تولید بتن روان

تاثیر افزودنی روان کننده را علاوه بر مشاهده روانی می توان از طریق اندازه گیری پتانسیل زتا نیزشناسایی کرد . دراین روش بار الکتریکی روی سطح دانه های سیمان قبل از اضافه کردن روان کننده به دلیل حضور ذرات کلسیم مثبت است . ولیی پس از افزودن ان مشاهده می شود مه به شدت منفی می شود .

بارهای منفی ذرات افزودنی فوق روان کننده بتن موجب جذب شدن آن به یون های کلسیم مثبت بر روی سطح ذرات سیمان می گردد . پس از جذب شدن افزودنی فوق روان کننده بتن به سطح ذرات سیمان ، پراکنده شدن ذرات سیمان از دو مکانیزم دافعه الکترواستاتیکی و ممانعت فضایی صورت می گیرد .

با تشکیل کلوخه های سیمان ، آب در این کلوخه ها به تله افتاده و باعث می شود تا کارائی مخلوط نسبت به حالتی که دانه های سیمان از هم جدا باشند کاهش یابد با اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده بتن این کلوخه ها از هم باز شد و ذرات سیمان پخش می شوند باعث روانی بتن می شوند به این ترتیب دانه های سیمان به صورت مجزا و غیر چسبیده در مخلوط حضور خواهند داشت که این امر باعث آسان تر شدن حرکت نسبی آنها و روانی مخلوط می شود . این مکانیزم تغییری در حجم مخلوط ایجاد نکرده و تنها باعث آزادشدن آب های به تله افتاده در کلوخه ها می شود . در این شرایط تماس بین ذرات سیمان کاهش یافته و استفاده بهینه تری از سیمان موجود صورت می گیرد .

برای تولید پلی نفتالین ، مشتقات نفت یا نفتالین ذغال سنگ با استفاده از اسیدسولفوریک غلیظ در دمای زیاد سولفاته می شوند . سپس با فرمالدهید پلیمریزه می شوند و در مرحله بعدی به نمک های سدیم یا کلسیم تبدیل می شوند .

مصرف بیش از مقدار توصیه شده روان کننده بتن زمان گیرش بتن را تغییر داده و باعث افزایش مقدار حباب های هوا در بتن خواهد شد .

تاثیر روان کننده بتن به عواملی نظیر نوع مواد شیمیایی به کار رفته در ترکیب روان کننده ، مقدار مواد سیمانی ، ‌مقدار آب ، ‌شکل ودانه بندی سنگ دانه ،‌ درصد ترکیب ، مدت زمان اختلاط ، اسلامپ و دمای بتن بستگی دارد.

کاهش مقدار تاب ناشی از به کار بردن روان کننده ها سبب افزایش مقاومت 28 روزه ملات و بتن می شود . با ثابت نگه داشتن کارپذیری مقاومت بین2تا 20 درصد و گاه تا 40 درصد افزایش می یابد . ممکن است مقاومت 24 ساعته در اثر خاصیت به تاخیر انداختن گیرش بعضی از روان کننده ها کاهش یابد . اما در موارد دیگر افزایش در سرعت گیرش و کسب مقاومت مشاهده شده است . کسب مقاومت با روان کننده بتن بر پایه لیگنو سولفونات کلسیم برای ملات ساخته شده از سیمان پرتلند بسیار چشمگیر ولی برای سیمان های پوزولانی و سرباره ای کم است .

به لحاظ قدرت روان کنندگی بیشتر ، روان کننده بتن کربوکسیلاتی برای بتن های با طرح اختلاط آب کمتراز 40٪‌مناسب می باشند و برای نسبت های بالاتراز این ، باید دقت شود که آب انداختگی و جدایش در بتن اتفاق نیفتد .

ویژگیهای رزینهای پلی کربوکسیلاتی نسبت به روان کننده های دیگر امکان بیشتر متنوع این ترکیبات است .ما در مورد روان کننده های لیگنو ، نفتالین و ملامین آزادی محدودی برای تولید داریم ولی در مورد ترکیبات پلی کربوکسیلات اینگونه نیست . در این رزین ها انواع مونومرها وجود دارند که به طراحان شیمیایی امکان طراحی انواع رزینها را می دهد . تنوع فرآیند تولید نیز به آن اضافه شده و ما میتوانیم تنوعی از پلیمرها را با ساختار مولکولی و وزن مولکولی متفاوت را داشته باشیم .

به لحاظ قدرت روان کنندگی بیشتر ، روان کننده بتن کربوکسیلاتی برای بتن های با طرح اختلاط آب کمتر از 40٪ مناسب می باشند و برای نسبت های بالاتر از این ، باید دقت شود که آب انداختگی و جدایش در بتن اتفاق نیفتد .

معمولا زمانی که برای تهیه یک بتن مناسب از افزودنی فوق روان کننده بتن فوق کاهنده آب استفاده می شود جداشدگی اتفاق نمی افتد . با این وجود در نظر گرفتن پیش بینی های لازم و عدم احتیاط می تواند سبب جداشدگی شود . نامتناسب بودن اجزاء بتن و اختلاط ناقص می تواند سبب آب انداختگی و جداشدگی شود .

جذب مؤیینه بتن در صورت استفاده از مواد افزودنی در حالت فوق روان کننده بتن کاهنده شدید آب به شدت کاهش می یابد .

آب انداختگی بتن در صورت استفاده از مواد فوق روان کننده بتن کاهنده آب ، به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان در مخلوط ، مقاومت بتن به طور قابل توجهی افزایش می یابد . در حالیکه از این مواد به عنوان فوق روان کننده بتن استفاده شود در خواص مقاومتی بتن تغییری عمده و قابل توجه حاصل نمی شود ، اما افزایش جزئی مقاومت گزارش شده است که به دلیل پخش و توزیع بهتر سیمان در بتن ، منطقی و قابل توجه است .

ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک در صورت استفاده از مواد فوق روان کننده بتن کاهنده شدید آب و در شرایطی که تبخیر از سطح بتن زیاد باشد ممکن است بیشتر شود ، زیرا در اثر استفاده از این مواد ،‌آب انداختگی در سطح بتن کاهش می یابد و سرعت تبخیر از سطح از مقدار آب انداختگی بیشتر خواهد شد .

به طور کلی افزودنی های فوق روان کننده بتن به مقدار ناچیزی ممکن است زمان گیرش بتن را به تاخیر اندازند . در حالیکه این افزودنی ب هعنوان فوق کاهنده آب و با مقدار مصرف معمول مورد استفاده قرار گیرند اثر قابل ملاحظه ای به گیرش ندارند .

پمپاژ پذیری بتن حاوی فوق روان کننده بتن و روان کننده بتن کربوکسیلاتی فوق کاهنده آب مشروط ب هاینکه نسبت های اجزاء مخلوط بتن به طور مناسب و صحیح طرح شده باشد ، کاهش می یابد .

در یک کارائی اولیه مشابه ، افت اسلامپ در یک مخلوط بتنی دارای فوق روان کننده بتن نفتالین و روان کننده کربوکسیلاتی ممکن است بیش از مخلوط شاهد باشد در نسبت آب به سیمان مشابه نیز ، افت اسلامپ در یک مخلوط دارای فوق روان کننده بتن و روان کننده کربوکسیلاتی ممکن است بیشتر و یا کمتر از مخلوط شاهد باشد . این بستگی به عملکرد فوق روان کننده مصرفی دارد .

مقدار هوا در مخلوط دارای فوق روان کننده پایه نفتالین و روان کننده کربوکسیلاتی ممکن است به مقدار کمی افزایش یابد ، بخصوص در مواردی که از فوق روان کننده به مقدار زیاد استفاده شود .

با استفاده از مواد فوق روان کننده بتن و روان کننده بتن کربوکسیلاتی به عنوان کاهنده شدید آب ، چسبندگی مخلوط بتن به مقدار زیادی بهبود می یابد که این در نتیجه کاهش مقدار آب در مخلوط بتن است .

مقدار مورد نیاز روان کننده بتن برای تولید بتن با روانی متفاوت به ویژگی های سیمان ، اسلامپ اولیه ، نسبت آب به سیمان ( w/cm ) ، دما ، زمان افزودن و تناسب ترکیباتی بتن بستگی دارد .