اگرچه طیف وسیعی از افزودنی ها به لحاظ تجاری در بازار تحت چندین دسته بندی اقتصادی به نام های ضدآب ها، متراکم کننده ها، آسان ساز کارایی و… در دسترس هستند، این امکان هم هست که دسته بندی بر اساس مواد شیمیایی صورت بگیرد. در نتیجه می بینیم که تنها سه ماده شیمیایی مبنای همه افزودنی های کاهنده آب را شکل می دهند وجود داردند که عبارتند از لیگنوسولفونات، اسید هیدروکسی کربوکسیلیک و پلیمرهای هیدروکسی شده می باشند.
افزودنی لیگنوسولفونات بتن
لیگنین یک ماده پیچیده است که تقریباً 20% ترکیب چوب را تشکیل می دهد. در طی فرآیند تولید و ساخت خمیر کاغذ از چوب یک مایع اضافی تولید می شود که به عنوان یک محصول ضمنی حاوی مخلوطی پیچیده از مواد، از جمله فرآورده های تجزیه لگنین و سلولز، محصولات سولفوناتی لگنین، انواع گوناگون کربوهیدرات ها (شکرها) و اسید سولفروس های آزاد یا سولفات ها است. خنثی سازی بعدی، فرآیندهای رسوب گذاری و تخمیر ایجاد طیفی از افزودنی لیگنوسولفونات بتن با شفافیت و خلوص گوناگون را می کند. ترکیباتی هم بسته به تعدادی فاکتورها همچون خنثی سازی قلیایی، فرآیند خمیری شدن، درجه تخمیر و حتی نوع و سن چوب مورد استفاده قرار می گیرد.
افزودنی لیگنوسولفونات های تجاری بتن مورد استفاده در فرمولاسیون های افزودنی ها عمدتاً بر مبنای سدیم یا کلسیم با میزان شکر 1 تا 30 درصد هستند.
مولکول افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن یک واحد جایگزین شده فنیل پروپان حاوی گروه های هیدروکسیل، کربوکسیل، متوکسی و اسید سولفونیک است. این یک نمایش محتمل پلیمری از واحدهای تکراری نشان داده شده در شکل 4-1 است. این پلیمرها نوعاً دارای وزن مولکولی میانگین حدود 20 تا 3000 در بازه ای که از چند صد تا 100000 متغیر می باشند. این بازه وزن مولکولی نشان می دهد که در افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن (بسته به شیوه و شرایط) تصفیه صورت می گیرد. تعداد سه تا از چنین روش هایی، به نام های فوق فیلتراسیون، عملیات حرارتی، در PH مشخص و تخمیر استفاده می شوند.
تا به حال دریافته ایم که پلیمرافزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن یک گروه منعطف خطی نمی باشد. چنانکه در بسیاری موارد وزن مولکولی سطح بالا داشته ایم، بلکه این پلیمر افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن میکروژل های کروی را تشکیل می دهد. بنابراین بارها عمدتاً بیرون کره بر روی گروه های کربوکسیل داخلی سولفونات غیر یونیزه شده است. افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن تنها 20 تا 30 درصد یونیزه می شوند.
شکر هایی که در افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن قرار دارند به لحاظ نوع و غلظت، بسته به منبع، نوع و درجه تصفیه ای که رخ می دهد متغیر می باشند در فرآیند تخمیر میکروارگانیسم های استفاده شده ترجیحاً از هکسوس ها به جای پنتوس ها استفاده می کنند، بنابراین شکر های پس ماند در افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن تصفیه شده عمدتاً پنتوس ها هستند. تفکیکی از شکرهای یافته شده در آب قلیایی سولفیتی و دو نوع افزودنی کاهنده آب تجاری را می بینیم. گرچه چندین نمک گوناگون از افزودنی لیگنوسولفونات کاهنده آب بتن به لحاظ تجاری در دسترس هستند، مشتقات سدیم و کلسیم بیشترین کاربرد را در فرمولاسیون افزودنی لیگنوسولفونات ها دارند. نمک سدیم تمایل به حفظ انحلال پذیری در دماهای پایین دارد، بنابراین از رسوب گذاری در شرایط زمستانی ممانعت می کنند. به علاوه نمک سدیم در درجه یونیزه شدن بالاتری نسبت به نمک کلسیم در محلول دارد. محلول های با غلظت بالاتر نمک کلسیم برای بدست آوردن کاهش یکسان در نسبت آب به سیمان مورد نیاز استفاده می گردنند. این کاهش نسبت با استفاده از پیمانه مصرفی یکسان در افزودنی های کاهنده آب که پایه سدیم- نمک دارند، مشاهده می شود.. با این وجود مواد خام افزودنی لیگنوسولفونات های کلسیم از افزودنی لیگنوسولفونات های سدیم ارزانتر هستند، بنابراین غلظت های بالاتر را می توان بر مبنای هزینه-بازده تقریباً مساوی به دست آورد.
برای آشنایی با محصول و خرید افزودنی بتن روی لینک کلیک کنید .
منبع : کتاب مواد افزودنی شیمیایی بتن
