کاهش آب بیشتر ناشی از کاربرد افزودنی فوق روان کننده ها تولید بتن با کارایی معمولی را (اسلامپ 75-90 mm) ممکن می سازد، اما با نسبت های آب به سیمان بسیار کاهش یافته. افزودنی فوق روان کننده های بتن نسل اول و دوم کاهش های آب در محدود ی %25-15 را تأمین می نماید. بسته به اینکه نوع سیمان مورد استفاده، خصوصیات سنگدانه و دمای بتن به چه ترتیب باشد. تولیدکنندگان فوق روان کننده های بتن نسل سوم ادعای کاهش های آب بیشتر از آنچه که با مواد فوق روان کننده بتن نسل اول و دوم به دست می آمد را دارند، زیرا از این نسل (سوم) با پیمانه های مصرفی فوق روان کننده بتن بیشتری می توانند استفاده گردد. هر چه پیمانه مصرفی فوق روان کننده بتن در یک کارایی بتن مشخص، مخصوصاً برای مخلوط های با میزان سیمان موجود در بازه ی 300 افزایش یابد، میزان آب موجود به طور فزاینده ای رو به کاهش می رود. با این وجود، چنین اثرات بتن آب کاهندگی و افزایش مقاومتی بتن بر حسب نوع و برند سیمان مورد استفاده تغییر می کند؛ با کاهش آب بیشتر (اما نه چندان زیاد) مقاومت های بالاتری از برخی سیمان ها حاصل می شود. علت این عملکرد نسبی فوق روان کننده بتن هنوز کاملاً معین نشده است. برخی فاکتورهایی که ممکن است بر این اختلاف در رفتار اثرگذار باشد، عبارت از میزان C3A و SO3 موجود و نرمی Blain سیمان می باشد.
مقدار فوق روان کننده ها در بتن
پیمانه مصرفی فوق روان کننده بتن مورد نیاز برای کارکردهای کاهش آب در حد بالا به نوع افزودنی فوق روان کننده بتن ، مقدار کاهش آب مورد نیاز، اسلامپ بتن ریزی مطلوب، نوع سیمان و میزان آن، دمای بتن و حضور دیگر افزودنی های سنتی در مخلوط پیش از اضافه شدن فوق روان کننده بتن بستگی خواهد داشت. مقادیر حقیقی استفاده شده برای اسلامپ اولیه و اسلامپ بتن ریزی معمولاً با پارامترهایی همچون سطوح مقاومت اولیه مطلوب، معیار دوام بتن، درجه تراکم لرزاننده ای که برای عملیات تکمیلی مورد نیاز برای کارکرد استفاده می شود، اداره می شود. عموماً اسلامپ های معمولی در پیمانه های مصرفی افزودنی پایین تر امکان دارد که با یک فوق روان کننده دیرگیرکننده، سیمان هایی با میزان C3A پایین (%5)، میزان سیمان های در محدوده میانی، سیمان های درشت دانه (زبر)، و حضور دیگر افزودنی های سنتی در اختلاط بتن ، تولید شوند. اسلامپ اولیه پایین (50 mm) معمولاً مستلزم دز افزودنی فوق روان کننده بتن بالاتر برای تولید اسلامپ های سنتی است (75-100mm).
استفاده ترکیبی از فوق روان کننده های شیمیایی بتن ، معدنی و فوق روان کننده کاهنده های آب با پایه لیگنوسولفونات کلسیم به هنگامی که با فوق روان کننده بتن استفاده شوند ایجاد تأثیرات تکمیلی می نماید. با این وجود، آنها باید جداگانه به مخلوط اضافه شوند، مورد نخست (کاهنده های آب) با آب پیمانه شده و مورد دوم (فوق روان کننده بتن) در پایان چرخه اختلاط بتن اضافه می شوند. استفاده مرکب از دو افزودنی فوق روان کننده بتن در مقایسه با مخلوط های مشابه که تنها حاوی فوق روان کننده بتن می باشد منجر به اصلاحات زیر می شود:
1) کاهش آب بیشتر و زمان های گیرش اولیه طولانی تر برای اختلاط های با اسلامپ بتن کمتر از 100 mm. برای اختلاط هایی با اسلامپ بزرگتر 200 mm، بسته به پیمانه مصرفی افزودنی کاهنده آب بتن مورد استفاده، طولانی شدن چشمگیر زمان گیرش بتن را داریم .
2) آسیب پذیری بیشتر برای جدایش نسبت به پیمانه مصرفی مجدد فوق روان کننده بتن. عمل فروپاشیدگی فزاینده برای فرمالدهید نفتالن بالاتر از فرمالدهید ملامین می باشد. کاربرد فوق روان کننده های بتن با پایه استراکریلیک با دیگر افزودنی های بتن باید قبل از کاربرد در زمین ارزیابی شود. به علت مکانیسم متفاوت فعالیت، چنین فوق روان کننده هایی ممکن است مستلزم ترکیب با دیگر افزودنی های بتن نباشد و در بعضی موارد اثرات فزاینده امکان دارد به صورت نامطلوب باشد. افزودنی کندگیر کننده بتن با پایه ی اسید هیدروکسی کربوکسیلات (H)، مخصوصاً تحت شرایط دمای محیطی بالا، و در عمل آوری با بخار در عملیات پیش ساخته، فوایدی را به بتن می رسانند، بسته به پیمانه مصرفی افزودنی HC، دمای بتن و اسلامپ بتن ریزی، طولانی شدن 4-3 ساعتی در دمای بتن انتظار می رود. افزودنی هوازای بتن عرضه شده به بازار در حال حاضر (رزین وینسول خنثی شده، هیدروکربن سولفات شده و انواع اسید چرب) با انواع فوق روان کننده های بتن سازگار هستند. چهار مشکل اصلی که بتن روان با هوای محبوس با آن مواجه است (فقدان هوای محبوس در نسبت های آب به سیمان، افت هوا به دلیل اسلامپ خیلی بالا، طولانی شدن فاصله حباب لازم و اندازه حباب کم) برای بتن فوق روان شده با آب کاهنده هم شناسایی شده است. برخی تولیدکنندگان با اضافه کردن عامل هوازای بتن پس از فوق روان کننده های بتن بر این مشکل غلبه کرده اند، بنابراین ویسکوزیته لازم تأمین می شود.
مطالعات پیشین روی بتن فوق روان شده و با سیمان پرتلند که حاوی خاکستر بادی یا سرباره ی کوره آهن گدازی نشان داده است که چنین مخلوط هایی به 10% افزودنی کمتر از بتن با سیمان پرتلند، مبنا نیاز دارند تا به همان کارایی برسد. در نتیجه، یک پیمانه مصرفی مشخص از فوق روان کننده بتن ممکن است کاهش آب بیشتری تولید کند. دلیل این نیاز به افزودنی فوق روان کننده بتن کمتر تا به حال معلوم نشده است، علت آن احتمالاً به علت پایین آوردن میزان C3Aموجود سیمان پرتلند است به هنگامی که خاکستربادی یا سرباره جایگزین بخش سیمان در اختلاط بتن وارد می شود، این نتیجه حاصل می گردد.
نسبت درشت دانه به ریز دانه، مدول نرمی ریزدانه و حداکثر اندازه درشت دانه بر خصوصیاتی همچون درصد کاهش آب، مقاومت های اولیه و نهایی، خصوصیات بتن ریزی و عملیات تکمیلی چنین بتن هایی تأثیر می گذارد. مخلوط با آب کاهش یافته پر سیمان حاوی فوق روان کننده هایی هستند که بتن های چسبنده ی پرملات را تولید می کند که به آهستگی به لرزش اعمال شده پاسخ می دهد. بازدهی لرزاننده و چسبندگی کاهش یافته می تواند با افزایش اصطکاک درشت دانه و یا استفاده از یک ریز دانه با دانه بندی درشت تر (FM 2/8-3/1) تولید شود.
اهداف متداول در کاربرد افزودنی فوق روان کننده بتن با مقاومت بالا و آب کاهش یافته شامل 1) پایین آوردن هزینه عمل آوری، 2) میزان سیمان کاهش یافته در حالی که کارایی بتن و سطوح مقاومتی یکسان حفظ می شود؛ 3) کاربرد یک نوع سیمان جایگزین مثلا ً تیپ III به تیپ I؛ 4) تولید بتن با کارایی بیشتر با مقاومت های اولیه و نهایی بالا.
برای آشنایی با عملکرد فوق روان کننده بتن و خرید فوق روانساز روی لینک کلیک کنید.
منبع : کتاب مواد افزودنی شیمیایی بتن
