این مورد را ارزیابی کنید
(6 رای‌ها)

 

فوق روان کننده ممتاز ژیکاپلاست ZP 

دارای نشان استاندارد ایران 

      کاهنده ممتاز آب بتن برپایه پلی کربوکسیلات هاي اصلاح شده است که برای تولید بتن های خودتراکم و فوق روان مناسب می باشد. این محصول با انواع سیمان همخوانی دارد.

مطابق استاندارد ASTM C-494 و ISIRI 2930

موارد مصرف:

   ·         بتن ريزي با پمپ -   قطعات پيش ساخته -     بتن‌هاي خود تراز -   بتن‌هاي خود تراكم -  بتن‌هاي با مقاومت بالا و فونداسيون ماشين آلات -  بتن ریزی سازه های پر آرماتور با امکان کم ویبره - كليه مواردي كه بتن با كيفيت و مقاومت بالا مورد نياز باشد.

میزان مصرف:

در زمان ساخت بتن به مقدار 0/1 الی 0/5 درصد وزن سیمان افزودنی را به بتن اضافه کرده و به مدت 3 دقیقه با دور بالا مخلوط گردد تا ملاتی همگن بدست آید.

 

روان کننده بتن

روان کننده بتن به نوعی ماده افزودنی به بتن اطلاق می شود . این ماده باید در کنار بتن قرار بگیرد تا خاصیت و کارایی آن را بهبود دهد. روان کننده بتن امروزه کاربرد فراوانی دارد.

روان کننده بتن (افزودنی های کاهنده آب) و کند گیر کننده

 روان کننده بتن (افزودنی های کاهنده آب) و کند گیر کننده: افزودنی های کاهنده آب که با نام افزودنی های روان کننده بتن نیز شناخته می شوند یکی از پرکاربردترین افزودنی های مورد استفاده در بتن می باشند.

جهت مشاهده محصول فوق روان کننده اینجا کلیک کنید

روان کننده بتن چیست؟

افزودنی های کاهنده آب که با نام افزودنی های روان کننده بتن نیز شناخته می شوند یکی از پرکاربردترین افزودنی های مورد استفاده در بتن می باشند. روان کننده بتن , برای کاهش آب اختلاط در اسلامپ ثابت , ساخت بتنی با مقاومت بیشتر , دستیابی به مقاومت ثابت در عیار سیمان کمتر و یا افزایش اسلامپ بتن بدون نیاز به اضافه کردن آب به مخلوط بتنی استفاده می گردد. این افزودنی ها موجب بهبود خواص سخت شده بتن و به خصوص افزایش مقاومت و دوام آن می شود. همچنین با توجه به امکان کاهش عیار سیمان در صورت به کارگیری این افزودنی ها , استفاده از این افزودنی ها در بتن ریزی حجیم و بتن ریزی در هوای گرم برای کاهش گرمای هیدراتاسیون بسیار مناسب می باشد.در صورت استفاده از این افزودنی ها در مخلوط بتنی بدون تغییر مقدار آب اختلاط , این افزودنی ها به عنوان روان کننده بتن عمل کرده که این ویژگی به بتن ریزی در سازه ای با تراکم آرماتور زیاد کمک کرده و عملیات تراکم را ساده تر می کند.
روان کننده بتن در استاندارد ASTM C494  در سه دسته A,D و E که به ترتیب مربوط به روان کننده بتن معمولی , روان کننده بتن کندگیر کننده و روان کننده بتن تندگیر کننده هستند, قرار می گیرند. این افزودنی ها علاوه بر دارا بودن خواص معمول روان کننده ها بر اساس نوعشان می توانند روند هیداتاسیون سیمان را دستخوش تغییراتی کرده و موجب تاخیر یا تسریع آن شده و یا بر آن تاثیری نداشته باشند.
تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن در نسبت آب به سیمان مشابه با بتن شاهد : تاثیر روان کننده بتن کندگیر کننده بیشتر در سنین اولیه بوده که در هفت روز نخست کمتر از مقدار مقاومت در حالت های دیگر است و با توجه به یکسان بودن نسبت آب به سیمان مقاومت دراز مدت نمونه ها  تقریبا یکسان می باشد.
تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن در اسلامپ مشابه با بتن شاهد : در اسلامپ ثابت ,روان کننده بتن امکان کاهش نسبت آب به سیمان را فراهم کرده و بدین ترتیب مقاومت نمونه ها دارای افزودنی بیش از مقاومت نمونه شاهد خواهد بود.همچنین تاثیر روان کننده بتن تند گیر کننده بیشتر در هفته اول و تاثیر روان کننده بتن کندگیرکننده بیشتر در سه روز اول می باشد.
افزودنی های کندگیر کننده برای جبران اثرات منفی ناشی از هوای گرم همچون تسریع زمان گیرش و کاهش مقاومت 28 روزه و نیز برای حفظ کارایی بتن در طول زمان قراردهی و تراکم استفاده می شوند. از مزایای بکارگیری این افزودنی ها جلوگیری از تشکیل درز سرد با به تاخیر انداختن زمان گیرش , تسهیل عملیات پرداخت در بتن ریزی در هوای گرم و جلوگیری از ترک خوردن بتن می باشد. این افزودنی ها در استانداردASTM C494  با عنوان افزودنی های تیپ B  طبقه بندی می شوند.
بر اساس الزامات ذکر شده در استاندارد ASTM C494 , روان کننده بتن باید قادر باشند تا مقدار آب اختلاط را حداقل به میزان 5 درصد کاهش دهند. با توجه به اینکه افزودنی های فوق روان کننده بتن قادر هستند تا مقدار آب اختلاط را به میزانی بیش از 12 درصد کاهش دهند , مقدار کاهش آب برای روان کننده بتن بین 5 تا 12 درصد در نظر گرفته می شود. به طور کلی استفاده از مقادیر زیاد روان کننده بتن موجب کندگیر شدن مخلوط های بتنی می گردد. از این رو با استفاده از این افزودنی ها به طور معمول نمی توان به میزان کاهش آبی بیش از 10درصد دست پیدا کرد. معمولا برای برطرف کردن خاصیت دیرگیری روان کننده بتن , این افزودنی ها را با ترکیبات تندگیر کننده ترکیب می کنند. تاثیر این افزودنی ها بر زمان گیرش به مقدار ترکیباتی که در ساخت آنها به کار رفته است بستگی دارد. معمولا به افزودنی های کاهنده آبی که برای ایجاد خواص گیرش عادی تنظیم شده و دارای سورفاکتانت های غیر یونی برای بیشتر کردن خاصیت کاهندگی آب هستند , کاهنده آب متوسط گفته می شود. این افزودنی ها قادر هستند تا میزان آب اختلاط را تا 12 درصد کاهش داده بدون اینکه تغییری در زمان گیرش مخلوط های بتنی ایجاد کنند. در این استاندارد برای افزودنی های کندگیر کننده الزاماتی در مورد میزان کاهش آب اختلاط نبوده اما این افزودنی ها باید قادر باشند تا زمان گیرش اولیه و نهایی مخلوط های بتنی را بر مبنای حدود ذکر شده در استاندارد تغییر دهند. افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده از نظر ویژگیهای مربوط به کاهش مقدار آب اختلاط مشابه روان کننده بتن و از نظر ویژگی های مربوط به گیرش اولیه و نهایی مشابه با افزودنی های کندگیر کننده می باشند. الزامات مقاومتی این افزودنی ها نیز مشابه با الزامات مربوط به افزودنی های کاهنده آب می باشد.بیشتر افزودنی های کاهنده آب , همانند بیشتر افزودنی های کندگیر کننده ترکیبات آلی و انحلال پذیر در آب هستند و بسیاری از ترکیبات شیمیایی این افزودنی ها بر پایه ترکیباتی مشابه همچون لیگنوسولفونات , هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها , کربوهیدرات ها و غیره می باشد.با توجه به مشابهت موجود در ترکیبات شیمیایی این افزودنی ها , عملکرد آن ها نیز در برخی موارد مشابهت هایی داشته به طوری که استفاده از روان کننده بتن در مقادیری بیش از 2/0 درصد وزنی سیمان , معمولا گیرش بتن را با تاخیر همراه می کند.به دلیل تشابهات موجود در عملکرد و ترکیبات مورد استفاده در ساخت افزودنی های کاهنده آب و افزودنی های کندگیر کننده , خواص و ویژگی های این دو افزودنی در یک فصل بررسی می گردد.

ترکیبات شیمیایی روان کننده بتن

فورمول بندی های مختلفی در مورد روان کننده بتن یا کندگیر کننده ها وجود دارد. معمولا اصلی ترین جزء تشکیل دهنده این فورمول بندی ها ترکیبات آلی محلول در آب هستند. اولین مراجع منتشر شده درباره استفاده از افزودنی های کاهنده آب در دهه سی میلادی به پلیمر های خاصی از اسید سولفونیک های نفتالین تغلیظ شده اشاره داردکه در مقادیر جزئی 1/0 درصد وزن سیمان استفاده شده است. این پلیمر ها پیش از دهه هفتاد میلادی در مقیاس وسیع به عنوان روان کننده یا افزودنی کاهنده آب مورد استفاده قرار نگرفتند تا زمانیکه در دهه هفتاد استفاده از این ترکیبات به عنوان افزودنی های فوق روان کننده بتن ( با تغییراتی در درجه پلیمریزاسیون و مقدار مصرف ) در مقیاس وسیع آغازز شد.
ترکیبات اصلی مورد استفاده در تولید روان کننده بتن را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد :نمک های کلسیم , سدیم و آمونیوم اسید لیگنوسولفونیک اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک که عموما به شکل نمک های تری اتانول آمین , آمونیوم و سدیم هستند, کربوهیدرات ها نظیر شکر , اسید های شکر و پلی ساکارید ها نمک های ملامین تغلیظ شده ی سولفوناته شده و نمک های نفتالین تغلیظ شده ی سولفوناته شده و سایر ترکیبات مشابه. معمولا تمامی افزودنی های کاهنده آب به صورت یک محلول آبی با وزن مخصوصی در حدود 1/1 تا 3/1 میلی گرم بر لیتر توسط تولید کننده ارائه می گردد. در ادامه به تشریح ترکیبات شیمیایی عمده تشکیل دهنده این افزودنی ها پرداخته می شود.

لیگنوسولفونات ها در روان کننده بتن

با وجود اینکه استفاده از لیگنوسولفونات به عنوان روان کننده بتن در دهه سی میلادی آغاز شده بود اما همچنان این ماده به عنوان رایج ترین ترکیب در تولید این افزودنی به کار می رود. وزن مولکولی لیگنوسولفونات از چند صد تا حدود صد هزار تغییر می کند اما به طور میانگین دارای وزن مولکولی در حدود 20000 تا 30000 می باشد. مولکول لیگنوسولفونات بسیار پیچیده بوده و می توان آن را به صورت پلیمری که واحد فنیل پروپان آن با هیدروکسیل (OH) , متوکسیل (OCH3), حلقه فنیل (C6H5) و گروه اسید های سولفونیک (SO3H) جایگزین شده است نشان داد.
لیگنوسولفونات ها از چربی زائد به دست آمده در فرآیند تولید کاغذ از خمیر بدست آمده از چوب درختی که دارای 20 تا 30 درصد لیگنین است گرفته می شود. این ماده ترکیب پیچیده ای از محصولات حاصل از تجزیه سلولز و لیگنین , کربوهیدرات های مختلف و اسید های گوگرد و سولفات های آزاد است. ترکیبات سازنده لیگنوسولفونات با توجه فرآیندهای پی در پی خنثی سازی , ته نشینی و تخمیری که این محصول جانبی صنعت کاغذ تجربه می کند و همچنین بر اساس سن و نوع چوب استفاده شده به عنوان ماده اولیه متفاوت خواهد بود. جدول زیر نتایج تحلیل شیمیایی یک افزودنی پودری لیگنو سولفوناتی رایج را نشان می دهد.
لیگنوسولفونات های تجاری که در فورمول بندی های روان کننده بتن به کار می روند , دارای تا 30 درصد کربوهیدرات هستند. در نمک های لیگنوسولفونات استفاده شده به عنوان افزودنی یک فلز یا کاتیون آمونیوم جایگزین هیدروژن در گروه سولفونیکی می شود. نمک های کلسیم و سدیم رایج ترین کاتیون های مورد استفاده در فورمول بندی افزودنی های کاهنده آب هستند. نتایج رسانایی الکتریکی نشان می دهد که لیگنوسولفونات ها تنها به میزان 20 تا 30 درصد یونیزه شده و درجه یونیزه شدن در محلول برای نمک های سدیم بیش از کلسیم لیگنوسولفونات است.این مطلب علت نیاز به مقدار بیشتر نمک های کلسیم برای دستیابی به مقدار مشابه کاهش آب در مقایسه با نمک های سدیم را توضیح می دهد. با این حال کلسیم لیگنوسولفونات نسبت به سدیم لیگنوسولفونات ارزان تر می باشد.به طور کلی لیگنوسولفونات به تنهایی به عنوان افزودنی کندگیر کننده یا افزودنی کاهنده آب کندگیر به کار میرود. عموما در فورمول بندی روان کننده بتن معمولی یا افزودنی های کاهنده آب و تند گیر کننده ,برای جبران تاثیر لیگنوسولفونات در به تاخیر انداختن زمان گیرش و همچنین کاهش مقاومت اولیه , از افزودنی های تندگیر کننده مانند تری اتانول آمین که موجب تسریع گیرش می گردد , و کلسیم کلرید , فرمات یا نمک های دیگر که زمان گیرش و سخت شدن را سرعت می بخشند استفاده می شود.
به طور کلی افزودنی های کاهنده آب بر پایه لیگنوسولفونات , مقدار مشخصی از هوا را به بتن اضافه می کنند. این ویژگی در مواردی که به مقاومت در برابر چرخه ذوب و یخ نیاز بوده و یا برای افزایش چسبندگی بتن های کم عیار و بتن های با ماسه زبر و دانه بندی نا مناسب مطلوب می باشد.با این وجود استفاده همزمان از یک افزودنی حباب ساز با روان کننده بتن و افزودن آن ها به طرح مخلوط به طور جداگانه تا زمانی که مقدار هوای مورد نیاز در بتن تامین شود مطلوب تر خواهد بود. جهت کاهش مقدار هوای وارد شده در بتن , مقدار مشخصی از عامل ضد کف در فرآیند تولید افزودنی های کاهنده آب تجاری با پایه لیگنوسولفونات به آنها افزوده می شود. تریبوتیل فسفات ,دی بوتیل فتالات , استر های بورات و مشتقات سیلیکون با مقادیر حدود یک در صد لیگنوسولفونات برای این منظور استفاده می شوند. با توجه به قیمت مناسب لیگنوسولفونات , علاقه به استفاده از این ترکیب , حتی در زمینه ساخت افزودنی های فوق روان کننده , همواره وجود داشته است. لیگنوسولفونات های اصلاح شده که از طریق انجام فرآیند های فیلتراسیون , شکر زدایی و یا سولفوناتاسیون به دست می آیند قابلیت رقابت با افزودنی های بر پایه سولفونات ملامین و سولفونات نفتالین را دارا هستند.

هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها

نمک های اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک آلی در دهه پنجاه میلادی به عنوان کندگیر کننده و افزودنی های کاهنده آب توسعه یافتند. با وجود افزایش کاربرد این ماده , میزان استفاده از آن به اندازه لیگنوسولفونات نمی باشد. همانطور که از نام آنها بر می آید, اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک دارای چند گروه هیدروکسیل (OH) و یک یا دو گروه کربوکسیلیک اسید (COOH) در انتهای زنجیره می باشد که به یک زنجیره کربنی کوتاه متصل شده است. شکل زیر برخی هیدروکسی کزبوکسیلیک اسید های رایج را که به عنوان کندگیر کننده یا روان کننده بتن  استفاده می شود را نشان می دهد. احتمالا اسید گلوکونیک رایج ترین ترکیب مورد استفاده می باشد. اسید های سیتریک , تارتاریک , میوسیک, مالیک, سالیسیلیک, هپتونیک , ساکاریک و تانیک نیز برای هدف مشابهی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات معمولا به صورت محلول آبی 30 درصد نمک های سدیم و گاهی نیز به صورت نمک های آمونیا و تری اتانول آمین مورد استفاده قرار می گیرند. عموما این ترکیبات به صورت مصنوعی ساخته شده و از آنجا که به عنوان ماده اولیه در صنایع دارویی و غذایی استفاده می شوند دارای درجه خلوص بالایی هستند. با این وجود می توان هیدروکسی کربوکسیلیک اسید های الیفاتیک را از تخمیر و اکسیداسیون کربوهیدرات ها تولید کرد و به همین دلیل به آن هااسید های شکر نیز گفته می شود. هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها می توانند به تنهایی به عنوان کندگیر کننده و یا افزودنی های کاهنده آب کندگیر مورد استفاده قرار بگیرند. برای استفاده به عنوان روان کننده بتن معمولی یا تند گیر کننده , این ترکیبات باید همانند افزودنی های کاهنده آب با پایه لیگنوسولفونات , با یک افزودنی تندگیر کننده ترکیب شوند.

کربوهیدرات ها

این ترکیبات دارای بخش های طبیعی مانند گلوکز و ساکاروز و پلیمر های هیروکسیلاته , که از هیدرولیز جزیی پلی ساکارید هایی مشابه با پلی ساکارید های موجود در نشاسته ذرت به دست می آیند , تشکیل می شوند. در تولید روان کننده بتن معمولی یا تند گیر کننده کربوهیدرات ها باید با مقادیر کمی از تری اتانول آمین یا کلسیم کلرید یا نمک های دیگر مخلوط شود تا اثر دیرگیرکنندگی آنها را کاهش دهد. نمونه ای از فورمول مولکولی این کربوهیدرات ها در شکل زیر نشان داده شده است.

سایر مواد شیمیایی روان کننده بتن

ثبت اختراع های زیادی در مورد کاربرد انواع دیگری از ترکیبات آلی به عنوان روان کننده بتن وجود دارد. بررسی مقالات منتشر شده در مورد فورمول بندی افزودنی های شیمیایی نشان می دهد که فورمول بندی برخی از افزودنی های کاهنده آب بر پایه پلیمر های آکریلات و متاکریلات می باشند. این افزودنی ها موجب کاهش افت اسلامپ , بهبود کارپذیری و افزایش مقاومت می شوند. علاوه بر ترکیبات آلی ذکر شده , برخی ترکیبات غیر آلی نیز می توانند به عنوان افزودنی های کندگیر کننده عمل کنند. بورات ها, فسفات ها و نمک های سرب , روی , مس , آرسنیک و آنتیموان کندگیرکننده های سیمان پرتلند می باشند. با این وجود به علت قیمت بیشتر این ترکیبات در مقایسه با ترکیبات آلی و انحلال پذیری اندک آنها در محیط های آبی با PH نزدیک به خنثی , این ترکیبات به صورت تجاری استفاده نمی شوند. همچنین آلودهشدن آب های حاوی این ترکیبات از مسائلی است که باید مورد نظر قرار بگیرد.

مکانیزم عمل افزودنی های روان کننده

زمانی که سیمان پرتلند با آب مخلوط می شود, به علت کم بودن نیروی دافعه بین ذرات سیمان , این ذرات به هم چسبیده و مطابق شکل زیر کلوخه هایی را تشکیل می دهند. در حضور روان کننده بتن کلوخه های شکل گرفته باز شده و ذرات سیمان به صورت تقریبا مجزا پراکنده می شوند. کاهش نیروهای جذب کننده بین ذرات سیمان اجازه حرکت بیشتری را به آنها می دهد.
مکانیزم های مختلفی در توضیح اثر روان کنندگی افزودنی های کاهنده آب در نسبت آب به سیمان ثابت مطرح شده است : جذب مولکول های آلی در لایه های مختلف , ایجاد غلافی از مولکول های آب , آزاد شدن آب به تله افتاده در بین ذرات سیمان , ایجاد تاخیر در فرآیند هیدراتاسیون سیمان و تغییر مورفولوژی

سیمان هیدراته

برخی پژوهشگران معتقدند که جذب یک لایه ضخیم متشکل از ده ها لایه مولکولی , انرژی متقابل بین ذرات را کاهش داده و از طریق ایجاد ممانعت فضایی باعث پراکندگی ذرات سیمان می گردد. با این وجود بکارگیری مکانیزم ممانعت فضایی برای توجیه نحوه عملکرد افزودنی های فوق روان کننده نسل جدید بسیار رایج تر می باشد. رایج ترین مکانیزم برای توضیح نحوه عملکرد روان کننده بتننیروی دافعه الکتروستاتیکی می باشد. با جذب ذرات روان کننده بتن بر روی دانه های سیمان , این دانه ها دارای بار منفی شده و به این ترتیب دانه های سیمان که پیش از این در میدان الکتریکی جهت گیری نمی کردند دارای بار منفی شده و به علت ایجاد نیروی دافعه الکتروستاتیکی از یکدیگر فاصله می گیرند.
برخی معتقدند که بار منفی روی سطح ذرات سیمان موجب می شود که مولکول های دو قطبی آب به سمت آنها جهت گیری کرده و به این ترتیب غلافی هیدراته را بر روی سطح دانه های سیمان تشکیل دهند. تشکیل این غلاف حرکت ذرات سیمان نسبت به یکدیگر را تسهیل کرده و به این ترتیب موجب افزایش روانی خمیر سیمان می گردد. برخی دیگر از پژوهشگران معتقدند که با فاصله گرفتن دانه های سیمان از یکدیگر آب به تله افتاده در بین کلوخه های سیمان آزاد شده و به این ترتیب روانی افزایش می یابد.
علاوه بر این مکانیزم ها که بر اساس دافعه دانه های سیمان از یکدیگر می باشد مکانیزم های دیگری نیز پیشنهاد شده است. در یکی از این نظریهها کاهش سرعت تشکیل اترینگایت در حضور لیگنوسولفونات , موجب کاهش میزان آب مورد نیاز می گردد. فرضیه ای مشابه بر اساس کاهش سرعت تشکیل آلومینات هیدراته شش ضلعی , برای توجیه اثر روان کنندگی ترکیبات سدیم کربنات-لیگنوسولفونات پیشنهاد شده است. در پژوهش دیگری کاهش میزان قفل و بست پل های اترینگایتی که متصل کننده ذرات جامد هستند در حضور لیگنوسولفونات مشاهده شده است. این پدیده می تواند به علت کاهش اندازه کریستال های اترینگایت و به دنبال آن بهبود خواص رئولوژیکی منجر می شود.

تاثیر بر بتن در حالت تازه و خمیری

خواص رئولوژیکی بتن تازه همچون کارایی و پمپ پذیری و خصوصیات بتن در حالت خمیری مانند پرداخت , گیرش و جمع شدگی در حالت خمیری با افزودن روان کننده بتن تا حد قابل توجهی تغییر می کند. این تغییرات بیشتر ناشی از تاثیرات فیزیکی و شیمیایی مولکول های آلی روان کننده بتن بر سطح ذرات سیمان در حال هیدراتاسیون است. مهمترین این تاثیرات در ادامه بررسی می شود.

کاهش آب با روان کننده بتن

استفاده از افزودنی های کاهنده آب موجب کاهش مقدار آب اختلاط در اسلامپ ثابت می گردد.کاهش مقدار آب اختلاط از آن جهت مطلوب است که موجب افزایش مقاومتیا کاهش جمع شدگی و عیار سیمان می گردد. این مقدار کاهش آب اختلاط به عوامل مختلفی مانند نوع افزودنی مورد استفاده , نحوه اضافه کردن افزودنی , میزان اسلامپ و نسبت آب به سیمان , نوع سیمان , عیار سیمان , نوع سنگدانه ها , نوع ومیزان استفاده از افزونه ها مانند روباره و خاکستر بادی و نیز مقدار هوا بستگی دارد . عوامل موثر بر قدرت کاهندگی آب افزودنی ها ی کاهنده آب در ادامه بررسی شده است.
نوع افزودنی مورد استفاده – جدول زیر نشان می دهد که سدیم گلوکنات از نظر میزان کاهش آب موپرتر از گلوکز و لیگنوسولفونات عمل می کند. تاثیر انواع مختلف افزودنی های تجاری در مقدار کاهش آب اختلاط به ترکیب شیمیایی و میزان استفاده از آن ها بستگی دارد. هرچه مقدار استفاده از افزودنی بیشتر باشد , میزان کاهش آب بیشتر خواهد بود.با این وجود در مقادیر بیشتر از حد اشباع کاهش چندانی در مقدار آب اختلاط ایجاد نخواهد کرد. مقدار حد اشباع در افزودنی های مختلف متفاوت است اما برای روان کننده بتن تجاری که به صورتمحلولعرضه می شوند این مقدار در حدود 1 تا 5/1 درصد وزن سیمان است.
میزان اسلامپ و نسبت آب به سیمان – میزان کاهش آب در اسلامپ 50 میلیمتر تقریبا برابر 6 درصد و در اسلامپ 150 میلیمتر تقریبا برابر 11 درصد می باشد. بنابراین انتظار میرود که قدرت کاهندگی آب افزودنی ها در بتن های روان بیشتر باشد. نتایج تحقیقات دیگر نشان می دهد که در یک طرح مخلوط بتنی (با 300 کیلوگرم در متر مکعب سیمان تیپ 1)  دارای افزودنی کاهنده آب , برای افزایش اسلامپ از 75 میلیمتر به 200 میلیمتر نیازمند افزایش مقدار آب از 179 به 190 کیلوگرم در متر مکعب بوده در حالی که در بتن مشابه اما بدون افزودنی برای همین مقدار افزایش اسلامپ مقدار آب از 189 به 210 کیلوگرم در متر مکعب افزایش یافته است. این بدان معناست که روان کننده بتن اجازه افزایش اسلامپ را با میزان کمتری از آب فراهم می کنند.

نوع سیمان

میزان کاهش آب در بتن هایی که دارای سیمان با قلیایی کم و تری کلسیم آلومینات (C3A) کمتری هستند , بیشتر می باشد. سیمانی با تیپ مشخص که توسط تولیدکنندگان مختلفی تولید شده است می تواند مقادیر متفاوتی از کاهش آب را با وجود یکسان بودن افزودنی مورد استفاده نتیجه دهد.
نوع سنگدانه – میزان کاهش آب بدست آمده در بتن هایی با سنگدانه های متفاوت , چه از نظر گردگوشگی و تیز گوشگی و چه از نظر منشا سنگدانه , یکسان نبوده و نوع سنگدانه در میزان کاهش آب موثر است.
نوع و میزان استفاده از افزودنی های معدنی- روان کننده بتن در بتن های دارای مواد معدنی مانند دوده سیلیس نیز موثر می باشد.در بتن های حاوی دوده سیلیس مقدار افزودنی مورد نیاز برای کاهش آب بیش از میزان مورد نیاز برای بتنی مشابه اما بدون دوده سیلیس خواهد بود . علت این امر می تواند جذب سطحی زیاد دوده سیلیس باشد.
مقدار هوا- عوامل حباب ساز خود باعث کاهش مقدار آب اختلاط مورد نیاز می شوند. به همین دلیل در صورت استفاده همزمان از روان کننده بتن در کنار عوامل حباب ساز , مقدار کاهش آب بیشتر خواهد بود.

افزایش کارایی

در مقدار آب ثابت , اضافه کردن روان کننده بتن موجب افزایش کارایی بتن می گردد. افزایش کارایی که معمولا با آزمایش اسلامپ اندازه گیری می شود به همان عواملی که در بخش کاهش آب ذکر شد بستگی دارد. برای مثال تاثیر روان کننده بتن در اسلامپ های بیشتر , بیش از تاثیر این افزودنی ها بر بتن های با اسلامپ کمتر (مقدار آب کمتر) بوده است.با این وجود آزمایش اسلامپ به تنهایی معیار مناسبی برای سنجش کارایی مخلوط بتن نمی باشد.
استفاده از رئو متر در تعیین کارایی , قابلیت جریان و ویسکوزیته مخلوط های بتنی سودمند می باشد. جدول زیر تاثیر افزودنی های کاهنده آب را بر اسلامپ بتن در میزان ثابت آب نشان می دهد.

گیرش

یکی از تاثیرات اصلی افزودنی های کاهنده آب و مشتقات آن تاثیر بر زمان گیرش بتن می باشد.با توجه به اینکه انواع مختلف افزودنی های کاهنده آب بسته به نوع افزودنی تاثیر متفاوتی بر گیرش بتن دارند , در این بخش تاثیر روان کننده بتن , کاهنده آب کندگیر کننده و کاهنده آب تند گیر کننده بر خواص گیرش بتن به صورت  مجزا بررسی می گردد.

کندگیر کننده ها و افزودنی های روان کننده بتن

به طور کلی این افزودنی ها زمان گیرش اولیه و گیرش نهایی را به تاخیر می اندازند. با این وجود نمونه هایی از تسریع زمان گیرش اولیه در اثر استفاده از این افزودنی ها  نیز مشاهده شده است که با تاخیر در اضافه کردن افزودنی قابل جلوگیری می باشد. معمولا زمان گیرش اولیه و نهایی سیمان های پوزولانی و روباره ای بیش از زمان گیرش سیمان های معمولی به تاخیر می افتد. تعیین زمان گیرش بتن های دارای افزودنی کاهنده آب نباید بر روی خمیر سیمان انجام شود چرا که نتایج بدست آمده از این آزمایش بسیار متفاوت خواهد بود. به طور کلی زمان گیرش خمیر سیمان از بتن بیشتر می باشد. داتری و کوالوسکی نشان داده اند که مقدار افزودنی مورد نیاز برای ایجاد تاخیر در زمان گیرش بتن , تقریبا نصف مقدار لازم برای ایجاد تاخیر مشابه در خمیر سیمان است. عوامل متعددی بر زمان گیرش بتن در زمان اجرا تاثیر می گذارند که مهمترین آن ها مقدار آب اختلاط می باشد. با تغییر دادن مقدار افزودنی مورد استفاده می توان به زمانی مناسب برای تراکم بتن دست یافت به گونه ای که از تشکیل درز سرد در حین بتن ریزی لایه های مختلف جلوگیری کرد. صرف نظر از دمای محیط , می توان مقدار افزودنی را به گونه ای تنظیم کرد که زمان موجود برای تراکم بتن تقریبا ثابت بماند. افزودنی های کندگیر کننده برای کنترل گیرش کاذب بتن مناسب نبوده و استفاده از آن پیشنهاد نمی گردد. همچنین گزارش ها ی موجود نشان می دهد که برخی روان کننده بتن کندگیر باعث سخت شدگی پیش از بلوغ مخلوط های بتنی می گردند.
افزودنی های با پایه لیگنین می توانند گیرش آنی را به تاخیر انداخته و در مقابل افزودنی های با پایه شکر می توانند در سیمان هایی که نسبت سولفات به آلومینات آنها کم هستند, گیرش آنی را به دنبال داشته باشند. میزان تاخیر در زمان گیرش اولیه و نهایی در اثر استفاده از میزان مشخصی از افزودنی , با تغییرات دما تغییر می کند. با این وجود , در صورتی که زمان گیرش اولیه و نهایی برای بتن حاوی افزودنی کندگیر بر حسب درصد ساعات مورد نیاز برای گیرش بتن شاهد بیان گردد , تغییرات دما تاثیر چندانی بر نتایج نخواهد داشت.
استفاده از این افزودنی ها باید بر اساس درصد های پیشنهادی توسط تولید کننده صورت گیرد مگر اینکه شرایط خاصی برای گیرش در نظر باشد. به عنوان مثال در بتن ریزی در هوای گرم برای دستیابی به زمان گیرش مطلوب می توان از مقادیر بیشتری از افزودنی استفاده نمود. استفاده بیش از مقدار پیشنهادی می تواند تاثیر زیادی در به تاخیر انداختن زمان گیرش داشته باشد و به این ترتیب زمان بیشتری برای عمل آوری نیاز خواهد بود. بنابراین در هنگام استفاده از مواد افزودنی با خاصیت کندگیر کنندگی باید دقت نمود که مقدار مصرف افزودنی بیش از مقادیر مجاز نباشد. با این وجود اگر به طور تصادفی مقداری بیش از مقدار مورد نظر از افزودنی به مخلوط اضافه شود , در صورت عمل آوری مناسب سطوح و باز نکردن قالب ها تا زمانی که بتن به مقاومت کافی برسد , مقاومت بتن در سنین بیشتر دچار مشکل نمی شود.

افزودنی های روان کننده بتن

روان کننده بتن تجاری می توانند دارای برخی ترکیبات شیمیایی باشند که این ترکیبات هیدراتاسیون سیمان را تسریع بخشیده  و با اثر دیر کنندگی ترکیبات اصلی تشکیل دهنده این افزودنی ها مقابله کنند. معمولا افزودنی های کاهنده آب با خاصیت گیرش عادی به گونه ای تنظیم می گردند که زمان گیرش بتن حاوی این افزودنی ها در محدوده زمانی 5/1 -+ ساعت نسبت به بتن شاهد قرار بگیرد . مقادیر واقعی این محدوده به استانداردها و دستورالعمل های اجرایی موجود در مورد روان کننده بتن بستگی دارد. جدول زیر تاثیر کاهنده های آب تجاری را بر زمان گیرش نشان می دهد. تاخیر در زمان اضافه کردن افزودنی موجب ایجادخاصیت دیر گیری در بتن شده که با کاهش مقدار استفاده از افزودنی کاهش می یابد. علاوهبر این ترکیب کردن افزودنی های کاهنده آب عادی با افزودنی های کاهنده آب متوسط می تواند باعث ایجاد تاخیر در گیرش بتن گردد.

افزودنی های روان کننده بتن تند گیر کننده

معمولا برای کاهش اثر دیر کنندگی روان کننده بتن , مقادیر مشخصی از تندگیر کننده در این افزودنی ها وجود دارد. عوامل تندگیر کننده غیر کلریدی برای تولید افزودنی های کاهنده آب تندگیر کننده بدون کلر استفاده می شوند. این افزودنی ها همانطور که از نامشان بر می آید باعث کاهش زمان گیرش بتن می شوند. میزانتسریع در زمان گیرش بسته به نوع افزودنی , دمای محیط و نوع سیمان به کار رفته متفاوت است.
در ساخت و ساز هایی نظیر ساخت قطعات پیش ساخته , کانال ها و پوشش تونل ها که قالب های بتن پیش از 24 ساعت بعد از بتن ریزی باز می شوند , مقاومت کسب شده توسط بتن در سنین اولیه (مثلا در 12 یا 24 ساعت) حائز اهمیت زیادی می باشد. این مساله مستلزم تسریعزمان گیرش بتن برای کسب مقاومت کافی در سنین اولیه ,برای امکان پذیر بودن باز کردن قالب ها و حمل و نقل قطعات بتنی می باشد. همچنین برای بهبود عملیات پرداخت دال های بتنی , استفاده از روان کننده بتن تندگیر کننده به خصوص در بتن ریزی در هوای سرد بسیار سودمند می باشد.

افت اسلامپ

بیشتر روان کننده بتن , کندگیر کننده نیز هستند و زمان موجود برای عملیات تراکم را افزایش می دهند. به همین علت , می توان خاصیت کاهش افت اسلامپ را برای این افزودنی ها قائل شد.ا
این ویيگی ها در آزمایش های اسلامپ بسیاری تایید شده است. بررسی های آزمایشگاهی و تجربیات عملی نشان می دهد که افزودنی های کاهندهآب و کندگیر کننده ها به طور کلی مشکلی بر روند افت اسلامپ بتن ایجاد نمی کند. با این وجود برخی دیگر از گزارش ها نشان می دهند که استفاده از افزودنی میزان افت اسلامپ را افزایش می دهد. در هنگامبررسی این نتایج باید بین استفاده از افزودنی در نسبت آب به سیمان ثابت و استفاده از افزودنی در اسلامپ ثابت تفاوت قائل شد.توجه به این نکته نیز مفید است که با وجود اینکه میزان افت اسلامپ در بتن های حاوی افزودنی بیش از بتن های بدون افزودنی بوده اما اسلامپ این بتن ها حتی بعد از 2 ساعت بیشتر از بتن های بدون افزودنی بوده است.
مستقل از مکانیزم شیمیایی که باعث افزایش میزان افت اسلامپ در حضور افزودنی می شود, تاخیر چند دقیقه ای در زمان اضافه کردن افزودنی پس از اختلاط یا اضافه کردن مقدار بیشتری از افزودنی پس از کاهش کارایی , می تواند در موارد اجرایی مشکل افت اسلامپ بتن را , حداقل تا زمانی که اقدامات دیگری انجام شود , کاهش داده یا به طور کامل برطرف کند. روش های دیگر شامل تغییر تیپ سیمان یا کارخانه تولید کننده آن , تغییر نوع و یا مقدار افزودنی مورد استفاده و کاهش دمای بتن می باشد.
آب انداختگی و ته نشینی
کندگیر کننده ها و روان کننده بتن سرعت و ظرفیت آب انداختگی و ته نشینی در بتن تازه را دست خوش تغییراتی می کنند.در شکل زیر تاثیر سه افزودنی کاهنده آب را بر آب انداختگی بتن تازه در اسلامپ ثابت 100 میلیمتر نشان می دهد. لیگنوسولفونات و به خصوص گلوکز سرعت و ظرفیت آب انداختگی در بتن را کاهش می دهد. در طرف مقابل , سدیم گلوکونات با وجود کاهش مقدار آب اختلاط , ظرفیت آب انداختگی را افزایش می دهد.
همچنین شکل دیگر نشان دهنده تاثیر عوامل کاهنده آب بر آب انداختگی بتن تازه در نسبت آب به سیمان ثابت 68/0 می باشد. گلوکونات موجب افزایش آب انداختگی شده در صورتی که گلوکز آن را کاهش داده و لیگنوسولفونات تاثیری بر آن نداشته است.این نتایج مشاهدات انجام شده در مورد تاثیر افزودنی های کاهنده آب تجاری بر آب انداختگی بتن را تایید می کند.  کاهنده های آب تجاری با پایه لیگنوسولفونات و به خصوص گلوکز در اسلامپ ثابت میزان آب انداختگی را کاهش می دهند. کاهش بیشتر میزان آب انداختگی با استفاده از عوامل حباب ساز امکان پذیر خواهد بود. از طرف دیگر افزودنی های تجاری بر پایه هیدروکسی اسید ها و نمک های آنها سرعت و ظرفیت آب انداختگی را افزایش می دهند.

حباب سازی روان کننده بتن

استفاده از مقادیر معمول برخی کندگیر کننده ها یا روان کننده بتن باعث ایجاد 2 تا 3 درصد حباب هوا در بتن تازه می شود.افزودنی های با پایه لیگنوسولفونات می توانند 2 تا 6 درصد هوای محبوس در بتن ایجاد کنند. استفاده از مقادیری بیش از مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده , به خصوص در هوای سرد , می توانند 7 تا 8 درصد حباب هوا را در بتن به دام بیاندازند. این مساله می تواند به علت مواد پایه شیمیایی استفاده شده مانند لیگنوسولفونات تصفیه نشده و یا به علت وجود مقداری عامل حباب زا که عمدا به افزودنی اضافه شده است باشد.  ورود 2 تا 3 درصد هوا در بتن می تواند تا حدودی علت کاهش میزان آب مورد نیاز و ایجاد خاصیت خمیری در بتن تازه باشد.
فواید موجود در امکان کاهش آب در اثر ورود هوا به بتن بیشتر از کاهش مقاومتی است که ورود هوا به بتن به دنبال دارد. علاوه بر این بخشی از این هوای ورودی در طی فرآیند تراکم بتن از آن خارج می شود. در صورتی که حجم هوای ورودی بیش از میزان مطلوب باشد, باید از افزودنی های با پایه شیمیایی اصلاح شده و یا عوامل ضد کف استفاده کرد. در مواردی که برای افزایش دوام بتن در برابر چرخه ذوب و یخ مقدار مشخصی از هوا نیاز باشد و روان کننده بتن قادر به تامین این مقدار از هوا نباشد , از یک عامل حباب زا به صورت جداگانه استفاده می گردد.
به طور کلی اضافه کردن کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب در کارایی ثابت به بتنی هوادمیده با اسلامپ کم (20 تا 50 میلیمتر) تغییر چندانی در مقدار هوای موجود ایجاد نکرده و در صورتی که اسلامپ بتن در حدود 70 تا 150 میلیمتر باشد مقدار هوا افزایش می یابد. در بتن های حاوی کندگیر کننده یا روان کننده بتن که نیاز مند مقدار مشخصی از هوا می باشند , باید از مقادیر کمتری از عوامل حباب ساز استفاده شود. برای تعیین مقدار ماده حباب ساز ساخت طرح های اختلاط در محل کارگاه و در شرایط موجود در محل و با مصالح مصرفی لازم می باشد.

پمپ پذیری روان کننده بتن

افزودنی های خاصی (کمک کننده پمپ) برای بهبود قابلیت پمپ شدن بتن های کم عیار موجود هستند با این حال , برای مخلوط های بتنی معمولی و بتن های با عیار سیمان زیاد استفاده از روان کننده بتن در نسبت آب به سیمان ثابت روانی بیشتری به بتن بخشیده و پمپ شدنآن را تسهیل می بخشد. البته در نسبت آب به سیمان ثابت ممکن است آب انداختگی بتن افزایش یابد که در این حالت افزایش مقدار ماسه و مواد ریز پرکننده سودمند می باشد. همچنین روان کننده بتن برای بهبود پمپ پذیری مخلوط های بتنی با آب اختلاط کمتر و در اسلامپ ثابت سودمند هستند.

یکنواختی تولید روان کننده بتن

برای دستیابی به بتنی با کیفیت یکنواخت , باید نسبت آب به سیمان ثابت نگه داشته شود. تغییرات دمایی از مهمترین عوامل نوسان در مقدار آب اختلاط است. با افزایش دما , مقدار آب لازم برای رسیدن به اسلامپ ثابت افزایش می یابد.  نتایج به دست آمده نشان می دهد که برای ثابت نگه داشتن اسلامپ بتن معمولی با تغییر درجه حرارت از 5 تا 38 درجه سانتیگراد به 21 کیلوگرم آب اضافه نیاز خواهد بود.
برای جلوگیری از افزودن آب اضافه به مخلوط به دلیل گرمای هوا می توان از افزودنی های کاهنده آب استفاده کرد تا نسبت آب به سیمان و همچنین مقدار اسلامپ ثابت بماند. در صورتی که مقدار افزودنی به درستی تنظیم نگردد, افزایش دما باعث نوسانات بیشتری در آب اختلاط و کیفیت بتن می گردد.

قابلیت پرداخت روان کننده بتن

برخی روان کننده بتن , افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده و افزودنی های کاهنده آب متوسط , خصوصیات مربوط به پرداخت بتن را در مقایسه با بتن های بدون افزودنی بهبود می بخشند. این ویژگی بخصوص در موارد نامناسب بودن مشخصات و دانه بندی سنگدانه ها که عملیات پرداخت را با مشکلاتی روبرو می کند سودمند خواهد بود. در حضور کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده بتن می تواند تا چند ساعت پس از قراردهی حالت خمیری خود را حفظ کرده تا فرصت بیشتری برای عملیات تراکم فراهم شود. به این ترتیب احتمال تشکیل درز سرد کاهش می یابد. این ویژگی همچنین , در بتن ریزی در هوای گرم دارای اهمیت قابل توجهی بوده چرا که استفاده از مقادیر مناسبی از افزودنی می تواند زمان گیرش بتن را به تاخیر بیاندازد. با این وجود در هوای گرم سطح بتن با سرعت بیشتری خشک شده و این افزودنی ها نمی توانند مانع از ترک خوردگی سطح بتن گردد. در چنین شرایطی عمل آوری دقیق و طولانی مدت برای دستیابی به گیرش یکنواخت در همه دال بتنی نیاز خواهد بود.
تاثیر منفی افزودنی های کاهنده آب بر عملیات پرداخت در مورد بتن های کم عیار می باشد. زمانی که از افزودنی ها برای کاهش عیار سیمان و به طور کلی برای کاهش خمیر استفاده می شود, دوغاب بر روی سطح ظاهر نمی شود که این امر ممکن است باعث ایجاد ترک های جمع شدگی خمیری در سطح بتن بشود. با استفاده از پودر حاوی سیمان , کاهنده آب و ماسه ریزدانه بر روی سطح این بتن ها در زمان گیرش می توان این مشکل را برطرف ساخت.

گرمای هیدراتاسیون

غوامل کاهنده آب تولید حرارت اولیه در اثر هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازد . با وجود اینکه استفاده از این افزودنی ها گرمای تولید شده در سنین کم در اثر فرآیند هیدراتاسیون را کاهش می دهند , گرمای ایجاد شده در مدت زمان 28 روز تغییری نکرده و یا افزایش می یابد. در مقاومت و اسلامپ ثابت افزودنی های کاهنده آب تنها از طریق کاهش عیار سیمان می توانند مقدار گرمای ایجاد شده را کاهش داده و به این ترتیب مقدار افزایش دمای بتن را کاهش دهند. در یکی از پژوهش های انجام شده در این زمینه اختلاف 5/4 درجه سانتیگرادی در سن 28 روزه بین بتن شاهد و بتن حاوی افزودنی با 5 درصد کاهش عیار سیمان مشاهده شده است. البته این در شرایطی است که از افزودنی کاهنده آب تندگیر کننده استفاده نشده باشد. به طور کلی تاثیر عیار و ترکیبات سیمان مورد استفاده بر گرمای هیدراتاسیون بیش از افزودنی می باشد. کاهش گرمای اولیه ایجاد شده در اثر استفاده از کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب در جلوگیری از ترک خوردن بتن بخصوص در هوای گرم مفید می باشد. از سوی دیگر افزودنی های کاهنده آب تندگیر کننده برای افزایش حرارت اولیه در بتن ریزی در هوای سرد مطلوب هستند.

جمع شدگی خمیری

کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب کندگیر می توانند با تاخیر در زمان گیرش موجب تشدید جمع شدگی خمیری شوند , مگر در صورتی که از کاهش رطوبت بتن جلوگیری شود. در مواقعی که جمع شدگی پلاستیک علت ترک خوردن بتن می باشد , استفاده از این افزودنی ها مشکل ترک خوردگی را افزایش می دهد. تنها در صورتی که سرعت زیاد هیدراتاسیون سیمان علت تشکیل ترک باشد کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب کندگیر قادر خواهند بود تا مشکل تر خوردگی را رفع نمایند.

تاثیر بر خواص بتن سخت شده

کندگیر کننده ها و روان کننده بتن , می توانند خواص سخت شده بتن را , بخصوص در مواقعی که با هدف کاهش مقدار آب اختلاط به کار می روند , دستخوش تغییراتی کنند.

مقاومت فشاری روان کننده بتن

کاهش آب اختلاط در اثر استفاده از روان کننده بتن موجب افزایش قابل توجه مقاومت 28 روزه می گردد. به طور کلی افزایش مقاومت حاصل در اثر استفاده از افزودنی کاهنده آب بیش از افزایشی است که از کاهش نسبت آب به سیمان انتظار می رود.به عبارت دیگر حتی با ثابت نگه داشتن  نسبت آب به سیمان , استفاده از مواد روان کننده بتن باعث بهبود مقاومت فشاری بتن می گردد. این مساله بیشتر به علت تغییراتی است که افزودنی های کاهنده آب در ریز ساختار خمیر سیمان ایجاد می کنند و باعث می شوند از سیمان به صورت بهیته تری استفاده شود. نتایج ترسیم شده در شکل زیر نشان می دهند مقاومت 28 روزه برای بتن حاوی افزودنی بیشتر از مقاومت مربوط به بتن  بدون افزودنی است. به نظر میرسد که این افزایش مقاومت به دلیل بیشتر بودن درجه هیدراتاسیون در دراز مدت ناشی از استفاده از این افزودنی هاست که موجب افزایش میزان مقاومت حتی در نسبت آب به سیمان یکسان است. نتایج مشابهی برای سایر افزودنیهای کاهنده آب به دست آمده است. برای نمونه نتایج مقاومت فشاری بتن های حاوی سدیم گلوکونات و ساکاروز تایید کننده این موضوع هستند.
با توجه به مرتبط بودن سایر پارامتر های مکانیکی به مقاومت فشاری , انتظار می رود که با افزایش مقاومت فشاری مشخصات مکانیکی بتن به طور کلی افزایش یابد. با وجود این نتایج تحقیقات انجام شده نشان می دهد که مقاومت خمشی یتن حاوی افزودنی , کمتر از مقدار مورد انتظار می باشد.

روند کسب مقاومت

در کوتاه مدت , مثلا در سن 1 روز , مقاومت فشاری نمونه های دارای روان کننده بتن لیگنوسولفونات , گلوکونیک اسید و سوکروز کمتر از نمونه شاهد دارای نسبت مشابه آب به سیمان می باشد که به علت اثر تاخیری این افزودنی ها بر هیدراتاسیون سیمان در سنین اولیه است. برای نمونه تاثیر افزودنی با پایه کلسیم لیگنوسولفونات در مقاومت بتن تا سن 3 روز نشان می دهد که : منحنی مقاومت 1 روزه بتن حاوی افزودنی کاهنده آب کندگیر کننده در مقایسه با نمونه بتن شاهد پایین تر می باشد اگر چه مقاومت بتن حاوی افزودنی پس از 3 روز بیش از مقاومت بتن شاهد بدون افزودنی است. هر چه مقدار استفاده از روان کننده بتن کندگیر بیشتر باشد , اثر تاخیری آن نیز بیشتر خواهد بود. مقایسه بتن دارای افزودنی با بتن بدون افزودنی در اسلامپ و عیار سیمان ثابت نشان می دهد که کاهش مقاومت 1 روزه آن تا حدودی کمتر بوده , با این حال این مساله بیشتر به نوع افزودنی مورد استفاده بستگی دارد. در بتن های حاوی مواد روان کننده بتن تند گیر کننده پدیده متفاوت است به این ترتیب که کسب مقاومت در سنین اولیه معمولا بیش از بتن های بدون افزودنی است.

تخلخل

تاثیر افزودنی های کاهنده آب بر تخلخل خمیر سیمان یا ملات به درجه هیدراتاسیون و نسبت آب به سیمان بستگی دارد. در سنین بیشتر , در صورتی که استفاده از افزودنی تاثیر چندانی بر درجه هیدراتاسیون نگذاشته باشد , با کاهش نسبت آب به سیمان تخلخل خمیر سیمان کاهش می یابد. بنابراین فاز ملات بتن شاهد و بتن حاوی افزودنی که در آن هم عیار سیمان و هم مقدار آب اختلاط کاهش یافته و در کل نسبت آب به سیمان ثابت مانده است , دارای تخلخل و توزیع اندازه حفرات مشابهی می باشند.
در نسبت آب به سیمان ثابت , استفاده از افزودنی به میزان کمتری بر تخلخل و توزیع اندازه خلل و فرج تاثیر می گذارد. شکل زیر توزیع اندازه خلل و فرج خمیر سیمانی (نسبت آب به سیمان 5/0) که یکبار در آن از 2/0 درصد افزودنی تجاری لیگنوسولفونات استفاده شده و بار دیگر خمیر سیمان بدون استفاده از افزودنی ساخته شده است را نشان می دهد. اضافه کردن افزودنی لیگنوسولفونات , تغییر چندانی در تخلخل های با شعاع در حدود 10 تا 75 آنگستروم ایجاد نکرده است. نسبت حجمی تخلخل های با شعاع بزرگتر از 75 آنگستروم در خمیر دارای لیگنوسولفونات کمتر از نمونه شاهد است. مقدار کل تخلخل شامل حفره های با شعاع کمتر از 200 آنگستروم در حضور لیگنوسولفونات کمی کمتر است در حالی که تفاوت چندانی در مخلوط های سیمانی پوزولانی و روباره ای دیده نشده است.نتایج مشابهی توسط استوپاچنکو گزارش شده است که در آن استفاده از 25/0 درصد افزودنی لیگنوسولفوناتی تغییر چندانی در مقدار کل خلل و فرج ایجاد نکرده است. با وجود این , نسبت حجمی حفره های با شعاع بیش از 100 آنگستروم در ملات های حاوی لیگنوسولفونات 8 درصد کمتر  و در خمیر سیمان حاوی این افزودنی 30 درصد کمتر می باشد.

نفوذ پذیری

با کاهش نسبت آب به سیمان در صورت استفاده از روان کننده بتن , تخلخل خمیر سیمان و در نتیجه نفوذپذیری آن کاهش می یابد. آزمایش نشان می دهد که در عیار سیمان (300 کیلوگرم در متر مکعب ) و اسلامپ ثابت (100 میلیلیتر) افزودن 2/0 درصد افزودنی کاهنده آب با پایه پلیمر هیدروکسیلاته نفوذپذیری بتن در سنین کوتاه مدت و بلند مدت را کاهش می دهد. نتایج مشابهی با استفاده از افزودنی های با پایه لیگنوسولفونات آمونیوم, لیگنوسولفونات تجاری و اسید کربوکسیلیک هیدروکسیلاته به دست آمده است.کاهش نفوذپذیری در بتنهای حاوی روان کننده بتن , در صورت کاهش عیار سیمان هم اتفاق می افتد که می تواند به علت درجه بیشتر هیدراتاسیون صورت گرفته در بتن حاوی افزودنی باشد.

جمع شدگی ناشی از خشک شدگی و خزش

جمع شدگی بتن حاوی افزودنی کاهنده آب در دراز مدت می تواند کمتر از نمونه شاهد باشد و از طرفی خزش بتن به نسبت افزایش مقاومت آن کاهش پیدا می کند. به طور کلی تاثیر مقدار مشخصی از یک افزودنی بر جمع شدگی و خزش بتن , به ترکیبات سیمان مورد استفاده بستگی خواهد داشت.

تاثیر بر دوام بتن

دوام بتن نیز مانند سایر پارامتر ها به واسطه استفاده از مواد افزودنی تحت تاثیر قرار می گیرد. مقاومت در برابر پدیده ذوب و یخ , معمولا به عنوان معیاری برای سنجش دوام بتن محسوب می شود. با این وجود , دوام بتن در واقع مقاومت بتن در برابر عوامل مهاجم شامل حملات سولفاته و کلراید نیز می باشد.

مقاومت در برابر ذوب و یخ

به طور کلی مقاومت در برابر ذوب و یخ تابعی از مقدار هوای عمدی , نحوه توزیع حباب های هوا در خمیر سیمان و درجه اشباع خمیر سیمان و سنگدانه ها است. کاهش نسبت آب به سیمانیا افزایش کارایی بتن در اپر استفاده از روان کننده بتن , می تواند بر ماتریس خمیر سیمان و یا بر توزیع حباب های هوا تاثیر بگذارد. استفاده از روان کننده بتن بدون استفاده از عوامل حباب ساز برای تامین مقاومت در برابر یخ زدن بتن کافی نمی باشد.
والاس و اور تاثیر اضافه کردن افزودنی های کاهنده آب به بتن های هوا دمیده را بررسی کرده و دریافتند که به طور میانگین مقاومت در برابر ذوبو یخدر این مخلوط ها 39 درصد بیش از نمونه های کنترل بوده است. سایر نتایج بدست آمده در این حوزه نیز تایید می کند که استفاده از روان کننده بتن به همراه عوامل حباب ساز در مقایسه با استفاده از عوامل حباب ساز به تنهایی , نه تنها دوام بتن در برابر یخ زدگی را بهبود بخشیده بلکه کاهش مقاومت ایجاد شده به دلیل ایجاد حباب در بتن را نیز جبران می کند.نتایج پژوهشی دیگر نشان می دهد که دوام بتنی که در آن برای کاهش عیار سیمان و آب از افزودنی استفاده می شود در مقایسه با بتن شاهدی که دارای مقاومت , اسلامپ و مقدار هوای یکسان با آن بتن باشد , تغییری نخواهد داشت. مثال هایی از کاهش مقاومت در برابر ذوب و یخ در صورت استفاده از روان کننده بتن نیز گزارش شده است.احتمالا چنین مثال هایی به کاهش مقدار هوا یا ساختار توزیع حفره ها نامناسب مربوط می شود. اضافه کردن افزودنی کاهنده آب و عامل حباب ساز به طور جداگانه امکان دستیابی به مقدار هوای مطلوب و ساختار توزیع حفره ها مناسب را فراهم می کند.

مقاومت روان کننده بتن در برابر سولفات ها

تهاجم سولفات محلول در آب بر روی سطح خمیر سیمان اتفاق می افتد. بنابر این , سرعت تهاجم بیش از هر چیز به نفوذپذیری خمیر سیمان و همچنین توانایی خمیر سیمان به مقاومت در برابر حملات سولفاتی بستگی دارد. مقاومت خمیر در برابر حملات سولفاتی به درصد فاز آلومیناتی موجود در سیمان بستگی دارد در حالیکه نفوذپذیری بتن تابعی از میزان تخلخل و ساختار آن است. به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان در صورت استفاده از افزودنی های کاهنده آب , نفوذپذیری خمیر سیمان کاهش یلفته و بنابراین تصور می شود نفوذ سولفات به داخل بتن کاهش می یابد. این مساله بر اساس نتایج ترسیم شده در شکل زیر تایید می شود. این نتایج نشان می دهد که بتن حاوی افزودنی در مقایسه با بتن شاهد به مقدار کمتری افزایش حجم می یابد که در نتیجه کاهش سرعت واکنش یون سولفات وفاز آلومیناتی است. والاس و اور نشان دادند که روان کننده بتن استفاده شده برای کاهش نسبت آب به سیمان همواره مقاومت سازه های بتنی را در برابر حملات سولفاته بهبود بخشیده اند.

مقاومت در برابر کلر و خوردگی آرماتور

حضور یون های کلر می تواند موجب خوردگی آرماتور ها در بتن های مسلح و به ویژه در بتن های پیش تنیده گردد. ورود یون های کلراید به داخل بتن می تواند از طریق اجزای سازنده بتن شامل افزودنی های مورد استفاده و همچنین از طریق قرار گرفتن در معرض این یون ها باشد. در مورد اول مقدار کل کلر موجود در بتن باید کمتر از مقادیر مشخص شده در ACI 318  باشد. در چنین شرایطی بر اساس مقدار کلر موجود در ترکیبات سازنده بتن , کلر موجود در افزودنی های کاهنده آب و تندگیر کننده باید بسیار کم و یا تقریبا در حد صفر باشد.
از سوی دیگر همانطور که ذکر شد استفاده از روان کننده بتن نفوذپذیری بتن را کاهش می دهند و مقاومت بتن را در برابر حملات کلریدی افزایش می بخشند. بنابر این به دلیل کاهش نفوذپذیری در اثر استفاده از روان کننده بتن , بخصوص در شرایطی که مصالح در دسترس دارای مقادیری از کلر هستند, می توان مقدار کلر اولیه را کمی  بیشتر در نظر گرفت.

واکنش های سیلیکاتی قلیایی

به خوبی مشخص شده است که آب یا رطوبت موجود در محیط تا حدودی در واکنش های سیلیکاتی قلیایی نقش دارند. به همین دلیل کاهش امکان نفوذ رطوبت به داخل بتن و در معرض رطوبت قرار گرفتن بتن های دارای سنگدانه های واکنش زا می تواند عمر مفید سازه های بتنی را افزایش دهد. اسکریپچر نشان داد که اضافه کردن کلسیم لیگنوسولفونات سرعت و شدت افزایش حجم ناشی از واکنش های سیلیکاتی قلیایی را کاهش می دهد. با این حال او استفاده از این افزودنی را تنها به عنوان عامل کاهنده مطرح کرده و آن را راه حل جلوگیری از این واکنش ها نمی داند.

نحوه مصرف , کاربرد ها و استانداردهای روان کننده بتن

روان کننده بتن و کندگیر کننده ها به عنوان محلول های آبی خنثی و یا با خاصیت قلیایی کم مورد استفاده قرار می گیرند . در صورت عرضه این افزودنی ها به صورت جامد باید بر اساس توصیه های تولید کننده تا غلظت مناسب به صورت محلول تهیه شوند.

نحوه اضافه کردن مواد افزودنی روان کننده بتن

روان کننده بتن باید به گونه ای به طرح اختلاط بتن افزوده شوند که به سرعت و به صورت یکنواخت در مخلوط بتنی پخش شوند. این کار , از طریق اضافه کردن افزودنی به آب توزین شده که پس از آن به سیمان و سنگدانه های خشک مخلوط شده اضافه می شود, امکان پذیر است. با این حال این روش بیشترین میزان کاهش آب یا افزایش کارایی را به دنبال نخواهد داشت. بهترین عملکرد زمانی حاصل می شود که اضافه کردن افزودنی درست در پایان زمان اختلاط سنگدانه ها , سیمان و آب اختلاط انجام گیرد. برای دستیابی به شرایطی که هم از نظر مشخصات بتن و هم از نظر استفاده از افزودنی در شرایط اجرایی مطلوب باشد , پس از اختلاط اولیه سنگدانه , سیمان و بخشی از آب (تقریبا 50 درصد), افزودنی با تقریبا نیمی از آب باقیمانده مخلوط شده و به مخلوط بتنی اضافه می گردد و در نهایت آب باقی مانده تا رسیدن به کارایی مورد نظر به مخلوط افزوده می شود.
در جدول زیر نتایج مربوط به بتن های ساخته شده دارای یک روان کننده بتن تجاری با سه روش مختلف به منظور مقایسه آورده شده است. کاهش نسبت آب به سیمان از 8 درصد برای زمانی که 30 درصد افزودنی بلافاصله به مخلوط اضافه می شود تا تقریبا 12 درصد برای حالتی که مقدار مشابه افزودنی با بخشی از آب اختلاط مخلوط شده و پس از 30 ثانیه اختلاط اولیه به مخلوط اضافه می شود متفاوت است. نحوه افزودن افزودنی بر مقاومت فشاری و زمان گیرش نیز تاثیر می گذارد. با به تاخیر انداختن زمان اضافه کردن افزودنی به مخلوط , زمان گیرش طولانی تر و مقاومت 1 روزه کمتری به دست آمده است در حالی که به علت کاهش بیشتر نسبت آب به سیمان در این مخلوط ها مقاومت 3 و 28 روزه افزایش پیدا کرده است. تاثیر روش اضافه کردن افزودنی های کاهنده آب با مشاهده مقادیر متفاوت افزودنی مورد نیاز برای رسیدن به کارایی یکسان در روش های مختلف قابل تعیین است. جدول زیر نشان می دهد که زمان گیرش و مقاومت فشاری مخلوط تولید شده با 25/0 درصد افزودنی که بلافاصله اضافه شده است مشابه مخلوطی با 2/0 درصد افزودنی است که در آن افزودنی با تاخیر به مخلوط اضافه شده است.

نحوه مصرف و نکات اجرایی روان کننده بتن

روان کننده بتن همانند سایر افزودنی ها , باید بر اساس مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده آن مورد استفاده قرار بگیرند. مقادیر رایج پیشنهادی برای استفاده از کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب که به صورت محلول عرضه می شوند در محدوده 3/0 تا 1 درصد وزن مواد سیمانی در مخلوط بتن است. به عبارت دیگر به ازای هر 100 کیلوگرم از سیمان 300 تا 1000 میلی لیتر افزودنی استفاده می شود. با این حال برای رسیدن به مقدار بهینه استفاده از این افزودنی ها در شرایط خاص و با مصالح اولیه مشخص باید طرح مخلوط های آزمایشی ساخته شود. این کار به خصوص در شرایطی که دمای محیط در حدوددمای معمول اتاق (10 تا 30 درجه سانتیگراد) نیست اهمیت ویژه ای پیدا می کند و باید طرح های آزمایشی اولیه با درصد های مختلف افزودنی برای دستیابی به درصد بهینه ساخته شود.
در برخی موارد ممکن است به صورت تصادفی مقادیر بیشتری از افزودنی (2 تا 3 برابر مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده) به طرح اختلاط اضافه گردد. در چنین شرایطی زمان گیرش بسیار طولانی مدت به همراه افت مقاومت اولیه , به خصوص در شرایط هوای سرد , قابل انتظار خواهد بود. همچنین ممکن است بتن برای چند روز در حالت خمیری خود باقا بماند. با این حال با دو برابر شدن مقدار استفاده نسبت به حالت عادی , مقاومت فشاری در سن 2 روزه می تواند بیش از مقاومت بدست آمده برای نمونه دارای مقدار معمول افزودنی باشد. با استفاده از مقادیری بیش از 3 برابر مقدار معمول, در صورتی که استفاده بیش از حد از افزودنی موجب ایجاد هوای اضافه در بتن نگردد ( و ناپایداری بتن را به همراه نداشته باشد), مقاومت فشاری دراز مدت (28 تا 90 روزه) معمولا بیشتر از نمونه شاهد خواهد بود. بنابراین درصورتی که مقاومت کوتاه مدت بتن هایی که دارای  مقادیر بیش از حد افزودنی هستند کاهش پیدا نکرده باشد , مقدار اضافی حباب هوا در بتن ایجاد نشده و خطر کاهش مقاومت در سنین دراز مدت وجود ندارد.
جنبه های احتیاطی استفاده از روان کننده بتن , همانند سایر افزودنی ها باید توسط تولید کننده آن ارائه گردد. کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب به طور کلی به میزان کمی قلیایی بوده و از تماس آن ها با پوست و به ویژه با چشم باید اجتناب کرد. در صورت تماس با پوست یا چشم باید بلافاصله با آب یا محلول آبی رقیق اسید بوریک شسته شده و برای اطمینان بیشتر مراقبت های پزشکی انجام گیرد. احتیاط های لازم در مورد سمی بودن افزودنی ها و اقدامات مورد نیاز در صورت خوردن این ترکیبات باید توسط تولید کننده ارائه گردد. ریختن روان کننده بتن یا کندگیر کننده باعث لیز شدن سطح زمین شده و به همین علت باید به سرعت تمیز شود. این ترکیبات قابل اشتعال نبوده اما ماده جامد باقی مانده پس از تبخیر آن ها معمولا ترکیبی آلی است که قابل اشتعال است.

خواندن 12842 دفعه
محتوای بیشتر در این بخش: « فوق روان کننده ها

نظر دادن

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.

خدمات ما

ژیکابام

افزودنی های بتن

مواد کمکی و چسب های ساختمانی

پوشش ها ماستیک ها و عایق ها

آدرس: تهران - جاده مخصوص , شهرک آزادی , بلوار ولی عصر , بلوار نبی اکرم , پلاک 12

تلفن تماس :44705594-021

موبایل :09126473160 - 09128480627 - 09128480629

ایمیل : info@zhikavaco.com

فکس : 44705594-021

وب سایت :www.zhikavaco.com