فروش ویژه
چکیده
روان کننده بتن ماده‌ای از دسته افزودنی ها است که به بتن اضافه می‌شود تا کارایی آن را بهبود بخشد ، روان‌کننده‌ها از طریق کاهش کشش سطحی آب و افزایش قابلیت پخش ذرات سیمان، باعث افزایش قابلیت پمپاژ، روانی و کارایی بتن می‌شوند. همچنین با کاهش مقدار آب مصرفی، از جداشدگی سنگدانه‌ها جلوگیری کرده و موجب افزایش استحکام و مقاومت بتن می‌شوند.
فهرست :
- روان کننده بتن چیست
- مکانیزم اثر
- انواع بر اساس پایه تشکیل دهنده
- روان کننده پلی کربوکسیلاتی
- کاربردها
- انواع بر اساس تاثیر گیرش
- تاثیر کاهش نسبت آب به سیمان
- مزایا
- معایب
- میزان مصرف
- روش مصرف
- استانداردهای بین المللی
- استانداردهای ایران
- نگهداری
- ایمنی
روان کننده بتن چیست ؟
روان کننده بتن ماده‌ای از دسته افزودنی ها است که به بتن اضافه می‌شود تا کارایی آن را بهبود بخشد ، روان‌کننده‌ها از طریق کاهش کشش سطحی آب و افزایش قابلیت پخش ذرات سیمان، باعث افزایش قابلیت پمپاژ، روانی و کارایی بتن می‌شوند. همچنین با کاهش مقدار آب مصرفی، از جداشدگی سنگدانه‌ها جلوگیری کرده و موجب افزایش استحکام و مقاومت بتن می‌شوند. انواع روان‌کننده‌های شیمیایی و معدنی متنوعی وجود دارد که انتخاب نوع مناسب بستگی به شرایط پروژه و الزامات فنی دارد. روان‌کننده‌ها باید طبق استانداردهای مربوط تولید و مورد استفاده قرار گیرند تا کیفیت و عملکرد مطلوب بتن تضمین شود.
مکانیزم اثر روان کننده بتن
روان‌کننده‌های بتن از طریق مکانیزم‌های زیر باعث بهبود خواص و روانی بتن می‌شوند:
- پراکندگی الکترواستاتیکی: بسیاری از روان‌کننده‌ها دارای بار الکتریکی هستند و با پخش شدن روی ذرات سیمان باعث دفع الکترواستاتیکی و پراکندگی آنها می‌شوند.
- کاهش کشش سطحی: روان‌کننده‌ها با کاهش کشش سطحی آب مانع چسبندگی و جذب آب توسط ذرات می‌شوند.
- ایجاد فیلم روغنی: برخی روان‌کننده‌ها مانند نفتالین سولفونات فیلم روغنی ایجاد می‌کنند که موجب کاهش اصطکاک می‌شود.
- حباب‌زایی: روان‌کننده‌هایی مانند پودر آلومینیوم با ایجاد حباب هوا موجب روانی بتن می‌شوند.
- واکنش‌های شیمیایی: برخی روان‌کننده‌ها از طریق واکنش با سیمان موجب تسریع یا کند شدن گیرش می‌شوند.
- اثر قالب‌بری: روان‌کننده‌ها با کاهش اصطکاک با قالب موجب پر کردن بهتر قالب و کاهش حباب هوا می‌شوند.
پایه انواع روان کننده بتن
روان‌کننده‌های بتن بر اساس پایه و ساختار شیمیایی آنها به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
- روان‌کننده‌های بر پایه لیگنو سولفونات ها : این روان‌کننده‌ها از مشتقات لیگنین چوب تولید می‌شوند و پرکاربردترین نوع روان‌کننده‌ها هستند.
- روان‌کننده‌های بر پایه نفتالین سولفونات : این دسته از الکلهای چند عاملی مشتق شده‌اند و اثربخشی خوبی دارند.
- روان‌کننده‌های بر پایه ملامین سولفونات : این مواد از واکنش سولفیت‌ها با فرمالدئید به دست می‌آیند.
- روان‌کننده‌های بر پایه پلی کربوکسیلات : این ترکیبات شامل اترهای پلی‌کربوکسیلیک اسید هستند.
- روان‌کننده‌های بر پایه قندها : مانند گلوکز و ساکارز که به صورت طبیعی عمل روان‌کنندگی دارند.
- انتخاب نوع روان‌کننده بستگی به ملاحظات فنی ، اقتصادی و زیست محیطی دارد.
روان کننده بتن بر پایه پلی کربوکسیلات اتر چیست ؟
روان‌کننده‌های بتن بر پایه پلی‌کربوکسیلات اتر یکی از انواع رایج روان‌کننده‌های شیمیایی هستند ، این روان‌کننده ها از اترهای پلی‌کربوکسیلیک اسید تشکیل شده‌اند و ساختار شیمیایی آنها بر پایه زنجیرهای طولانی کربنی است که گروه‌های کربوکسیلیک اسید دارند ، این ترکیبات بار منفی زیادی داشته و الکترواستاتیک هستند و با پخش شدن روی ذرات سیمان، باعث پراکندگی و روانی بهتر سیمان می‌شوند ، این محصولات خاصیت کاهندگی آب قوی دارند و میزان آب مصرفی را کاهش می‌دهند و مقاومت نهایی بتن را نیز افزایش می‌دهند ، روان کننده های بر پایه پلی کربوکسیلات سازگاری خوبی با انواع سیمان دارند و در مقایسه با لیگنوسولفونات ها گران‌تر هستند.
کاربرد روان کننده بتن
روان‌کننده‌های بتن کاربردهای متعددی دارند:
- افزایش روانی و کارایی بتن : اصلی‌ترین کاربرد روان‌کننده‌ها افزایش روانی و قابلیت پمپاژ بتن است.
- کاهش آب مورد نیاز : روان‌کننده‌ها با کاهش اصطکاک داخلی بتن، مقدار آب مورد نیاز برای روانی مناسب را کاهش می‌دهند.
- افزایش مقاومت : برخی روان‌کننده‌ها علاوه بر روانی، مقاومت نهایی بتن را نیز افزایش می‌دهند.
- جلوگیری از جداشدگی : روان‌کننده‌ها با کاهش آب انداختگی بتن، از جداشدگی سنگدانه‌ها جلوگیری می‌کنند.
- بهبود پمپ پذیری و قابلیت انتقال بتن
- کاهش نفوذپذیری
- بهبود کارایی بتن در دماهای پایین
- تولید بتن خودترازشونده
انواع روان کننده بتن بر اساس تاثیر بر گیرش اولیه بتن
روان‌کننده‌های بتن را می‌توان بر اساس تاثیری که بر زمان گیرش اولیه بتن دارند، به دو دسته زودگیر و دیرگیر تقسیم کرد:
1- روان‌کننده‌های زودگیر:
- این روان‌کننده‌ها زمان گیرش اولیه بتن را کاهش می‌دهند.
- باعث شروع سریعتر واکنش‌های هیدراتاسیون سیمان و گیرش سریعتر بتن می‌شوند.
- بیشتر شامل کلرید کلسیم و نیترات کلسیم هستند.
- برای بتن‌ریزی در هوای سرد و زمستان مناسب هستند.
2- روان‌کننده‌های دیرگیر:
- زمان گیرش اولیه بتن را افزایش می‌دهند.
- شامل قندها ، الکل‌ها و اسیدهای آلی هستند.
- در تابستان و هوای گرم برای جلوگیری از گیرش سریع بتن مفیدند.
- امکان حمل و پمپاژ بتن را در مسافت‌های طولانی‌تر فراهم می‌کنند.
تاثیر کاهش نسبت آب به سیمان با استفاده از روان کننده بتن
استفاده از روان‌کننده‌ها در بتن امکان کاهش نسبت آب به سیمان (W/C) را بدون از دست دادن روانی و قابلیت پمپاژ بتن فراهم می‌کند. کاهش W/C منجر به کاهش حفره‌ها و فضاهای خالی درون بتن شده و در نتیجه خواص مکانیکی و مقاومتی بتن از جمله مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته و دوام بتن افزایش پیدا می‌کند. همچنین نفوذپذیری بتن کاهش یافته و از ورود آب و رطوبت به داخل بتن جلوگیری می‌شود. در مجموع استفاده از روان‌کننده‌ها امکان تولید بتن‌های با کیفیت و عملکرد بالاتر را فراهم می‌کند.
نسبت آب به سیمان : در مخلوط بتن ، نسبت آب به سیمان یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر کیفیت بتن است ، به طور کلی ، نسبت آب به سیمان مطلوب برای بتن معمولی بین 0.4 تا 0.6 می باشد. این نسبت با توجه به نوع مصالح ، شرایط محیطی و نوع سازه متغیر است ، در نسبت های کمتر از 0.4 بتن خشک و سفت می شود و کارایی لازم را ندارد. در نسبت های بالاتر از 0.6 نیز بتن روان می شود و مقاومت آن کاهش می یابد ، بنابراین برای دستیابی به مشخصات مطلوب بتن، نسبت آب به سیمان باید به درستی انتخاب و کنترل شود. مهندسین عمران می توانند با آزمایش و تجربه، نسبت آب به سیمان مناسب را برای هر پروژه مشخص کنند.
مزایای روان کننده های بتن
مهمترین مزایا و فواید استفاده از روان‌کننده‌ها در بتن عبارتند از:
- بهبود قابلیت پمپاژ و روانی بتن
- کاهش مقدار آب مورد نیاز برای روانی مشخص
- کاهش جداشدگی و آب انداختگی
- افزایش قدرت چسبندگی بتن
- بهبود خواص مکانیکی و مقاومتی بتن
- کاهش نفوذپذیری بتن
- جلوگیری از جمع شدگی و ترک خوردگی
- امکان تولید بتن‌های خودترازشونده
- تسهیل عملیات بتن‌ریزی در هوای گرم و سرد
- کاهش هزینه‌های حمل و پمپاژ بتن
- افزایش بازدهی و کارایی بتن ریزی
- دوام و عمر بیشتر سازه های بتنی
معایب روان کننده های بتن
استفاده از روان‌کننده‌های بتن با وجود مزایای فراوان، می‌تواند معایبی نیز داشته باشد:
- افزایش هزینه تمام شده بتن به دلیل قیمت روان‌کننده
- احتمال کاهش مقاومت بتن در صورت مصرف بیش از حد روان‌کننده
- افزایش خطر جداشدگی و نشست بتن در صورت استفاده نادرست
- تاثیر منفی بر روی خواص بتن در درازمدت در برخی موارد
- احتمال ایجاد حفره‌ها و سوراخ‌های هوا در بتن در صورت مصرف زیاد
- نیاز به مراقبت‌های ویژه در نگهداری و انبارش روان‌کننده‌ها
- تاثیر منفی بر روی محیط زیست در برخی انواع شیمیایی
- افزایش خطر آلودگی و گرفتگی مجاری و پمپ‌های بتن
بنابراین استفاده بهینه و کنترل شده از روان‌کننده‌ها حائز اهمیت است.
میزان مصرف روان کننده های بتن
میزان مصرف روان‌کننده‌های بتن بسته به نوع روان‌کننده و شرایط پروژه متغیر است، ولی به طور کلی موارد زیر را می‌توان مدنظر قرار داد:
- میزان مصرف روان‌کننده‌های شیمیایی معمولاً بین 0.5 تا 1.5 درصد وزن سیمان می‌باشد.
- برای روان کننده های معدنی این مقدار ممکن است تا 2 تا 3 درصد وزن سیمان هم برسد.
- در روان‌کننده‌های ترکیبی شیمیایی و معدنی ، مجموع مصرف مواد حداکثر تا 2.5 درصد توصیه می‌شود.
- هر چه میزان روانی مورد نیاز بتن بیشتر باشد ، مقدار بهینه مصرف روان‌کننده نیز افزایش می‌یابد.
- در هوای گرم مصرف روان‌کننده بیشتر از هوای سرد است.
- همواره باید از حداکثر مقدار توصیه شده توسط سازنده روان‌کننده تجاوز نشود.
- آزمایش های اولیه برای تعیین میزان بهینه مصرف الزامی است.
روش مصرف روان کننده های بتن
روش مصرف روان‌کننده‌های بتن بسته به نوع روان‌کننده متفاوت است، ولی روش‌های عمومی زیر توصیه می‌شود:
- روان‌کننده های پودری معمولاً همراه با سیمان یا مواد سیمانی دیگر مخلوط می‌شوند.
- روان‌کننده های مایع با آب اختلاط یافته و سپس به بتن اضافه می‌شوند.
- در روش مستقیم، روان‌کننده به صورت مستقیم به بتن تازه اضافه می‌شود.
- در روش غیرمستقیم، ابتدا روان‌کننده با بخشی از آب و مواد سیمانی مخلوط شده و سپس به بتن اضافه می‌گردد.
- زمان افزودن روان‌کننده‌های مایع معمولاً پس از افزودن 80 درصد آب است.
- روان‌کننده باید به صورت کامل و یکنواخت در بتن پخش شود و اختلاط کافی صورت گیرد.
- حداقل 5 دقیقه اختلاط پس از افزودن روان‌کننده لازم است.
استانداردهای بین المللی
روان‌کننده‌های بتن مشمول استانداردها و ضوابط فنی متعددی هستند که مهمترین آنها عبارتند از:
- ASTM C494 - استاندارد آمریکایی مشخصات فنی و طبقه‌بندی روان‌کننده‌ها
- ASTM C1017 - استاندارد آمریکایی روان‌کننده‌های شیمیایی بتن
- EN 934-2 - استاندارد اروپایی روان‌کننده‌های بتن
- BS EN 934-2 - استاندارد انگلیسی روان‌کننده‌های بتن
- ACI 212.3R - دستورالعمل ACI برای استفاده از روان‌کننده‌های بتن
- IS 9103 - استاندارد هندی روان‌کننده‌های بتن
- AS 1478 - استاندارد استرالیایی مشخصات روان‌کننده‌ها
رعایت این استانداردها در تولید و مصرف روان‌کننده‌ها الزامی است.
استانداردهای ایران
در ایران نیز استانداردها و ضوابطی برای تولید و مصرف روان‌کننده‌های بتن وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
- استاندارد ملی ایران شماره 345 - مشخصات فنی روان‌کننده‌های بتن
- استاندارد ملی ایران شماره 118 - دستورالعمل اجرایی بکارگیری روان‌کننده‌ها در بتن
- آیین‌نامه بتن ایران - مبحث هشتم : روان‌کننده‌ها و افزودنی‌های بتن
- استاندارد ملی ایران شماره 301 - مشخصات بتن آماده
- استاندارد ملی ایران شماره 339 - سیمان پرتلند مرکب
روان‌کننده‌های بتن مصرفی در ایران باید مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 345 تولید و تایید شده باشند. همچنین مقررات ملی ساختمان و ضوابط شهرداری‌ها نیز باید رعایت شود.
نگهداری از روان کننده های بتن
برای نگهداری و انبار کردن صحیح روان‌کننده‌های بتن، نکات زیر توصیه می‌شود:
- روان‌کننده‌ها باید در محلی خشک، خنک و دور از نور مستقیم آفتاب و باران نگهداری شوند.
- ظروف نگهداری باید کاملاً دربسته و محکم باشند تا از تبخیر یا نشتی جلوگیری شود.
- از انبار کردن روان کننده های مایع در دماهای زیر 5 درجه سانتیگراد خودداری شود.
- روان‌کننده‌ها نباید در معرض گرمای شدید، جرقه یا شعله قرار بگیرند.
- روان‌کننده‌هایی که به صورت فله‌ای نگهداری می‌شوند، باید از بارندگی محافظت شوند.
- ظروف نگهداری باید دارای برچسب مشخصات کامل باشند.
- دستور العمل‌های ایمنی توصیه شده توسط سازنده رعایت شود.
- مواد مختلف جداگانه و با فاصله انبار شوند تا واکنش ندهند.
نکات ایمنی استفاده از روان کننده های بتن
برای استفاده ایمن از روان‌کننده‌های بتن، رعایت نکات زیر ضروری است :
- از ماسک، عینک و دستکش مناسب استفاده شود.
- از تماس مستقیم پوست و چشم با روان‌کننده‌ها خودداری گردد.
- در صورت تماس پوستی، فوراً با آب فراوان شستشو داده شود.
- هنگام کار با روان‌کننده‌ها خوردن، آشامیدن و استعمال دخانیات ممنوع است.
- پس از اتمام کار دست‌ها باید کاملاً شسته شود.
- محل نگهداری و کار با روان‌کننده‌ها باید تهویه مناسب داشته باشد.
- در صورت ریخته شدن روی لباس، فوراً لباس عوض شود.
- در صورت بلعیده شدن روان‌کننده، بلافاصله به پزشک مراجعه گردد.
- برچسب‌های ایمنی و دفترچه راهنمای محصول مطالعه شود.
- مواد دور از دسترس کودکان نگهداری شود.
سوالات متداول
روان کننده بتن ماده‌ای از دسته افزودنی ها است که به بتن اضافه می‌شود تا کارایی آن را بهبود بخشد ، روان‌کننده‌ها از طریق کاهش کشش سطحی آب و افزایش قابلیت پخش ذرات سیمان، باعث افزایش قابلیت پمپاژ، روانی و کارایی بتن می‌شوند. همچنین با کاهش مقدار آب مصرفی، از جداشدگی سنگدانه‌ها جلوگیری کرده و موجب افزایش استحکام و مقاومت بتن می‌شوند. انواع روان‌کننده‌های شیمیایی و معدنی متنوعی وجود دارد که انتخاب نوع مناسب بستگی به شرایط پروژه و الزامات فنی دارد. روان‌کننده‌ها باید طبق استانداردهای مربوط تولید و مورد استفاده قرار گیرند تا کیفیت و عملکرد مطلوب بتن تضمین شود.
پراکندگی الکترواستاتیکی: بسیاری از روان‌کننده‌ها دارای بار الکتریکی هستند و با پخش شدن روی ذرات سیمان باعث دفع الکترواستاتیکی و پراکندگی آنها می‌شوند. کاهش کشش سطحی: روان‌کننده‌ها با کاهش کشش سطحی آب مانع چسبندگی و جذب آب توسط ذرات می‌شوند. ایجاد فیلم روغنی: برخی روان‌کننده‌ها مانند نفتالین سولفونات فیلم روغنی ایجاد می‌کنند که موجب کاهش اصطکاک می‌شود. حباب‌زایی: روان‌کننده‌هایی مانند پودر آلومینیوم با ایجاد حباب هوا موجب روانی بتن می‌شوند. واکنش‌های شیمیایی: برخی روان‌کننده‌ها از طریق واکنش با سیمان موجب تسریع یا کند شدن گیرش می‌شوند. اثر قالب‌بری: روان‌کننده‌ها با کاهش اصطکاک با قالب موجب پر کردن بهتر قالب و کاهش حباب هوا می‌شوند.
روان‌کننده‌های بر پایه لیگنوسولفوناتها: این روان‌کننده‌ها از مشتقات لیگنین چوب تولید می‌شوند و پرکاربردترین نوع روان‌کننده‌ها هستند. روان‌کننده‌های بر پایه نفتالین سولفونات: این دسته از الکلهای چند عاملی مشتق شده‌اند و اثربخشی خوبی دارند. روان‌کننده‌های بر پایه ملامین سولفونات: این مواد از واکنش سولفیت‌ها با فرمالدئید به دست می‌آیند. روان‌کننده‌های بر پایه پلی کربوکسیلات: این ترکیبات شامل اترهای پلی‌کربوکسیلیک اسید هستند. روان‌کننده‌های بر پایه قندها: مانند گلوکز و ساکارز که به صورت طبیعی عمل روان‌کنندگی دارند. روان‌کننده‌های طبیعی مانند لیگنوسولفونات ها روان‌کننده‌های معدنی مانند سیلیس میکرو و خاکستر بادی.
روان‌کننده‌های بتن بر پایه پلی‌کربوکسیلات اتر یکی از انواع رایج روان‌کننده‌های شیمیایی هستند ، این روان‌کننده ها از اترهای پلی‌کربوکسیلیک اسید تشکیل شده‌اند و ساختار شیمیایی آنها بر پایه زنجیرهای طولانی کربنی است که گروه‌های کربوکسیلیک اسید دارند ، این ترکیبات بار منفی زیادی داشته و الکترواستاتیک هستند و با پخش شدن روی ذرات سیمان، باعث پراکندگی و روانی بهتر سیمان می‌شوند ، این محصولات خاصیت کاهندگی آب قوی دارند و میزان آب مصرفی را کاهش می‌دهند و مقاومت نهایی بتن را نیز افزایش می‌دهند ، روان کننده های بر پایه پلی کربوکسیلات سازگاری خوبی با انواع سیمان دارند و در مقایسه با لیگنوسولفونات ها گران‌تر هستند.
افزایش روانی و کارایی بتن: اصلی‌ترین کاربرد روان‌کننده‌ها افزایش روانی و قابلیت پمپاژ بتن است. کاهش آب مورد نیاز: روان‌کننده‌ها با کاهش اصطکاک داخلی بتن، مقدار آب مورد نیاز برای روانی مناسب را کاهش می‌دهند. افزایش مقاومت: برخی روان‌کننده‌ها علاوه بر روانی، مقاومت نهایی بتن را نیز افزایش می‌دهند. جلوگیری از جداشدگی: روان‌کننده‌ها با کاهش آب انداختگی بتن، از جداشدگی سنگدانه‌ها جلوگیری می‌کنند. بهبود پمپ‌پذیری و قابلیت انتقال بتن کاهش نفوذپذیری بهبود کارایی بتن در دماهای پایین تولید بتن خودترازشونده
