نحوه عملکرد روان کننده نسل اول چگونه است؟

زمانی که سیمان پرتلند و آب مخلوط می‌شوند، این ذرات به هم می‌چسبند و کلوخه‌هایی را تشکیل می‌دهند. رایج‌ترین مکانیزم برای توضیح نحوه عملکرد افزودنی‌های روان کننده، نیروی دافعه الکتروستاتیکی می‌باشد. با جذب ذرات افزودنی‌های کاهنده آب بر روی دانه‌های سیمان این دانه‌ها دارای بار منفی شده و به علت ایجاد نیروی دافعه الکتروستاتیکی از یکدیگر فاصله می‌گیرند.

برخی از پژوهشگران معتقدند که با فاصله گرفتن دانه‌های سیمان از یکدیگر آب به تله افتاده در بین کلوخه‌های سیمان آزاد شده و به این ترتیب این مقدار آب امکان مشارکت در تامین روانی بتن را پیدا می‌کند و روانی افزایش می‌یابد. همچنین، در این شرایط تماس بین ذرات سیمان کاهش یافته و استفاده بهینه‌تری از سیمان موجود صورت می‌گیرد زیرا با احاطه شدن تمام سطح ذرات سیمان، واکنش‌های هیدراتاسیون به نحو مناسب‌تری انجام می‌گردد.

علاوه بر این مکانیزم‌ها که بر اساس دافعه دانه‌های سیمان از یکدیگر می‌باشد، مکانیزم‌های دیگری نیز پیشنهاد شده است. در یکی از این نظریه‌ها کاهش سرعت تشکیل اترینگایت در حضور لیگنوسولفونات موجب کاهش میزان آب مورد نیاز می‌گردد. فرضیه‌ای مشابه بر اساس کاهش سرعت تشکیل آلومینات هیدراته شش ضلعی، برای توجیه اثر روان‌کنندگی ترکیبات سدیم کربنات لیگنوسولفونات پیشنهاد شده است.

در پژوهشی دیگری کاهش میزان قفل و بست پل‌های اترینگایتی در حضور لیگنوسولفونات مشاهده شده است که متصل کننده ذرات جامد هستند. این پدیده می‌تواند به علت کاهش اندازه کریستال‌های اترینگایت و به دنبال آن بهبود خواص رئولوژیکی منجر شود.

 

نحوه عملکرد فوق روان کننده نسل دوم

مکانیزم عملکرد افزودنی فوق کاهنده آب (پایه ملامین و یا نفتالین) مشابه افزودنی‌های روان کننده بر پایه ایجاد بار الکتریکی روی سطح ذرات سیمان است با این تفاوت که تأثیر افزودنی فوق روان کننده در تغییر بار الکتریکی دانه‌های سیمان بسیار بیش از تاثیر افزودنی‌های روان کننده معمولی بوده که این خود توجیه کننده تفاوت عملکرد این دو افزودنی را نشان می‌دهد.

 

نحوه عملکرد فوق روان کننده نسل سوم (پلی کربوکسیلات ها)

مواد افزودنی کاهنده‌ی آب نسل سوم (فوق روان کننده‌های بر پایه پلی کربوکسیلات) با ایجاد زنجیره‌ی تدافعی ذرات سیمان را از هم دور می‌کنند. اصولا پلی کربوکسیلات‌ها به عنوان پلیمرهای شانه‌ای طبقه‌بندی می‌شوند، به طوری که شامل یک پایه با زنجیره‌های متصل به شکل شانه هستند. پس از جذب سطحی پلی کربوکسیلات به دانه‌ی سیمان، زنجیره‌ی متصل به پایه، دانه‌های سیمان مجاور را با ایجاد زنجیره تدافعی، دور و متفرق کرده و از تجمع آن‌ها جلوگیری می‌کند.

پلیمرهای شانه‌ای به سمت خارج دانه‌های سیمان جهت گیری کرده و به صورت فیزیکی مانع از نزدیک شدن ذرات سیمان مجاور به یکدیگر می‌گردد. به این ترتیب دانه‌های سیمان مجزا از یکدیگر باقی می‌مانند.

به طور خلاصه، فوق روان کننده نسل سوم (پلی کربوکسیلات‌ها) از طریق ایجاد دافعه بین مولکولی عمل می‌کند.

سخن پایانی

تاثیر اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده را علاوه بر مشاهده افزایش روانی، می‌توان از طریق اندازه گیری پتانسیل زتا نیز شناسایی کرد. در این روش بار الکتریکی روی سطح دانه‌های سیمان اندازه گیری می‌شود که پیش از اضافه کردن افزودنی مثبت بوده و پس از اضافه کردن افزودنی با جذب شدن ذرات افزودنی روی سطح سیمان به شدت منفی می‌گردد.

اندازه گیری پتانسیل زتا نشان می‌دهد که برعکس ترکیبات با پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته، بار منفی ایجاد شده در دانه‌های سیمان در ترکیبات حاوی افزودنی‌های فوق روان کننده با پایه پلی کربوکسیلات چندان قابل توجه نمی‌باشد. اما این به آن معنا نیست که افزودنی‌های با پایه پلی کربوکسیلات قدرت کاهندگی آب کمتری دارند بلکه قدرت این افزودنی‌ها در روان‌کنندگی و کاهندگی آب بسیار بیش از افزودنی‌های نفتالینی، ملامینی و لیگنوسولفوناتی است.

 

امیدوارم از مطالعه این مقاله لذت برده باشید. لازم به ذکر است که پارتاک طیف وسیعی از محصولات صنعت ساختمان از جمله خرید گروت اپوکسی را با بهترین کیفیت ارائه می‌کند.