شرکت سفید بام کرمانیان
اولین و بزرگترین تولید کننده در جنوب و شرق کشور
عنوان:
« روان کننده بتن چیست؟ »
مقدمه ای بر روان کننده ها
یک بتن با کیفیت خوب، بتنی است که کارایی مناسب داشته باشد. در شرایط مختلف نیز درجه کارایی هایی متفاوت مورد نیاز است. مثلا در شرایطی مانند تیرهای عمیق، مقاطع نازک با درصد آرماتور بالا، اتصالات تیر و ستون، پمپاژ بتن، بتن ریزی ترمی، بتن ریزی در هوای گرم و غیره به درجه بالایی از کارایی نیاز است. روش های مرسوم برای بهبود کارایی بتن، از طریق بهبود درجه بندی یا افزایش مقدار سنگدانه ریز و یا افزایش مقدار سیمان می باشد.
در این زمینه محدودیت ها و مشکلاتی برای دستیابی به کارایی بالا تحت شرایط خاص وجود دارد. در بیشتر موارد آب بیشتری به بتن اضافه می شود بدون توجه به اثرات سوء آن بر خواص بتن. استفاده از آب اضافی بسیار مضر است و هرگز نباید از آن استفاده کرد. استفاده از آب اضافی نه تنها باعث بهبود کیفیت، انسجام و یکنواختی مخلوط بتن نمی شود بلکه باعث آب افتادگی و جدا شدگی بتن نیز می شود.
امروزه بسیاری از مواد افزودنی کاهنده آب در بازار موجود است. این مواد افزودنی به عنوان روان کننده شناخته می شوند. ترکیبی از مواد آلی یا ترکیبی از مواد آلی و معدنی، که باعث کاهش محتوای آب برای یک کارایی معین می شود، یا کارایی بالاتری را در همان مقدار آب ایجاد می کند، به عنوان افزودنی های روان کننده شناخته می شوند.
مزایای روان کننده ها
- روان کننده ها هنگامی که در حین آماده سازی به بتن اضافه می شوند، مقدار آب مورد نیاز اختلاط و در نتیجه نسبت نهایی آب به سیمان را کاهش می دهند و مقاومت اولیه و نهایی بتن افزایش می یابد.
- و هنگامی که به بتن آماده اضافه می شوند، بدون نیاز به آب اضافی، بتن را روان میکنند (افزایش جریان بتن)، که به آن اسلامپ بتن نیز گفته می شود.
- روان کننده ها به حفظ رطوبت سیمان کمک می کنند و در نتیجه سیمان به بالاترین سطح ممکن عملکرد می رسد.
- در مقابل آب افتادگی بتن، خوب عمل می کنند و به طور قابل توجهی کارایی و پمپاژ را بهبود می بخشند.
- روان کننده ها به طور قابل توجهی انقباضات را در هنگام گیرش کاهش می دهند (جلوگیری از ترک).
- به طور قابل توجهی آب بندی بتن را بهبود می بخشند و به تراکم مناسب آن کمک می کنند.
- دارای کلریدها یا سایر مواد خورنده نیستند.
- با انواع سیمان پرتلند سازگاری دارند.
- روان کننده ها برای تهیه بتن با مقاومت بالا، بتن اکسپوز، بتن قابل پمپاژ و غیره کمک های ضروری محسوب می شوند.
روش استفاده
افزودنی های روان کننده را می توان به دو صورت اضافه کرد:
- به مخلوط آب بتن ، در حین تهیه بتن یا ملات، به منظور کاهش مقدار آب اختلاط مورد نیاز بتن (کاهش شدید نسبت آب به سیمان).
- به مخلوط آماده کمی قبل از استفاده، به منظور افزایش قابل توجه جریان آن. در این حالت برای دستیابی به اختلاط یکنواخت روان کننده در جرم مخلوط، 5-4 دقیقه اختلاط خوب با همزن چرخشی توصیه می شود.
ملاحظات
میزان مصرف روان کننده ها هنگامی که به مخلوط آماده افزوده می شوند، به کارایی بتن در زمان رسیدن به محل کار و همچنین کارایی نهایی بتن وابسته است.
در هنگامی که روان کننده ها به بتن آماده در محل اضافه می شوند تا جریان بتن را افزایش دهند، باید اندکی قبل از بتن ریزی انجام شود، زمان مناسب برای واکنش این مواد افزودنی تقریباً 30 دقیقه می باشد.
دوز بیش از حد ممکن است زمان گیرش را طولانی کند، اما تأثیر منفی بر مقاومت نهایی بتن نمی گذارد.
اولین نسل روان کننده ها:
به نام لیگنوسولفونات ها شناخته می شوند. این ماده یک محصول جانبی منشاء گرفته از پردازش چوب است که در سال های اخیر برای تشکیل یک مخلوط کارآمد، تنها با استفاده از مواد خام اولیه به وفور مورد استفاده قرار گرفته است.
این افزودنی‌ها که به نام کاهش‌دهنده‌های آب متوسط (MRWR) شناخته می‌شوند، خود را به سطح یک ذره سیمانی که بارهای مثبت و منفی را تحمل میکند، می‌چسبانند. پلیمرکننده هایی که دارای بار منفی هستند، بارهای مثبت روی سطح سیمان را خنثی می کنند و کل سطح را به ذراتی با بار کاملا منفی تبدیل می کنند.
در نتیجه یک اثر فیزیکی ایجاد می کند که به ذرات سیمان با بار منفی اجازه می دهد تا از یکدیگر دور نگه داشته شوند و در اثر این پراکندگی نفوذ آب بهتر ایجاد می شود. این مخلوط اکنون می تواند بدون افزودن آب بیشتر به خوبی عمل کند و امکان کاهش مقدار کلی آب را فراهم میکند و نسبت آب به سیمان را تا حدود 10 درصد کاهش میدهد.
نسل دوم:
این نوع روان کننده می تواند به طور قابل توجهی نسبت آب به سیمان را در حدود 25٪ کاهش دهد. پلی سولفونات‌هایی مانند نفتالین نوعی عملکرد مشابه نسل اول روان کننده‌ها ارائه می‌دهند و یک پراکندگی الکتریکی، البته با شدت بالاتر، ایجاد میکنند.
این پلیمرها بر ذرات سیمان منطبق می شوند و آنها را به صورت منفی شارژ می کنند تا بین ذرات مربوطه دافعه ایجاد کنند و به آب اجازه می دهند که جریان داشته باشد و مخلوط را به روشی کارآمد هیدراته کند.
در نتیجه این دافعه، انسداد هوا ایجاد می شود، در نتیجه همزمان که کارایی مخلوط را افزایش می دهد، ایجاد حفره های هوا می کند که مقاومت آن را کاهش می دهد.
این نوع پلیمر ممکن است چالش‌های دیگری را نیز به همراه داشته باشد، به محض اینکه سیمان هیدراته شود، امکان دارد طی یک فرآیند جانبی لایه ای پوسته مانند ایجاد کند که کاربرد آن را پیچیده تر میکند.
نسل سوم
Super-plasticizers مخفف مواد افزودنی است که مزایای زیادی همراه با کاهش نسبت آب به سیمان در حدود 40٪ دارد.
پلی کربوکسیلات ها با نام مستعار کاهش دهنده های آب برد بالا (HRWR)، علی رغم وجود دافعه الکترواستاتیکی، عملکردی بر پایه یک اثر استریکال دارند. اثر استریکال، یک مانع فضایی است که در آن واکنش شیمیایی نمی تواند رخ دهد. و در این حالت است که از تجمع ذرات سیمان جلوگیری می شود.
پلی کربوکسیلات مخفف کوپلیمرهای پیچیده ای است که برای برآورده کردن چندین عملکرد همزمان به کار می رود و از یک ستون فقرات با بار منفی تشکیل شده است. یک مولکول با زنجیره های جانبی پلیمری.
این روان کننده ها را می‌توان با انواع دیگری افزودنی‌ها مانند حباب ساز، تسریع‌کننده و کندکننده ترکیب کرد.
به طور کلی از مواد زیر به عنوان روان کننده استفاده می شود:
- لیگنو سولفات ها و مشتقات و اصلاحات آنها، نمک های سولفونات های هیدروکربن.
- استرهای پلی گلیکول، اسید کربوکسیلیک، اسیدهای هیدروکسیله و مشتقات و تغییرات آنها.
- کربوهیدرات ها.
از بین این مواد، لیگنو سولفات های سدیم، کلسیم و آمونیوم محبوب ترین هستند. مقدار روان کننده های استفاده شده از 0.1% تا 0.4% وزن سیمان متغیر است. در شرایط ثابت، با استفاده از افزودن روان کننده با میزان 0.1 – 0.4٪، انتظار می رود با کاهش آب مخلوط به طور طبیعی استحکام بتن را (5٪- 15٪) افزایش دهد. در همین نسبت آب به سیمان، افزایش کارایی ممکن است از اسلامپ 30 میلی متر تا 150 میلی متر متغیر باشد که به اسلامپ اولیه بتن، نوع سیمان، محتوای سیمان و دوز روان کننده بستگی دارد.
یک روان کننده خوب سیالیت بتن یا ملات را به روشی متفاوت از یک عامل حباب ساز هوا فراهم می کند. با این حال، برخی از روان کننده ها نیز همزمان با بهبود کارایی، مقداری هوا را وارد خود می کنند. یک روان کننده خوب نباید بیش از 1 تا 2 درصد هوا را در بتن وارد کند زیرا حباب هوا مقاومت بتن را کاهش می دهد.
به طور کلی یکی از رایج ترین مواد شیمیایی که به عنوان روان کننده استفاده می شود، لیگنو سولفونیک اسید به شکل نمک کلسیم یا سدیم آن است. این ماده شیمیایی یک محصول طبیعی است که از صنایع فرآوری چوب به دست می آید. مشاهده شده است که دوز توصیه شده نرمال روان کننده به طور قابل توجهی بر زمان گیرش بتن تاثیر نمی گذارد، اما استفاده از دوز بالاتر از مقدار تجویز شده ممکن است باعث تاخیر بیش از حد گیرش بتن شود.
عملکرد روان کننده ها:
عمل اصلی روان کننده ها تولید سیالیت در مخلوط و بهبود کارایی بتن، ملات یا دوغاب است.
مکانیسم فرآیند را می توان به صورت زیر توضیح داد:
- اثر پراکندگی:
از آنجایی که ذرات سیمان پرتلند بسیار ریز است، تمایل به حرکت و جمع شدن و تشکیل دسته ای از ذرات را دارند. به عبارت دیگر سیمان تمایل به لخته شدن در بتن مرطوب دارد. این دسته از ذرات یا لخته های سیمان مقدار معینی از آب مورد استفاده در مخلوط را به دام می اندازند. بنابراین کل آب مورد استفاده در مخلوط برای سیالیت بتن مورد استفاده قرار نمی گیرد.
هنگامی که از روان کننده ها استفاده می شود، عوامل فعال سطحی آنها جذب شده و در سطح ذرات سیمان نگه داشته می شوند، یعنی عوامل فعال سطحی بر روی ذرات سیمان جذب می شوند. در اثر این جذب، ذرات سیمان دارای بار منفی شده و نیروی دافعه ای روی ذرات ایجاد می کنند که ذرات را از یکدیگر دور نموده و نیروی جاذبه ذرات را خنثی می کند و در نتیجه پراکندگی آنها تثبیت می شود.
این نیروی دافعه پتانسیل زتا نامیده می شود که به مواد پایه، محتویات جامد و مقدار روان کننده استفاده شده بستگی دارد. اثر کلی جذب روان کننده این است که ذرات سیمان از هم جدا شده و پراکنده می شوند. با جداسازی ذرات سیمان، آب محبوس شده در داخل فلوها آزاد شده و برای ایجاد سیالیت مخلوط در دسترس قرار می گیرد. در این شرایط آبی که بین ذرات پراکنده ی سیمان وجود دارد منجر به کاهش اصطکاک بین ذرات می شود.
توانایی پراکنده کردن توسط روان کننده ها منجر به فراهم کردن سطح بیشتری از سیمان در معرض هیدراتاسیون می شود. به همین دلیل استحکام اولیه این بتن، نسبت به بتن بدون افزودنی، با نسبت آب به سیمان یکسان افزایش می یابد. همچنین به دلیل توزیع یکنواخت تر سیمان در سرتاسر بتن، مقاومت درازمدت بتن نیز ممکن است بهبود یابد.
به طور کلی، استفاده از روان کننده‌ها برای همه انواع سیمان مؤثر است، اگرچه تأثیر آنها بر روی استحکام با سیمان‌هایی با C3A کم یا محتوای قلیایی کم بیشتر است. اما هیچ اثر مخربی بر سایر خواص طولانی مدت بتن مشاهده نشده است. با این حال، اگر مواد افزودنی به درستی استفاده شود، بر دوام بتن تاثیر مثبت خواهد گذاشت.
- اثر تاخیری:
روان کننده روی سطح ذرات سیمان جذب می شود و یک لایه نازک تشکیل می دهد. این لایه از واکنش هیدراتاسیون سطحی بین ذرات آب و سیمان، تا زمانی که مولکول های کافی روان کننده در سطح مشترک موجود باشد، جلوگیری می کند. با گیر افتادن پلیمرها در فرآیند هیدراتاسیون، مقدار روان کننده موجود به تدریج کاهش می یابد.
بسیاری از محققان بیان کرده اند که یک یا چند مکانیسم از موارد زیر ممکن است به طور همزمان رخ دهد:
- کاهش تنش سطحی آب بتن.
- زیاد شدن دافعه الکترواستاتیکی بین ذرات سیمان.
- توسعه فیلم روان کننده بین ذرات سیمان.
- پراکندگی دانه های سیمان و رهاسازی آب محبوس شده در فلوس های(تجمعات) سیمانی.
- جلوگیری از واکنش هیدراتاسیون سطح ذرات سیمان، و باقی ماندن آب بیشتر برای سیالیت مخلوط بتن.
- تغییر در شکل و ساختار (مورفولوژی) فرآیند هیدراتاسیون.
- جلوگیری از اصطکاک ذره به ذره سیمان.
ممکن است همه روان کننده ها بسته به پایه ای که دارند و یا دوز و غلظت و… تا حدی کند کننده تنظیم شوند. بنابراین توصیه می شود که استفاده کنندگان باید دستورالعمل های شرکت سازنده را به طور کامل اجرا کنند.
انواع روان کننده تیس
به منظور دستیابی به افزایش جریان مطلوب بتن بدون افزودن آب و یا کاهش نسبت سیمان به آب و نیز به منظور افزایش مقاومت آن، از افزودنی های مایع زیر استفاده می شود:
روان کننده بتن / کاهنده آب بتن Tiss R.300
این ماده افزودنی جهت کاهش آب به سیمان و افزایش روانی بتن با حفظ اسلامپ در زمان محدود استفاده می گردد. روان کننده بتن Tiss R.300 با بالا بردن مقاومت فشاری و کارایی بتن جهت بتن ریزی های مسلح و غیر مسلح استفاده می گردد. دارای استاندارد ملی ایران 2-2930 ISIRI به شماره 7964069958 است.
موارد کاربرد:
بتن ریزی با استفاده از پمپ
بتن ریزی تیر ها و ستون ها و دیوار های برشی
بتن ریزی با مطالح سنگی که درصد جذب آب زیادی دارند
قابل استفاده در بتن های مسلح و معمولی و ملات های سیمانی
مزایا:
افزایش روانی و کارایی بتن
بدست آوردن سطحی صاف و یکنواخت برای بتن های اکسپوز یا خوش نما
بدون یون کلر
سهولت پمپاژ بدون افزایش مقدار آب
جلوگیری از خزش و انقباض بتن
بهبود مقاومت بتن
روان کننده بتن تیس Tiss.R320 | روان کننده با کارایی مطلوب
یک روان کننده با کارایی مطلوب به عنوان یک افزودنی کاهنده و روان کننده بتن جهت بهت ریزی در شرایط آب و هوایی معتدل با حفظ اسلامپ در زمان محدود است.
موارد کاربرد:
- بتن ریزی با استفاده از پمپ
- بتن درجا برای کاربرد های مختلف
- قابل استفاده در بتن های مسلح و معمولی و ملات های سیمانی
مزایا:
- کاهش جداشدگی در روانی مورد نظر
- افزایش روانی و کارایی بتن
- سهولت پمپاژ بدون افزایش مقدار آب و افزایش مقاومت فشاری بتن
- افزایش مدت زمان کارایی بتن
- کاهش نسبت آب به سیمان حدود حداقل 5%
روان کننده زودگیر تیس Tiss.R312 | کاهنده آب بتن | زودگیر بتن
این افزودنی جهت کاهش آب به سیمان و افزایش روانی بتن با قابلیت زودگیری و تسریع در زمان گیرش بتن است که مناسب برای آب و هوای سرد زمستان است. همچنین روان کننده / زودگیر TISS R.312 با تسریع واکنش هیدراتاسیون سیمان موجب افزایش مقاومت فشاری بتن در سنین اولیه می شود. از این افزودنی جهت ساختن بتن های مسلح و غیر مسلح در مناطق سردسیر باید استفاده نمود.
این محصول مطابق با استاندارد ASTM C 494, ISIRI 2930 Table 12, EN 934-2 تولید می گردد.
موارد کاربرد:
- بتن ریزی با استفاده از پمپ
- ساخت بتن های مسلح و غیر مسلح در مناطق سردسیر
- بتن ریزی با مصالح سنگی که درصد جذب آب زیادی دارند
- بتن ریزی تیر ها و ستون ها و دیوار های برشی
- جهت بتن ریزی در آب و هوای سرد زمستان
مزایا:
- قابلیت کاهش آب اختلاط به میزان 5%
- امکان قالب برداری سریع
- حصول مقاومت فشاری زودرس بتن
- افزایش روانی و کارایی بتن
- سهولت پمپاژ بدون افزایش مقدار آب
روان کننده /کاهنده آب / دیرگیر کننده Tiss R 318
روان کننده دیرگیر T.R318 با خاصیت حفظ اسلامپ مخصوص استفاده در هوای گرم است. این ماده افزودنی جهت کاهش آب به سیمان و افزیش روانی و کارایی بتن با قابلیت ایجاد تاخیر در زمان گیرش اولیه است و برای ساخت بتن های حجیم با قابلیت پمپ پذیری عالی مورد استفاده قرار می گیرد. مطابق با استاندارد ISIRI 2930 Table10
موارد کاربرد:
- بتن ریزی با استفاده از پمپ
- بتن ریزی تیر ها، ستون ها و دیوار های برشی، سقف، فونداسیون و شمع ها
- قابل استفاده در بتن های مسلح و معمولی و ملات های سیمانی
- بتن ریزی حجیم که نیاز به صرف وقت زیادی دارد
- بتن ریزی در فصل تابستان و مناطق گرمسیری
- ساخت و حمل بتن در مسافت های طولانی
مزایا:
- سهولت پمپاژ بدون افزایش مقدار آب و افزایش مقاومت فشاری بتن
- افزایش روانی و کارایی بتن
- تاخیر در زمان گیرش بتن مناسب مناطق گرمسیری و استفاده در تابستان
- جلوگیری از بوجود آمدن ترک های سطحی و درز سرد بتن در بتن ریزی های طولانی مدت
- سازگار با انواع سیمان های پرتلند و مواد پوزلانی
- کاهش نسبت آب به سیمان حدود 5 تا 15 درصد
- جلوگیری از خزش و انقباض بتن
- افزایش مدت زمان کارایی بتن
- افزایش انسجام بتن
منابع:
isomat.eu
constructioncost.co
engineeringenotes.com
گردآوری شده توسط تیم ترجمه سفید بام کرمانیان.
مشاهده لیست قیمت و خرید انواع روان کننده
مقالات پیشنهادی:
انواع روان کننده تولید شرکت های مختلف
انواع فوق روان کننده تولید شرکت های مختلف
