فوق روانکننده ها (فوق کاهنده های آب)
فوق روان کنندهها، مادهای که فارغ از تغییر روانی، مقدار آب ترکیب بتن را به میزان قابل مراعاتای کاهش داده یا این که فارغ از تغییر مقدار آب، اسلامپ و روانی را به میزان قابل ملاحظهای ارتقاء دهد. برخی از گونه های این مواد به میزان ۲۰ تا ۳۰ درصد کاهش آب را در ترکیب ممکن مینمایند. کاربرد این افزودنیها باعث به کاهش سریع کارایی می شود.
کاهش دهندههای آب (فوق روان کنندهها) مدلای از مواد افزودنی می باشند که بطور چشمگیری کارپذیری (Workability) ملاتها و بتنها را با ثابت نگهداشتن نسبت آب به سیمان ارتقاء می دهند. عموماً زمان تاثیر آن ها روی کارپذیری موقت یا این که متغیر میباشد. میتوان ملاتها و بتنهای دارای یک کارپذیری یکسان را با مقدار کمتری آب، با کاهش بیشتراز ۱۲ درصد بدون تاخیر در گیرش، مقدار اضافی هوا یا این که آب آوری مضر، ساخت.
خواص فوق روان کنندهها
- با یک نسبت آب به سیمان (W/C)، بتن با کارپذیری بالاتری نسبت به بتن ساده بسازند.
- در یک کارپذیری ثابت (یکسان) به مقدار قابل مراعاتای نسبت آب به سیمان را کاهش دهند، که نتیجه آن ساخت بتن با مقاومت بالا میباشد.
مکانیزم فعالیت فوق روان کنندههای بتن
مکانیزم فعالیت فوق روان کننده عمدتاً مبتنی بر قابلیت و امکان جذب شدن آنها روی ذرات سیمان و بهبود رفتار Rheologic ماتریس سیمان میباشد. سرعت جذب فوق روان کنندههای بتن بستگی به ترکیبات معدنی، نرمی (سطح ویژه) و مقدار سیمان دارااست. مشخص و معلوم شدهاست که آلومینات کلسیم مولکولهای فوق روان کننده را بسیار سریع جذب می کند.
عمل ارتقاء کارپذیری با به کار گیری از فوق روان کنندهها با خواص زیر توضیح داده میشود.
- مقدار پتانسیل Zeta لایه الکتریکی دوبلی که روی ذرات سیمان بوسیله گروههای قطبی زنجیرههای فوق روان کننده جذب گردیده ایجاد میگردد.
- وزن مولکولی فوق روان کنندهها و نرخ کاهش کارپذیری به مقدار زمان به تاخیر افتادن گیرش در هیدراسیون سیمان مربوط میگردد.
چگونگی مصرف
مواد افزودنی فوق روان کننده بتن معمولاً به طور مایع با محتوای ۳۰ تا ۴۰۰ درصد وزنی ماده فعال جامد میباشند. معمولاً با آب اختلاط به ترکیب سیمان اضافه می گردند. مشخص و معلوم گردیده که اضافه کردن آنها بعداز اضافه کردن آب اختلاط عملکرد بهتری داراست. بعضا از مواد فوق روان کننده بصورت پودری مصرف می شوند. دراینصورت این مواد قبل از اضافه کردن آب به مصالح و سیمان اضافه میگردند.
تاثیر فوق روان کننده (کاهش دهنده آب طیف بالا) بر خاصیت بتن
-
وزن مخصوص
وزن خصوص بتن با به کار گیری از مواد فوق روان کننده ارتقا می یابد.
-
کار پذیری
فوق روان کنندهها به شدت، قابلیت بتن را برای روان شدن ارتقا می دهند.
-
چسبندگی (Cohesion)
چسبندگی با به کارگیری از فوق روان کنندههای بتن در نتیجه کاهش آب بتن به مقدار زیادی ارتقاء مییابد.
-
مقدار حباب هوا
محتوای حباب هوای بتن، اندکی ارتقا می یابد، بخصوص در موردی که مقدار مصرف ماده افزودنی تحت عنوان فوق روان کننده زیاد باشد.
-
کاهش اسلامپ
با یک کارپذیری یکسان، کاهش اسلامپ (Slump loss) در بتنهای دارای کاهش دهنده آب، بالاتر از بتن بدون مواد افزودنی میباشد. در یک نسبت آب به سیمان واحد، کاهش اسلامپ بتن دارنده فوق روان کننده، بالاتر یا این که پائینتر از بتن شاهد است .
-
قابلیت و امکان پمپ شدن
امکان پمپ شدن بتن با به کار گیری از فوق روان کننده در نتیجه ارتقاء کارپذیری و در زمینهی به کارگیری از کاهش دهنده آب طیف بالا در نتیجه ارتقا چسبندگی ، بهتر می شود.
-
جداشدگی دانهها
جداشدگی دانهها در هر دو موردی که از ماده افزودنی تحت عنوان فوق روان کننده به کارگیری می گردد، کاهش می یابد منوط بر اینکه طراحی بتن درست باشد.
-
مرحله گیرش
بطور معمول زمانی ماده افزودنی تحت عنوان فوق روان کننده مصرف شود مختصری گیرش بتن را به تاخیر میاندازد. در حالی که هنگامی تحت عنوان کاهش دهنده آب با مقدار مصرف معمولی (صحیح) مصرف شود تاخیر محسوسی نمیدهد.
-
افت پلاستیک (Plastic Shrinkage)
افت پلاستیک قادر است در اثر مصرف فوق روان کنندههای بتن ارتقا یابد.
-
آب آوری (Bleeding)
با به کار گیری از فوق روان کنندههای بتن، کاهش مییابد. در صورت اشتباه بودن طراحی، آب آوری می تواند با افزودن فوق روان کننده به بتن، زیاد شود.
-
مقاومت
مقاومت وقتی که از فوق روان کنندههای بتن به کارگیری میگردد به جهت کاهش آب به صورت قابل مراعاتای ارتقا می یابد، در حالی که در خصوص مصرف فوق روان کننده مقاومت در اصلً بهبودی نمییابد.
-
جذب موئینه (Capillary Absorption)
هنگامی از فوق روان کنندهها به کار گیری می شود جذب موئینه بتن به شدت کاهش می یابد.
-
نفوذپذیری (Permeability)
نفوذپذیری بتن مستقیماً به تخلخل مویینه آن که تحت تاثیر نسبت آب به سیمان میباشد مربوط می شود.
-
سیکل انجماد و ذوب یخ
معمولاً کاهش دهنده آب طیف بالا (فوق روان کننده) مقداری هوا در ترکیب بتن تولید می نمایند اما برخی از حبابهای ایجاد گردیده هوا بزرگتر از حبابهای ایجاد گردیده با عامل های هوازا میباشند، براین اساس برای ارتقاء دوام بتن در مقابل یخ زدگی و ذوب یخ، مفید نیستند.
-
حمله محلولهای مضر (خورنده)
ایستادگی (پایداری) بتنها در مقابل محلولهای خورنده در اثر به کارگیری از فوق روان کنندهها به جهت کاهش تخلخل مویینه بتن زیاد میشود. در حالتی که ماده افزودنی تحت عنوان فوق روان کننده استفاده شود این پایداری را ایجاد نمینماید.
تفاوت روان کننده بتن با فوق روان کننده
روان کنندههای بتن برای سه خواسته در بتن به عمل میروند.
-
در بتن با نسبت آب به سیمان برابر با بتن شاهد، منجر ارتقا روانی بتن گردیده و بتن را بدون کاهش مقاومت، کار پذیر مینمایند.
-
در بتن با نسبت آب به سیمان کمتر نسبت به بتن شاهد، روانی کافی را به بتن میدهند و سبب ارتقاء مقاومت بتن می شوند.
-
در بتن با عیار سیمان کمتر، می توانند توسط کاهش نسبت آب به سیمان و تامین روانی سبب ساز صرفه جویی در مصرف سیمان شوند.
ز مواد فوق روان کننده میتوان تحت عنوان فوق کاهنده آب بهره مند شد. برخی از آنها میتوانند تا ۳۵ درصد کاهش آب و در نتیجه ۳۵ درصد کاهش نسبت آب به سیمان را به دنبال داشته باشند. با کاهش نسبت آب به سیمان، مقاومتهای اولیه از رشد خوبی برخوردار می گردند و سرعت هیدراسیون و گرمازایی نیز بیش تر میگردد. این امر موجب ارتقا مقاومت و دوام بتن در دراز مدت نیز میشود در حالی که با مصرف مواد زود سخت کننده (به غلظت ضد یخ) نمیتوان چنین انتظاراتی را دنبال نمود. یخ زدن بتن بعد از مدت حفاظت و عمل آوری مشکلی را برای بتنهایی که بهاین طریقه ساخته می گردند بوجود نمیآورد.
مصرف بیش تر از حد مواد افزودنی کاهنده آب یا این که روان کننده و هم چنین مواد فوق روان کننده یا این که فوق کاهنده آب برای ایجاد روانی یا کاهش نسبت آب به سیمان یا کاهش مصرف سیمان میتواند به جداشدگی شدید، آب انداختن فوق العاده زیاد و هم چنین تاخیر زیاد در حین گیرش اولیه و نهائی بتن سبب شود به طوری که بتن به مرحله گیرش نهائی نمیرسد و کسب مقاومت فشاری به شدت به عقب می افتد. به هرحال در صورت وجود تبخیر زیاد از سطح بتن ممکن میباشد ترک خوردگی در سطح بتن تشدید شود.
مزایای اسنفاده از فوق روان کننده
- ارتقاء روانی بتن (ارتقاء اسلامپ)
- ارتقاء چشمگیر مقاومت اولیه بتن، بدون ارتقاء میزان سیمان مصرفی، این امر به ویژه در بتنهای پیش ساخته موثر بوده چون باز کردن سریع قالبها را امکان پذیر می نماید.
- ساخت بتنهای روان سوای ارتقا میزان آب مصرفی هم چنین سهولت در اجرا و تراکم سریعتر بتن و کاهش هزینههای نیروی انسانی.
- ارتقا چسبندگی و روانی بتن و امکان پمپ پذیری بدون آب انداختگی و جدایی سنگ دانهها
- ارتقاء انسجام بتن و کاهش نفوذ پذیری بتن
- کاهش ۱۰٪ تا ۲۰٪میزان آب مصرفی در ترکیب بتن
موردهای کاربرد فوق روان کننده
- بتن ریزی در هوای سرد
- بتنهای پیش تنیده و پیش ساخته و قالبهای لرزان
- بتن ریزی در مقاطع با تراکم آرماتور بالا
- بتنهای میکروسیلیسی
- بتن ریزی کفهای مشقت بار صنعتی
- برای ارتقا قابل توجه کارایی بتن، فارغ از نیاز به ارتقاء آب مو جود در ترکیب (بتن با نسبت آب به سیمان کم)
انواع فوق روان کنندههای بتن
-
فوق روان کننده دیر گیر
این محصول منجر روانی بتن و کاهش آب مصرفی و نیز ایجاد تاخیر در حین آغاز واکنش هیدراتاسیون می شود. یک فوق روان کننده ویژه نسل سوم و فاقد کلراید میباشد. جهت تسریع روند کسب مقاومت نهایی بتن و تاخیر در حین آغاز واکنش هیدراتاسیون میشود. این امر منجر ارتقاء شایان توجه کارایی و خاصیت حفظ اسلامپ بتن بدون نیاز به آب موجود و هم چنین ارتقاء دوام بتن به واسطه افزایش مقاومت نهایی و کاهش نفوذ پذیری در آن گزینه به کار گیری قرار میگیرد.
کاربرد
- بتنهای حجیم
- بتنهای عمل آوری گردیده در وضعیت آب و هوایی گرم
- بتنهای خود متراکم شونده و خود تراز شونده
- بتن ریزی در مقاطع با تراکم آرماتور بالا، بتنهای پیش تنیده
- بتنهای میکروسیلیسی
- بتنهای سدها، پیها، ستونها، دیوارها و پلها و بقیه بناهای بتنی
خاصیت و اثرات
- تاخیر در طول گیرش
- ارتقا روانی بتن (اسلامپ) و بهبود عملکرد آن
- سهولت پمیاژ
- کاهش استهلاک تجهیزات ساخت و انتقال بتن
- ارتقا انسجام بتن
- جبران افت اسلامپ در هوای گرم
- قابلیت حمل وانتقال بتن در مسافتهای طولانی
- سازش با انواع سیمانهای پرتلند
- کاهش نفوذپذیری و ارتقا مقاومت بتن
- ارتقاء زمان کارایی بتن
-
فوق روان کننده کاهنده آب بر مبنا کربوکسیلات
فوق روان کننده کاهنده آب بر پایه کربوکسیلات، کاهنده قدرتمند آب اختلاط بتن بوده و افزاینده قوی کارایی بتن با عملکرد بالا میباشد. به نحو چشمگیری پخش شدن ذرات سیمان را بهبود می بخشد.
مورد های کاربرد
- قالبهای تونلی – لغزان
- گزینه به کارگیری در بتنهای ویژه تخصصی یا خود متراکم شونده SCC
- گزینه به کار گیری در بتنهای ویژه SLC یا این که خود تراز شونده
- در بتنهای تخصصی و ویژهای که سطح های با پرداخت عالی و با صرف حداقل انرژی نیاز میباشد.
- بتنهای تخصصی HPC با حداقل W/C و حداکثر دوام و پایایی
- بتن ریزی با لوله ترمی و بتن ریزی در زیر آب
- بتن ریزی در مقاطع باریک و پر آرماتور
- صنایع قطعات بتنی پیش ساخته
خواص و اثرات
- رتقا روانی یا این که کارایی بتن
- قابلیت و امکان کاهش نسبت آب به سیمان
- کاهش عیار سیمان
- کاهش استهلاک پمپ بتن
- ساخت بتنهای خوش نما یا این که اکسپوز
- عدم نیاز به ویبراتور
- ارتقا انسجام بتن
- جلوگیری از حبس هوا در بتن
- سازش با انواع سیمانهای پرتلند
- ارتقا مقاومت فشاری
- قابلیت و امکان باز نمودن قالبها نزدیک به ۸ الی ۳۳ ساعت بعداز اتمام بتن ریزی
- دوری از جدا شدن سنگدانهها
- قابل کاربرد همزمان با میکروسیلیس یا این که خاکستر بادی
-
فوق روان کننده زودگیر
فوق روان کننده زودگیر، افزودنی مایع بر پایه پلی نفتالین سولفونات میباشد که علاوه بر روانی بتن و کاهنده قوی آب سبب ساز تسریع در حین گیرش و ارتقاء مقاومتهای اولیه و نهایی می گردد.همینطور اثرات منفی تأخیر گیرش را در دمای پایین جبران می کند. این فرآورده مخصوص بتـن ریزی در هوای سرد میباشد.
خواص و اثرات
- ارتقا کارایی بتن
- کاهش نسبت آب به سیمان (حدود ۲۰ درصد)
- ارتقاء مقاومت فشاری و نفوذ ناپذیری
- ارتقاء انسجام و سهولت پمپاژ
- ارتقاء اسلامپ
کاربرد
- بتن ریزی در هوای سرد
- جهت به کار گیری در کارخانجات تولید بتن آماده
- بتن ریزی در مقاطع با تراکم آرماتور بالا
- بتنهای حجیم
- قالبهای لغزان و پیش تنیده
ارزیابی عملکرد فوق روان کنندهها در سیمان و بتن
فوق روان کنندهها در اثر تماس با آب تولید بار منفی کرده و بعداز جذب شدن بر روی ذرات سیمان بازدارنده از نزدیک شدن این ذرات به یکدیگر می گردند و بدین ترتیب در روانی و کارایی بتن موثرند. از طرفی، به کار گیری از فوق روان کنندهها در بتن نسبت آب به سیمان را سوای از دست رفتن کارایی بتن، کاهش میدهد و دراین حالت بتن پر مقاومت و با دوام کافی جایگزین خواهد شد.
برای بازدید از سایت دیگر ما اینجا کلید کنید.
با تشکر از دیدن شما