روان کننده بتن یکی از اصطلاحاتی است که در طی اجرای یک پروژه بزرگ به احتمال زیاد بارها شنیده شود و مهندسین سازه به استفاده از آن تمایل نشان دهند. اما واقعاً نقش این روان کننده‌ها چیست؟ به چه دلیل استفاده می‌شوند؟ آیا می‌توانند کیفیت یک بتن را بهبود بخشند؟ مکانیزم عملکرد آنها چیست؟ پاسخ به این سؤالات در مورد روان کننده بتن می‌تواند بسیاری از مسائل موجود در مورد آنها را روشن کند و حتی برای پیمانکاران نیز روشن شود که چرا برخی مهندسین به استفاده از آن اصرار دارند و یا کارخانه‌های بتن آماده از آن به عنوان یک افزودنی استفاده می‌کنند.
روان کننده بتن در انواع مختلفی به بازار عرضه می‌شود و می‌توان ادعا کرد که مکانیزم عملکرد آنها تقریباً یکسان است و به یک شکل خاص بر روی کیفیت بتن تأثیر می‌گذارند و آن را بهبود می‌بخشند. با توجه به اینکه ساختار شیمیایی این روان کننده‌ها متفاوت است، مواد تشکیل‌دهنده متفاوتی درون بتن آزاد می‌کنند و یون‌های مختلفی وظیفه انجام کار نهایی روان کننده بتن را برعهده دارند. برای روشن شدن موضوع روان کننده‌ها، در ادامه این مطلب به معرفی آنها خواهیم پرداخت و مکانیزم عملکرد آنها را شرح خواهیم داد. در انتها با معرفی انواع مختلف آنها، مزایای استفاده از روان کننده بتن آماده را عنوان می‌کنیم. پس با ما همراه باشید!
روان کننده بتن چیست؟
روان کننده بتن نوعی ماده افزودنی شیمیایی است که به کاهش استفاده از آب در ساخت بتن کمک می‌کند و با افزایش نسبت سیمان به آب در بتن، کیفیت نهایی بتن را افزایش می‌دهد. روان کننده‌ها در برخی منابع با عناوینی مانند کندگیر کننده یا کاهنده آب بتن نیز معرفی می‌شوند و از همین عناوین نیز می‌توان به تأثیر آنها بر روی کیفیت بتن پی برد. کارخانه‌ها و پیمانکارانی که از روان کننده در بتن خود استفاده می‌کنند، عجله چندانی برای گرفتن سیمان ندارد و استحکام بالای آن قسمت از سازه بتنی را ترجیح می‌دهند. اگر از یک روان کننده در یک قسمت ساختمان استفاده شود، بتن آن قسمت یکپارچه بوده و کیفیت بالاتری دارد.
روان کننده بتن نقش‌های مفیدی در یک بتن دارد که اولین مورد آن حفظ یکپارچگی بتن و توزیع مناسب سیمان است. مکانیزم عملکرد روان کننده‌ها به شکلی است که امکان تجمع سیمان در یک قسمت خاص از بتن وجود ندارد و بتن به شکل مساوی و متعادل بین قسمت‌های مختلف بتن قرار می‌گیرد. اما نقش مهم دیگر روان کننده‌ها، افزایش نسبت سیمان به آب است که به دلیل کاهش نقش آب در روان کردن سیمان به وجود می‌آید. برخی از پیمانکاران برای بالا بردن سرعت کار خود از آب برای افزایش روانی بتن استفاده می‌کنند. درحالی‌که این روش به افت کیفیت بتن منجر می‌شود. استفاده از روان کننده باعث می‌شود که از کلوخه شدن سیمان جلوگیری شود و از طرفی فضای خالی در بتن ایجاد نشود.
مکانیزم عملکرد روان کننده بتن چیست؟
روان کننده بتن از مواد شیمیایی ساخته می‌شود و هنگامی که به سیمان و بتن اضافه می‌شود، درون آب حل می‌شود و به ین‌های اولیه خود تفکیک می‌شود. انواع مختلفی از این روان کننده‌ها در بازار وجود دارد که همه آنها مکانیزم عملکرد یکسانی دارند و تنها یون‌هایی که در آب تولید می‌کنند متفاوت است. اجازه دهید، دوباره روند استفاده از روان کننده را شرح دهیم. زمانی که بتن آماده می‌شود، روان کننده بتن به آب و سیمان اضافه می‌شود. بعد از اضافه شدن ماسه سنگ، روند اختلاط بتن صورت می‌گیرد. با توجه به حضور ماده روان کننده در بتن، آب کمتری نسبت به حالت استاندارد اضافه می‌شود و بتن حالت خمیری و روانی خود را حفظ می‌کند.
نکته جالب‌تر این که در حضور ماده روان کننده، سرعت گیرش بتن بسیار کمتر می‌شود و این امکان تغییر بتن و جابجا کردن آن به جای دیگر را فراهم می‌آورد. کسانی که با سیمان و نحوه سفت شدن آن آشنایی دارند، می‌دانند که زمانی که سیمان با مخلوط شود به‌مرورزمان بین ذرات آن جاذبه ایجاد می‌شود که در نهایت به سفت شدن بتن کمک می‌کند. اما یکی از معایب این شیوه این است که اگر عمل اختلاط به خوبی انجام نگیرد، احتمال تجمع سیمان در یک نقطه وجود دارد و باعث ایجاد کلوخه در بتن و عدم یکنواختی ساختار بتن می‌شود. طبیعتاً این امر کیفیت بتن را به شکل محسوسی کاهش می‌دهد.
اما روان کننده بتن با تولید یون درون آب، جاذبه بین ذرات سیمان را به حد بسیار پایینی کاهش می‌دهد و نوعی دافعه الکتروستاتیک ایجاد می‌کند. این یون‌ها بر روی ذرات سیمان تأثیر می‌گذارند و باعث می‌شود که به طور مساوی بین قسمت‌های مختلف بتن توزیع شوند. به‌عنوان‌مثال، در مورد روان کننده بر پایه لیگنوسولفونات، پس از اختلاط بتن و حل شدن درون آب، یون‌های منفی تولید می‌شوند که این یون‌ها به سمت یون‌های کلسیم مثبت بر روی سیمان حرکت می‌کنند و به آنها جذب می‌شوند. بنابراین جاذبه الکتروستاتیکی بین ذرات سیمان از بین می‌رود و عملاً گیرش بتن به تأخیر می‌افتد.
مقدار استاندارد استفاده از روان کننده بتن چیست؟
همان‌طور که برای بخش‌های مختلف بتن استانداردهای بین‌المللی وجود دارد، در مورد افزودن روان کننده بتن نیز استانداردهای خاصی وجود دارد که تحت شرایط خاص استفاده می‌شوند. به‌طورمعمول، در شرایط عادی باید بین 5/1 تا 2 درصد سیمان استفاده شده باشد. البته برخی از مهندسین و پیمانکاران با توجه به شرایطی که بر بتن و ساخت و ساز حاکم است، این نسبت را تغییر می‌دهند و ممکن است زمان گیرش بتن را از این طریق تغییر دهند. به‌عنوان‌مثال، پارامتر دمای آب و هوا و شرایط فصلی تأثیر بالایی بر میزان استفاده از روان کننده بتن دارد و در قانون نیز برای آنها استثنائاتی در نظر گرفته شده است.
مزایای استفاده از روان کننده بتن
- کاهش استفاده از آب در بتن
استفاده از ماده روان کننده بتن باعث می‌شود که حالت خمیری و چسبناکی بتن به خوبی حفظ شود و نیاز به آب کمتری داشته باشد. یکی از فاکتورهای مهم در حفظ کیفیت بتن، پایین بودن نسبت آب به مقدار سیمان است که به حفظ یکپارچگی بتن کمک می‌کند. ماده روان کننده به دلیل خاصیت شیمیایی که دارد جاذبه ذرات سیمان را به تأخیر می‌اندازد و باعث می‌شود ذرات سیمان به شکل یکسان در قسمت‌های مختلف توزیع شوند. بنابراین میزان آب کمتری در جریان تولید بتن مصرف می‌شود.
- افزایش کارایی و استحکام بتن
به تأخیر انداختن گیرش سیمان توسط ماده روان کننده بتن باعث می‌شود که پیمانکار یا مهندس زمان بیشتری برای استفاده از بتن در اختیار داشته باشد و بتن را به محل مورد نظر برساند. از طرفی استفاده از روان کننده به معنی کاهش کلوخه شدن در سیمان است و این مورد از ایجاد فضای خالی در بطن سیمان جلوگیری می‌کند. گیرش دیرتر سیمان به معنی قرار گرفتن اجزای بتن در محل مناسب و ایجاد اتصال مناسب بین قسمت‌های مختلف آن است.
- افزایش مقاومت فشاری
تست مقاومت فشاری 28 روزه در سنجش مقاومت بتن معیار مناسبی برای سنجش کیفیت بتن است و این در حالی است که روان کننده بتن این مقاومت فشاری را به مراتب بهبود می‌بخشد. به‌طورکلی افزایش در مقاومت فشاری بتن از کاهش نسبت آب به سیمان در بتن سرچشمه می‌گیرد و باعث استحکام بالای بتن می‌شود. اما ماده روان کننده می‌تواند بر روی ریزساختارهای سیمان تأثیرگذار باشد و حتی اگر نسبت آب در بتن را کاهش ندهد، می‌تواند مقاومت فشاری 28 روزه را بالا ببرد.
- کاهش تخلخل سیمان
تخلخل سیمان یکی از پدیده‌هایی است که مهندسین و پیمانکاران از آن فراری‌اند و تمامی امکانات ممکن را به کار می‌گیرند تا از این مشکل فرار کنند. جالب است بدانید که برخی از مهندسین از ویبره بلندمدت برای کاهش تخلخل بتن استفاده می‌کنند که این موضوع خود به معضل دیگری تبدیل می‌شود. استفاده از روان کننده بتن باعث می‌شود که سرعت گیرش بتن به طرز چشمگیری افت داشته باشد و این به حباب‌های هوا اجازه می‌دهد که از بتن خارج شوند. از طرفی بالا بودن روانی بتن به معنی کاهش هوای محلول در بتن است.
- افزایش مقاومت در برابر یخ زدگی
افزایش غلظت یون در یک محلول باعث می‌شود که دمای انجماد آن به طرز چشمگیری کاهش یابد و بتن در دمای پایین‌تری یخ بزند. از طرفی وجود حباب هوا در داخل بتن به افزایش انجماد بتن منجر می‌شود. جالب است بدانید که مکانیزم عملکرد روان کننده بتن بر مبنای آزادسازی یون درون بتن استوار است و این به خودی خود روند یخ زدگی بتن را کم می‌کند. از طرف دیگر کاهش حباب در جریان استفاده از روان کننده به معنی نیروی بالقوه کمتر برای یخ زدگی بتن است.
- جلوگیری از کلوخه شدن سیمان
آزاد شدن یون در جریان استفاده از روان کننده بتن باعث می‌شود که این یون‌ها به سطح ذرات سیمان بچسبند و جاذبه الکتروستاتیکی آنها را کاهش دهند. بنابراین یون‌های موجود در روان کننده از تجمع بیش از حد سیمان و کلوخه شدن آن جلوگیری می‌کند.
استفاده از روان کننده بتن می‌تواند با مزایای متعددی همراه باشد و به همین دلیل اکثر کارخانه‌های بتن آماده به استفاده از آن اصرار دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این روان کننده‌ها و همچنین سفارش بتن آماده، با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید.