برخی کاربردهای رایج مواد افزودنی فوق روان کننده در بتن

کاربرد افزودنی فوق روان کننده چیست؟ در این مقاله به کاربردهای رایج افزودنی فوق روان کننده بتن خواهیم پرداخت.

لزوم استفاده از افزودنی فوق روان کننده بتن

فوق روان کننده‌ها یکی از انواع افزودنی‌های شیمیایی بتن می‌باشد که می‌توانند به گونه ای موثر برای تامین انواع الزامات در پروژه‌ها به کار گرفته شوند. تولیدکنندگان بتن می‌توانند از افزودنی‌های فوق روان کننده افزیر برای افزایش اسلامپ بدون اضافه کردن آب،  استفاده بهینه از سیمان و تامین مقاومت مورد نیاز استفاده کنند. پیمانکاران نیز می‌توانند از بین‌های روان برای تسهیل و تسریع فرآیندهای جای دهی و تراکم استفاده کنند. تسهیل فرایندها این امکان را می‌دهد که نیرو انسانی کمتری به کار گرفته شده، عملیات ساخت با سرعت بیشتری انجام شود و در نتیجه سودآوری پروژه افزایش یابد. در ادامه نمونه ای از کاربرد مواد افزودنی فوق روان کننده بررسی می‌شود.

افزودنی فوق روان کننده بتن در بتن پر مقاومت

بتن پرمقاومت بتنی است که دارای مقاومتی برابر یا بیش از 41 مگاپاسکال باشد. نسبت آب به سیمان در این بتن‌ها 0/25 برای مقاومت بیش از 80 مگاپاسکال در سن 56 روزه تا 0/4 برای برخی بتن‌ها در سن 28 روزه متغیر است. مهمترین عوامل در تولید بتن پر مقاومت عبارت است از: کاربرد سیمان مناسب در تامین مقاومت‌های زیاد، نسبت آب به سیمان کم و سنگدانه‌های یا مقاومت زیاد و تمیز که دارای اندازه و دانه بندی مناسبی باشد. روش جای دهی بتن و میزان تراکم آرماتورها تعیین کننده بزرگترین اندازه سنگدانه و دانه بندی مصالح سنگی می‌باشد. استفاده از نسبت آب به سیمان کم مهمترین گام برای دستیابی به بتن پر مقاومت است که این امر در عمل با استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده افزیر به دست می‌آید.

در صورتی که نسبت آب به سیمان کمتر از 0/35 باشد معمولا افزودنی فوق روان کننده برای کنترل مقدار آب اختلاط در محل تولید بتن به مخلوط اضافه شده و در مرحله بعدی به منظور تسهیل قراردهی مقداری افزودنی نیز در پای کار به بتن اضافه می‌شود. پس از حمل بتن به پای کار و پیش از بتن ریزی می‌توان برای مرتبه دوم مقداری از افزودنی فوق روان کننده را به مخلوط اضافه کرد. این روش دو مرحله ای در اضافه کردن افزودنی تاخیر ایجاد شده در زمان گیرش را کاهش می‌دهد. بخصوص برای بتن ریزی دال و در مواقعی که عملیات پرداخت از طریق ماله کشی انجام می شود بسیار پرکاربرد می‌باشد.

کاربرد افزودنی فوق روان کننده در بتن پیش ساخته و پیش تنیده

روند سریع کسب مقاومت کوتاه، تسهیل جای دهی و گردش سریع قالب‌ها در پروژه از مزایایی است که در بتن‌هایی با نسبت آب به سیمان کم در ساخت قطعات پیش ساخته و پیش تنیده بخوبی شناخته شده هستند. قطعات پیش ساخته معمولا از نظر هندسی به گونه ای هستند که بتن ریزی با اسلامپ زیاد است و علاوه بر این، برای تسریع در کاربرد مجدد قالب‌ها، بتن مورد استفاده در این قطعات باید روند کسب مقاومت سریعی داشته باشد.

اضافه کردن آب به بتن برای افزایش اسلامپ، روند کسب مقاومت را کند کرده در حالی که استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده با افزایش اسلامپ در مقدار آب ثابت به تسریع روند کسب مقاومت نیز کمک می‌کنند. استفاده از افزودنی فوق روان کننده افزیر برای تولید بتن خود متراکم در نسبت آب به سیمان برابر یا کمتر از بتن معمولی، سرعت تولید را افزایش داده، نیاز به ترمیم اشکالات موجود در سطح بتن را برطرف می‌کند.

بتن‌های تزئینی

بتن‌های تزئینی همواره در معرض دید بوده و به همین دلیل نیازمند تمهیدات خاصی در مورد انتخاب مصالح ، قالب بندی، جای دهی و پرداخت برای دست یابی به ظاهر مورد نظر می‌باشند. بتن‌های تزئینی باید ظاهر مناسب و یکنواختی داشته و اشکالات موجود در آن‌ها حداقل باشد. بتن باید تا حد ممکن طرح قالب را به خود بگیرد و به همین دلیل باید از کارایی زیادی برخوردار باشند. طرح اختلاط بهینه و روش تراکم مناسب باید با ساخت طرح اختلاط‌های مقدماتی و امتحان طرح‌های اختلاط در قالب‌های آزمایشی تعیین شود. در صورت استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده در ساخت بتن تزئینی، برای دستیابی به رنگ یکنواخت در کل قطعات، استفاده از افزودنی باید در طول مدت ساخت قطعات استفاده شود. فشار وارد بر قالب در بتن‌های روان می‌تواند به طور قابل توجهی بیش از فشار وارد بر قالب در بتن‌های معمولی باشد. به همین دلیل در صورت استفاده از چنین بتن‌هایی باید از قالب‌هایی با مقاومت بیشتر استفاده شده و قالب‌ها به گونه ای درزگیری شود. در صورت عدم رعایت مواردی از این دست احتمال در رفتن قالب، تشکیل خطوط  در راستای درز قالب‌ها و شن زدگی بتن وجود دارد.

سازه‌های پارکینگ و پل و افزودنی فوق روان کننده

سازه‌های پارکینگ‌ها و پل‌ها به دلیل اینکه در معرض عوامل مخرب زیادی قرار دارند معمولا باید دارای نسبت آب به سیمان و نفوذ پذیری کم باشند. این بتن‌ها معمولا دارای مواد حباب ساز بوده و باید جای دهی، تراکم پرداخت و عمل آوری آن‌ها به طور مناسبی انجام شود. استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده امکان ساخت مخلوط‌هایی با نسبت آب به سیمان 0/4 و کمتر را که دارای قابلیت پمپ پذیری و جای دهی مناسبی هستند را فراهم می‌کند. کاهش مقدار تخلخل بتن با تراکم مناسب در عین حفظ مقدار کافی از حباب‌های هوا در این بتن ها اهمیت ویژه ای دارد.

پرداخت بیش از حد سطح بتن موجب کاهش مقدار هوا در لایه سطحی می‌شود. معمولا در طول عملیات پرداخت برای جلوگیری از تشکیل ترک‌های ناشی از جمع شدگی ترکیباتی که تبخیر سطحی را به تاخیر می‌اندازند بر سطح بتن اسپری می‌شوند. در صورت بروز ترک در سطح بتن نمک‌های یخ زدا راحت تر به داخل بتن نفوذ کرده و موجب خوردگی آرماتورها در بتن مسلح می‌شوند. بتن‌های حاوی افزودنی‌های فوق روان کننده حتی در نسبت آب به سیمان مشابه با بتن بدون افزودنی، دارای نفوذپذیری کمتری بوده و به تبع آن مقاومت بهتر در برابر نفوذ یون کلر می‌باشند. این مسئله به دلیل بهبود وضعیت ریزساختار بتن‌های حاوی افزودنی فوق روان کننده در اثر افزایش بهره وری مصرف سیمان است.

سازه‌های با الگوی تکرارشونده

این پروژه‌ها شامل سازه‌هایی با سقف‌های پی در پی و تکرار شونده بوده و سرعت ساخت آن‌ها دارای اهمیت زیادی می‌باشد. چنین سازه‌هایی نیازمند مقاومت 8 ساعته بیش از 10 مگاپاسکال و مقاومت 1 تا 3 روزه حدود 20 مگاپاسکال می‌باشند تا امکان جابجایی قالب‌ها و جک‌های نگهدارنده وجود داشته باشد. معمولا در ساخت چنین سازه‌هایی از بتن‌های روان دارای افزودنی‌های فوق روان کننده استفاده می‌شود زیرا مقاومت کوتاه مدت آن‌ها مناسب بوده، به راحتی پمپاژ شده و جای دهی آن‌ها سریع تر انجام می‌شود. امکان ساخت بتن روان با نسبت آب به سیمان کم برای دستیابی به مقاومت کوتاه مدت زیاد در سنین اولیه ضروری بوده و این امر تنها از طریق استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده امکان پذیر می‌باشد. در فصول سرد برای جبران کندگیری بتن می‌توان از افزودنی تندگیر کننده غیرکلردار یا سیمان تیپ3 در کنار افزودنی فوق روان کننده استفاده کرد.

بتن حجیم

قطعات بتنی که ضخامت آن‌ها بیش از 0/6 متر است مشکلاتی را در زمینه جای دهی، تراکم، زمان گیرش، گرمای تولید شده، جمع شدگی و ترک خوردگی ایجاد می‌کنند. در چنین مواردی باید عیار مواد سیمانی و مقدار آب اختلاط برای کاهش گرمای ایجاد شده و تغییرات ابعادی به حداقل رسانده شود. در عین حال کارپذیری کافی برای جای دهی و تراکم بتن در مقاطع بزرگ که گاهی دارای تراکم زیاد آرماتور نیز هستند نیاز است. استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده برای ساخت چنین بتن‌هایی حائز اهمیت می‌باشد.