بتن یکی از مصالح کاربردی و بسیار مهم در صنعت ساخت و ساز محسوب می‌شود که برای کارایی و نتیجه مطلوب این مصالح ساختمانی معمولا از افزودنی هایی در آن استفاده می شود. روان کننده ها از مواد افزودنی شیمیایی به بتن ها هستند. و برای افزایش میزان اسلامپ بتن و کم کردن آب به کار می روند. انواع فوق روان کننده بتن موجب روان تر شدن بتن ها می شوند. و فضاهای خالی بتن را هم به راحتی پر می‌کنند.
فوق روان کننده بتن چیست؟
هر سازه ای که تولید می شود، نیاز به مقاوم سازی و استحکام لازم دارد. یکی از مصالحی که به این سازه‌ها استحکام می بخشد، بتن است. این مصالح در زمان های خاص نیاز به رسیدگی و پرداخت دارند. یکی از موادی که با آن بتن را پرداخت می‌کنند، روان کننده ها هستند که دارای سه درجه مهم روان کنندگی هستند. انواع فوق روان کننده بتن یا ابر روان کننده‌ها نمونه ای از آنها هستند که مهم‌ترین دلیل تولید این مواد کم کردن آب مصرفی در زمان تولید بتن است و موجب بیشتر شدن استحکام بتن می‌شود. این مواد در تمامی منافذ بتن نفوذ می‌کند، هوای حبس شده در داخل بتن را کاهش می‌دهد و مقاومت بتن را هم بیشتر می‌کند. یک بتن خوب معمولا مقاومت خوبی دارد. مدول الاستیسیته بالا، انعطاف پذیری خوب و نفوذپذیری کم از ویژگی‌های بتن های مناسب است که این روان کننده ها و انواع فوق روان کننده بتن برای تقویت این ویژگی‌ها به بتن اضافه می شوند تا فرایند بتن‌ریزی راحت تر انجام شود. این مواد روان کننده را می‌توان در زمان ساخت یا زمان بتن ریزی به بتن اضافه نمود.
انواع فوق روان کننده های بتن
این فوق روان کننده ها از مصالح رایج و مواد افزودنی در بتن ها هستند که به صورت مایع و پودری در بازار وجود دارند. مهم‌ترین انواع فوق روان کننده بتن در چهار دسته در بازار وجود دارند. این دسته ها شامل موارد زیر می شوند:
بر پایه پلی کربوکسیلات اتر
این افزودنی بتن نسبت آب به سیمان را در بتن بسیار کاهش می‌دهد و با کم کردن نفوذپذیری بتن در مقابل مواد شیمیایی موجب دوام بیشتری آن می شود. با اضافه کردن این فوق روان کننده به مخلوط بتن یا حتی ملات سیمان موجب می شود، لایه بارداری از مولکول های آن در کنار ذرات سیمان قرار بگیرد و آنها را از هم جدا کند. نیروی آب‌گریزی که این افزودنی دارد مولکول های بزرگ را توسط ذرات سیمان جذب می‌کند و مولکول آب را از ذرات سیمان دور می کند که همین موجب روان شدن مخلوط بتن یا ملات سیمان می‌شود. بعد از مدتی این بار ها توسط القای معکوس نابود می‌شود. اسلامپ بتن افت می‌کند و فرایند گیرش شروع می شود. این مواد در قطعات آماده کاربرد دارد. و در مقطع‌های باریکی که آرماتور زیاد دارد، برای زیر آب بتن متراکم و پیش تنیده و همچنین بتن ریزی ضد انفجار کاربرد دارد.
روان کننده بر پایه نفتالین
از انواع فوق روان کننده بتن است که بر پایه نفتالین بوده و برای ساخت سازه های بتنی دارای مشخصات مکانیکی مناسبی هستند و در آب و هوای خنک و معتدل تولید و استفاده می شوند. این محصول از پلیمر مصنوعی تولید می شود که مقاومت اولیه و نهایی بتن را بدون کم کردن مقدار آب افزایش می دهد و موجب کاهش نفوذپذیری و دوام بیشتر بتن ها می‌شود. از ویژگی های این محصول می توان به بیشتر شدن خواص پمپ پذیری و کار پذیری در کارگاه، کسب رئولوژی مناسب، کاهش جدا شوندگی بتن ها اشاره کرد. کاربرد انواع فوق روان کننده بتن بر پایه نفتالین در ساخت بتن هایی که درصد کمی آب جذب می کنند، ساخت بتن پر مقاومت، پمپاژ سریع بتن و بتن ریزی، بتن ریزی تیرها، پل ها، دیوارهای برشی، بتن هایی که دانه های شن و ماسه خوبی ندارند است.
بر پایه ملامین
این ماده شیمیایی هم از انواع فوق روان کننده بتن است که موجب کاهش مقدار مصرفی آب و افزایش روانی بتن می شود و در اسلامپ و چسبندگی بتن موثر است. کم کردن و افزایش زمان‌گیرش نقش مهمی در بتن های نهایی دارد. این فوق روان‌کننده در مصرف سیمان و آب موثر است. محاسبه دقیق کیفیت و نوع بتن نهایی موجب کاهش در هزینه و زمان عملیات ویبره می‌شود و روانی بتن را بیشتر کرده و موجب مقاومت فشاری می‌شود. ترک‌خوردگی بتن را کمتر کرده و موجب چسبندگی آرماتور و بتن ها می‌شود.
بر پایه لیگنو سولفات
این هم از انواع فوق روان کننده بتن است که سطح کششی آب بتن را کمتر می‌کند، ذرات سیمان را افزایش می‌دهد، آن را بهتر پخش می‌کند و به روان کردن بهتر بتن هم کمک می کند. این ماده افزودنی خمیری را آماده می کند. که هم روان بوده و کار با آن راحت تر و موجب مقاومت بالای سازه ها می شود. هرچه میزان جرم مولی انواع فوق روان کننده ها بر پایه لیگنو بیشتر شود، قدرت روان کنندگی آن هم افزایش پیدا می‌کند. البته حل کردن نمونه های پودری این ماده کمی مشکل است و در مخلوط آخر کمی رسوب باقی می‌گذارد. از این محصول در بتن ریزی با پمپ، کاهش مقدار آب انداختگی، بتن ریزی دیوارهای برشی، تیرها، ستون ها و موجب چسبندگی مواد در صورت دانه بندی نامناسب می شود.
کاربرد روان کننده‌ی بتن
انواع فوق روان کننده بتن را می توان به صورت تاثیرگذاری برای آماده سازی انواع الزامات در پروژه ها به کار گرفت. تولیدکنندگان بتن می توانند از این افزودنی های روان کننده برای بیشتر شدن اسلامپ بدون اضافه کردن آب استفاده بهتری کنند. پیمانکارها هم می توانند با استفاده از انواع فوق روان کننده ها برای راحتی و سرعت فرایند های جای دهی و تراکم استفاده کنند. زیرا تسهیل فرایند ها موجب می‌شود، نیروی انسانی کمتری را به کار گرفت و حتی فعالیت های ساخت‌وساز با سرعت بیشتری انجام می‌شود.
نحوه استفاده از روان کننده بتن
در گام اول و قبل از محاسبه میزان روان کننده در بتن باید محصولی متناسب با شرایط، محل، زمان بتن‌ریزی، مقطع ریزی، مصالح سنگی به‌کار رفته، فاصله حمل بتن تا محل موردنظر، اسلامپ اولیه و نهایی، طرح اختلاط بتن، مقاومت اولیه و نهایی بتن انتخاب شود.
مقدار استفاده روان‌کننده (کاهنده آب) یا میزان مصرف فوق روان کننده در بتن در تولید انواع دال یا بتن با هم متفاوت است. عواملی مانند پایه مواد کاهنده آب، درصد اختلاط، ترکیبات موجود در بتن، شرایط اجرای پروژه، نوع یا جنس مواد سنگی، دما، اسلامپ نهایی و درصد اختلاط آب در تعیین مقدار لوبریکانت نقش مهمی دارند. درصد اختلاط معمولا بر اساس آزمایش و نمونه کارگاهی به‌دست می‌آید. بر همین اساس در تمام افزودنی‌های بتن از نسبتی بین ۰. ۲ تا ۲ درصد حجم سیمان استفاده می‌شود. یعنی بر اساس نوع پروژه و موارد گفته‌شده می‌توان حدود ۰. ۲ تا ۲ درصد از وزن سیمان را به مواد کاهنده آب یا لوبریکانت‌ها اختصاص داد.
نکات کلیدی برای نحوه استفاده از روان کننده بتن
در چنین مواردی تنها راه برای تعیین تاثیر افزودنی ها بر بتن، انجام تست های آزمایشگاهی است.
در این آزمون‌ها معمولا به عواملی مانند آب‌وهوا، تجهیزات، روش تهیه بتن و سایر مصالح مصرفی توجه می‌شود. تمام معیار‌هایی که احتمال در طرح ترکیبی ملات دستخوش تغییر می‌شوند در این آزمون محاسبه خواهند شد.
اندازه‌ها و محاسبات باید چندین بار در کارگاه بررسی شود. این روش مانع از بروز اشتباه در تعیین میزان لوبریکانت خواهد شد. پس از آن می‌توان اندازه‌ها را برای مناسب‌ترین طرح اختلاط به‌عنوان معیار اصلی میزان مصرف مواد کاهنده آب در نظر گرفت. بر اساس اطلاعات درج‌شده در آیین‌نامه‌ها و استاندارد‌های معتبر داخلی و بین‌المللی، راهکار‌های دقیقی برای محاسبه میزان روان‌کننده تعریف شده است.