به سایت پارسمان شیمی خوش آمدید

زیر مجموعه گروه پارسمان
فوق روان کننده ها

فوق روان کننده های بتن

فوق روان کننده بتن ترکیباتی هست که بدون نیاز به اضافه کردن آب اضافی، کارایی و قابلیت روانی (روان‌شدگی) بتن را افزایش می‌دهد.

این افزودنی‌ها که زیرمجموعه‌ای از محصولات کاهنده آب هستند،  با برد بالا عمل می‌کنند و به طراحان اجازه ساخت بتن با مقاومت بالا را می‌دهند.

در کمال تعجب، فوق ‌روان‌ کننده‌ها می‌توانند بتن کم حجم و سفت را با 15 درصد آب کمتر به بتن روان و قابل بتن‌ریزی تبدیل کنند.

نقش آب در بتن

آب را به‌دلیل شروع واکنش شیمیایی، که آن را واکنش هیدراتاسیون می‌نامند، و هم برای کارایی، به بتن اضافه می‌شود. مهندسان عمران از بتن برای ساخت سازه‌ها به اشکال مختلف استفاده می‌کنند.

با این حال، این بدان معنا نیست که می‌توان به اندازه دلخواه آب به بتن اضافه کرد.

افزودن آب اضافی نه تنها مقاومت بتن را کاهش می‌دهد بلکه احتمال آب‌انداختگی و انقباض بیش از حد ناشی از خشک شدگی را نیز افزایش می‌دهد. چنین بتن‌هایی بادوام نخواهد بود.

چنین بتن‌هایی را باید به‌طور مکرر در بخش‌های مسکونی و غیر‌مسکونی تعمیر کرد. در این مواقع است که کاهنده‌های آب، بسیار مفید خواهند بود.

افزودنی‌های کاهنده‌ آب بتن، مقدار آب مورد نیاز در مخلوط را کاهش می‌دهند و در عین حال کارایی بتن تَر را بهبود می‌بخشند.

 

فوق روان کننده بتن

فوق‌ روان کننده‌ها باعث کاهش انقباض و افزایش استحکام می‌شوند.

مهندسان عمران در حین آماده‌سازی طرح‌های مخلوط نیاز به بتن برای سناریوهای خاص دارند.

گاهی اوقات، به بتن با جریان بالا، امّا در عین حال دارای مقاومت بالا نیاز هست، که این نوع طرح، مخلوطی عالی در هنگام استفاده از فوق روان کننده‌ها است. به‌طور مشابه، برای بتن خود تراز با استفاده از فوق روان کننده می‌توان بدون افزایش آب به یک مخلوط مناسب رسید.

 

آیا از بتن کم اسلامپ و فوق سختی که سفت است و به‌سختی در قالب‌ها جاری می‌شود، خسته شده‌اید؟  چاره رفع این مشکل، استفاده از فوق ‌روان کننده است.

گروه محصولات افزودنی‌های فوق روان کننده بتن پارسمان شیمی، شامل نسل جدید فوق کاهنده های آب بتن برپایه پلی‌کربوکسیلات است که به‌منظور استفاده در شرایط دمایی و اقلیم‌های مختلف آب و هوایی طبقه‌بندی و فرموله شده‌اند.

محصولات فوق روان کننده‌ بتن پارسمان شیمی که با کد فلوئنتیس ارائه می‌شوند، قابل استفاده در رده‌های مقاومتی متوسط و بالای بتن بوده و منجر به افزایش کارایی بتن تازه می‌گردد. این محصولات به دلیل قابلیت بسیار بالا در کاهش مقدار آب و در نتیجه کاهش مقدار آب به سیمان، باعث افزایش مقاومت بتن شده و نفوذپذیری آن را در برابر عواملی نظیر کلر و سولفات کاهش می‌دهد. از این رو نام فوق روان کننده را به خود گرفته‌اند. تنوع  فوق روان کننده‌ها  به مجریان و استفاده کنندگان این فرصت را می‌دهد که با توجه به شرایطی دمایی و آب و هوایی، جزئیات و حجم پروژه مناسب‌ترین و بهینه‌ترین انتخاب را داشته باشند.

مدل محصولتوضیحات محصول

CLS-400

فوق روان کننده اصلاح شده بر پایه لیگنوسولفونات کاهنده قوی آب با خاصیت حفظ اسلامپ بالا

CLS-500

فوق روان کننده اصلاح شده بر پایه لیگنوسولفونات کاهنده بسیار قوی آب با خاصیت حفظ اسلامپ بالا

 MS-350

فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر کاهنده قوی آب با خاصیت حفظ اسلامپ بسیار بالا

 MS-450S

فوق روان کننده قوی بر پایه پلی کربوکسیلات اتر

 MM-330 

فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر کاهنده قوی آب با خاصیت حفظ اسلامپ

MW-310 

فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر کاهنده قوی آب مناسب برای شرایط دمایی سرد و معتدل

مزایای فوق روان کننده‌ها:

فوق روان کننده بتن

کاهش انقباض

 

یکی از بزرگترین نگرانی‌ها در بتن انبوه، ناپایداری حجمی جرم بتن است. آب موجود در بتن پس از هیدراتاسیون، در بتن ترک ایجاد می‌کند و در نتیجه خشک‌شدن، انقباض ایجاد می‌شود (انقباض ناشی از خشک شدگی). برای بتن‌ریزی بتن معمولی، آب در طول دوره عمل‌آوری به بتن اعمال می‌شود تا در مقابل نیروهای کششی مقاومت کند زیرا در غیر این صورت بتن ترک می‌خورد.

فوق روان کننده‌ها در چنین مواردی به‌عنوان افزودنی‌های کاهنده انقباض عمل می‌کنند و دوام کلی بتن را بهبود می‌بخشند.

کاهش ترک‌خوردگی حرارتی

با فوق روان کننده‌ها می‌توان به ثبات حجم بیشتری در مخلوط بتن دست پیدا کرد و در نتیجه کاهش انقباض یا ترک‌های حرارتی را کاهش داد. در مورد بتن مسلح؛ تنش‌های حرارتی کمتری وجود دارد و بنابراین تقویت حرارتی نیاز مبرمی نیست.

افزایش استحکام

فوق روان کننده‌ها به‌عنوان تقویت‌کننده واکنش هیدراتاسیون سیمان شناخته شده‌اند. که منجر به استحکام اولیه بالا می‌شود. همچنین با فوق روان کننده‌ها می‌توان بتن با مقاومت فشاری بالا تا 22000 psi را به‌دست آورد.

حفظ و صرفه‌جویی در سیمان

برای طرح‌های انبوه مخلوط بتن، نسبت آب به سیمان را افزایش می‌دهند تا انقباض و جمع‌شدگی در بتن ایجاد نشود، امّا با انجام این کار مقاومت بتن کاهش می‌یابد. بنابراین در این روش، تنها راه برای بهبود استحکام، افزایش محتوای سیمان در طراحی مخلوط است. امّا با فوق روان کننده‌ها نیازی به افزایش محتوای سیمان نخواهد بود و به این ترتیب سیمان که پرهزینه‌ترین ترکیب در مخلوط بتن است، صرفه‌جویی و حفظ می‌شود.

فوق روان کننده و زمان گیرش

در بیشتر موارد فوق روان کننده‌ها تاثیری بر زمان گیرش مخلوط بتن ندارند. حتی اگر تاثیری داشته باشد، حداکثر زمان تاخیر حدود 15 دقیقه در زمان تنظیم اولیه است. با این حال، فوق روان‌کننده‌های مبتنی بر لیگنوسولفونات گزارش شده‌اند که زمان گیرش را یک ساعت به تاخیر می‌اندازند.

فوق روان کننده بتن

عملکرد فوق روان کننده‌ها

هدف اصلی استفاده از فوق روان کننده‌ها استفاده از بتن روان در مکان‌های غیرقابل‌دسترس، طبقات یا آرماتورهای متراکم است. افزودنی کاهنده آب است که دوام و کارایی بتن را بهبود می‌بخشد. طراحان می‌توانند با استفاده از فوق روان کننده، بتن با مقاومت بالا را بدون نیاز به سیمان بیش از حد زیاد آماده کنند.

انواع فوق روان کننده ها

افزودنی ها و پلیمرهای زیادی وجود دارد که معمولاً به عنوان ماده شیمیایی پایه برای فوق روان کننده‌ها استفاده می‌شود. برخی از آن‌ها به‌صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

  • میعانات ملامین فرمالدئید سولفونه (SMF)
  • میعانات نفتالین فرمالدئید سولفونه شده
  • لیگنوسولفونات‌های اصلاح شده (MLS)
  • استرهای سولفونیک اسید

علاوه بر موارد فوق، موارد زیر چند نمونه از نسل جدید “مواد افزودنی کاهنده آب به میزان زیاد”  هستند که در زیر بیان شده‌اند:

  • مبتنی بر پلیمر اکریلیک (AP)
  • کوپلیمر کربوکسیلیک اسید اکریلیک با اکریلیک استر (CAE)
  • پلیمر اکریلیک متقاطع (CLAP)
  • استر پلی کربوکسیلات (PC)
  • مولتی کربوکسیلاتهرها (MCE)
  • ترکیبی از موارد بالا
فوق روان کننده بتن

معایب فوق روان کننده‌ها:

برخی از معایب استفاده از فوق روان کننده‌ها در بتن عبارتند از:

  • هنگام پرداخت کردن بتن، فوق روان کننده مشکل ایجاد می‌کند. به‌دلیل حجم زیاد مخلوط روان در بتن با افزودنی فوق روان کننده، تمایل به چسبندگی دارد. در هنگام بتن‌ریزی بتن، فقط ماله را می‌کشد. در نتیجه، سطح خراب می‌شود و در زیر وزن فینیشر (دستگاه پرداخت) تمایل به حرکت دارد. با این حال، برای جلوگیری از چنین مزاحمتی، می‌توان از سنگدانه‌های درشت‌تر استفاده کرد و اتمام کار و پرداخت سطح را به تاخیر انداخت.
  • در بتن با فوق روان کننده، افت اسلامپ به مراتب بیشتر از بتن معمولی است.
  • بتن با افزودنی فوق روان کننده گران‌تر است زیرا هزینه افزودنی به هزینه بتن اضافه شده است. فوق روان کننده‌ها مواد شیمیایی پیشرفته و با ارزشی نسبت به سایر محصولات کاهنده‌های آب هستند.
  • همچنین فوق روان کننده‌ها باعث افزایش حباب هوا در بتن می‌شوند که در سازه‌هایی خاص مناسب نمی‌باشد.

فوق ­روان ­کننده یکی از کلاس‌های افزودنی به نام کاهنده آب بوده است که برای کاهش نیاز آب در مخلوط بتن استفاده می‌شده است. کاهنده­های معمولی آب مبتنی بر اسیدهای لیگنوسولفونیک، اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک یا کربوهیدرات های فرآوری شده می­توانستند نیاز آب را حدود 10 تا 15 درصد کاهش دهند. ترکیب مقادیر بیشتر برای  کاهش بیشتر آب منجر به اثرات نامطلوب بر روی گیرش، مقدار هوا، روان شدن/آب انداختن، جداشدگی و ویژگی­های سخت‌شوندگی بتن می‌شده است. فوق­ روان ­کننده­ها از نظر شیمیایی با کاهنده­های آب معمولی متفاوت بودند و می­توانستند محتویات آب را تا حدود 30 درصد کاهش دهند. آنها با عنوان‌های مختلف از جمله  فوق ­روان‌ کننده، فوق ‌سیال‌ کننده، کاهش‌دهنده آب فوق‌العاده یا کاهش‌دهنده آب با برد بالا شناخته می‌شده‌اند.  فوق ­روان­ کننده­ها که برای اولین بار در ژاپن معرفی شدند، برای تولید چندین میلیون متر­مکعب بتن مورد استفاده قرار گرفتند. تنها در ساخت استادیوم المپیک در مونترال، 5000 واحد بتن پیش­ساخته با استفاده از فوق ­روان­ کننده تولید شد.

مزایای اساسی فوق ­روان ­کننده­ ها عبارتند از:

(1) کارایی بالای بتن، در نتیجه ‌بتن­ریزی آسان بدون کاهش محتوای سیمان و مقاومت

(2) بتن با مقاومت بالا با کارایی معمولی امّا محتوای آب کمتر

(3) مخلوط بتن با سیمان کمتر اما مقاومت و کارایی معمولی

فوق ­روان ­کننده­ بتن به طور­کلی در چهار گروه طبقه­بندی می­شوند، عبارتند از: میعانات ملامین فرمالدئید سولفونه (SMF)، میعانات نفتالین فرمالدئید سولفونه (SNF).لیگنوسولفونات‌های اصلاح‌شده (MLS)، و برخی دیگر از جمله استرهای اسید سولفونیک، استرهای کربوهیدرات، و غیره، در هر یک از این کلاس‌ها تغییراتی وجود دارد و برخی از فرمول‌ها ممکن است حاوی یک ماده دوم باشند. با این حال، بیشتر داده‌های موجود به افزودنی‌های مبتنی بر SMF و SNF مربوط می‌شوند. آنها به­صورت جامد یا محلول­های آبی عرضه می­شوند. در این مقاله دوز به ماده جامد به­عنوان درصدی از وزن سیمان اشاره دارد.

 

مطلب مرتبط: روان کننده بتن

افزودنی های بتن پارسمان شیمی

نگاهی به افزودنی فوق روان کننده در سال‌های اولیه تولید این افزودنی

بتن جاری

بتن با کارایی خوب دارای مزایایی است که امکان بتن­ریزی آسان و سریع را فراهم می­کند. یک بتن با کارایی معقول را می­توان با استفاده از محتوای سیمان بالا با حفظ نسبت آب معمولی به سیمان یا با افزایش محتوای آب در حالی که مقدار سیمان یکسان را حفظ کرد، به ­دست آورد. بااین­حال، هر دو روش منجر به جداسازی، انقباض بیش از حد، توسعه گرمای نامطلوب و اثرات مضر طولانی مدت می­شوند.

با ظهور فوق روان کننده ها، دستیابی به اسلامپ بیش از 200 میلی­متر از اسلامپ اولیه حدود 50 میلی­متر با دوزهای 3/0 تا 6/0 درصد ممکن شده است. بتن در عرض چند دقیقه پس از افزودن فوق روان کننده به­راحتی شروع به جریان  و خود یکنواختگی  می­شود، منسجم باقی می ماند و دارای ویژگی های روان­شدگی نامطلوب، جداشوندگی یا کاهش قدرت نمی­باشد. چنین بتنی به‌صورت‌های مختلف به‌عنوان بتن روان، بتن خود متراکم، فلوکرت، سوپکریت، مایع، سیال یا بتن فروریخته شناخته می‌شود.

d. با 4/0 درصد لیگنوسولفونات
d. با 4/0 درصد لیگنوسولفونات
c. بدون روان کننده
c. بدون روان کننده
b. با 2/0 درصد روان کننده
b. با 2/0 درصد روان کننده
a. با 3/0 درصد روان کننده
a. با 3/0 درصد روان کننده
شکل 1. اثر روان کننده ها بر جریان پذیری خمیر سیمان (نسبت آب به سیمان = 3/0).

اثر سیال شدن به­ دست آمده با افزودن 3/0 درصد فوق روان کننده به سیمان تشکیل شده در نسبت آب: سیمان 3/0 در شکل 1a، شکل 1b، شکل 1c، و شکل 1d نشان داده شده است.

 

بدون افزودنی (شکل 1a) خمیر سیمان جریان ندارد، اما با فوق روان کننده مانند یک مایع جریان می­یابد (شکل 1b). از طرف دیگر، افزودن یک کاهنده آب معمولی (2/0 یا 4/0 درصد لیگنوسولفونات)، باعث تشکیل خمیر سیمانی چسبناک می شود.

(شکل 1c و شکل 1d).

بتن روان، بتن­ریزی در آرماتورهای متراکم و در مناطق نسبتاً غیر قابل دسترس را امکان­پذیر می­کند. بنابراین مشکل برش و تطبیق قالب برای ارتعاش و لرزه، از بین      می­رود. ویژگی‌ بتن­ریزی آسان و سریع و نیاز به تنها ارتعاش اسمی، آن را برای قرار دادن در دهانه ­ها، کف، دال‌های فونداسیون، پل‌ها، روسازی‌ها، عرشه‌های بام و سقف و غیره مناسب می‌سازد. پمپاژ بتن با ترکیب فوق روان کننده ها بسیار بهبود یافته است، به­طوری که در بتن­ریزی­ها توسط ترمی(بتن ریزی با قیف یا لوله)، به­ویژه در زیر آب نیز موفقیت­آمیز بوده است.

استفاده از فوق ­روان ­کننده­ها مستلزم ایجاد تغییراتی در روند عادی تولید و بتن­ریزی بتن است. نسبت سیمان، ماسه، سنگدانه و دوز فوق روان کننده باید تنظیم شود تا از جداشوندگی و گسیختگی بتن جلوگیری شود. علاوه بر این، بتن با جریان بالا، فشاری بیش از حد معمول بر روی قالب­ها ایجاد می­کند، به­طوری که باید قالب­ها به­گونه ای طراحی شوند که در برابر آن فشار مقاومت کنند. بتن روان قابلیت بتن­ریزی آسان در شیب­های بیش از 3 درجه نسبت به افق را ندارد. در بسیاری از موارد، ادغام دوزهای پیشنهادی بیشتر از حد معمول، مزایای بیشتری را به همراه دارد، اما این بدان معنا نیست که مقادیر بیش از حد قابل تحمل است. بیش از یک مقدار خاص، فوق ­روان­ کننده ممکن است عوارض جانبی نامطلوبی ایجاد کند.

 

 

بتن با مقاومت بالا

امکان ساخت بتن با مقاومت بالا بدون مواد افزودنی وجود داشت، مشروط بر اینکه با مقدار کمی آب مخلوط شود و ویژگی­های کارایی مطلوب را داشته باشد. با این حال، با مقدار آب کم نسبت به سیمان، دستیابی به عملکرد خوب بتن آسان نبوده است.

 

از آنجایی که امکان کاهش آب در حدود 25 تا 30 درصد با استفاده از فوق­ روان­ کننده­ها بدون از دست دادن ویژگی­های کارایی بتن وجود داشت، بنابراین به­طور قابل توجهی امکان دستیابی به استحکام اولیه و نهایی بالاتر نیز وجود داشت. اگرچه ممکن بود از مقدار زیاد سیمان برای به دست آوردن مقاومت­های اولیه بالا در بتن نیز استفاده شود، امّا گرمای بیشتر ایجاد شده توسط      واکنش­های شیمیایی باعث ایجاد ترک­ها و انقباض نامطلوب می­شده است.

 

توسعه استحکام اولیه بالا، ویژگی بتن ساخته شده با استفاده از فوق ­روان­ کننده­ها در نسبت آب کم به سیمان، به­ویژه در تولید واحدهای پیش­ساخته سودمند و باصرفه بوده است.

برای تیرها و واحدهای پیش­تنیده که نیاز به عملیات حرارتی شبانه را نداشته، استفاده از فوق ­روان ­کننده­ها باعث کاهش زمان و دمای عمل­آوری بتن می­شده است. مقاومت­های اولیه بالا به‌ویژه برای بتن­ریزی در مناطق ترافیکی مانند جاده­های شهری و باند فرودگاه مفید بوده است. همچنین پمپاژ با مقدار آب کاهش­یافته نیز با استفاده از فوق ­روان ­کننده­ها تسهیل می‌شده است.

 

بتن تازه

عمل روان کنندگی. در خمیر سیمانی معمولی آگلومراهای(چسبیدن نانو ذرات به یکدیگر) بزرگ نامنظم از ذرات سیمان در سوسپانسیون آبی، غالب بوده است. افزودن یک فوق روان­ کننده باعث پراکندگی آنها می­شده است. داده­های موجود نشان می­دهد که این مخلوط توسط ذرات سیمانی جذب و باعث دفع یکدیگر می­شده و در نتیجه کارایی بهتری ایجاد می‌کرده است.

 

 

اسلامپ – تأثیر عوامل مختلف. افزایش اسلامپ در بتن سیال بستگی به: نوع، دوز و زمان افزودن فوق ­روان­ کننده، نسبت آب به سیمان، ماهیت و مقدار سیمان و سنگدانه، دما و غیره داشته است. به عنوان مثال، برای به دست آوردن اسلامپ حدود 260 میلیمتر، ممکن است لازم باشد به مقدار اولیه با اسلامپ 50 میلی‌متر، 0/6 درصد فوق روان کننده مبتنی بر SMF یا MLS اضافه شود، در حالی که امکان دستیابی به نتایج مشابه، تنها با 4/0 درصد افزودنی مبتنی بر SNF وجود داشته است.

اسلامپ با اضافه شدن فوق ­روان ­کننده افزایش می ­یافته است، امّا اثربخشی بیش از یک دوز خاص، باعث بهبودی نمی­شد. اگرچه ارزش اسلامپ بتن با افزودن فوق روان کننده همراه با آب مخلوط افزایش می یافت، امّا زمانی که ماده افزودنی چند دقیقه پس از مخلوط شدن بتن با آب اضافه می‌شد، مقادیر اسلامپ بسیار بیشتری حاصل می‌شده است.

اسلامپ

اکثراً انواع سیمان­ ها با افزودن فوق ­روان ­کننده افزایش کارایی را نشان می­ دادند.

مقادیر سیالیت نسبی به عواملی مانند ویژگی­های شیمیایی و کانی­شناسی سیمان و سطح آن بستگی داشته است. بنابراین ضروری بود که آزمایشات اولیه انجام شود، به­خصوص اگر سیمانی غیر از سیمان پرتلند نوع I برای تولید بتن روان استفاده می‌شده است. مقادیر اسلامپ نیز تحت تأثیر مقدار سیمان موجود در بتن بوده که با مقدار سیمان افزایش می‌یافت.

افت اسلامپ. کارایی و عملکرد بالاتر از حد معمول بتن روان حاوی فوق ­روان­ کننده معمولاً حدود 30 تا 60 دقیقه حفظ می­شده است، به­طوری که لازم بود بتن در اسرع وقت پس از اضافه شدن فوق­ روان ­کننده بتن­ریزی شود. در عملیات مخلوط آماده، امکان اضافه کردن فوق روان کننده در همان محل استفاده، وجود داشت. عوامل موثر بر افت اسلامپ عبارتند بود از: مقدار اسلامپ اولیه، نوع و مقدار فوق روان کننده اضافه شده، نوع و مقدار سیمان، زمان افزودن فوق روان کننده، رطوبت، دما، معیارهای اختلاط و وجود مواد افزودنی دیگر در مخلوط. با افزودن مقدار بیشتر، این امکان وجود داشت که نرخ افت اسلامپ را نسبت به دوز معمولی فوق روان کننده، با افزودن فوق روان کننده در فواصل زمانی مختلف، یا با گنجاندن نوعی دیرگیر کننده در فرمولاسیون کاهش داد.

تنظیم خواص. زمان گیرش اولیه و نهایی بتن جاری ممکن بود با استفاده از فوق روان کننده‌ها تغییر کند یا نکند. نوع و مقدار تعیین می‌کرده است که آیا زمان‌های گیرش دیرگیر، زودگیر یا بی‌تأثیر هستند. در بتن با مقاومت بالا حاوی مقادیر کمی فوق روان کننده، زمان گیرش کند و در دوزهای بالاتر تسریع می‌شده است.

مقدار هوا. در طول اختلاط یک بتن جاری بدون هوا که حاوی یک فوق روان کننده بوده است، ممکن بود به دلیل ویسکوزیته کم و حالت پراکنده بتن سیال، هوا آزاد شود. کل مقدار هوای یک بتن هوازا در حضور یک فوق روان کننده تغییر می‌کرده است. در دوزهای پایین، تفاوت در محتوای هوا ناچیز بوده، امّا در دوزهای بالاتر، محتوای هوا ممکن بود با افزودن مواد افزودنی مبتنی بر SMF و SNF کاهش یابد و با افزودنی مبتنی بر MLS افزایش یابد.

کاهش آب. در بتن با مقاومت بالا میزان کاهش آب تنها با استفاده از  یک فوق روان کننده خاص امکانپذیر بوده که  به دوز و اسلامپ اولیه بستگی داشته است. شواهدی وجود دارد که فراتر از یک دوز خاص، کاهش بیشتر آب ممکن بود امکان­پذیر نباشد. در اسلامپ و دوز ثابت، سیمان­های مختلف کاهش آب متفاوتی را نشان می­داده‌اند، امّا مقدار آن به­طورکلی با افزایش محتوای سیمان افزایش می­یافته است. به­نظر می­رسد که برای کاهش آب مساوی، به مخلوط SMF- بیشتر از SNF نیاز بوده است.

بتن سخت شده

استحکام – قدرت. به­طور­کلی، در بتن­های روان حاوی فوق روان کننده­های SMF و SNF نسبت به بتن­هایی با همان نسبت­های مخلوط که فاقد مواد افزودنی بودند، مقاومت­های بالاتری ایجاد می‌شده است. در بتن با مقاومت بالا با انواع فوق روان کننده با استفاده از انواع سیمان، در مقایسه با بتن مرجع ساخته شده در اسلامپ یکسان، مقاومت­های افزایشی حاصل می­شده است. با این­حال، اگر مقایسه بر اساس نسبت آب و سیمان برابر باشد، پس از چند ماه، مقاومت­ها تقریباً برابر می‌شدند. بنابراین استحکام افزایش یافته، عمدتاً به نسبت آب به سیمان کمتر مربوط می­شده است.

اگرچه در بتن­های روان ساخته شده با فوق روان کننده­های SMF، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مدول یانگ با بتن بدون افزودنی تفاوتی نداشته است، امّا این مقادیر در بتن­هایی با مقاومت بالا با کاهش نسبت آب به سیمان بیشتر بوده است. داده‌های موجود در مورد بتن­هایی با افزودنی SMF نشان‌دهنده هیچ شواهدی مبنی بر کاهش مقاومت طولانی‌مدت نیست.

انقباض و خزش. خصوصیات انقباض و خزش بتن روان حاوی انواع افزودنی SMF و SNF اساساً با بتن پایه تولید شده در همان نسبت آب به سیمان، یکسان بوده است. در بتن­های پرمقاومت این مقادیر به­طورکلی کمتر بوده است.

دوام. مطالعات بتن روان با افزودنی هوازا یا با مقاومت بالا حاوی فوق روان کننده‌های SMF، SNF و MLS نشان می­دهد که آنها به اندازه بتن کنترل، بادوام بوده‌اند. شواهد قابل­توجهی وجود دارد که با وجود ضریب فاصله هوای بالاتر در بتن حاوی فوق روان‌کننده‌ها، مقاومت آن در برابر چرخه‌های انجماد و ذوب تحت تأثیر قرار نمی‌گرفته است.

نتایجی که اظهار شده

کشف روشی برای ساخت بتن با کمترین نسبت آب: سیمان با حفظ کارایی بالا، رویای یک تکنسین بتن از دیرباز بوده است. تا حد زیادی این رویا ممکن بود با ظهور فوق روان کننده­ها برآورده شود.  این مزایا بعد جدیدی به کاربرد افزودنی­ها داده و امکان تولید بتن با مقاومت فشاری در حد 90 مگاپاسکال را فراهم کرده­ بودند. همچنین فوق روان کننده­ها کاربردهای احتمالی دیگری نیز داشته‌اند.

صرفه­جویی در انرژی و کاهش عرضه مواد خام با کیفیت بالا، به­طور فزاینده­ای استفاده از سیمان­ها و مصالح با کیفیت حاشیه­ای را ضروری کرده بود. در چنین مواردی، استفاده از فوق روان ‌کننده‌ها ممکن بود به تولید بتن در نسبت‌های کم آب به سیمان این امکان را فراهم کند که به اندازه کافی مقاومت داشته باشد تا الزامات عملکرد عادی بتن را برآورده کند. به­معنای واقعی کلمه کاربردهای بی­شماری از فوق روان کننده­ها وجود داشته است، به­عنوان­مثال، در تولید بتن خاکستر بادی/فلای اش، بتن سیمانی سرباره کوره، کامپوزیت­ها با انواع مختلف الیاف و بتن سبک. علاوه­براین، اثر پراکندگی فوق روان‌ کننده‌ها به سیمان پرتلند محدود نمی‌شده است و ممکن بود در سایر سیستم‌های سیمانی نیز کاربرد داشته باشد.

این واقعیت که فوق روان کننده ­ها مزایای قابل­توجهی در تولید بتن از خود نشان می­دادند نباید به این معنی باشد که هیچ مشکلی در استفاده از آنها وجود نداشته است. هنوز راه­حل رضایت‌بخشی برای نرخ بالای افت اسلامپ در بتن فوق روان‌شده پیدا نشده بود و اثرات نسبی مواد، روش‌های تولید و شرایط خارجی که این پدیده را تحت­تأثیر قرار می‌دهند کاملاً درک نشده بود. مطالعه بیشتر در مورد سازگاری سایر افزودنی­ها مانند دیرگیرکننده­ها، زودگیرکننده‌ها و عوامل هواساز در ترکیب با فوق روان کننده­ها ضروری بود. اگرچه سطح، آلومینات تری­کلسیم و محتویات سولفات به­نظر می­رسد بر اسلامپ تأثیر می‌گذاشته، امّا هیچ روند مشخصی ایجاد نشده بود.

بیشتر داده­های موجود در مورد افزودنی بتن فوق روان کننده با استفاده از فوق روان کننده­های مبتنی بر SMF و SNF به­دست آمده بوده است. حتی در یک نوع واحد، تغییراتی در رفتار رخ داده بود، که احتمالاً این تغییر رفتار به­دلیل تفاوت در وزن مولکولی و در نوع کاتیون مرتبط با فوق روان کننده بوده است. در نتیجه پیش‌بینی دقیق خواص و رفتار بتن فوق‌پلاستیزه دشوار بوده است.

با گذشت زمان و انجام مطالعات و آزمایشات بیشتر در دسترس قرار گرفتن اطلاعات بیشتر، به­ویژه در مورد رفتار بلند مدت این بتن­ها، امکان تدوین استانداردها و کدهای عملی فراهم شد.

با این حال، از گذشته تا کنون استفاده از فوق روان‌کننده‌ها توسط عوامل هزینه (افزودن و هزینه‌های عملیاتی) و پذیرش توسط صنعت تعیین شده است.

بتن كنترل شده به بتنی گفته مي­شود كه در آن مواد به طور علمي انتخاب ، درجه بندي و به نسبتي قرار مي گيرند تا نتايج مشخصي به دست آيد.

کاربرد فوق روان کننده در بتن چیست؟

فوق روان کننده‌ها معمولاً در بتن فشرده خشک برای بهبود کارایی و افزایش تراکم بتن برای افزایش چگالی و بهبود پرداخت سطح بتنی استفاده می‌شوند.

اهمیت فوق روان کننده‌ها در چیست؟

فوق روان کننده‌ها به استحکام بتن کمک می‌کنند. فوق روان‌کننده‌ها که از مواد شیمیایی پیشرفته‌تر و با ارزش‌تر نسبت به افزودنی‌های کاهنده استاندارد و متوسط آب تشکیل شده‌اند، نسبت آب به سیمان را کاهش می‌دهند و در عین حال مزایایی مانند: افزایش چگالی، بهبود استحکام پیوند، پایداری حجم بیشتر و کاهش ترک خوردگی ناشی از انقباض را ارائه می‌دهند.

فوق روان کننده‌های چه نوع افزودنی‌هایی هستند؟

فوق روان کننده‌ها که به‌عنوان روان کننده یا کاهنده آب با برد بالا (HRWR) نیز شناخته می‌شوند، محتوای آب موجود در طرح مخلوط بتن را 12 تا 30 درصد کاهش می‌دهند و می‌توانند به بتن با اسلامپ کم یا معمولی برای ایجاد بتن با جریان اسلامپ بالا اضافه شوند.

آیا فوق روان کننده‌، ترکیب شیمیایی است؟

فوق روان کنند‌ها افزودنی‌های شیمیایی هستند. از افزودنی‌های شیمیایی مانند فوق روان کننده‌ها برای کاهش نسبت آب به سیمان و کنترل زمان گیرش و در عین حال حفظ قابلیت جریان خمیر سیمان استفاده می‌شود.

آیا فوق روان کننده باعث ایجاد هوا در مخلوط می‌شود؟

اکثر فوق روان کننده‌های موجود باعث افزایش قابل‌توجهی هوا در مخلوط بتن می‌شوند.