محصولات کاهندهآب و فوق‌کاهنده‌آب نوعی افزودنی بتن است که در حین ساخت بتن به آن اضافه می‌شود. این افزودنی‌ها باعث می‌شود تا اسلامپ یا جریان پذیری بتن بدون اضافه‌کردن آب افزایش یابد. روان‌کننده معمولی می‌تواند حدود 5 الی 12 درصد از آب موجود در بتن را خارج کند. این محصولات در بازار با نام پلاستی‌سایزر، روان‌کننده یا کاهندهآب به فروش می‌رسند.
ماده افزودنی که مقدار آب مخلوط بتن را بدون تغییر روانی کاهش می‌دهد، یا بدون تغییر مقدار آب، اسلامپ یا جریان را افزایش می‌دهد، یا هر دو اثر را به طور همزمان ایجاد می‌کند.
این نوع افزودنی‌ها برای دستیابی به یک مقاومت مشخص با بکارگیری سیمان کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.کاهنده‌های‌آب یا روان‌کننده‌های بتن معمولا بین 5 تا 10 درصد میزان آب بتن را کاهش می‌دهند و باعث افزایش اسلامپ و کارایی بتن، بدون نیاز به افزودن آب می‌شوند.کاهنده‌های آب می‌توانند از مصرف آب زیاد در فرایند ساخت بتن جلوگیری کرده و در نهایت، مقاومت بتن را 25درصد افزایش دهند.
نسبت آب به سیمان یکی از متغیرهایی است که در ویژگی‌های مختلف بتن تاثیرگذار است و در شکل‌گیری خصوصیات مختلف آن نقش مهمی را ایفا می‌کند.کاهش مقدار آب باعث بالارفتن میزان چگالی و کیفیت چسب سیمان میگردد.
ماده افزودنی که مقدار آب مخلوط بتن را به میزان قابل ملاحظه‌ای (12 تا 25 درصد) کاهش می‌دهد، یا بدون تغییر مقدار آب، اسلامپ یا جریان را به میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد، یا هر دو اثر را همزمان ایجاد می‌کند.
| ویژگی | کاهنده آب | فوق کاهنده آب |
|---|---|---|
حداقل کاهش آب | 5٪ | 12٪ |
کاهش واقعی معمول | 5–10٪ | 12–25٪ |
مقاومت فشاری یک روزه | __ | ≥ 140٪ شاهد |
مقاومت فشاری 7 روز | ≤ 110٪ شاهد | __ |
مقاومت فشاری 28 روز | ≤ 110٪ شاهد | ≤ 115٪ شاهد |
کارایی | افزایش متوسط اسلامپ | افزایش بسیار زیاد اسلامپ |
کاربرد | اصلی بتن‌ریزی عمومی، کاهش متوسط آب | بتن‌های پرمقاومت، اسلامپ بالا، آرماتور متراکم |
هزینه نسبی | کمتر | بیشتر |
هوای مجاز | ≥ 2٪ بیشتر از شاهد | ≥ 2٪ بیشتر از شاهد |
خطرات احتمالی | کاهش گیرش در دوز بالا | آب انداختگی زیاد، افت اسلامپ سریع در هوای گرم |
فوق‌کاهنده‌آب نسبت به کاهندهآب، هم در کاهش آب و هم در افزایش مقاومت فشاری و روانی اثرگذاری بیشتری دارد و در پروژه‌های ویژه و بتن‌های با کارایی یا مقاومت بالا ترجیح داده می‌شود. در مقابل، کاهنده آب بیشتر برای بهبود کارایی بتن‌های معمولی و کاهش متوسط آب مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بتن حاوی فوق‌کاهنده آب باید نسبت به بتن شاهد دارای روانی بسیار بیشتری باشد. طبق الزامات، اسلامپ اولیه باید حداقل به میزان30± 120 میلی‌متر افزایش یابد، یا در روش جریان اسلامپ، افزایش حداقل45± 160میلی‌متر الزامی است. این الزام بیانگر آن است که فوق‌کاهنده‌آب باید با ایجاد پراکندگی مناسب ذرات سیمان و کاهش نیروهای داخلی خمیر، امکان دستیابی به اسلامپ بالا بدون تغییر نسبت آب به سیمان را فراهم نماید. این ویژگی برای بتن‌های پرمقاومت، بتن‌ریزی در مقاطع متراکم و یا شرایطی که تراکم مکانیکی کامل دشوار است، اهمیت زیادی دارد.
یکی از ویژگی‌های کلیدی فوق‌کاهنده‌های‌آب توانایی حفظ اسلامپ در زمان حمل و بتن‌ریزی است. بر اساس الزامات، پس از گذشت 30 دقیقه نباید مقدار اسلامپ کمتر از 70 درصد مقدار اولیه باشد. این شرط برای جلوگیری از افت سریع کارایی بتن در حین اجرا وضع شده است. عدم رعایت این الزام می‌تواند منجر به مشکلاتی نظیر کاهش کارایی در تراک میکسر، ایجاد حفره‌های هوا و کاهش یکنواختی بتن سخت‌شده شود. در مناطق گرمسیر یا در پروژه‌هایی با زمان حمل طولانی، این الزام اهمیت بیشتری دارد و گاهی استفاده از افزودنی دیرگیر‌کننده در کنار فوق‌کاهنده‌آب ضروری است.
مقاومت فشاری بتن حاوی فوق‌کاهنده‌آب در سن 28 روز نباید کمتر از 90 درصد مقاومت بتن شاهدIV باشد. هرچند در عمل انتظار می‌رود به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان، مقاومت بتن افزایش یابد (در حدود 115 درصد مقاومت شاهد در سن 28 روز و حتی تا 140 درصد در سن یک روزه). بنابراین الزام 90 درصد به‌عنوان حداقل معیار کنترلی تعریف شده است تا از افت کیفیت ناشی از مصرف بیش از حد یا نادرست افزودنی جلوگیری گردد.
بر اساس الزامات، میزان هوای بتن حاوی فوق‌کاهنده‌آب نباید بیش از 2 درصد حجمی بالاتر از بتن شاهدIV باشد، مگر آن که تولیدکننده به‌طور مشخص مقدار دیگری را اعلام کرده باشد. کنترل مقدار هوا اهمیت زیادی دارد زیرا افزایش بیش از حد هوای محبوس می‌تواند موجب کاهش مقاومت فشاری، افزایش نفوذپذیری و کاهش دوام بتن در برابر سیکل‌های یخ‌زدگی و ذوب شود. این محدودیت به‌عنوان یک معیار حفاظتی تعریف شده است تا عملکرد بهبود یافته بتن در روانی و مقاومت، با اثرات منفی ناشی از افزایش ناخواسته هوا خنثی نشود.
اندازه‌گیری اسلامپ بتن باید مطابق با الزامات استاندارد ملی ایران به شماره 2-3202 انجام شود. در مواردی که از روش جریان اسلامپ استفاده می‌شود، آزمون بر اساس استاندارد EN 12350-5 صورت می‌گیرد. برای کنترل دقیق کارایی، اسلامپ بتن شاهدIV و بتن حاوی افزودنی باید در شرایط یکسان و با استفاده از تجهیزات استاندارد اندازه‌گیری شود.
بتن شاهد باید مطابق با الزامات استاندارد ملی ایران به شماره 8117 ساخته شود. این بتن به‌عنوان مبنا برای مقایسه تمامی ویژگی‌ها (اسلامپ، مقاومت فشاری و مقدار هوا) استفاده می‌شود. در آزمون‌ها، اسلامپ یا جریان اسلامپ بتن شاهدIV ابتدا ثبت می‌شود و سپس مقادیر مربوط به بتن حاوی فوق‌کاهنده آب با آن مقایسه میگردد. مقاومت فشاری بتن شاهدIV نیز بر اساس استاندارد ملی ایران 3206 تعیین می‌شود تا معیار دقیق برای ارزیابی افزایش یا کاهش مقاومت در بتن حاوی افزودنی فراهم شود.
