ساخت ابر روان کننده بتن : چطور نسل طلایی روان کننده بتن متولد شد!؟

ساخت ابر روان کننده بتن  که اولین بار در سال 1930 مورد استفاده قرار گرفت، باعث ایجاد  تغییرات فوق العاده در بهبود کارایی بتن شد. بتن بعد از آب پرمصرف ترین ماده در تمام دنیاست. در طی سال ها مواد اولیه ای که برای ساخت بتن مورد استفاده قرار می گیرد، توسعه و بهبود پیدا کرده است.  یکی از افزودنی های بتن که باعث بهبود خواص بتن و افزایش اسلامپ آن بدون تغییر در مقدار مصرف آب  می شود، ابر روان کننده بتن است. ماده شیمیایی اصلی که در ساخت فوق روان کننده بتن مورد استفاده قرار می گیرد، پلی کربوکسیلات اتر (PCE) است. در ادامه این مطلب از شرکت بتن کاور می خواهیم با روش ساخت ابر روان کننده بتن، ترکیبات شیمیایی ابر روان کننده و مکانیزم اثر آن را بررسی کنیم. همراه ما باشید.

ابر روان کننده بتن چیست؟

گفتیم که ابر روان کننده بتن یک نوع افزودنی بتن است. ابر روان کننده دیرگیر و ابر روان کننده زودگیر دو نوع اصلی این محصول هستند که استفاده از آن ها با توجه به شرایط جوی و آب و هوایی و هدف شما در پروژه ساخت و ساز متفاوت است. مواد پی کربوکسیلاتی که ساخت ابر روان روان کننده بر اساس انجام می شود، نقطه اشتعال ندارد. روان کننده های نسل اولیه که برای بهبود خواص بتن مورد استفاده قرار می گرفت، براساس نفتالن فرمالدئید سولفونه شده تولید می شدند. اما استفاده از پلی کربوکسیلات اتر باعث افزایش روانی بتن می شود و همین باعث می شود که ابر روان کننده بتن نسبت به روان کننده بتن روی بالا بردن اسلامپ بتن تاثیر بهتری داشته باشد. هم چنین  دوز استفاده از این محصول نسبت به روان کننده بتن کمتر است.

روش ساخت ابر روان کننده بتن

برای بررسی روش ساخت ابر روان کننده بتن باید ابتدا به بررسی ساختار مولوکول پلی کربوکسیلات اتر بپردازیم. درک ساختار مولکولی این ماده به ما کمک می کند بفهمیم چرا فوق روان کننده ای که با این ماده اولیه ساخته شده است، در روانی بتن تاثیر بهتری دارد. ساختار مولکولی پلی کربوکسیلات از نوع Polymer Comb Type یا بزرگ است. در این ساختار یک شاخه اصلی و به عنوان زیرساخت اصلی و شاخه های دیگر که فرعی می باشند (و به شاخه اصلی متصل شده اند) وجود دارد.

این ساختار شیمیایی به ابر روان کننده بتن کمک می کند تا بدون اثر کاهشی در مقاومت بتن ( در سنین مختلف) از افت اسلامپ جلوگیری کند. فوق روان کننده بتن برای ساخت بتن های خود تراکم و پرمقاومت مورد استفاده قرار می گیرد.

یون کربوکسیلات -RCOO دارای بار منفی است. این ویژگی خاص که دافعه اکترواستاتیکی نام دارد باعث می شود ذره های سیمان به هم نچسبند. بنابراین شما بدون کلوخه شدن ، بتنی روان، صاف و یکدست خواهید داشت.

ابر روان کننده بتن یکی از افزودنی‌های مهم در صنعت ساخت و ساز است که به بهبود خواص رئولوژیکی بتن کمک می‌کند. این افزودنی‌ها با کاهش میزان آب مورد نیاز برای دستیابی به کارایی مطلوب بتن، باعث افزایش مقاومت نهایی و دوام بتن می‌شوند. برای ساخت ابر روان کننده، ابتدا مواد شیمیایی خاصی مانند پلی‌کربوکسیلات‌ها به آب و سیمان اضافه می‌شوند. این مواد با ایجاد لایه‌های نازکی بر روی ذرات سیمان، از چسبندگی ذرات به یکدیگر جلوگیری کرده و روانی مخلوط بتن را افزایش می‌دهند. استفاده از ابر روان کننده‌ها علاوه بر کاهش مصرف آب، به کاهش انقباض و ترک‌های بتن نیز کمک می‌کند و در نتیجه باعث افزایش کیفیت و عمر مفید سازه‌های بتنی می‌شود.

مکانیزم شیمیایی ترکیبات ابر روان کننده بتن چگونه است؟

برای آشنایی با روش ساخت ابر روان کننده بتن باید به ترکیبات شیمیایی آن نیز توجه کنیم. ترکیبات ابر روان کننده بتن با مکانیزم‌های جذب سطحی و دفع الکترواستاتیکی کار می‌کنند تا روانی و عملکرد بتن را بهبود بخشند. مولکول‌های این ترکیبات به سطح ذرات سیمان جذب شده و با ایجاد لایه‌ای نازک، نیروی چسبندگی بین ذرات را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، برخی از این ترکیبات دارای بار الکتریکی هستند که با القای بار مشابه به ذرات سیمان، موجب دفع الکترواستاتیکی آنها از یکدیگر می‌شوند. این فرآیندها باعث می‌شوند که ذرات سیمان به راحتی در مخلوط بتن حرکت کرده و در نتیجه، روانی بتن افزایش یابد، بدون اینکه نیاز به افزودن آب بیشتر باشد.

ترکیبات شیمیایی ابر روان کننده بتن شامل چندین گروه مختلف از مواد می‌باشند که هر کدام با مکانیزم‌های خاصی عمل می‌کنند. پلی‌کربوکسیلات اترها (Polycarboxylate ethers, PCE) با فرمول عمومی C_xH_yO_z، یکی از پیشرفته‌ترین انواع هستند که با جذب سطحی و دفع الکترواستاتیکی، روانی بتن را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند. نفتالین سولفونات‌های فرمالدهید شده (Naphthalene Sulfonate Formaldehyde Condensate, NSF) با فرمول C_10H_7SO_3Na نیز به عنوان ابر کننده‌های متداول استفاده می‌شوند و با ایجاد بار منفی روی ذرات سیمان، آنها را از یکدیگر دور می‌کنند.  برای ساخت ابر روان کننده بتن به ترکیبات دیگری هم نیاز داریم. ملامین فرمالدهید سولفونات‌ها (Melamine Formaldehyde Sulfonate, MFS) با فرمول (C_3H_6N_6SO_3Na) نیز دارای عملکرد مشابهی هستند و با کاهش نیاز به آب، استحکام بتن را بهبود می‌بخشند. این ترکیبات با افزایش روانی بتن بدون افزودن آب، امکان ساخت بتن با کارایی و مقاومت بیشتر را فراهم می‌کنند.

خرید ابر روان کننده بتن

هنگام خرید ابر روان کننده بتن، توجه به چند نکته کلیدی ضروری است تا بهترین عملکرد و نتیجه را در پروژه‌های بتنی خود بدست آورید. ابتدا باید نوع و ترکیب شیمیایی روان کننده را بررسی کنید تا مطمئن شوید با نیازهای خاص پروژه شما سازگار است. محصولاتی که بر پایه پلی‌کربوکسیلات‌ها هستند، معمولاً کارایی و دوام بیشتری دارند. همچنین به میزان کاهش آب مصرفی که روان کننده ارائه می‌دهد توجه کنید؛ محصولی که توانایی کاهش آب بیشتری دارد، معمولاً منجر به بتن با مقاومت بالاتر و ترک‌های کمتر می‌شود. بررسی گواهینامه‌ها و استانداردهای کیفی محصول نیز اهمیت دارد، زیرا نشان‌دهنده تضمین کیفیت و سازگاری با استانداردهای صنعت است. در نهایت، تأمین‌کننده معتبر و دارای تجربه می‌تواند ضمانتی برای دریافت محصول با کیفیت و پشتیبانی فنی مناسب باشد.

نتیجه گیری

در پایان باید بدانیم که که ابر روان کننده‌ها و روان کننده‌های بتن هر دو برای بهبود ویژگی‌های بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دو در دوز مصرف، میزان کارایی و قیمت تفاوت‌هایی دارند. ابر روان کننده‌ها(محصولاتی که در ساخت آن ها از پلی‌کربوکسیلات اتر) استفاده شده است، در دوزهای پایین‌تر (معمولاً 0.1 تا 0.3 درصد وزن سیمان) استفاده می‌شوند. این محصولات روانی بسیار بالاتری به بتن می دهند که برای ساخت بتن‌های با عملکرد بالا و خود تراکم (SCC) مناسب است. در مقابل، روان کننده‌های معمولی، مانند نفتالین سولفونات‌ها، در دوزهای بالاتر (معمولاً 0.5 تا 1.5 درصد وزن سیمان) استفاده می‌شوند و افزایش روانی متوسطی دارند که برای بتن‌های معمولی مناسب است. از نظر قیمت، ابر روان کننده‌ها معمولاً گران‌تر از روان کننده‌های معمولی هستند، اما به دلیل کارایی بالاتر، در پروژه‌های خاص و حساس توجیه اقتصادی دارند. ساخت ابر روان کننده بتن با توجه به درخواست روز افزون این محصول توجیه اقتصادی دارد.