روان کننده
بسیاری از خصوصیات مهم بتن، تحت تاثیر نسبت ترکیب آب و مواد سیمانی قرار می‌گیرند. با کاهش مقدار آب، چگالی خمیر سیمان بالاتر می‌رود که باعث افزایش کیفیت می‌شود. همچنین افزایش کیفیت ترکیب بتن، افزایش مقاومت فشاری، خم‌شدگی، هوازدگی، کاهش نفوذپذیری، حجم تغییر در اثر خشک یا خیس شدن، ترک‌خوردگی، جمع‌شدگی و بهبود ترکیب بتن و آرماتورها (میلگرد) را در پی دارد. کاهش محتوای آب در یک مخلوط بتن باید به گونه‌ای انجام گیرد که فرآیند هیدراسیون شدن سیمان و کارایی بتن در حین ساخت حفظ شود. همچنین کاهش محتوای آب در یک مخلوط ممکن است منجر به یک ترکیب سفت و سخت شود که کاهش کارایی و مشکلات دیگر را نیز به همراه خواهد داشت.کاهش‌دهنده‌های آب (روان‌کننده‌ها)، فوق روان‌کننده‌ها و بازدارنده‌ها، افزودنی‌هایی هستند که در مخلوط بتن به منظور کاهش مقدار آب و کاهش سرعت گیرش بتن با حفظ خواص آن اضافه می‌شوند. علاوه بر اصلاح خصوصیات بتن یا ملات، صرفه‌جویی در مصرف انرژی مکانیکی و هزینه‌ها را نیز موجب می‌گردند.
روان‌کننده‌ها که به کاهنده‌های آب نیز معروف هستند، یکی از افزودنی‌های شیمیایی بوده که به مخلوط بتن اضافه می‌شوند. این مواد ، یکی از پرمصرف‌ترین مواد افزودنی بتن در صنعت ساخت و ساز به حساب می‌آیند. اولین کاهنده‌های آب لیگنو سولفونات‌ها بودند که از دهه 1930 مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این مواد افزودنی شیمیایی بتن از صنایع چوب و کاغذ به صنعت بتن‌سازی ورود کرده‌اند. در حال حاضر ترکیب سولفونات با پلی کربوکسیلات مصنوعی تبدیل به فوق‌روان‌کننده‌ها می‌شوند.مواد افزودنی کاهنده‌های معمولی آب، همانطور که از نام آن‌ها پیداست، مقدار آب مورد نیاز در مخلوط بتن را کاهش می‌دهند. وقتی نسبت آب و سیمان کمتر شود، مقاوم بتن افزایش
می‌یابد. به طور معمول مواد افزودنی روان‌کننده‌ها حدود 5 تا 10 درصد میزان ترکیب آب و سیمان را نسبت به حالت عادی کاهش می‌دهند. همچنین برای هر اینچ کسری که در آن از مخلوط روان‌کننده به جای آب استفاده می‌شود، حدود 200 تا 300 پوند بر اینچ مربع صرفه‌جویی شود که این مسئله در برخی سازه‌های بتنی بسیار مهم و حیاتی است.
محتوای ترکیبی با سیمان کم، منجر به کاهش هزینه‌های تولید بتن، گاز مخرب دی‌اکسیدکربن و افزایش انرژی می‌شود. با استفاده از این نوع مواد افزودنی، خصوصیات بتن بهبود یافته، موجب افزایش کارایی بتن و جای‌دهی راحت‌تر آن در قالب بتن می‌شود. به طورمعمول روان‌کننده‌ها در ترکیبات بتن که در عرشه‌ی پل‌ها، بتن‌های خودمتراکم و سطوح نمایان (اکسپوز) کاربرد دارند، بیشتر استفاده می‌شود.
نحوه کارکرد روان‌کننده‌ها
هنگامی که سیمان با آب برخورد می‌کند، بارهای الکتریکی غیرمشابه در سطح ذرات سیمان یکدیگر را جذب کرده که منجر به لخته شدن یا گروه‌بندی ذرات می‌شود. بخش‌های خوب توسط آب در این فرآیند جذب شده که در نتیجه منجر به یک ترکیب منسجم و کاهش کسری خواهد شد. مواد افزودنی کاهنده آب بارهای سطحی ذرات جامد را خنثی کرده و باعث یکدست شدن همه سطوح می‌شوند. از آن‌جا که ذراتی با بارهای مشابه در این فرآیند یکدیگر را دفع می‌کنند، از لخته شدن ذرات سیمان جلوگیری کرده و امکان پراکندگی بهتر در تمام سطوح را نیز فراهم می‌سازد. همچنین این مواد باعث کاهش ویسکوزیته و پیوند بین ذرات و افزایش فاصله ذرات سیمان می‌شود که در نهایت روانی بیشتر را به همراه دارد. طیف کاملی از روان‌کننده‌ها وجود دارند که بسته به آن‌چه مهندسین یا پیمانکاران می‌خواهند با مخلوط بتن به دست آورند، مقاومت اولیه، کارایی عمومی، خواص خاص، احتباس رکود و ... متفاوت خواهد بود.
انواع روان‌کننده بتن
- روان کننده‌های بتن P.A.PLAST-201: این نوع روان‌کننده بتن با خاصیت کاهندگی آب بتن با مصالح شکسته و کم فیلر سازگاری داشته و همچنین این ماده کمی خاصیت دیرگیرکنندگی نیز دارد. روان‌کننده‌های بتن P.A.PLAST-201 به طور معمول در بتن‌ریزی تیرها، ستون‌ها، دیوارهای برشی، ساخت بتن در مناطق گرمسیر و افزایش مقدار چسبندگی مصالح در بتن‌هایی که دانه‌بندی مناسب ندارد، کاربرد دارد.
- روان کننده‌های بتن P.A.PLAST-203: این نوع روان‌کننده با خاصیت گیرش نرمال، از انبساط و انقباض بتن و آب انداختگی آن جلوگیری کرده و همچنین مدت زمان کارایی بتن را افزایش می‌دهد.
- روان‌کننده‌های بتنPOZZOCRETE: ماده افزودنی روان‌کننده POZZOCRETE، در افزايش اسلامپ، کارايی و دوام بتن از طریق کاهش نفوذپذیری به خصوص در سنین اولیه بتن، جلوگيري از ترک‌های سطحی و سهولت پمپاژ تاثیرگذار هستند.
انواع روان کننده بر اساس خاصیت گیرش
- روان کننده‌های بتن نوع کندگیر کننده: به طورمعمول این نوع از روان‌کننده‌ها موجب تاخیر در گیرش اولیه و نهایی می‌شوند. به خاطر داشته باشید گیرش خمیر سیمان کندتر از بتن است به همین خاطر برای تاثیر در گیرش در خمیر سیمان مقدار کمتری از این افزودنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین افزودن روان‌کننده از نوع کندگیرکننده باعث تاخیر در گیرش سیمان‌های پوزولانی و روباره‌ای می‌شود. استفاده از این نوع روان کننده باید براساس درصد پیشنهادی تولید کننده و شرایط مدنظر انجام گیرد.
- روان کننده‌های بتن نوع معمولی: این نوع از روان‌کننده‌های دارای ترکیباتی هستند که فرآیند هیدارتاسیون سیمان را افزایش و اثر دیرگیرکنندگی ذاتی روان‌کننده‌ها را برطرف می‌سازند. گیرش این مواد حدودا 1.5 ساعت نسبت به بتن بدون روان‌کننده است.
- روان کننده‌های بتن نوع تندگیر کننده: به طور معمول برای کاهش اثر دیرگیری ذاتی ماده افزودنی روان‌کننده، مقداری تندگیرکننده به مخلوط اضافه می‌شود. میزان افزایش سرعت در زمان گیرش بستگی به نوع افزودنی، دمای محیط و نوع سیمان دارد. از روان‌کننده‌های نوع تندگیرکننده در ساخت قطعات پیش‌ساخته، کانال، تونل‌ها و بتن‌ریزی در هوای سرد استفاده می‌شود. به خاطر داشته باشید در بتن آرمه از نوع تندگیرکننده غیرکلریدی استفاده کنید.
مزایای کاربرد روان‌کننده‌ها
روان‌کننده‌ها علاوه در کاهش میزان ترکیب آب و سیمان، مزایا و ویژگی‌های بسیار دیگری نیز دارند که عبارتند از:
- تغییر رئولوژی بتن و ملات به ویژه افزایش روان‌کنندگی، تراکم‌پذیری قابلیت جای دهی، و همچنین افزایش یا کاهش لزجت بتن
- کاهش وزن بتن تازه
- انبساط و کاهش خاصیت جمع‌شدگی خمیر
- جلوگیری از کاهش شدید اسلامپ در طول زمان
- حفظ کیفیت و کارایی بتن و ملات در پروسه طولانی مدت
- افزايش كيفيت چسبندگی و اتصال خمير سيمان به سنگدانه در مخلوط بتن یا ملات