افزودنی فوق کاهنده آب یا فوق روان کننده چیست؟

افزودنی‌های فوق کاهنده آب که به نام «فوق روان کننده» نیز خوانده می‌شوند، با کاهش شدید مقدار آب مورد نیاز بتن، با حفظ نسبت آب به سیمان، روانی مورد نیاز مخلوط را تأمین می‌کند و در نتیجه، با حفظ مقاومت بتن، در مقدار سیمان مصرفی صرفه جویی می‌شود.

معمولا استفاده از افزودنی‌های کاهنده قوی آب، مقدار آب اختلاط را بسته به ترکیبات مواد افزودنی بیش از ۱۲ درصد (در برخی موارد تا ۳۵ درصد) کاهش می‌دهد. در بعضی از مراجع توانایی فوق روان کننده‌ها در کاهش میزان آب بتن تا ۴۰ درصد نیز ذکر شده است، ولی منطقی‌تر خواهد بود که فرض شود این مواد می‌توانند ضمن حفظ روانی بتن تا یک سوم از میزان آب بکاهند.

مقدار معمول استفاده (به صورت محلول و بسته به میزان مواد جامد) در حدود ۰.۲ تا ۱ درصد وزن مواد سیمانی است و معمولا مقادیر بیشتر، موجب ایجاد جداشدگی شدید (Segregation) در بتن می‌شود. استفاده از این افزودنی‌ها به منظور کاهش نسبت آب به سیمان قطعا موجب بهبود خواص بتن سخت شده می‌گردد. این مواد برخصوصیات رفتاری بتن در دراز مدت اثر منفی ندارند و اگر به طور صحیح به کار گرفته شده و به خوبی توزیع شوند، مقاومت و دوام بتن را بهبود می‌بخشند.

 

موارد کاربرد فوق روان کننده ها

1. ساخت بتن‌هایی با کارایی معمولی و نسبت‌های آب به مواد سیمانی کم؛
2. ساخت بتن‌های روان در محل‌های بتن ریزی غیرقابل دسترس؛
3. ساخت بتن پرمقاومت و نسبت آب به سیمان بسیارکم؛
4. ساخت بتن خود تراکم؛

استفاده از فوق روان کننده‌های مرغوب باعث می‌شود که ذرات سیمان در آب به خوبی متفرق و توزیع شوند و سطح ظاهری همه‌ی آن‌ها در مجاورت مولکول‌های آب قرار گیرد، در نتیجه میزان واکنش هیدراسیون افزایش یافته و مخلوط بتن مقاومت‌های کوتاه مدت (۱ روزه، ۳ روزه، ۷ روزه) بالاتری در مقایسه با یک بتن کاملا مشابه ولی بدون فوق روان کننده بتن نشان خواهد داد.

نفوذپذیری بتن به طور مستقیم با جذب مویینه ارتباط دارد که متأثر از نسبت آب به مواد سیمانی است. لذا با استفاده از مواد کاهنده قوی آب، نفوذپذیری بتن به مقدار زیادی کاهش می‌یابد.

تناسب نادرست اجزاء بتن ممکن است در بتن‌های با اسلامپ کم آشکار نباشد اما در بتن‌های روان با اسلامپ زیاد این نقص‌ها و کمبودها اهمیت پیدا می‌کنند و میتوانند سبب جداشدگی و یا آب انداختگی شوند. به همین علت است که جداشدگی در بتن‌های روان که با افزودنی‌های کاهنده قوی آب ساخته می‌شوند، بیشتر قابل مشاهده است. یک راه برای اطمینان ازعدم جداشدگی، افزایش سنگدانه‌های ریز و توجه به دانه‌بندی سنگدانه و مواد ریز بتن است.

 

بیشتر بخوانید: انواع کاربرد روان کننده بتن

 

نکات اجرایی مهم هنگام مصرف مواد افزودنی فوق روان کننده

1. با توجه به مقدار کم مصرف آن‌ها، باید تجهیزات اختلاط و نحوه مصرف به گونه‌ای باشد که مواد کاملا مناسب و دقیق اندازه‌گیری و یکنواخت در مخلوط پخش شوند.
2. توصیه می‌شود تا حد امکان تجهیزات دقیق و خودکار توزین برای پیمانه کردن و افزودن به مخلوط بتن به کار رود.
3. در صورت افزودن به صورت دستی، یکی از بهترین روش‌ها جهت اطمینان از پخش یکنواخت در مخلوط آن است که ابتدا اختلاط اولیه سیمان، سنگدانه و ۵۰ تا ۷۰ درصد آب انجام شده و سپس ماده افزودنی به مابقی آب اضافه و محلول حاصل به مخلوط افزوده شود.
4. نحوه افزودن مواد فوق روان کننده ممکن است باعث روانی متفاوت در مخلوط‌های بتن با نسبت اجزای مشابه شود.

 

نکات پیشرفته هنگام ساخت بتن با روان کننده

1. ترکیب شیمیایی و مشخصات فیزیکی سیمان مصرفی ممکن است بر روی عملکرد ماده افزودنی روان کننده تأثیر بگذارد. تحقیقات نشان می‌دهد که نسبت C۳A به C۳S و مقدار C۳A بر تأثیر مواد افزودنی فوق روان کننده مؤثر است. (در بیان کلی، اینگونه مواد افزودنی در تمامی انواع سیمان مؤثر هستند، در حالی که تأثیر آن‌ها بر مقاومت سیمان‌های با مقدار قلیایی پایین بیشتر است.)
2. برخی مواد پوزولانی طبیعی و دوده سیلیس در مقایسه با سیمان معمولی نیاز به مقدار بیشتری فوق روان کننده برای رسیدن به روانی معین دارند.
3. در بعضی موارد ممکن است دانه‌بندی، شکل، بافت و خواص فیزیکی و ترکیبات معدنی سنگدانه‌ها بر عملکرد این مواد اثر داشته باشند. هنگامی که نسبت‌های مناسب اجزاء مخلوط بتن درست انتخاب نشود و یا دانه‌بندی سنگدانه‌ها مناسب نباشد، احتمال افزایش آب انداختگی وجود دارد.
4. دمای هوا و دمای ساخت بتن بر عملکرد این مواد تأثیر دارد؛ لذا قبل از مصرف باید مقدار دقیق آن در شرایط محیطی واقعی تعیین شود.
5. مواد افزودنی فوق کاهنده‌ی آب (فوق روان کننده) باید به طور جدی مطابق با توصیه‌های سازنده ذخیره شوند. اکثر مواد افزودنی براثر یخ زدگی خراب نمی‌شود. باید به دستورالعمل‌های سازنده در مورد تاثیرات یخ زدگی محصول توجه شود.
6. در هنگام طراحی قالب‌بندی بتن‌های روان باید به این نکته توجه کرد که این نوع بتن‌ها می‌توانند فشار هیدرواستاتیکی کامل به قالب‌ها اعمال کنند.
7. در صورت استفاده از چند نوع ماده افزودنی شیمیایی در یک طرح مخلوط، باید نحوه اختلاط آن‌ها و اثر متقابل آن‌ها بر عملکرد یکدیگر به تأیید دستگاه نظارت برسد. بدیهی است در صورت تغییر هر یک از مصالح مصرفی بویژه سیمان، بررسی مجدد سازگاری افزودنی‌ها باید انجام شود.

 

تفاوت فوق روان کننده با روان کننده ها در چیست؟

مهمترین تفاوت افزودنی فوق روان کننده با افزودنی‌های روان کننده، مقدار کاهش آبی است که استفاده از این افزودنی‌ها ممکن می‌سازند. مصرف فوق روان کننده‌ها معمولا بیشتر از مواد روان کننده است و احتمال اثرات نامطلوب جانبی فوق روان کننده‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر میباشد. به عنوان مثال، به دلیل اینکه فوق روان کننده‌ها نمی‌توانند کشش سطحی آب را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش دهند، مقدار قابل توجهی حباب هوا را وارد بتن نمی‌کنند.

تنها عیب حقیقی فوق روان کننده‌ها قیمت نسبتا بالای آن‌هاست که ناشی از هزینه بالای تولید یک محصول با جرم مولکولی بالا می‌باشد. برای خرید افزودنی بتن و بررسی قیمت آن‌ها به بخش محصولات پارتاک مراجعه کنید.