بتن مصالح ساختمانی است که از سیمان، سنگدانه، آب و دیگر مواد معدنی تشکیل شده است. بتن در واقع سنگی مصنوعی است که با استفاده از این مواد ارزان‌قیمت ساخته میشود و به دلیل مقاومت بالا، کاربرد فراوانی در صنعت ساخت و ساز، به خصوص در مناطق مرطوب دارد.
بتن توانمند یا High Performance Concrete به اختصار HPC ، بتنی است که ویژگی‌های خاصی دارد که بتن در حالت معمول، دارای آن‌ها نیست. این ویژگی‌ها شامل مقاومت بالا، مدول الاستیسیته‌ی بالا، کارایی بالا و نفوذپذیری کم میباشد. یکی از موادی که از آن‌ها برای تقویت عملکرد بتن استفاده میشود، روان‌کننده‌ها یا فوق روان‌کننده‌ها هستند. از این افزودنی برای تقویت عملکرد بتن در یک یا چند جنبه یا بدون تغییر ماندن آن در شرایط خاص استفاده میشود. امروزه روان‌کننده‌ها از مواد مختلف معدنی و شیمایی تولید می‌شوند. شرکت کلینیک بتن ایران، از پیشگامان عرصه‌ی خدمات مربوط به مواد افزودنی بتن روان‌کننده یا فوق روان‌کننده است.
فوق روان‌کننده Super Plasticizers ماده‌ای افزودنی است که پیش از یا در طول بتن‌ریزی به بتن اضافه میشود. هدف استفاده از این افزودنی، افزایش کارایی و تسهیل در امر بتن‌ریزی است. در مواقعی که جا به جایی و انتقال به بتن به محل پروژه، به دلایل مختلف و پیش‌بینی نشده به تاخیر می‌افتد، از فوق روان‌کننده‌ها برای ایجاد تاخیر در گیرش بتن استفاده میشود. البته همیشه توصیه‌ی مهندسین و مشاورین ساختمانی این بوده که عملیات اختلاط بتن در محل پروژه صورت گیرد تا از به وجود آمدن چنین مشکل‌هایی جلوگیری شود. همچنین در مناطقی که به دلیل دما بالا، اسلامپ بتن به سرعت کاهش می‌یابد، از فوق‌روان‌کننده‌ها برای تثبیت یا افزایش اسلامپ بتن استفاده می‌کنند. روان‌کننده‌ها بتن‌ریزی و فشرده‌سازی بتن را تسهیل و تسریع می‌کنند. همچنین باعث کاهش خطر جدا شدگی و آب انداختگی در بتن نیز می‌شوند. در صورتی که در پروژه‌ای به نیاز داشته باشیم به دلایل مختلف، بتن را پمپاژ کنیم، از فوق روان‌کننده‌ها تسهیل این امر استفاده میشود.
مطابق با آیین نامه بتن ایران کاهنده های معمولی (روان کننده ها) حداقل 5 درصد و کاهنده های قوی (فوق روان کننده ها) حداقل 12 درصد آب اختلاط بتن را در کارایی ثابت ، نسبت به بتن شاهد تقلیل می دهند. افزودنی های کاهنده معمولی می تواند کندگیر کننده و یا تسریع کننده باشد در حالی که افزودنی های کاهنده قوی آب معمولا عملکرد کندگیر کننده دارند. در بتن های ساخته شده با بعضی از افزودنی های کاهنده آب ، با وجود کاهش مقدار آب ، افزایش قابل توجه در میزان جمع شدگی خشک بتن قابل مشاهده است.
مقررات ملی ساختمان حداکثر میزان مصرف مواد افزودنی را 5 درصد وزنی سیمان تعیین کرده است. استفاده از کلرید کلسیم فقط در بتن بدون فولاد مجاز است و حداکثر مقدار مصرف آن 2 درصد وزنی سیمان است. در هر حال مواد افزودنی نباید بیشتر از مقداری که تولید کننده مشخص کرده است مصرف شوند.
هنگامی که بتنی با نسبت آب به سیمان پایین ساخته می شود چنانچه از روان کننده در این بتن استفاده نگردد بتنی با یکنواختی یکسان به دست نمی آید. زیرا اولا آب دارای کشش سطحی زیاد است و ثانیا ذرات سیمان تمایل به جمع شدگی و به هم پیوستن و تشکیل گلوله های سیمانی را دارند. برای رفع این مشکل استفاده از روان کننده ها در بتن بسیار کارساز خواهد بود.
عملکرد اینگونه مواد افزودنی در بتن به این صورت است که این مواد همراه با آب جذب سطح سیمان می شوند و در سطح مشترک دو فاز آمیخته نشدنی بار منفی ایجاد می نماید و نیروهای فیزیکی و شیمیایی موثر بر سطح مشترک را تغییر می دهند. این بار منفی ایجاد شده نیروی دافعه ای بین کلیه ذرات بتن ایجاد می نماید و موجب پراکنده شدن آن ها و باعث پخش و یکنواختی بیشتر بتن می گردد. در اثر این بار منفی ایجاد شده ، حباب های هوا نیز دفع شده و نمی توانند به ذرات سیمان بچسبند و این بار منفی ایجاد شده از ه شدگی که باعث محبوس شد قسمتی از آب بتن و متمرکز شدن بتن در یک محل می گردد جلوگیری می نماید در نتیجه به علت پخش شدن یکنواخت سیمان مساحت سطح سیمان را که می تواند در مقاومت شرکت کند افزایش می یابد و از طرف دیگر به علت عدم محبوس شدن آب در بین ذرات سیمان ، آب موجود برای هیدراتاسیون افزایش می یابد.
برخی افزودنی های شیمیایی بتن در استاندارد 2930 ایران دارای مشخصات فنی استاندارد است. در این استانداد اجازه داده شده است بصورت محدود برای برخی از افزودنی های شیمیایی با کاهش مقاومت در مقایسه با مخلوط شاهد ( کنترل ) رو برو باشیم .اما باید در نظر داشت اجازه برای کاهش مقاومت در مشخصات استاندارد، ااما” به معنای پائین آمدن مقاومت بتن با محصولات موجود نخواهد بود.
بدیهی است در استفاده از روان کننده ای که برای کاهش نسبت آب به سیمان یا کاهش مصرف سیمان بکار می رود با افزایش مقاومت روبرو می شویم بویژه در طرحهای اختلاط آزمایشگاهی و کارگاهی، تاثیر این مواد چشمگیر است.
هم چنین می توان گفت که با مصرف دوده سلیسی یا برخی مواد معدنی پودری به شرط اینکه با کاهش نسبت آب به سیمان روبرو نشویم می توان مقاومت های دراز مدت وبی را بدست آورد و در مورد دوده سیلیسی مقاومت های کوتاه مدت 7 و میان مدت 28 روزه نیز با افزایش همراه است. ضمنا” باید اذعان کرد که هدف از مصرف افزودنی ها همواره افزایش مقاومت نیست بلکه خواص دیگری مانند دوام و نفوذ ناپذیری و یا امکان پذیری یک سازه مطرح است که بدون این مواد، دستیابی به این خواسته ها میسر نمی گردد.
در استاندارد EN934، مشخصات افزودنی ها همان مشخصات استاندارد 2930 ایران است. استاندارد ASTM C494 هفت نوع افزودنی شیمیایی را مطرح کرده است که برای یک نوع آن کاهش مقاومت تا 90 درصد را منظور نموده است (کندگیر کننده). هم چنین برای زود سخت کننده ها مقاومت 6 ماهه و 1 ساله تا 90 درصد مجاز دانسته است. در ASTM C1017 برای فوق روان کننده ( با نسبت آب به سیمان برابر) از نوع خنثی و دیرگیر، کاهش مقاومت 3 روزه تا یکساله را تا 90 درصد مجاز دانسته است. هم چنین در ASTM C260 برای مواد حباب زا مقاومت 3، 7 و 28 روزه می تواند 90 درصد مخلوط شاهد باشد.
استفاده از مواد حبابزا بویژه اگر با حفظ روانی و کاهش مصرف آب همراه باشد به کاهش نسبت آب به سیمان نیز منجر می شود و همراه با کاهش نفوذ پذیری ناشی از وجود حبابهای پراکنده ریز می تواند بسیار مفید باشد اما نفوذ ناپذیری کامل حاصل نمی گردد. با مصرف حباب زا جذب آب و جذب آب موئینه معمولا” کمتر می شود استفاده از نسبت آب به سیمان کم، با مصرف فوق روان کننده در کنار مصرف مواد بند کننده از نوع دافع آب یا انواع دیگر می تواند مفید واقع شود. بکارگیری حداکثر اندازه کوچکتر و با دانه بندی ریزتر و مواد پرکننده خنثی (پودرسنگ) یا مواد ریز معدنی فعال (پزولانها و سرباره ها) می تواند به کاهش نفوذ پذیری منجر گردد. اما در صورتیکه هدف از کاهش نفوذ پذیری و جذب آب، بهبود دوام تری و خشکی یا یخبندان و آبشدگی پی در پی هیچ ماده ای جایگزین ماده حبابزا نخواهد شد
درباره این سایت