بتن ماده ای است مرکب که دارای انبوهی از حفرات، ریز ترک ها و لوله های مویین در ریز ساختار خود می باشد. این ناپیوستگی های طبیعی میان اجزای تشکیل دهنده ی بتن، سبب بروز برخی نواقص در عملکرد سازه های بتنی می گردد. از بزرگترین نواقص بتن های معمولی که تخلخل و نفوذپذیری بالایی دارند می توان به نشت آب و سیالات دیگر از میان شکاف و ترکهای موجود در بتن اشاره کرد. نفوذ آب به داخل جسم بتن علاوه بر ایجاد صدمات ظاهری در نمای بتن، موجب بروز خسارات شدید سازه ای همچون خوردگی آرماتورهای مدفون، یخ زدگی در هوای سرد و گسترش درزها و شکاف ها و در نتیجه کاهش مقاومت می گردد.

امروزه استفاده از پلی کربوکسیلات‌ها که به عنوان نسل سوم روان‌کننده‌های بتن شناخته می‌شوند به عنوان عنصر اصلی فوق روان‌کننده است. مهم‌ترین تفاوت این روان‌کننده با روان‌کننده های نسل قبل مقدار کاهندگی آب آنها و روانی بخشی بالای آنها می باشد.

درصد استفاده از فوق روان کننده ها و ابر روان کننده ها که آخرین و جدیدترین نسل روان کننده ها هستند که بر پایه پلی کربکسیلات بوده و برای تولید بتن های ویژه از جمله بتن خود تراکم کاربرد دارند. این نوع روان کننده ها به صرفه هستند و معمولا برای بتن با نسبت آب به سیمان کمتر از 0/4 کاربرد دارند. 

مصرف روان کننده یا فوق روان کننده بتن بستگی به پایه مواد تشکیل دهنده و غلظت آن دارد. معمولا میزان مصرف افزودنی های بتن از جمله فوق روان کننده بتن ، براساس درصدی از سیمان و مواد سیمانی در بتن تعریف می گردد. بسته پایه فوق روان کننده میزان مصرف می تواند بین 0.2 تا 2 درصد وزن سمان مصرفی می باشد.همچنین این میزان مصرف متناسب با میزان غلظت مواد افزودنی محصوص در افزودنی میباشد. بنابراین برای میزان مصرف بهترین روش مراجعه به دیتاشیت محصول می باشد.البته باید توجه داشت که میزان مصرف بهیته می بایست با استفاده از تست های آزمایشگاهی استخراج گردد. چرا که با وجود ارقام درج شده در مشخصات فنی محصولات ،میزان مصرف می تواند متاثر از دمای محیط ، فاصله حمل ، میزان نسبت آب به سیمان ،میزان کاهش آب به سیمان مورد نیاز ، اندازه سنگ دانه ها ، ریزی و ترکیبات شیمیایی سیمان و... باشد.

روان کننده ها ی بتن برای سه منظور در بتن به کار می روند:

1. در بتن با نسبت آب به سیمان برابر با بتن شاهد، باعث افزایش روانی بتن شده و بتن را بدون کاهش مقاومت، کار پذیر می کنند.

2. در بتن با نسبت آب به سیمان کمتر نسبت به بتن شاهد، روانی کافی را به بتن می دهند و باعث افزایش مقاومت بتن می شوند.

3. در بتن با عیار سیمان کمتر، می توانند به وسیله کاهش نسبت آب به سیمان و تامین روانی باعث صرفه جویی در مصرف سیمان شوند.

برای مطالعه بیشتر : افزودنی های لازم برای بتن ریزی در شرایط آب و هوایی گرم

دسته بندي مواد افزودنی بتن در استاندارد ASTM C494 چگونه است؟

در استاندارد ملی 2930 ایران به برخی از مواد افزودنی شیمیایی بتن اجازه داده شده است که بصورت محدود با کاهش مقاومت در مقایسه با مخلوط شاهد (کنترل ) روبرو باشیم . بدیهی است استفاده از روان کننده یا فوق روان کننده که برای کاهش نسبت آب به سیمان یا کاهش مصرف سیمان در بتن به کار برده می شوند با افزایش مقاومت روبرو می شویم به ویژه در طرحهای اختلاط آزمایشگاهی و کارگاهی تاثیر این مواد چشمگیر است.با مصرف دوده سیلیسی یا برخی مواد معدنی پودری به شرط اینکه با کاهش نسبت آب به سیمان مواجه نشویم می توان مقاومت های دراز مدت خوبی به دست آورد . البته در مورد دوده سیلیسی مقاومت های کوتاه مدت 7 روزه و میان مدت 28 روزه نیز با افزایش همراه است.

توجه داشته باشید هدف از مصرف افزودنی های بتن همواره افزایش مقاومت نیست بلکه خواص دیگری مانند افزایش دوام و نفوذناپذیری و یا بهبود اجرای یک سازه مد نظر است و یقینا این مهم بدون مصرف مواد افزودنی بتن میسر نخواهد بود.برای کسب اطلاع بیشتر در خصوص مواد افزودنی شیمیایی بتن و محدوده مجاز زمانی و مقادیر افت مقاومت فشاری مورد تایید می توان به استاندارد هایISIRI 2930, ASTMC494 ASTM C1017, ASTM C260 , مراجعه بفرمایید.

استانداردهاي مختلف از جمله BS و ASTM اقدام به دسته بندي انواع افزودني هاي بتن نموده اند. اين دسته بندي در استاندارد ASTM تحت عنوان ASTM C494 بشرح ذيل در 7 گروه انجام شده است:

Type A - افزودني كاهنده آب (Water reducing admixture)

اين مواد كه اصطلاحا موسوم به روان كننده ميباشند باعث كاهش آب طرح اختلاط بتن مي شوند .

Type B - افزودني تاخير دهنده گيرش (Retarding admixture)

اين مواد كه به نام ديرگير بتن شناخته مي شوند، باعث به تعويق افتادن زمان گيرش اوليه و نهائي بتن مي شوند .

Type C - افزودني تسريع كننده گيرش (Accelerating admixture)

اين مواد كه به نام زودگير بتن مشهور مي باشند، باعث كاهش زمان گيرش اوليه و نهائي بتن و تسريع در روند كسب مقاومت در سنين كم بتن مي شوند .

Type D - افزودني كاهنده آب و تاخير دهنده گيرش (Water reducing & Retarding admixture)

اين مواد كه به روان كننده-ديرگير بتن موسوم هستند، ضمن اينكه مقدار آب مورد نياز براي ساخت بتن را كاهش مي دهند، باعث به تعويق افتادن زمان گيرش اوليه و نهائي بتن نيز مي شوند .

Type E - افزودني كاهنده آب و تسريع كننده گيرش (Water reducing& Accelerating admixture)

اين مواد روان كننده-زودگير بتن مي باشند و ضمن اينكه مقدار آب مورد نياز براي ساخت بتن را كاهش مي دهند، باعث تسريع در زمان گيرش و نيز روند كسب مقاومت بتن در سنين كم مي شوند.

Type F - افزودني كاهنده آب به مقدار زياد (Water reducing admixture-high range)

اين مواد كه به عنوان فوق روان كننده ها مطرح مي شوند، باعث كاهش آب مورد نياز براي ساخت بتن به مقدار 12درصد يا بيشتر مي شوند و نسبت به Type A از قدرت بيشتري برخوردارند.

Type G - افزودني كاهنده آب به مقدار زياد و تاخير دهنده گيرش (Water reducing admixture -high range & Retarding)

اين مواد كه به عنوان فوق روان كننده-ديرگير شناخته مي شوند، ضمن آنكه باعث كاهش آب مورد نياز براي ساخت بتن به مقدار 12 درصد يا بيشتر مي شوند، زمان گيرش را نيز به تاخير مي اندازند و نسبت به Type D از قدرت بيشتري برخوردارند.

هر آنچه باید بدانید : محصولات فوق روان کننده بتن

آیا استفاده از افزودنی های بتن باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می گردد؟

اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده در محل ساخت بتن

یکی از فواید اضافه کردن افزودنی های فوق روان کننده در محل تولید بتن این است که کنترل روانی بتن معمولاً توسط یک فرد مشخص انجام میشود. در واحد مرکزی تولید بتن باید دستورالعمل ها و روش های برای اندازه گیری و کنترل نسبت آب به سیمان و اسلامپ بتن پیش از اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده وجود داشته باشد. این روش ها میتواند شامل اندازه گیری اسلامپ سنج باشد . اسلامپ سنج دستگاهی مکانیکی است که معمولا در واحد های مرکزی تولید بتن استفاده شده شده و برای تخمین مقدار اسلامپ بتن از روی جریان الکتریکی مورد نیاز برای چرخش تیغه های مخلوط کن به کار می رود . در صورتی که از افزودنی های دیگری نیز در کنار افزودنی فوق روان کننده گردد، این افزودنی ها باید به صورت جداگانه در مخلوط کن اضافه شوند به صورتی که در حین توزیع بایکدیگر تماسی پیدا نکنند.

اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده در پای کار

در صورتیکه افزودنی فوق روان کننده در پای کار به مخلوط بتنی اضافه کردن اقدامات ابتدایی باید مطابق با آنچه پیش از این گفته شد انجام گردد از سوی دیگر در صورتیکه برای اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده از مخازن متصل به تراک استفاده می شود اقدامات دیگری نیز باید در دستور کار قرار داده شوند. با توجه به اینکه این اقدامات چندان رایج نمی باشند رانندگان تراک باید از قبل برای انجام این اقدامات آموزش های لازم را دیده باشند معمولاً در کارگاههای تولید بتن آماده افزودنی فوق روان کننده به وسیله پیمانه های توزین شده و توسط راننده در مخزن تراک ریخته می شود این فرآیند نیازمند هماهنگی هایی بوده راننده تراک باید از قبل نسبت به دریافت افزودنی فوق روان کننده بار بتن آگاه شده باشد علاوه بر این رانندگان کامیون مخلوط کن باید آشنایی های لازم جهت کار کردن با شیر آلات و تجهیزات مربوط به مخزن افزودنی را کسب کرده و از اینکه افزودنی به درستی در مخزن متصل به تراک تخلیه شده است مطمئن گردند.

هر آنچه باید بدانید : نحوه آب بندی بتن