ماده افزودنی کاهنده آب ماده ای است که یا بدون تغییر روانی، مقدار آب مخلوط بتن را کاهش می دهد یا بدون تغییر مقدار آب روانی بتن را افزایش می دهد و یا هم موجب کاهش آب و هم افزایش روانی بتن می گردد. افزودنیهای کاهنده آب ترکیبات مختلفی از مواد ارگانیک را در بر می گیرند که از متداولترین آنها می توان لینگوسولفانات های کلسیم، سدیم و یا آمونیوم را نام برد. مواد ژنریک و اصلی افزودنی های کاهنده آب ضمن عملکرد اصلی، معمولا اثرات جانبی دیگری نظیر تسریع یا تاخیر در گیرش و ایجاد حباب هوا در بتن دارند که در صورت وم برای حذف این اثر ناخواسته آنها را با دیگر محصولات شیمیایی ترکیب و سپس به کار می گیرند.
استفاده از مواد افزودنی کاهش دهنده آب ممکن است از چند جهت مفید واقع گردد:
ماده افزودنی روان کننده بتن یک محصول کارآمد و مقرون به صرفه بر پایه لیگنوسولفونات می باشد که به دلیل حصول به کارایی و کاهش آب بتن به طرح اختلاط بتن افزوده می شود .
افزودنی بتن روان کننده بتن بر پایه لیگنوسولفونات ماده افزودنی با عملکرد چندگانه است که علاوه بر کاهش میزان آب بتن ، حفظ کارایی بتن و تاخیر در گیرش را به دنبال خواهد داشت .
در استاندارد ملی ایران تعریفی که برای افزودنی روان کننده بتن در نظرگرفته است بدین ترتیب است که روان کننده بتن کاهنده آب محصولی است که بدون تغییر در روانی مقدار آب مخلوط بتن را کاهش دهد ویا بدون تغییر مقدار آب اسلامپ یا جریان روانی را به میزان چشمگیری افزایش دهد ویا اینکه هر دو اثر را به صورت همزمان برای بتن ایجاد کند مکانیزم اثر روان کننده بتن بر روی ذرات سیمان به این ترتیب است که بارهای منفی ذرات افزودنی روان کننده بتن بر پایه لیگنوسولفونات موجب جذب شدن آن به یون های کلسیم مثبت بر روی سطح ذرات سیمان می گردد و در نهایت پس از جذب شدن ماده افزودنی روان کننده بتن به سطح ذرات سیمان ،پراکنده شدن ذرات سیمان از دو مکانیزم دافعه الکترواستاتیکی و ممانعت فضایی صورت می گیرد .
همچنین ماده افزودنی روان کننده بتن اثر مطلوبی روی کلوخه های سیمان دارد .
با تشکیل کلوخه های سیمان ، آب در کلوخه های سیمان به تله می افتد و در نهایت کارایی مخلوط بتنی نسبت به حالتی که ذرات سیمان از هم جدا هستند کاهش می یابد .
با افزودن روان کننده بتن بر پایه لیگنو سولفونات به بتن این کلوخه ها از هم باز شده و موجب پخش ذرات سیمان می شوند .
به این ترتیب دانه های سیمان به صورت مجزا و غیر چسبیده در مخلوط حضور خواهند داشت که این امر باعث آسان تر شدن حرکت ذرات و روانی مخلوط بتنی خواهد شد . مکانیزم مذکور تغییری در حجم بتنی ایجاد نخواهد کرد و تنها باعث آزاد شدن آب های به تله افتاده در کلوخه های سیمان می شود . در این حالت تماس بین ذرات سیمان کاهش یافته و استفاده بهینه تری از سیمان موجود صورت می گیرد . میزان مصرف روان کننده بتن باید توسط انجام آزمایشات دقیق کارگاهی و شرایط محیطی و مصالح مورد استفاده برای تهیه مخلوط بتنی محاسبه شود . ولی باتوجه به آزمایشات و تجارب میزان استفاده از روان کننده بتن 5/1 تا 2 درصد سیمان مصرفی بتن می باشد که با افزایش 2 درصدی روان کننده بتن به مخلوط بتنی می توان تا 12 درصد از آب اختلاط بتن را کاهش داد .
افزودنی های شیمیایی را باتوجه به وزن و حجم اندکی که در طرح اختلاط بتن به خود اختصاص می دهد می توان گران ترین بخش بتن قلمداد کرد بنابراین استفاده از آنها باعث افزایش هزینه واحد ساخت بتن می گردد از سوی دیگر استفاده افزودنی ها دارای مزیتهایی است که می تواند باعث صرفه جویی های در هزینه ساخت یا تعمیر و نگهداری بشود. بنابراین لازم است یش استفاده از مواد افزودنی بتن تحلیل هزینه فایده صورت گرفته و نوع مواد افزودنی بتن ونسبتهای انها به نحوه انتخاب شود که کاربرد ان با توجیه اقتصادی همراه باشد.
در خصوص متداول ترین افزودنی های بتن یعنی روان کننده ها و فوق روان کننده ها انجام این تحلیل اقتصادی با پیچیدگی خاصی همراه نیست در حالی که در برخی موارد برای تحلیل اقتصادی کاربرد مواد افزودنی باید هزینه های جانبی و هزینه های تعمیر ونگهداری دراز مدت را در نظر گرفت. به عنوان مثال ازتحلیل اقتصادی افزودنی بتن در اجرای یک سد بتنی، استفاده از روان کننده ها می تواند با کارایی و مقاومت ثابت و مورد نظر مصرف سیمان را کاهش دهد. کاهش سیمان با کاهش حرارت هیدراتاسیون همراه است که به کاهش سیستم پس سرمایش و پیش سرمایش می انجامد.
علاوه بر آن بتن حاوی روان کننده حتی با اسلامپ یکسان تراکم پذیری بهتری خواهد داشت و استهلاک لرزاننده کمتر خواهد بود . همه موارد فوق با صرفه اقتصادی همراه است . در یک مثال دیگر کاربرد فوق روان کننده ها بتن های مورد مصرف در سواحل جنوبی خلیج فارس اجازه ساخت و اجرای بتن هایی با نسبت آب به سیمان کم و با دوام کافی در محیط های خورنده را خواهد داد. افزایش طول عمر مفید این سازه ها هزینه های ترمیم بعدی را کاهش خواهد داد افزایش طول عمر مفید این سازه ها هزینه های ترمیم بعدی را کاهش خواهد داد و توجیه اقتصادی هموارتر خواهد کرد.
بنابر تجربه نگارندگان حتی در صنعت بتن اماده مورد کاربرد در ساخت و سازه های شهری که مقاومت و دوام ویژه ای مورد نیاز نیست می توان کاربرد روان کننده را تجویز نمود در مواردی که کاربرد ماسه زبر و مصالح با دانه بندی نامناسب اجتناب ناپذیر است بتن روان تر می شود و پمپ پذیری را به نحو محسوس بهبود می بخشد.
تنها ماده افزودنی که می تواند باعث افت مقاومت فشاری بتن شود افزودنی حباب زای بتن می باشد که به واسطه ایجاد حباب های ریز و زنجیری شکل در خمیر سیمان باعث افت مقاومت فشاری بتن می شود. اما این حبابها در بالا بردن استحکام بتن در برابر دوره های تکراری یخبندان و ذوب شدن بسیار موثر هستند
کاربرد مواد حباب زا به دلیل کوتاه نمودن طول لوله های موئینه موجود در خمیر سیمان می تواند در کاهش میزان نفوذپذیری بتن موثر باشد. اما این خاصیت یکی از نتایج جانبی استفاده از این مواد است.
برای ساخت بتن نفوذ ناپذیر، بهتر است از طرح اختلاطی با کمترین مقادیر آب به سیمان، استفاده از فیلر های سنگی مناسب، مواد پرکننده خنثی (پودر سنگ)، مواد ریز معدنی فعال ( پوزولان ها و سرباره ها) استفاده کنیم. در این راستا بهره گیری از مواد افزودنی کاهنده قوی آب بتن، نظیر پودر واترپروف کننده بتن، مکمل بتن در مقایسه با حباب زا بسیار موثرتر خواهند بود.
در صورتی که هدف از کاهش نفوذپذیری، بهبود دوام در برابر خشک و تر شدن و یا یخبندان و آب شدگی مکرر باشد، هیچ ماده ای بهتر از حباب زای بتن نخواهد بود
درباره این سایت