تماس برای مشاوره؟

متخصصین و کارشناسان کلینیک بتن ایران آماده پاسخگویی به سوالات شما می باشند.

مشاوره فنی: 09120916272-09128889641

مشاور اجرایی پروژه تعمیراتی: 09128889641

پشتیبانی فنی فروش: 09120916272

مواد تشکیل دهنده افزودنیهای کاهنده آب بتن و طبقه بندی و دسته بندی آنها

مواد تشکیل دهنده افزودنیهای کاهنده آب و طبقه بندی و دسته بندی آنها : افزودنیهای روان کننده یا کاهنده آب را می توان از نظر نوع و ماده بکار رفته در آنها ، قدرت روان کنندگی یا کاهندگی آب ، تک کاره بودن یا چند منظوره بودن دسته بندی و طبق بندی نمود .

5-1-طبقه بندی روان کننده ها (کاهنده آب) از نظر نام مواد تشکیل دهنده : این افزودنیها را می توان با نامهای کلی شیمیایی زیر دسته بندی و طبقه بندی کرد اما به دلیل گستردگی آنها نمی توانیم ادعا نماییم که نام همه آنها را ذکر کرده ایم .

5-1-1- مواد حباب زا متشکل از چربیهای حیوانی یا گیاهی ، پروتئین ها ، صمغ ها و شیره های گیاهی ، پودر آلومینیوم و ...   .

5-1-2- اسیدهای لیگنو سولفونیت و نمکهای آنها ( لیگنوسولفوناتها)

Ligno Sulfonic Acids and their Salts (Ligno Sulfonates)                        

5-1-3- مشتقات و مواد تغییر یافته یا اصلاح شده اسیدهای لیگنوسولفونیت و نمکهای آنها

5-1-4- اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمکهای آنها

Hydroxylated Carboxylic Acids and Their Salts                                    

5-1-5- مشتقات و مواد تغییر یاقته یا اصلاح شده اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمکهای آنها

5-1-6- فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده

5-1-7- فرم آلدئید نفتالین سولفوناته فشرده

5-1-8-مخلوط ردیف های قبلی

5-1-9- برخی کربوهیدراتها اپلی ساکاریدها ، اسیدهای شکر ، گلوکوناتها

5-1-10- ترکیبات پلیمری خاص مانند سلولزها- اترها، مشتقات ملامین ، مشتقات نفتالین ، سیلیکون ها ، هیدروکربورهای سولفوناته

5-1-11- برخی مواد غیر آلی مانند نمکهای روی ، براتها ، فسفاتها و کلریدها

5-1-12- آمین ها و مشتقات آنها

5-1-13- اسیدهای پلی کربوکسیلیک اترها و مشتقات آنها

5-1-14- برخی پلیمرها مانند آکریلاتها  Acrylates               

5-2- طبق بندی روان کننده ها (کاهنده های آب) بتن از نظر قدرت کاهندگی آب و میزان نحوه عملکرد :

اصولا" این مواد بر سطح سنگدانه ها و سیمان اثر می کنند و در سطح مشترک آب و این اجزاء بتن تغییراتی ایجاد می کنند . در سطح سیمان بار منفی به وجود می آورند و ذرات یکدیگر را دفع و پراکنده می نمایند . حبابهای هوا نیز از دانه ها و سیمان جدا می شوند و کارآیی افزایش می یابد اما هر چند به دلیل افزایش سطح تماس آب با ذرات پراکنده شده سیمان هیدراسیون بهتر انجام می شود اما معمولا" ساختار خمیر سیمان هیدراته تغییر نمی کند .

قدرت افزودنیهای مختلف از نظر روان کنندگی یا کاهندگی آب متفاوت است و به صورت ذیل می باشد . قدرت این مواد برحسب میزان کاهش آب مشخص می شود نه قدرت روان کردن آنها .

5-2-1- روان کننده ها (کاهنده های آب) معمولی یا نسل اول این مواد :

موادی که قدرت کاهندگی آب در آنها حداکثر 15 درصد برای بتن روان تر و 10 تا 12 درصد بتنهای نیمه شل می باشد جزء این دسته هستند .

مواد حباب زا ، اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمکهای آنها و مشتقات و مواد تغییر یافته آنها ، لیگنوسولفوناتها و اسیدهای آنها و مشتقات و مواد تغییر یافته این مواد ، همچنین کربوهیدراتها ، پلی ساکاریدها و اسیدهای شکر و گلوکوناتها را می توان در این دسته قرار داد . به هر حال این قدرت کاهش آب برای میزان ماده توصیه شده نباید کمتر از 5 درصد باشد .

از آنجا که این مواد در ابتدا و در دهه 50 میلادی ساخته و رایج شدند بعدها به عنوان نسل اول شناخته شدند .

این مواد معمولا" میزان مصرف کاملا" متفاومت دارند . لیگنو سولفوناتها بسیار رایج هستند و به صورت پودر قهوه ای تیره است که 40 گرم از آنها در 60 گرم آب حل می شود . چگالی مایع بین 16/1 تا 18/1 می باشد.

5-2-2- روان کننده های ممتاز (کاهنده آب با دامنه زیاد) یا فوق روان کننده نسل اول و روان کننده نسل دوم: اینها موادی هستند که قدرت کاهندگی آب آنها در بهترین شرایط حداکثر 25 درصد و معمولا" محدود  به 18 تا 20 درصد می باشد . به هر حال حداقل قدرت کاهش آب در آنها برای میزان ماده توصیه شده نباید از 12 درصد کمتر باشد . این مواد در دهه 70 میلادی ساخته شدند و به کار رفتند .

مولکولهای سنگین و زنجیره های طولانی پلیمری مانند فرم آلدئید نفتالین سولفوناته فشرده و فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده از جمله معروفترین و پر مصرفترین این دسته از روان کننده ها می باشند . این مواد به ترتیب به صورت پودر قهوه ای تیره و سفید هستند که 35 گرم آنها در 65 گرم آب حل می گردد .

چگالی محلول نوع نفتالینی 17/1 تا 20/1 و نوع ملامینی 09/1 تا 12/1 می باشد .

5-2-3- ابر روان کننده ها ( فوق روان کننده های ممتاز ) یا فوق روان کننده نسل دوم و روان کننده نسل سوم : این مواد در بهترین شرایط دارای قدرت کاهندگی آب حداکثر 35 تا 40 درصد هستند و معمولا" در بتن های نیمه شل به 30 درصد محدود می شود . این مواد باید چسبندگی مناسبی را به وجود آورد .

اسیدهای پلی کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و مواد اتری ، همچنین آکریلاتها از جمله این دسته مواد هستند . در دهه 80 میلادی به تدریج ساخته شدند و در دهه 90 میلادی مصرف آنها رایج گردید . تولید و مصرف آنها نتیجه جذابیت بکارگیری فوق روان کننده های نسل اول و نتایج مصرف آنها در افزایش کارآیی ، مقاومت و دوام بتنها بود زیرا سعی داشتند بتوانند کاهش آب بیشتری را داشته باشند .

معمولا" این مواد به شکل مایع می باشد و چگالی آنها به صورت معمول بین 05/1 تا 07/1 است .

5-3- طبقه بندی روان کننده ها از نظر نوع عملکرد در مورد گیرش ، تسریع در کسب مقاومت یا کند کردن ، حفظ روانی و سایر خواص بتن تازه یا سخت شده :

از نظر قدرت روان کنندگی و هم چنین از نظر گیرش و روند کسب مقاومتهای اولیه در ASTM C494 و ASTM C1017 این مواد دسته بندی شده اند . در ASTM C494 افزودنیهای روان کننده ( یا کاهنده آب) به 5 دسته تقسیم شده اند .

نوع A :  کاهنده آب معمولی (خنثی) با حداقل 5 درصد قدرت کاهندگی آب .

نوع D :  کاهنده آب و دیرگیر کننده با حداقل 5 درصد قدرت کاهندگی آب و دیرگیری مشخص .

نوع E :  کاهنده آب و تسریع کننده با حداقل 5 درصد قدرت کاهندگی آب و زودگیری و کسب مقاومت اولیه بیشتر  .

نوع F :  کاهنده قوی آب (خنثی) با حداقل 12 درصد قدرت کاهندگی آب و کسب مقاومت اولیه بیشتر .

نوع G :  کاهنده قوی آب و دیر کننده با حداقل 12 درصد قدرت کاهندگی آب و دیرگیری اما کسب مقاومت اولیه بیشتر .

در این تقسیم بندی عملا" کاهنده قوی آب با خاصیت زودگیری وجود ندارد بلکه کسب مقاومت اولیه بیشتر مد نظر بوده است و محدودیتهای مربوط به مقاومت و زمان گیرش اولیه و نهایی از نظر انحراف نسبت به مخلوط کنترل پیش بینی شده است در ASTM C1017 افزودنیهایی که تولید بتن روان (خود تراکم یا خود تراز) Flowing con. می نماید به دو دسته تقسیم شده اند که مسلما" جزء فوق روان کننده های قوی قرار دارند .

نوع A : روان کننده (خنثی) Plasticizer

نوع B : روان کننده دیرگیر کننده Plasticizer and Retarder  

نوع A و B حداقل افزایش حدود 90 میلی متر را باید نسبت به مخلوط کنترل ایجاد نمایند و مقاومت 3 روزه ، 7 و 28 روزه و 6 ماهه و یکساله آنها نسبت به مخلوط کنترل نباید از 90 درصد کمتر باشد .

نوع A نباید انحرافی بیشتر از یک ساعت زودتر یا 5/1 ساعت دیرتر در زمان گیرش به وجود آورد (گیرش اولیه و نهایی) .

نوع B باید در گیرش اولیه انحرافی به میزان 1 ساعت دیرتر تا 5/3 ساعت دیرتر به وجود آورد و در گیرش نهایی باید حداکثر 5/3 ساعت تاخیر ایجاد نماید .

در هر دو مشخصات استاندارد C494 و C1017 در مورد محدودیتهای مقاومت خمشی ، تغییر طول ( جمع شدگی) و افزایش طول و حداقل فاکتور دوام منظور شده است .

برخی افزودنیهای روان کننده ذاتا" از کندگیری برخوردار هستند اما می توان با تغییراتی در یون فلزی نمک آنها در این امر تغییراتی ایجاد نمود . مثلا" لیگنوسولفوناتها ذاتا" کندگیر هستند و به عنوان یکی از مواد کندگیر (دیرگیر) کننده دسته نوع B طبق ASTM C494 کاربرد وسیعی دارند . یون کلسیم به آنها کندگیری و یون سدیم به آنها زودگیری در مقابل کندگیری می دهد . به هر حال لیگنوسولفوناتها معمولا" نمی توانند در دسته F و G و یا نوع A و B قرار گیرند .

معمولا" فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده ذاتا" زودگیرتر از بقیه هستند اما با افزودن مواد کندگیر به آنها در این خاصیت تغییراتی ایجاد می شود در حالیکه نوع نفتالینی آن ذاتا" کندگیرتر است .

در حفظ روانی نیز این مواد با یکدیگر تفاوت دارند اما به طور کلی نمی توانند روانی را به مدت طولانی حفظ کنند . برخی حفظ روانی بسیار کم و برخی بیشتر دارند . تولید کنندگان این مواد سعی کرده اند با ایجاد تغییراتی در این مواد و یا افزودن برخی مواد به آنها این خاصیت حفظ روانی را گسترش دهند . مثلا" با اضافه نمودن Copolymer به روان کننده های دارای پایه نفتالینی و به گروه سولفونیک و کربوکسیل روانی را در مدت بیشتری حفظ کنند (به ویژه در هوای گرم) . اینگونه روان کننده ها با نام Slump Retaining (نگهدارنده اسلامپ) شناخته می شوند .

وجود روان کننده هایی که یون Na (سدیم) دارند  به جای کلسیم دارو در مواردی مشکل زاست . اگر واکنش زایی سنگدانه ها با قلیاییها را داشته باشیم افزودن اینگونه روان کننده ها موجب تشدید واکنش زایی و انبساط می شوند .

حفظ چسبندگی به ویژه برای Flowing Con. ضروری است وگرنه با افزایش شدید روانی ، شاهد جداشدگی خواهیم بود . معمولا" در این گونه بتنها ، ریز دانه بیشتر مصرف می شود و گاه از مواد لزجت زا (VMA) استفاده می گردد .

نحوه عملکرد مواد روان کننده در بسیاری موارد تابع میزان C3A در سیمان گزارش شده است . مثلا" سیمان نوع 5 به فوق روان کننده کمتری نیاز دارد . به هر حال در سیمان با C3A کم ممکن است این مواد ،کندگیری بیشتری ایجاد نمایند .

برخی روان کننده های معمولی (نسل اول) حباب زایی دارند در حالیکه نسل دوم معمولا" فاقد حباب زایی می باشند .

برای اینکه در عمل با افت اسلامپ مواجه نشویم برخی روان کننده ها یا فوق روان کننده ها را دیرتر به بتن می افزایند یا بخشی از آنها را در دیگ مخلوط کن بتن ساز می ریزند و بخشی دیگر را در محل به داخل تراک میکسر اضافه نموده و خوب مخلوط می کنند تا از خاصیت روان کنندگی به مدت طولانی تری بهره برند .

به هرحال جداشدگی و آب انداختن و کندگیری و تغییر در میزان حباب هوا محتمل است . تاثیر شدید بر جمع شدگی ، خزش ، مدول E برای روان کننده ها گزارش نشده است و افت مقاومت در طول زمان مطرح نگردیده است .

با مصرف دوده سیلیسی ، روان کننده های معمولی به کار نمی آیند و لازم است از فوق روان کننده ها استفاده شود .

با افزایش بیش از حد توصیه شده روان کننده ها به مخلوط بتن معمولا" آب انداختن بیشتر ، جداشدگی و کندگیری بیشتری را شاهد خواهیم بود . مقدار مصرف افزودنی معمولا" بر حسب درصد وزنی سیمان داده می شود اما برای مواد مایع گاه حجم آن را به ازاء 100 کیلو سیمان مطرح می کنند .

 

 

تاریخ: 1399/06/04      بازدید:365

تماس با ما