گروپی بەرهەمەکانی زیادکەری کۆنکرێتی سوپەر پلاستیککەری کۆمپانیای پارسمان کیمیکاڵ بریتین لە نەوەی نوێی کەمکەرەوەی سوپەر ئاوی کۆنکرێتی بنەمای پۆلیکاربۆکسیلات، کە پۆلێنکراون و فۆرمولە کراون بۆ بەکارهێنان لە بارودۆخی پلەی گەرمی و کەشوهەوای جیاوازدا.
بەرهەمە سوپەر چەورکەرەکانی کۆنکرێتی پارسمان شیمی کە بە کۆدی فلۆینتیس دابین کراوە، دەتوانرێت لە پۆلەکانی کۆنکرێتی مامناوەند و بەهێزی بەرزدا بەکاربهێنرێت و دەبێتە هۆی زیادبوونی کارایی کۆنکرێتی تازە. ئەم بەرهەمانە بەهێزی کۆنکرێت زیاد دەکەن و توانای ڕژانی کەم دەکەنەوە لە بەرامبەر هۆکارەکانی وەک کلۆر و سەلفات بەهۆی توانای بەرزیان بۆ کەمکردنەوەی ڕێژەی ئاو و لە ئەنجامدا ڕێژەی ئاو بۆ چیمەنتۆ کەم دەکەنەوە. بۆیە ناوی سوپەر چەورکەریان وەرگرتووە. جۆراوجۆری چەورکەری سوپەر دەرفەت دەدات بە بەڕێوەبەران و بەکارهێنەران کە گونجاوترین و گونجاوترین هەڵبژاردن بەپێی پلەی گەرمی و بارودۆخی کەشوهەوا و وردەکاری و قەبارەی پڕۆژەکە بکەن.
| مدل محصول | توضیحات 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 |
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.
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.
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.
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.
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.
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.
