شرح:
 یک بتن توانمند ، بتن روانی می باشد با اسلامپ حداقل 200 میلیمتر که به راحتی جاری می شود و در عین حال فاقد جمع شدگی است و نسبت به سیمان آن معادل بتن بدون افزودنی با اسلامپ 25 میلیمتر  می باشد .

 

امتیازات :

به طور قابل ملاحظه ای خواص بتن تازه و سخت شده را بهبود می بخشد.

 

مصارف اولیه :

    .بتن حاوی میکروسیلیس
    بتن حجیم
    بتن آماده
    حمل های طولانی
    بتن پمپ پذیر
    بتن ریزی در هوای گرم

 

جهت کسب:

    کاهش ترکهای حرارتی
    کارآیی زیاد در مدت زمان بیشتر
    کاهش فشار پمپ
    تاخیر در گیرش با کارآیی طولانی تر
    مقاومت های بلند مدت بیشتر

-          کاهش نفوذپذری

-          بهبود دوام
 

بسته بندی :
   در گالن های 25 کیلوگرمی  ،  بشکه های 220 کیلوگرمی و بشکه پالتهای 110 کیلوگرمی عرضه می گردد.


میزان مصرف:

 
مقادیر مصرف مطلوب  با آزمایشات کارگاهی مشخص می شود . به عنوان راهنمایی مقادیر مصرف زیر به عنوان نقطه شروع کار پیشنهاد می گردد :

در بتن های معمولی مقادیر بین 0.5  تا  1.5 درصد وزن سیمان و در بتن های حاوی میکروسیلیس با کارآیی زیاد مقادیر 1.5 تا 3 در صد وزن سیمان و بر حسب نیاز طرح ممکن است مقادیر بیشتری با تاثیر کندگیری بر بتن مصرف گردد. در صورت مصرف مقادیر زیاد باید از بتن در برابر نور مستقیم خورشید و تبخیر آب محافظت گردد.

 

توزیع نمودن :

 یک افزودنی مایع قابل مصرف است که به همراه آب اختلاط اضافه می گردد.تاثیر روان کنندگی و یا خاصیت کاهندگی آب آن زمانی بیشتر است که پس از مصرف 50 تا 70 درصد آب مورد نیاز به مخلوط بتن اضافه گردد. اختلاط با سیمان و مصالح خشک توصیه نمی شود .

 

مقدار کلر : فاقد کلر

درجه انجماد : صفر درجه سانتیگراد

درجه اشتعال : غیر آتش زا

مقدار هوا : 0.5 درصد هوای اضافی وارد بتن می شود

مقدار کاهش آب : تا 25 درصد

چسبندگی : افزایش می یابد

 

 
کارآیی :

 بتن توانمند را در 20+ درجه سانتیگراد کارپذیر نگه می دارد.کاهش کارآیی به عواملی چون دما ، نوع سیمان ، طبیعت سنگدانه ها ، روش انتقال و روانی اولیه بستگی دارد .

تاکید می گردد که بتن به خصوص در هوای گرم و خشک به درستی عمل آوری شود .

 

انبارداری :

بایستی در دمای بالاتر از 5+ سانتیگراد نگهداری شود . در صورت یخ زدن آن را به آرامی گرم نموده و هم بزنید تا به حالت اولیه باز گردد . این محصول را در مکان سرپوشیده و به دور از تابش آفتاب و گرما نگهداری نماید. عدم رعایت روش انبار داری مناسب باعث آسیب دیدن محصول و یا ظرف آن می گردد.

 

نکات ایمنی :
  حاوی مواد خطر ناک و آتش زا نیست و در صورت پاشیده شدن بلافاصله موضع را با آب سرد بشویید و جهت کسب اطلاعات بیشتر بروشور ایمنی محصول را مطالعه فرمائید.

افزودنی های روان کننده یا کاهنده های آب بتن
1-    مقدمه و تاریخچه

بتن جسمی مرکب از سنگدانه ها و خمیر چسباننده است. سنگدانه های بتن معمولی از نوع طبیعی معدنی یا مصنوعی معدنی است و خمیر چسباننده آن شامل آب و سیمان پرتلند یا آمیخته می باشد. در بتن سخت شده ، ویژگیهای مقاومتی ، پایایی و نفوذ پذیری از اهمیت زیادی برخوردار است. برای دستیابی به خواص مطلوب در بتن سخت شده به ناچار باید از مرحله بتن خمیری گذر کنیم و ویژگی های بتن خمیری و تازه در دستیابی به این خواص از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. کارآیی ، آب انداختن ، جداشدگی ، جمع شدگی و گیرش جزء خواص بتن تازه است که باید به آن توجه شود.

نسبت آب به سیمان علاوه بر تأثیر جدی بر خواص بتن سخت شده ، بر خواص بتن تازه اثرگذار است.

برای بهبود کیفیت بتن سخت شده ، کاهش نسبت آب به سیمان از ابتدای قرن بیستم در دستور کار ساخت بتن پایاتر و مقاومتر و با نفوذپذیری کمتر بوده و می باشد. همواره این کاهش W/C به کاهش کارآیی و روانی بتن منجر می شد و تضادی وجود داشت که حل آن در گرو تغییر روش های ساخت و اجرا بود اما تا بکارگیری مواد کاهنده آب ( روان کننده) تحول اساسی و عظیمی رخ نداد.

در دهه 50 میلادی مواد روان کننده و خواص آن در بتن شناخته و مصرف شد در حالی که قبل از آن برخی افزودنی های دیگر مانند آب بند کننده ها کاربرد جدی داشتند.

مصرف افزودنی های روان کننده تحولی عظیم را در اواخر دهه 50 و دهه 60 میلادی در صنعت بتن بوجود آورد که با بکارگیری روان کننده های ممتاز (فوق روان کننده ها) در دهه 70 میلادی به اوج رسید.

در دهه 80 میلادی روان کننده های بسیار قوی ( ابر روان کننده ها) ابداع شدند و در دهه 90 بکارگیری آن ها رایج شد و انقلابی اساسی در تکنولوژی بتن و اجرای آن حاصل گشت. قبل از کاربرد این مواد در بتن ، امکان تغییر کارآیی (روانی) بتن فقط با تغییر مقدار آب و در نتیجه نسبت آب به سیمان در بتنی با سنگدانه معین و عیار سیمان خاص متصور بود. اگر عیار سیمان ثابت نگهداشته می شد با افزایش آب کارآیی زیاد می گشت که مسلماً با افزایش نسبت آب به سیمان همراه بود و مسلماً مقاومت و دوام بتن کاهش می یافت و نفوذپذیری زیاد می شد. در صورتی که هدف ثابت ماند نسبت آب به سیمان بود باید عیار سیمان بتن را بالا می بردیم تا با افزایش آب و کارآیی بتوانیم به دوام و مقاومت نسبتاً مطلوب و دلخواه دست یابیم. در این حالت مقاومت و دوام چنین بتنی در مقایسه با بتنی با همین نسبت آب به سیمان ولی با آب و سیمان کمتر ، پایین تر به نظر می رسید که خود نوعی ضعف و محدودیت به شمار می آمد.

به ویژه در کارهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی مشکلات زیادی را شاهد بودیم زیرا تغییر نسبت آب به سیمان عملاً به تغییر و روانی بتن منجر می شد و شرایط یکسانی برای محقق بوجود نمی آمد.

2-    تأثیر W/C و عیار سیمان بر کیفیت بتن

همانگونه که در بالا عنوان شد کاهش نسبت آب به سیمان در افزایش مقاومت های بتن (فشاری،خمشی،کششی،برشی،سایشی) ، ویژگیهای مکانیکی (مدول ارتجاعی ، ضریب پواسون و...) و پایایی آن به ویژه در کاهش نفوذپذیری در برابر آب ، نمک های زیان آور و کلریدها موثر است. دوام بتن را در برابر تری و خشکی پی در پی ، یخبندان و آب شدگی پی در پی و موارد مشابه بهبود می بخشد و عامل مهمی است که همه خواص بتن را بهتر می کند.

آن چه معمولاً برای برخی از مهندسین و دست اندرکاران روشن نیست ، تأثیر عیار سیمان در کیفیت بتن است. امروزه دانشمندان عرصه بتن ، اعتقاد راسخ دارند که به ازاء نسبت آب به سیمان یکسان و ثابت معمولاً با کاهش عیار سیمان مقاومت و دوام بتن افزایش می یابد و نفوذپذیری آن کم می شود.

اگر فرض کنیم در نسبت آب به سیمان ثابت ، درصد فضای خالی در خمیر سیمان ثابت باشد بنابر این با افزایش خمیر سیمان با توجه به افزایش سیمان و آب ، حجم کل فضای خالی در بتن افزایش می یابد که به نوبه خود به افزایش نفوذپذیری و کاهش دوام منجر می شود.

خمیر سیمان در مرحله گیرش و سخت شدن دچار جمع شدگی خمیری(خودزا و تبخیر و کاهش آب ) می شود در حالی که سنگدانه حجم ثابتی را دارد بنابر این در حد فاصل خمیر سیمان و سنگدانه ها ، ترك های مویینه پدید می آید و حتی این ترك ها در خمیر سیمان نیز ایجاد می شود.هر قدر خمیر سیمان بیشتر شود و نقش پر کنندگی آن بیشتر گردد ، احتمال ایجاد ترك های مویینه بیشتر می شود. بنابر این افزایش عیار سیمان بر مقاومت و دوام، تأثیر منفی باقی می گذارد و نفوذپذیری نیز زیاد می شود. مسلماً با افزایش خمیر سیمان ، حجم سنگدانه مصرفی به عنوان قید خمیر سیمان کم می گردد. پس به دلایل فوق، افزایش عیار سیمان با W/C ثابت به کاهش کیفیت بتن منجر می شود.

این تصور که همواره با افزایش عیار سیمان شاهد افزایش مقاومت و دوام و کاهش نفوذپذیری خواهیم بود کاملاً غلط است. مسلماً اگر با فرض ثابت بودن آب ، عیار سیمان را افزایش دهیم ، با کاهش W/C روبرو خواهیم شد و افزایش در مقاومت و دوام را شاهد خواهیم بود که نتیجه کاهش W/C می باشد نه عیار سیمان. اگر با حفظ W/C بخواهیم کارآیی را زیاد نماییم ، آب و سیمان باید به همراه هم بیشتر شود که افزایش حجم خمیر سیمان را در پی دارد. بنابر این در برخی منابع تأثیر افزایش روانی را کاهش مقاومت و دوام دانسته اند که همان مفهوم فوق را با عباراتی دیگر در بر دارد.

کاهش عیار سیمان به کاهش جمع شدگی بتن منجر می شود و هم چنین کاهش خزش را نیز در پی دارد که در قطعات پیش تنیده اهمیت ویژه خواهد داشت. افزایش عیار سیمان معمولاً تردی بیشتری به بتن می دهد.

کاهش عیار سیمان معمولاً برای کنترل گرمازایی و سرعت گرمازایی بتن از ضروریات مهم به حساب می آید و یک نیاز جدی در بتن حجیم و ساخت بدنه سدهای بتنی و شالوده های بزرگ است.

 

3-    فلسفه و دلایل بکارگیری افزودنی های روان کننده(کاهنده آب )

 به طور کلی می توان گفت امروزه اکثر بتن ها در کشورهای پیشرفته با افزودنی های مختلف منجمله روان کننده ها ساخته می شود افزودنی ها طبق ASTM C125 به موادی غیر از آب ، سنگدانه ، سیمان هیدرولیکی و الیاف گفته می شود که در هنگام اختلاط و یا درست قبل از اختلاط به بتن یا اجزاء آن اضافه می شود تا خاصیت جدیدی را در بتن خمیری یا سخت شده بوجود آورد. کمیته ACI 212 بیست هدف از مصرف افزودنی ها را فهرست کرده است.

از دهه 40 میلادی که مصرف افزودنی ها در بتن آغاز شد ظرف مدت 20 سال ، 275 محصول در بازار بریتانیا 340 محصول متنوع در آلمان عرضه شد. امروزه اکثر بتن های تولید شده در کشورهای پیشرفته حاوی یک یا چند مده افزودنی می باشند. در دهه 90 میلادی 88 درصد از بتن های کانادا ، 85 درصد از بتن های استرالیا و 77 درصد از بتن های ایالات متحده آمریکا دارای مواد افزودنی شیمیایی بوده اند !

سه دلیل مستقل و یک دلیل ترکیبی را می توان برای افزودنی های روان کننده (کاهنده آب) برشمرد.

 

3-1- افزایش روانی (کارآیی) بتن و ملات ها

اگر این مواد را به بتن یا ملات بیفزاییم روانی و کارآیی آن ها را اضافه تر می کند بدون این که در مقادیر و نسبت سایر اجزاء بتن و ملات تغییری حاصل شود.

این امر نحول مهمی را در صنعت ساخت و ساز ، حمل و ریختن و تراکم بتن فراهم آورد ، زیرا با داشتن W/C و W آب امکان ریختن بتن روان تری را در قالب بوجود می آورد و می توانستند آن را به راحتی در قالب جایدهی کنند و متراکم نمایند. علی القاعده در این حالت نباید تغییری در مقاومت و دوام بتن و نفوذپذیری آن بوجود آید اما تجربیات آزمایشگاهی نشان داد که علیرغم ثابت بودن W/C ، مقاومت و دوام بهبود می یابد و نفوذپذیری کم می شود. علت این پدیده را می توان پراکندگی و توزیع یکنواخت تر و بهتر سیمان در بتن و ملات دانست زیرا سیمان از حالت کلوخه بودن خارج می شود و آب می تواند به نحو کاملتری اطراف دانه های سیمان را بگیرد و پخش شدگی بهتر و همگنی توزیع سیمان در بتن و ملات را شاهد خواهیم بود.

البته در این حالت به دلیل افزایش روانی باید نگران جداشدگی و آب انداختن بیشتر بتن باشیم ولی به دلیل توزیع بهتر سیمان و مجزا شدن ذرات آن از یکدیگر عملاً رشد مقاومتی بهتری را انتظار داریم.

3-2- کاهش آب مصرفی (کاهندگی یا تقلیل آب)

اگر بخواهیم روانی بتن را ثابت نگهداریم ، می توان با مصرف این افزودنی ها ، مقدار آب را با توجه به قدرت کاهندگی آب و میزان مصرف این مواد کاهش داد. در این حالت اگر عیار سیمان بتن و ملات ثابت فرض شود ، نسبت آب به سیمان کاهش می یابد و مسلماً مقاومت و دوام بتن و ملات افزایش چشمگیری را نشان می دهد و نفوذپذیری کاهش خواهد داشت. یک طریقه ساخت بتن های آب بند و با نفوذپذیری کم ، کاهش W/C است. این قابلیت تحول عظیمی را در صنعت بتن بوجود آورد زیرا امکان افزایش دوام و مقاومت فراهم آمده بود.

کاهش آب انداختن و جمع شدگی از جمله مزایای کاهش W/C می باشد. در این حالت حجم خمیر سیمان نیز کمتر می شود.

3-3- کاهش عیار سیمان بتن و ملات

اگر W/C و روانی بتن و ملات را ثابت نگهداریم ، با توجه به خاصیت کاهش آب که توسط این مواد ایجاد می شود ، می توان عیار سیمان را به همان نسبت کاهش داد. با توجه به مطالبی که قبلاً مطرح گردید. علاوه بر کاهش جمع شدگی و ترک خودگی بتن و ملات در مرحله خمیری بودن ، جمع شدگی و ترک خوردگی بتن سخت شده نیز کاهش می یابد.این کاهش عیار سیمان در واقع باعث افزایش مقاومت و پایایی بتن و کاهش نفوذپذیری بتن می گردد.

علاوه بر این ممکن است کاهش عیار سیمان به عنوان یک هدف برای کاهش گرمازایی بتن باشد و یا یک هدف اقتصادی محسوب گردد. باید گفت با مصرف این مواد همواره نمی توان بتن یا ملات ارزانتری را ساخت و این هدف ممکن است با وجود قیمت های خاصی برای سیمان و افزودنی مورد نظر و میزان مصرف آن و تأثیر این مواد بر کاهش آب و در نتیجه کاهش سیمان عملی گردد. با کاهش قیمت های این مواد و افزایش قدرت تأثیر و کاهش میزان مصرف آن ها و هم چنین افزایش قیمت سیمان در سال های اخیر ، کاهش هزینه ساخت بتن با روان کننده ها در کشورهای دیگر عملی شده و در ایران نیز گاه این کاهش محقق شده و انتظار می رود در آینده به طور کامل شاهد آن باشیم.

3-4- دستیابی به مجموعه ای از اهداف

با توجه به فلسفه و دلایل مصرف افزودنی های روان کننده ( کاهنده آب) ، می توان مجموعه ای از اهداف فوق را نشانه روی کرد.

بدین ترتیب مجموعه ای از اهداف فنی و اقتصادی ممکن است حاصل گردد اما به هر حال در این حالت ، تاکید و فشار بر یک هدف وجود ندارد.

 

4-    موارد کاربرد افزودنی های کاهنده آب (روان کننده)

امروزه کاربردهای متعددی برای این مواد با قدرت کاهندگی متفاوت وجود دارد که به برخی از آن ها اشاره می شود:

4-1- ریختن بتن در قطعات نازک و پر میلگرد با ساخت بتن روان تر

4-2- بتن ریزی با لوله ترمی termie و بتن ریزی زیر آب

4-3- بتن ریزی با پمپ و لوله با ایجاد بتن روان تر و کارآتر

4-4- ایجاد نماهای بهتر با ساخت و ریختن بتن روان تر

4-5- ساخت بتن های خود تراکم یا خود تراز    Self-compacting or self-levelling con    

4-6- ساخت بتن پر مقاومت (با مقاومت زیاد)High strength con(HSC)   

4-7- ساخت بتن توانمند (با عملکرد بالا)High performance con(HPC)       

4-8- سخت بتن آب بند Water – Proofing con.                        

4-9- ساخت بتن های با دوام در برابر یخ بندان و آب شدگی

4-10- ساخت بتن های با دوام در برابر سولفاتها و سایر مواد شیمیایی

4-11- ساخت بتن های مناسب مناطق خورنده برای کاهش نفوذ یون کلر در بتن و حفظ میلگردها

4-12- ساخت بتن حجیم و بدنه سدها  Mass con.       

 4-13- ساخت قطعات پیش ساخته و پیش تنیده

4-14- ساخت بتن های حاوی دوده سلیسی

4-15- ساخت بتن ها و ملات های تعمیری و ترمیمی

4-16- پر کردن زیر صفحه کف ستون با ملات یا بتن روان

4-17- ساخت ملات های روان برای تزریق در توده سنگدانه درشت و تولید بتن با سنگدانه پیش آکنده

Pre Placed Aggregate con. Or Injected.Agg.con.                              

4-18- تزریق دوغاب و ملات به داخل درزها و حفرات سنگ و خاک و پشت قطعات بتنی تونل ها

 

5-    مواد تشکیل دهنده افزودنی های کاهنده آب و طبقه بندی و دسته بندی آن ها

افزودنی های روان کننده یا کاهنده آب را می توان از نظر نوع و ماده بکار رفته در آن ها ، قدرت روان کنندگی یا کاهندگی آب ، تک کاره بودن یا چند منظوره بودن دسته بندی و طبق بندی نمود.

5-1- طبقه بندی روان کننده ها (کاهنده آب) از نظر نام مواد تشکیل دهنده

این افزودنی ها را می توان با نام های کلی شیمیایی زیر دسته بندی و طبقه بندی کرد اما به دلیل گستردگی آن ها نمی توانیم ادعا نماییم که نام همه آن ها را ذکر کرده ایم.

5-1-1- مواد حباب زا متشکل از چربی های حیوانی یا گیاهی ، پروتئین ها ، صمغ ها و شیره های گیاهی ، پودر آلومینیوم و... .

5-1-2- اسیدهای لیگنو سولفونیت و نمک های آن ها ( لیگنوسولفونات ها)

Ligno Sulfonic Acids and their Salts (Ligno Sulfonates)                       

5-1-3- مشتقات و مواد تغییر یافته یا اصلاح شده اسیدهای لیگنوسولفونیت و نمک های آن ها

5-1-4- اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمک های آن ها

Hydroxylated Carboxylic Acids and Their Salts                                   

5-1-5- مشتقات و مواد تغییر یاقته یا اصلاح شده اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمک های آن ها

5-1-6- فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده

5-1-7- فرم آلدئید نفتالین سولفوناته فشرده

5-1-8- مخلوط ردیف های قبلی

5-1-9- برخی کربوهیدرات ها اپلی ساکاریدها ، اسیدهای شکر ، گلوکونات ها

5-1-10- ترکیبات پلیمری خاص مانند سلولزها- اترها، مشتقات ملامین ، مشتقات نفتالین ، سیلیکون ها ، هیدروکربورهای سولفوناته

5-1-11- برخی مواد غیر آلی مانند نمک های روی ، برات ها ، فسفات ها و کلریدها

5-1-12- آمین ها و مشتقات آن ها

5-1-13- اسیدهای پلی کربوکسیلیک اترها و مشتقات آن ها

5-1-14- برخی پلیمرها مانند آکریلات ها  Acrylates              

5-2- طبق بندی روان کننده ها (کاهنده های آب) بتن از نظر قدرت کاهندگی آب و میزان نحوه عملکرد

اصولاً این مواد بر سطح سنگدانه ها و سیمان اثر می کنند و در سطح مشترک آب و این اجزاء بتن تغییراتی ایجاد می کنند. در سطح سیمان بار منفی به وجود می آورند و ذرات یکدیگر را دفع و پراکنده می نمایند. حباب های هوا نیز از دانه ها و سیمان جدا می شوند و کارآیی افزایش می یابد اما هر چند به دلیل افزایش سطح تماس آب با ذرات پراکنده شده سیمان هیدراسیون بهتر آن ها می شود اما معمولاً ساختار خمیر سیمان هیدراته تغییر نمی کند.

قدرت افزودنی های مختلف از نظر روان کنندگی یا کاهندگی آب متفاوت است و به صورت ذیل می باشد. قدرت این مواد برحسب میزان کاهش آب مشخص می شود نه قدرت روان کردن آن ها.

5-2-1- روان کننده ها (کاهنده های آب) معمولی یا نسل اول این مواد

موادی که قدرت کاهندگی آب در آن ها حداکثر 15 درصد برای بتن روان تر و 10 تا 12 درصد بتن های نیمه شل می باشد جزء این دسته هستند.

مواد حباب زا ، اسیدهای کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و نمک های آن ها و مشتقات و مواد تغییر یافته آن ها ، لیگنوسولفونات ها و اسیدهای آن ها و مشتقات و مواد تغییر یافته این مواد ، هم چنین کربوهیدرات ها ، پلی ساکاریدها و اسیدهای شکر و گلوکونات ها را می توان در این دسته قرار داد. به هر حال این قدرت کاهش آب برای میزان ماده توصیه شده نباید کمتر از 5 درصد باشد.

از آن ها که این مواد در ابتدا و در دهه 50 میلادی ساخته و رایج شدند بعدها به عنوان نسل اول شناخته شدند.

این مواد معمولاً میزان مصرف کاملاً متفاومت دارند. لیگنو سولفونات ها بسیار رایج هستند و به صورت پودر قهوه ای تیره است که 40 گرم از آن ها در 60 گرم آب حل می شود. چگالی مایع بین 16/1 تا 18/1 می باشد.

5-2-2- روان کننده های ممتاز (کاهنده آب با دامنه زیاد) یا فوق روان کننده نسل اول و روان کننده نسل دوم

این ها موادی هستند که قدرت کاهندگی آب آن ها در بهترین شرایط حداکثر 25 درصد و معمولاً محدود  به 18 تا 20 درصد می باشد. به هر حال حداقل قدرت کاهش آب در آن ها برای میزان ماده توصیه شده نباید از 12 درصد کمتر باشد. این مواد در دهه 70 میلادی ساخته شدند و به کار رفتند.

مولکول های سنگین و زنجیره های طولانی پلیمری مانند فرم آلدئید نفتالین سولفوناته فشرده و فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده از جمله معروفترین و پر مصرفترین این دسته از روان کننده ها می باشند. این مواد به ترتیب به صورت پودر قهوه ای تیره و سفید هستند که 35 گرم آن ها در 65 گرم آب حل می گردد.

چگالی محلول نوع نفتالینی 17/1 تا 20/1 و نوع ملامینی 09/1 تا 12/1 می باشد.

5-2-3- ابر روان کننده ها ( فوق روان کننده های ممتاز ) یا فوق روان کننده نسل دوم و روان کننده نسل سوم

این مواد در بهترین شرایط دارای قدرت کاهندگی آب حداکثر 35 تا 40 درصد هستند و معمولاً در بتن های نیمه شل به 30 درصد محدود می شود. این مواد باید چسبندگی مناسبی را به وجود آورد.

اسیدهای پلی کربوکسیلیک هیدروکسیلاتی و مواد اتری ، هم چنین آکریلات ها از جمله این دسته مواد هستند. در دهه 80 میلادی به تدریج ساخته شدند و در دهه 90 میلادی مصرف آن ها رایج گردید. تولید و مصرف آن ها نتیجه جذابیت بکارگیری فوق روان کننده های نسل اول و نتایج مصرف آن ها در افزایش کارآیی ، مقاومت و دوام بتن ها بود زیرا سعی داشتند بتوانند کاهش آب بیشتری را داشته باشند.

معمولاً این مواد به شکل مایع می باشد و چگالی آن ها به صورت معمول بین 05/1 تا 07/1 است.

5-3- طبقه بندی روان کننده ها از نظر نوع عملکرد در مورد گیرش ، تسریع در کسب مقاومت یا کند کردن ، حفظ روانی و سایر خواص بتن تازه یا سخت شده

از نظر قدرت روان کنندگی و هم چنین از نظر گیرش و روند کسب مقاومت های اولیه در ASTM C494 و ASTM C1017 این مواد دسته بندی شده اند. در ASTM C494 افزودنی های روان کننده ( یا کاهنده آب) به 5 دسته تقسیم شده اند.

نوع A :  کاهنده آب معمولی (خنثی) با حداقل 5 درصد قدرت کاهندگی آب

نوع D :  کاهنده آب و دیرگیر کننده با حداقل 5 درصد قدرت کاهندگی آب و دیرگیری مشخص

نوع E :  کاهنده آب و تسریع کننده با حداقل 5 درصد قدرت کاهندگی آب و زودگیری و کسب مقاومت اولیه بیشتر

نوع F :  کاهنده قوی آب (خنثی) با حداقل 12 درصد قدرت کاهندگی آب و کسب مقاومت اولیه بیشتر

نوع G :  کاهنده قوی آب و دیر کننده با حداقل 12 درصد قدرت کاهندگی آب و دیرگیری اما کسب مقاومت اولیه بیشتر

در این تقسیم بندی عملاً کاهنده قوی آب با خاصیت زودگیری وجود ندارد بلکه کسب مقاومت اولیه بیشتر مد نظر بوده است و محدودیت های مربوط به مقاومت و زمان گیرش اولیه و نهایی از نظر انحراف نسبت به مخلوط کنترل پیش بینی شده است در ASTM C1017 افزودنی هایی که تولید بتن روان (خود تراکم یا خود تراز) Flowing con. می نماید به دو دسته تقسیم شده اند که مسلماً جزء فوق روان کننده های قوی قرار دارند.

نوع A : روان کننده (خنثی) Plasticizer

نوع B : روان کننده دیرگیر کننده Plasticizer and Retarder 

نوع A و B حداقل افزایش حدود 90 میلی متر را باید نسبت به مخلوط کنترل ایجاد نمایند و مقاومت 3 روزه ، 7 و 28 روزه و 6 ماهه و یک ساله آن ها نسبت به مخلوط کنترل نباید از 90 درصد کمتر باشد.

نوع A نباید انحرافی بیشتر از یک ساعت زودتر یا 5/1 ساعت دیرتر در زمان گیرش به وجود آورد (گیرش اولیه و نهایی).

نوع B باید در گیرش اولیه انحرافی به میزان 1 ساعت دیرتر تا 5/3 ساعت دیرتر به وجود آورد و در گیرش نهایی باید حداکثر 5/3 ساعت تأخیر ایجاد نماید.

در هر دو مشخصات استاندارد C494 و C1017 در مورد محدودیت های مقاومت خمشی ، تغییر طول ( جمع شدگی) و افزایش طول و حداقل فاکتور دوام منظور شده است.

برخی افزودنی های روان کننده ذاتاً از کندگیری برخوردار هستند اما می توان با تغییراتی در یون فلزی نمک آن ها در این امر تغییراتی ایجاد نمود. مثلاً لیگنوسولفونات ها ذاتاً کندگیر هستند و به عنوان یکی از مواد کندگیر (دیرگیر) کننده دسته نوع B طبق ASTM C494 کاربرد وسیعی دارند. یون کلسیم به آن ها کندگیری و یون سدیم به آن ها زودگیری در مقابل کندگیری می دهد. به هر حال لیگنوسولفونات ها معمولاً نمی توانند در دسته F و G و یا نوع A و B قرار گیرند.

معمولاً فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده ذاتاً زودگیرتر از بقیه هستند اما با افزودن مواد کندگیر به آن ها در این خاصیت تغییراتی ایجاد می شود در حالی که نوع نفتالینی آن ذاتاً کندگیرتر است.

در حفظ روانی نیز این مواد با یکدیگر تفاوت دارند اما به طور کلی نمی توانند روانی را به مدت طولانی حفظ کنند. برخی حفظ روانی بسیار کم و برخی بیشتر دارند. تولید کنندگان این مواد سعی کرده اند با ایجاد تغییراتی در این مواد و یا افزودن برخی مواد به آن ها این خاصیت حفظ روانی را گسترش دهند. مثلاً با اضافه نمودن Copolymer به روان کننده های دارای پایه نفتالینی و به گروه سولفونیک و کربوکسیل روانی را در مدت بیشتری حفظ کنند (به ویژه در هوای گرم). این گونه روان کننده ها با نام Slump Retaining (نگهدارنده اسلامپ) شناخته می شوند.

وجود روان کننده هایی که یون Na (سدیم) دارند  به جای کلسیم دارو در مواردی مشکل زا است. اگر واکنش زایی سنگدانه ها با قلیایی ها را داشته باشیم افزودن اینگونه روان کننده ها موجب تشدید واکنش زایی و انبساط می شوند.

حفظ چسبندگی به ویژه برای Flowing Con. ضروری است وگرنه با افزایش شدید روانی ، شاهد جداشدگی خواهیم بود. معمولاً در این گونه بتن ها ، ریز دانه بیشتر مصرف می شود و گاه از مواد لزجت زا (VMA) استفاده می گردد.

نحوه عملکرد مواد روان کننده در بسیاری موارد تابع میزان C3A در سیمان گزارش شده است. مثلاً سیمان نوع 5 به فوق روان کننده کمتری نیاز دارد. به هر حال در سیمان با C3A کم ممکن است این مواد ،کندگیری بیشتری ایجاد نمایند.

برخی روان کننده های معمولی (نسل اول) حباب زایی دارند در حالی که نسل دوم معمولاً فاقد حباب زایی می باشند.

برای این که در عمل با افت اسلامپ مواجه نشویم برخی روان کننده ها یا فوق روان کننده ها را دیرتر به بتن می افزایند یا بخشی از آن ها را در دیگ مخلوط کن بتن ساز می ریزند و بخشی دیگر را در محل به داخل تراک میکسر اضافه نموده و خوب مخلوط می کنند تا از خاصیت روان کنندگی به مدت طولانی تری بهره برند.

به هرحال جداشدگی و آب انداختن و کندگیری و تغییر در میزان حباب هوا محتمل است. تأثیر شدید بر جمع شدگی ، خزش ، مدول E برای روان کننده ها گزارش نشده است و افت مقاومت در طول زمان مطرح نگردیده است.

با مصرف دوده سیلیسی ، روان کننده های معمولی به کار نمی آیند و لازم است از فوق روان کننده ها استفاده شود.

با افزایش بیش از حد توصیه شده روان کننده ها به مخلوط بتن معمولاً آب انداختن بیشتر ، جداشدگی و کندگیری بیشتری را شاهد خواهیم بود. مقدار مصرف افزودنی معمولاً بر حسب درصد وزنی سیمان داده می شود اما برای مواد مایع گاه حجم آن را به ازاء 100 کیلو سیمان مطرح می کنند.