بتن اصلی‌ترین ماده‌ای است که از آن در راه‌سازی و ساختمان‌سازی استفاده می‌شود. از اجزای اصلی بتن می‌توان به شن، سیمان، ماسه و آب اشاره کرد که در صورت نیاز مواد افزودنی نیز به بتن تازه و سخت شده اضافه می‌شود تا برخی از خواص آن تغییر کند. این مواد افزودنی روان کننده بتن نام دارند که از زمان‌های گذشته تا به امروز از آن‌ها استفاده می‌شود. از قدیمی‌ترین روان کننده‌های بتن می‌توان به شیر، چربی حیوانات و خاکستر اشاره کرد.
روان کننده بتن چیست؟
روان کننده بتن ماده‌ای است که به مواد بتنی اضافه می‌شود تا بتن نرم شده و خاصیت شکل پذیری آن افزایش پیدا کند. نام دیگر روان کننده بتن، کاهنده آب است و در صورتی که به بتن اضافه شود، دیگر نیازی به اضافه کردن آب نبوده و روانی و کارایی که همان اسلامپ بتن است، افزایش می‌یابد. اگر برای نرم شدن بتن از آب استفاده شود، پس از آنکه بتن سفت شد، آب اضافی تبخیر می‌شود و جای خالی آن‌ها رو بتن ترک‌هایی ایجاد می‌کند. همچنین استفاده از این ماده امکانی را فراهم می‌آورد تا حالت چسبندگی بتن کاهش پیدا کند و در زمان کار کمترین میزان اصطحکاک به آن وارد شود.
انواع روان کننده بتن
روان کننده بتن در انواع مختلفی تهیه شده و به بازار عرضه می‌شود. به طور کلی روان کننده‌های بتن به سه دسته متفاوت تبدیل می‌شوند که هریک دارای ویژگی‌های خاصی هستند و عبارتند از:
روان کننده بتن نوع A که از ویژگی کاهندگی آب بتن برخوردار است.
رون کننده بتن نوع D که علاوه بر ویژگی کاهندگی آب بتن از خاصیت تاخیر در گیرش بتن نیز برخوردار است.
روان کننده بتن نوع E دارای ویژگی کاهش دهندگی آب و روزگیری است.
از هریک از روان کننده‌های اشاره شده، در پروژه‌های کوچک و بزرگی استفاده می‌شود و می‌توان گفت که این مواد پرمصرف‌ترین کاهنده‌های آب محسوب می‌شوند. دامنه مصرف این مواد محدود است و با استفاده متعارف باعث کاهش 5 تا 12 درصدی مقدار آب می‌شود و در صورتی که از آن‌ها بیش از اندازه استفاده شود، هوازایی یا کندگیری را به همراه دارند.
مزایای روان کننده بتن
استفاده از روان کننده بتن مزیت‌های بسیاری به همراه خواهد داشت که عبارتند از:
کاهش آب
افزایش میزان روانی و عدد اسلامپ
امکان پمپاژ بتن
جلوگیری از آب انداختگی بتن
افزایش مقاومت فشاری
کاهش میزان استفاده از سیمان بتن
جلوگیری از به وجود آمدن ترک‌های سطحی
افزایش مقاومت فشاری بتن
جلوگیری از انقباظ بتن
امکان استفاده از بتن در قالب‌های نارک و پر میلگرد
مقدار مجاز برای استفاده از روان کننده بتن
روان کننده‌هایی که برای بتن از آن‌ها استفاده می‌شود به دو دسته شیمیایی و معدنی تقسیم می‌شوند. مقدار مجاز برای استفاده از افزودنی‌های شیمیایی در کمترین مقدار چند دهم وزنی سیمان و در بیشترین میزان دو درصد وزنی سیمان به بتن خواهد بود. مقدار مجاز برای استفاده از افزودنی‌های معدنی نیز که به صورت پودر هستند چیزی در حدود 10 تا 20 درصد وزنی سیمان است.
روان کننده ها و افزودنی های دیگر
روان کننده ها میزان آب مورد نیاز مخلوط را کاهش می دهند و کارایی را بهبود می بخشند، ملات چسبنده تر شده و بهتر در قالب جای می گیرد. روان کننده ها معمولا نوعی رزین محلول نمکی هستند، رنگ آن ها اکثر اوقات قهوه ای تیره است و به شکل مایع یا پودر برای مصرف به فروش می رسند. نحوه استفاده از روان کننده بتن، باید مطابق دستورالعمل سازنده انجام شود. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز روان کننده به کار رود، هیچ و سودی ندارد و در عوض ممکن است ملات ضعیف تر شود، ولی عموما حدود 250-300 m1 مایع به ازای هر 50 kg سیمان مصرف می شود، و یا 20-30 gr پودر در هر 50 kg سیمان به کار می رود. روان کننده مایه را باید ابتدا در آب مخلوط ریخته و بهم زده و سپس داخل مخلوط خشک ریخته شود، در صورتی که به هنگام کاربرد پودر روان کننده باید ابتدا آن را با مصالح خشک مخلوط کرده سپس آب را به مخلوط خشک اضافه کنیم.
انواع دیگر افزودنی ها بتن، شامل مقاوم کننده ها، هوازا ها، ضد یخ ها، ضد گرد و غبارها، تندگیر کننده ها و کندگیر کننده ها و رنگ کننده ها می باشند. در ملات کف سازی آجری در بسیاری مواقع از افزودنی رزین استایرن – بوتادین (SBR) به هنگام مخلوط کردن اضافه می کنند تا چسبندگی و مقاومت ملات افزایش یابد، هر چند که این کار ضروری نمی باشد.
استفاده از روان کننده ها چه تاثیری بر روی مقاومت بتن دارند؟
بتن مصالح ساختمانی است که از سیمان، سنگدانه، آب و دیگر مواد معدنی تشکیل شده است. بتن در واقع سنگی مصنوعی است که با استفاده از این مواد ارزان قیمت ساخته می‌شود و به دلیل مقاومت بالا، کاربرد فراوانی در صنعت ساخت و ساز، به خصوص در مناطق مرطوب دارد.
بتن توانمند یا High Performance Concrete (به اختصار HPC)، بتنی است که ویژگی های خاصی دارد که بتن در حالت معمول، دارای آن ها نیست. این ویژگی ها شامل مقاومت بالا، مدول الاستیسیته ی بالا، کارایی بالا و نفوذ پذیری کم می باشد. یکی از موادی که از آن ها برای تقویت عملکرد بتن استفاده می شود، روان کننده ها یا فوق روان کننده ها هستند. از این افزودنی برای تقویت عملکرد بتن در یک یا چند جنبه یا بدون تغییر ماندن آن در شرایط خاص استفاده می شود. امروزه روان‌کننده ها از مواد مختلف معدنی و شیمایی تولید می شوند. شرکت کلینیک بتن ایران، از پیشگامان عرصه ی خدمات مربوط به مواد افزودنی بتن روان کننده یا فوق روان کننده است.
فوق روان کننده (Super Plasticizers) ماده ای افزودنی است که پیش از یا در طول بتن ریزی به بتن اضافه می شود. هدف استفاده از این افزودنی، افزایش کارایی و تسهیل در امر بتن ریزی است. در مواقعی که جا به جایی و انتقال به بتن به محل پروژه، به دلایل مختلف و پیش‌بینی نشده به تاخیر می‌افتد، از فوق روان کننده ها برای ایجاد تاخیر در گیرش بتن استفاده می‌شود. البته همیشه توصیه ی مهندسین و مشاورین ساختمانی این بوده که عملیات اختلاط بتن در محل پروژه صورت گیرد تا از به وجود آمدن چنین مشکل هایی جلوگیری شود. همچنین در مناطقی که به دلیل دما بالا، اسلامپ بتن به سرعت کاهش می یابد، از فوق روان کننده ها برای تثبیت یا افزایش اسلامپ بتن استفاده می کنند. روان‌کننده ها بتن‌ریزی و فشرده سازی بتن را تسهیل و تسریع می کنند. همچنین باعث کاهش خطر جدا شدگی و آب انداختگی در بتن نیز می شوند. در صورتی که در پروژه ای به نیاز داشته باشیم به دلایل مختلف، بتن را پمپاژ کنیم، از فوق روان کننده ها تسهیل این امر استفاده می شود.
جدا از امر روان کنندگی و بالا بردن کارایی بتن، مواد روان کننده باعث افزایش مقاومت بتن نیز می شوند. روان کننده ها و فوق روان کننده ها به مانند دیگر افزودنی ها، شامل مدل های مختلفی می شوند که هر کدام از مواد مختلفی ساخته شده و در شرایط خاصی باید از آن‌ها استفاده کرد. تحقیقات و آزمایش ها نشان داده که روان کننده های لینگوسولفات که فاقد کلرید نیز هستند، بیشترین افزایش را در اسلامپ بتن موجب می شوند. با استفاده از این مواد، بتن بدون نیاز به افزودن آب اضافی، روان تر می‌شود و کارایی اش افزایش پیدا می کند؛ همچنین پمپاژ آن نیز راحت تر می شود. همان طور که پیش از این نیز اشاره کردیم، این مواد احتمال وقوع جدا شدگی و آب انداختگی در بتن را نیز کاهش می دهند و بعضا به صفر می رسانند. استفاده از این نوع روان کننده، نسبت به بقیه، هزینه کم تری دارد. البته در مقایسه با روان کننده های دیگر، مقاومت کمتری به بتن اضافه می کند.