساخت و ساز ، بتن و مواد افزودنی که برای افزایش کیفیت و دوام اضافه می شوند گزینه های بسیار مهم و قابل توجهی هستند. روان کننده بتن یکی از افزودنی های کارآمد است که استفاده از آن و دستیابی به نتایج بهینه و کارآمد نیاز به دانش و آگاهی لازم در این زمینه دارد.

اشتراک گزاری مطلب در

لطفا محتوای ما را ارزیابی کنید.

مرتب‌سازی مقالات:

پیش‌فرض
جدید‌ترین
پربازدیدترین
بیشترین امتیاز

جدید‌ترین مقالات:

تاثیر فوق روان کننده بتن بر خواص بتن تازه

24 / آبان / 1402

تاثیر فوق روان کننده بتن بر خواص بتن تازه|تاثیر روان کننده بتن بر اثر کاهنده آب بتن|تاثیر روان کننده های بتنی بر کارایی|تاثیر کاهنده آب بتن بر روند نزولی اسلامپ|تاثیر روان کننده بتن بر عملکرد بتن تاز