فوق روان کننده بتن دومین نسل از افزودنی‌های کاهنده آب است که بیشتر از نسل اول روان کننده‌ها اسلامپ بتن را افزایش داده و در نهایت با کاهش نسبت آب به سیمان، مقاومت بتن را بالا می‌برد. این ماده برخلاف روان کننده‌ها که از لیگنوسولفونات‌های اصلاح شده تولید شده‌اند، از ترکیباتی چون نفتالین فرمالدهید و ملامین فرمالدهید تشکیل شده است؛ ترکیباتی که با عملکرد گسترده در افزودنی‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما این ترکیبات چه ویژگی‌هایی دارند و مفیدترین حالت آن‌ها در چه زمانی است؟ در ادامه همراه ما باشید تا ضمن تبیین مختصر فوق روان کننده بتن، ترکیبات شیمیایی ساخت فوق روان کننده بتن را بررسی کنیم.
فوق روان کننده بتن چیست؟
فوق روان کننده بتن گونه‌ای از افزودنی‌های بتن است که بدون ایجاد هر گونه تأثیرات جانبی ناخوشایند روی مخلوط بتنی، اسلامپ و روانی بتن را افزایش داده و مقاومت بتن را در حد مطلوبی افزایش می‌دهد. این افزودنی بتن به واسطه ترکیبات شیمیایی ویژه‌اش، تأثیرات متفاوتی روی بتن تازه و سخت شده بر جای می‌گذارد؛ برای مثال میزان نفوذپذیری را کاهش داده و در مقابل، دوام و مقاومت بتن را افزایش می‌دهد.
مکانیزم عملکرد این افزودنی به این صورت است که با باردار کردن ذرات الکترواستاتیکی، فضای میان ذرات سیمان را افزایش می‌دهد تا به واسطه راحتی عبور آب از میان ریزدانه‌های سیمان، حدود ۱۰ تا ۲۵% از نیاز آبی مخلوط کم شود.
روش ساخت فوق روان کننده بتن
همان‌طور که گفته شد فوق روان کننده‌ها دومین نسل از افزودنی‌های کاهنده آب هستند که برخلاف نسل اول، دو ترکیب شیمیایی در ساخت آن‌ها استفاده شده است. دو ترکیب شیمیایی به نام‌های ملامین فرمالدهید و نفتالین فرمالدهید که هر یک ویژگی‌های خاصی داشته و با خاصیت دافعه الکترواستاتیکی مانع از به هم چسبیدن ذرات سیمان می‌شوند. در نتیجه ذرات سیمان کلوخه نشده و در نهایت، بتنی روان و یکدست تولید می‌گردد. در ذیل ترکیبات شیمیایی ساخت فوق روان کننده بتن بررسی خواهد شد.
ملامین فرمالدهید سولفونات
این ترکیب شیمیایی برای اولین بار در دهه ۵۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفت. اصلی‌ترین ویژگی آن، عامل پخش‌کنندگی بود. در واقع این ویژگی باعث شد تا ۱۰ سال بعد امکان استفاده از آن در بتن مهیا شود. این ترکیب معمولاً به تنهایی یا در ترکیب با نفتالین فرمالدهید استفاده می‌شود.
در صورت استفاده تنها از این ترکیب شیمیایی، کمترین تأثیر روی میزان هوای وارد شده و زمان گیرش بر جای خواهد ماند. فرایند معمول ساخت فوق روان کننده بتن با رزین آنیون ملامین فرمالدهید سولفونات، منجر به تولید محصولی با مشخصات ذیل خواهد شد:
| نسبت مواد جامد (بر حسب %) | ۲۰ |
| لزجت در ۲۰ درجه سانتی‌گراد | ۱۰ |
| PH | 8.5 |
| وزن مخصوص در ۲۰ درجه سانتی‌گراد | ۱٫۱۲ |
| وضعیت ظاهری | آب تمیز – محلول سفید |
ساختار محصول نهایی ساخته شده با این ترکیب، مشابه نفتالین فرمالدهید است؛ تنها تفاوت موجود میان آن دو، جایگزین شدن یک حلقه ملامینی به جای دو حلقه نفتالینی و وزن مولکولی بیشتر است؛ تا جایی که مفیدترین وزن مولکولی متوسط این محصول، حدود ۳۰۰۰۰ خواهد بود. البته باید به این مسأله توجه داشت که طول زمان پلیمریزاسیون بر وزن مولکولی مؤثر است.
نفتالین فرمالدهید سولفونات
نفتالین فرمالدهیدها از جمله اولین موادی هستند که به عنوان کاهنده‌های آب مورد استفاده قرار گرفتند و به واسطه عملکرد مطلوبشان اهمیت زیادی دارند. این ترکیبات که با نام پلی نفتالین سولفونات نیز شهرت دارند، از ترکیبات شیمی هستند که در ساخت افزودنی‌های کاهنده آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترکیب شیمیایی این ماده به صورتی است که با استفاده از اسید سولفوریک غلیظ شده در دمای بالا سولفوناته می‌شود، سپس با فرمالدهید پلیمریزه شده و در نهایت به نمک‌های سدیم و کلسیم تبدیل می‌گردد. این پلیمر وزن مولکولی کمی داشته و تعداد واحدهای نفتالین سولفوناته شده آن بین ۲ تا ۱۰ است. در صورتی که وزن مولکولی این پلیمرها بیشتر باشد، خواص ایجاد شده بهتر خواهد بود. زنجیره این پلیمر که با گروه CH2 به هم متصل می‌شوند، خطی هستند و امکان دوران پیرامون CH2 را دارند. بدین‌ترتیب –SO3Na می‌تواند بالا یا پایین محور زنجیره ایجاد شده قرار گیرد.
ابر روان کننده بتن فیوژن پلاس +FUSION
افزاینده مقاومت بتن و کاهنده آب قوی در مدت کم
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن نئون پلاس +NEON
افزایش اسلامپ بتن با نسبت آب به سیمان پایین در کوتاه‌مدت
فوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن پایتون PYTHON
افزایش روانی بتن در محل بتن‌ریزی، ویژه لوله پمپاژ طولانیدرصد وزنی جامدات محلول در آب حدود ۲۵ تا ۴۵% است. در این حالت افزودنی مورد نیاز به شیوه محلول برای تولید بتنی با ویژگی‌های تراکم‌پذیر و روان، حدود ۱ تا ۳% وزن سیمان خواهد بود.
تفاوت سایر مواد شیمیایی با ترکیبات ساخت فوق روان کننده بتن
همان‌طور که گفته شد دو ترکیب اصلی نفتالین و ملامین، به طور اختصاصی برای تولید افزودنی فوق روان کننده بتن استفاده می‌شوند. این در حالی است که در نسل اول افزودنی‌های کاهنده آب، لیگنوها جایگاه این دو ترکیب شیمیایی را به خود اختصاص داده بودند. واحد ساختمانی مولکول این ترکیب، کمپلکس فنیل پروپان است و نتایج آزمایشات انجام شده به این مطلب اشاره دارد که افزایش وزن مولکولی لیگنوها، نه تنها روانی را افزایش داده، بلکه باعث تأخیر در زمان گیرش شده و مقاومت ۲۴ ساعته را کاهش می‌دهد.
در مقابل این ترکیب، کربوکسیلات‌ها ترکیب اصلی روان‌کننده‌های نسل سوم هستند که در مقایسه با ملامین و نفتالین از ساختاری واحد تشکیل شده‌اند. انواع پلی کربوکسیلات اتر برای پراکنده کردن ذرات سیمان از ویژگی ممانعت فضایی خود بهره می‌گیرند و این در حالی است که ملامین و نفتالین به دلیل نداشتن این ویژگی، روی ویژگی اصلی خود یعنی دافعه الکترواستاتیکی تمرکز داشته و با این ویژگی مانع از کلوخه شدن ذرات سیمان می‌شوند.
مکانیزم عملکرد ترکیبات ساخت فوق روان کننده
اصلی‌ترین ویژگی ترکیبات فوق روان کننده بتن، توانایی آن‌ها در پراکنده کردن ذرات است. بر اساس آنچه در مشاهدات الکترونی نشان داده شده است، در صورت اضافه شدن فوق روان کننده به مخلوط بتنی، کلوخه‌های سیمان از هم جدا شده و ذرات سیمان پخش می‌شوند. در واقع ترکیباتی که در ساخت فوق روان کننده بتن استفاده می‌شوند، با نزدیک شدن به کلوخه‌ها، آب به تله افتاده آن‌ها را خارج کرده و بدین‌ترتیب، دانه‌های سیمان به صورت مجزا از هم در مخلوط بتنی حضور پیدا می‌کنند؛ بدون اینکه هیچ‌گونه تغییری در میزان حجم مخلوط ایجاد شود.
در چنین شرایطی روانی به همان مقدار پیش از اضافه کردن افزودنی کاهش می‌یابد. فاصله میان ذرات نیز کمتر شده و در نهایت، مقدار کمتری از فراورده‌های واکنش هیدراتاسیون برای ایجاد گیرش و افزایش مقاومت مورد نیاز خواهد بود.
بیشتر بخوانید: مزایای استفاده از فوق روان کننده بتن
همان‌طور که گفته شد برای ساخت فوق روان کننده بتن لازم است از ترکیبات شیمیایی خاصی که این محصول را از نسل‌های قبل و بعد آن متمایز می‌کند، استفاده شود. در این صورت قیمت فوق روان کننده بتن در شرکت‌های تولیدکننده آن تفاوت فاحشی نخواهد داشت؛ چرا که ترکیبات به کار رفته در آن تقریباً یکسان است و تنها دوز مصرف آن متفاوت بوده و این در نوسان قیمت آن مؤثر خواهد بود. ترکیبات یکسان به کار رفته در این محصولات باعث می‌شود هر یک از مشتریان به راحتی دست به خرید فوق روان کننده بتن بزنند؛ چرا که کارایی این محصولات یکسان بوده و تنها تفاوت آن در میزان مصرف آن است که توسط شرکت تولیدکننده تعیین می‌شود.
در این مقاله به صورت جامع و کاربردی هر آنچه لازم است درباره ترکیبات شیمی ساخت فوق روان کننده بتن بدانید در اختیار شما قرار گرفت و علاوه بر مکانیزم عملکرد آن، تفاوت ترکیبات اصلی این محصول با ترکیبات نسل‌های اول و دوم نیز بررسی شد. امیدواریم با مطالعه این مطلب توانسته باشید اطلاعات خود را در این زمینه تکمیل کنید. در پایان خواهشمندیم دیدگاه‌های خود را در رابطه با ترکیبات ساخت فوق روان کننده بتن با ما به اشتراک بگذارید.
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن پلاس +FUSION
افزاینده مقاومت بتن و کاهنده آب قوی در مدت کمابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن نئون پلاس +NEON
افزایش اسلامپ بتن با نسبت آب به سیمان پایین در کوتاهمدتابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن FUSION
کاهنده سریع و قوی آبدیرگیر بتن
دیرگیر بتن دلکو DELCO
بالا بردن زمان گیرش بتن در تابستانضد یخ بتن
ضد یخ ملات مایع اپکس APEX
تسریع‌کننده گیرش ملات، حاوی کلرضد یخ بتن
ضد یخ بتن مایع نیترو NITRO
تسریع‌کننده گیرش بتن، فاقد کلرروان کننده بتن
روان کننده بتن ایندکس INDEX
افزایش اسلامپ بتن در پای کار، ویژه پمپاژ طولانیروان کننده بتن
روان کننده بتن کربن CARBON
افزایش اسلامپ و مقاومت بتن در تابستانفوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن اوپال OPAL
افزایش میزان روانی بتن در لوله‌های طولانی پمپفوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن توتال TOTAL
افزایش اسلامپ و مقاومت بتن در تابستانابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن کریپتون KRYPTON
ویژه تولید بتن با حفظ اسلامپ در زمستانابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن وانادیوم VANADIUM
تسهیل روان کردن بتن در محل پروژه