روان کننده های بتن و فوق روان کننده های بتن، به عنوان پیشرفتهای مهم در صنعت بتن، امکان افزایش چشمگیر اسلامپ را بدون افزایش نسبت آب به سیمان فراهم میکنند. این امر به ویژه در تولید بتنهای با مقاومت بالا و عملکرد عالی بسیار حائز اهمیت است. با این حال، یکی از چالشهای اصلی استفاده از فوق روانکننده ها این است که اثرات آنها، به خصوص در افزایش اسلامپ، به مرور زمان کاهش مییابد. این کاهش اسلامپ میتواند مشکلات جدی در پروژههای ساخت و ساز ایجاد کند، زیرا کاهش کارایی بتن باعث کاهش قابلیت کار و جاگذاری آن میشود. بنابراین، حفظ اسلامپ به مدت طولانی و استفاده از مقادیر تکراری فوق روانکنندهها به عنوان یک راهحل محتمل، موضوع مهمی در این تحقیق است.
در این تحقیق، چهار ترکیب بتنی دارای هوای محبوس با نسبت آب به سیمان 0.42 مورد استفاده قرار گرفت. این ترکیبات با استفاده از سیمان پرتلند نوع 1 مطابق با استاندارد ASTM، سنگدانههای درشت (سنگ آهک خرد شده با اندازه زیر 19 میلیمتر) و سنگدانههای ریز محلی (ماسه) تهیه شدند. چهار نوع فوق روانکننده مورد بررسی قرار گرفتند: کندانسهای فرمالدهید نفتالین سولفوناته شده، کندانسهای فرمالدهید ملامین سولفوناته شده، و لیگنوسولفوناتهای اصلاحشده.
در شرایط عملی، بسیاری از پروژههای ساخت و ساز با تأخیر در ریختن بتن مواجه میشوند، که این امر باعث از دست رفتن اسلامپ و کارایی بتن میشود. در این موارد، حفظ اسلامپ به مدت طولانی برای اطمینان از سهولت در عملیات بتنریزی بسیار حائز اهمیت است. برای بررسی این موضوع، فوق روانکنندهها به صورت تکراری و با دوزهای توصیه شده توسط سازنده به ترکیبات افزوده شدند. ویژگیهای بتن تازه شامل اسلامپ، محتوای هوا، و وزن واحد پس از هر بار اختلاط و افزودن فوق روانکننده اندازهگیری شد. همچنین نمونههای استوانهای برای ارزیابی مقاومت فشاری و نمونههای منشوری برای بررسی دوام، به ویژه مقاومت در برابر چرخههای یخزدگی و ذوب، تهیه شدند.
یکی از مهمترین نتایج این تحقیق، تأثیر مقادیر تکراری فوق روانکنندهها بر حفظ طولانیمدت اسلامپ بتن است. افزودن فوق روانکنندهها منجر به افزایش قابل توجهی در اسلامپ بتن شد. با این حال، این افزایش اسلامپ به تدریج کاهش یافت و با گذشت زمان به حالت اولیه بازگشت. برای مثال، پس از افزودن اولین دوز از یک فوق روانکننده بر پایه فرمالدهید نفتالین سولفوناته شده، اسلامپ ترکیب بتنی به حدود 250 میلیمتر افزایش یافت، اما ظرف چند ساعت به حدود 30 میلیمتر کاهش یافت. این نشاندهنده نیاز به دوزهای تکراری برای حفظ اسلامپ است، اما با هر بار افزودن، کارایی دوزهای تکراری کاهش مییابد.
بتنی که شامل فوق روانکننده بر پایه لیگنوسولفونات بود، رفتار متفاوتی نشان داد. این بتن توانست افزایش اولیه اسلامپ را برای مدت طولانیتری حفظ کند، که نشاندهنده عملکرد بهتر در حفظ کارایی در طول زمان است. این قابلیت حفظ اسلامپ طولانیمدت میتواند به ویژه در پروژههای بزرگ و پیچیده که تأخیر در ریختن بتن اجتنابناپذیر است، بسیار مفید باشد.
مطالعه نشان داد که افزودنهای مکرر فوق روانکنندهها میتواند تأثیر چشمگیری بر محتوای هوای بتن داشته باشد. به طور خاص، فوق روانکنندههای بر پایه کندانسهای فرمالدهید نفتالین و ملامین باعث کاهش قابل توجهی در محتوای هوای محبوس شده پس از هر دوز شدند. این کاهش در محتوای هوا بسیار مهم است زیرا مستقیماً بر دوام بتن، به ویژه در شرایط یخزدگی و ذوب، تأثیر میگذارد. کاهش محتوای هوا با اینکه ممکن است به افزایش مقاومت فشاری بتن کمک کند، اما میتواند باعث کاهش دوام آن در شرایط آب و هوایی شدید شود.
از سوی دیگر، فوق روانکننده بر پایه لیگنوسولفونات منجر به افزایش محتوای هوا شد، که ممکن است موجب بهبود مقاومت بتن در برابر چرخههای یخزدگی و ذوب شود. این یافته نشان میدهد که برای حفظ اسلامپ طولانیمدت، باید به تأثیر آن بر سایر ویژگیهای بتن نیز توجه داشت.
یکی از یافتههای مهم این مطالعه این بود که مقاومت فشاری بتن به طور کلی با افزودنهای مکرر فوق روانکنندههای بر پایه فرمالدهید نفتالین و ملامین افزایش یافت. این افزایش عمدتاً به دلیل کاهش محتوای هوا است که منجر به ایجاد یک ماتریس بتنی متراکمتر و فشردهتر میشود. از سوی دیگر، بتنی که با فوق روانکننده بر پایه لیگنوسولفونات ترکیب شده بود، با هر دوز اضافی، کاهش در مقاومت فشاری نشان داد. این نتیجه به احتمال زیاد به دلیل محتوای هوای بالاتری است که در بتن نگه داشته میشود و باعث ایجاد خلأهای بیشتر در ماتریس و کاهش مقاومت کلی میشود.
این نکته نشاندهنده تعادلی است که باید بین حفظ اسلامپ طولانیمدت و سایر ویژگیهای بتن، به ویژه مقاومت فشاری، برقرار شود. در شرایطی که حفظ اسلامپ برای مدت طولانی ضروری است، ممکن است نیاز به مصالح و روشهای بهینهسازی بیشتری برای جبران کاهش مقاومت فشاری وجود داشته باشد.
ARSAN 071: کاهنده بسیار قوی آب با خاصیت حفظ اسلامپ
ARSAN 075: کاهنده قوی آب با خاصیت حفظ اسلامپ بالا
YASAN 081: کاهنده آب با خاصیت حفظ فوق العاده اسلامپ
دوام بتن در برابر چرخه ذوب و یخبندان بتن با آزمودن منشورها در معرض چرخههای مکرر یخزدگی و ذوب، مطابق با استانداردهای ASTM، ارزیابی شد. مطالعه نشان داد که بتن با محتوای هوای کمتر پس از دوزهای مکرر فوق روانکنندهها عملکرد ضعیفی در آزمونهای یخزدگی و ذوب داشت. به عنوان مثال، منشورهایی که از بتنی با تنها 1.5٪ محتوای هوا پس از سه دوز از یک فوق روانکننده بر پایه فرمالدهید نفتالین تهیه شده بودند، پس از تنها 109 چرخه یخزدگی و ذوب آسیب جدی دیدند.
در مقابل، منشورهایی که از بتنی با محتوای هوای بالاتر تهیه شده بودند، مانند بتنهای حاوی فوق روانکننده بر پایه لیگنوسولفونات، مقاومت بهتری در برابر چرخههای یخزدگی و ذوب نشان دادند. نمونههای آزمون با محتوای هوای 4.0٪ حتی پس از 700 چرخه در شرایط خوبی باقی ماندند، اگرچه پس از 830 چرخه دچار مشکلات شدند. این یافتهها بر اهمیت حفظ محتوای هوای کافی در بتنهایی که در معرض شرایط یخزدگی و ذوب قرار دارند تأکید میکند که ممکن است با افزودنهای مکرر فوق روانکنندهها به خطر بیفتد.
اگرچه این مطالعه به طور مستقیم تأثیر افزودنهای مکرر فوق روانکنندهها بر زمان گیرش اولیه بتن را بررسی نکرد، اما تحقیقات قبلی نشان دادهاند که برخی از فوق روانکنندهها، مانند فرمالدهید نفتالین و ملامین، میتوانند زمان گیرش اولیه را به تأخیر بیندازند. این تأخیر در زمان گیرش ممکن است با افزودنهای مکرر بیشتر شود و میتواند در پروژههای ساختمانی عملی چالشی ایجاد کند، زیرا گیرش سریع بتن برای برخی از شرایط کاربردی حیاتی است. بنابراین، برای استفاده مطمئن از افزودنهای مکرر فوق روانکنندهها در شرایط میدانی، نیاز به مطالعات بیشتری در این زمینه وجود دارد.
این مطالعه تأثیرات پیچیده مقادیر تکراری فوق روانکنندهها بر ویژگیهای بتن، به ویژه حفظ اسلامپ طولانیمدت، را نشان میدهد. اگرچه دوزهای اضافی میتوانند اسلامپ و حتی مقاومت فشاری بتن را حفظ یا افزایش دهند، اما ممکن است منجر به کاهش چشمگیر محتوای هوای محبوس شوند که به نوبه خود میتواند بر دوام بتن در شرایط یخزدگی و ذوب تأثیر منفی بگذارد. نتایج نشان میدهند که در حالی که افزودن دوز دوم فوق روانکننده میتواند برای حفظ کارایی و بهبود مقاومت مفید باشد، افزودن دوز سوم ممکن است به دلیل کاهش احتمالی محتوای هوا و مشکلات دوام مرتبط با آن مطلوب نباشد.
در نهایت، برای حفظ اسلامپ طولانیمدت در پروژههای بتنریزی بزرگ و پیچیده، باید تعادلی بین استفاده از فوق روانکنندهها، مقاومت فشاری، و دوام در برابر شرایط سخت محیطی برقرار شود. پیشنهاد میشود تحقیقات بیشتری برای بررسی اثرات مقادیر تکراری فوق روانکنندهها بر انواع مختلف سیمان، نسبتهای آب به سیمان متفاوت و انواع مختلف سنگدانهها انجام شود. چنین مطالعاتی میتواند راهنماییهای جامعتری برای استفاده از فوق روانکنندهها در کاربردهای مختلف بتنی، به ویژه در مواردی که نیاز به دوام بالا در شرایط یخزدگی و ذوب دارند، ارائه دهد.
شرکت پارسمان شیمی به عنوان یکی از پیشروان صنعت تولید افزودنیهای بتن و پلیکربوکسیلات اتر (PCE)، محصولات با کیفیت و کارآمدی را برای بهبود عملکرد و دوام سازههای بتنی ارائه میدهد. این شرکت با بهرهگیری از تکنولوژیهای پیشرفته و تیم متخصص، به رفع نیازهای مختلف پروژههای ساختمانی و عمرانی میپردازد. برای دریافت مشاوره تخصصی و اطلاعات بیشتر در مورد محصولات ما، با کارشناسان پارسمان شیمی تماس بگیرید و از خدمات مشاورهای ما بهرهمند شوید.
