کاربرد روان کننده بتن، انواع و نحوه‌ عملکرد آن

روان کننده بتن، یکی از موادی است که به بتن اضافه می‌شود ‌تا بتن نرم بشود و حالت شکل پذیری آن‌ افزایش پیدا کند، علاوه بر این باعث کاهش چسبندگی بتن می‌شود و از اصطکاک آن در حین کار‌ کم می‌شود. معمولا روان کننده‌ها با هدف سهولت در کار با مواد اولیه در هنگام ساخت و همچنین برای رسیدن به خواسته‌های کاربردی به بتن افزوده می‌شوند.

بیشتر روان کننده‌های بتنی، به فرمولاسیون‌های بتنی افزوده می‌شوند تا باعث سیال شدن آن‌ها برای ریخته گری شوند. این نوع مصالح قبل از اجرای قالب ‌گیری و شکل‌ پذیری به گچ، خاک رس و خمیرهای دیگر اضافه می‌شوند که البته برای انجام این کار، روان کننده‌ها تا حدود زیادی با مواد پخش کننده همپوشانی دارند.

در این مقاله از سازه برتر به شما خواهیم گفت که روان کننده بتن چیست، انواع روان کننده بتن و نحوه استفاده از آن را نیز شرح می‌دهیم، همراه ما باشید.

روان کننده بتن چیست؟ (concrete lubricant)

در عملیات بتن ریزی پروژه‌های عمرانی، کارپذیری و روانی مصالح ساختمانی مانند بتن مورد استفاده مهم است، چرا که بتن با پمپ ریخته می‌شود و در صورت روان نبودن، این کار به گونه ای درست اجرا نمی‌‌شود. از طرفی دیگر، اگر نسبت آب مصرفی بتن را برای رسیدن به روانی مورد نظر افزایش دهیم، مقاومت و کیفیت نهایی بتن به شکلی محسوس پایین می‌آید و سطح بتن نیز دچار ترک می‌شود.

بهترین کار برای حل این مشکل، استفاده کردن از افزودنی روان کننده بتن است. روان کننده‌های بتن که به نام افزودنی‌ کاهنده آب هم شناخته می‌شوند، از ترکیب با مواد معدنی و یا ترکیب با مواد آلی بدست می‌آیند. این گونه افزودنی‌ها در صنعت ساختمان، علاوه بر کاهش آب مصرفی و افزایش روانی بتن، باعث قوام و تراکم هرچه بیشتر مصالح بتن نیز می‌شوند و احتیاج به ویبره زنی در بتن را کاهش خواهند داد تا در زمانی که دسترسی به ویبره زدن بتن مشکل می‌باشد، با خیال راحت‌تری بتن ریزی انجام شود.

کاربرد روان کننده بتن

روان کننده‌های بتن که یکی از افزودنی های بتن می‌باشند، کاربردهای متفاوتی دارند که در ادامه آنها را ذکر می‌کنیم:

در بتن‌های خود متراکم

در پروژه‌هایی که به بتن‌هایی با عملکرد و مقاومت بالا نیاز دارند

بتن‌های پرتابی با خاصیت خمیری بالا

بتن‌هایی با سطح نمایان

جهت استفاده در مناطق گرمسیر

جهت کاربرد در تولید انواع بلوک آجری و بتنی

مناسب برای استفاده در بتن ریزی با پمپ

تولید بتن پیش تنیده

مناسب برای استفاده در انواع ستون‌ها، دیوارها و سقف

مناسب برای استفاده در بتن ریزی با آرماتوربندی پیچیده

نحوه استفاده از روان کننده بتن

روان کننده‌های بتن را باید به شکلی به بتن افزود که به طور یکنواخت و به سرعت در مخلوط بتن پخش شوند. این کار با اضافه کردن یک ماده افزودنی به آب وزن شده قابل اجراست که سپس به سنگدانه‌های خشک و سیمان مخلوط افزوده می‌شود.

اندازه‌گیری درست و دقیق روان کننده بتن قبل از اضافه کردن آن به مخلوط بتنی یک امر مهم به حساب می‌آید و بهتر است که به وسیله‌ی یک نیروی ماهر و کاربلد، این نوع ترکیب شیمیایی به بتن افزوده شود، زیرا در صورت کم یا زیاد شدن میزان روان کننده بتن در هر میکسر، احتمال دارد با مشکلاتی مانند زمان گیرش بسیار دیر، هوای بتن تازه و آب‌انداختگی بتن روبرو شوید. در بخش زیر نحوه استفاده از روان کننده بتن در مراحل مختلف را توضیح می‌دهیم:

1- به کار بردن روان کننده بتن در مرحله بچینگ

در مرحله ساخت بتن در بچینگ، پس از ترکیب ماسه و شن و اضافه کردن آب جهت جلوگیری از استهلاک شدید، می‌توانیم روان کننده بتن را به مخلوط بتنی بیفزاییم. بهترین جای مناسب برای افزودن روان کننده به بتن، کارخانه بتن آماده است. مطمئن بودن از پخش شدن یکنواخت مواد به دلیل هم‌زدن کافی بتن و همچنین کاهش استهلاک کامیون حمل بتن و دستگاه بتن ساز به دلیل روانی مناسب، از مزیت‌های اضافه شدن روان کننده در این مرحله می‌باشد.

2- به کار بردن روان کننده بتن در مکان پروژه

در هنگام اجرای بتن ریزی، در صورتی که بتن دیرتر به محل مورد نظر برسد و یا وزش باد و گرمی هوا و کاهش رطوبت باعث شوند که بتن سخت شود، با اضافه کردن روان کننده و اختلاط در کامیون حمل بتن، یک بتن عالی و سیال خواهید داشت. اضافه کردن مواد افزودنی در محل پروژه، تأثیر زیادی روی مخلوط بتنی دارد، زیرا بعد از افزودن بتن زمانی هدر نمی‌رود. البته برای اینکه تشخیص دهیم که چقدر روان کننده بتن برای استفاده در محل پروژه نیاز است، باید در ابتدا اسلامپ بتن را در محل پروژه اندازه بگیرید که انجام این کار با آزمایش اسلامپ امکان پذیر است.

3- به کار بردن روان کننده بتن به شکل ترکیبی (نیمی در محل پروژه و نیمی در مرحله بچینگ)

با این روش، می‌توان از مزیت‌های هر دو روش بالا بهره مند شد. اضافه کردن مقداری روان کننده در مرحله بچینگ و در محل ساخت، باعث روان شدن بتن، کاهش استهلاک ساخت بتن، کاهش انرژی و کاهش نیاز آبی مخلوط می‌شود و اضافه کردن مقدار مورد نیاز از این نوع ماده در محل پروژه، باعث حفظ روانی و کیفیت بتن می‌شود.

انواع روان کننده بتن

انواع روان کننده بتن در سه نسل وارد بازار شده است که در ادامه با هر سه نسل آشنا می‌شویم:

نسل اول: روان کننده بتن

در نسل اول، محصولات تولید شده بر پایه‌ی مونومرهای لیگنوسولفونات می‌باشند که باعث کاهش چشمگیر آب مورد استفاده در بتن می‌شود. به روان کننده بتن، کاهنده آب و همچنین دیرگیر نیز گفته می‌شود. این نسل از روان کننده‌ها علاوه بر کاهش نسبت آب به سیمان، باعث افزایش کارایی و روانی بتن می‌شوند و گیرش اولیه بتن را به تاخیر می‌اندازند.

اغلب از این نوع روان کننده بتن، در مناطق گرمسیر و در فصل تابستان و برای بتن‌های حجیم استفاده می‌شود. این نوع روان کننده‌ها از ایجاد ترک در سطح بتن جلوگیری می‌کنند و باعث افزایش چسبندگی در بتن‌هایی که دانه بندی مناسبی ندارند می‌شوند و به همین دلیل نیز برای بتن ریزی مواردی مانند تیر، ستون و دیوار استفاده می‌شوند.

نسل دوم: روان کننده بتن – فوق روان کننده

نسل دوم از این نوع محصولات که فوق روان کننده‌ها هستند، خیلی قوی‌تر از نسل اول می‌باشند و به بازار عرضه می‌شوند. مهم‌ترین مشکل استفاده کردن از فوق روان کننده بتن این است که، احتمال دارد به دلیل واکنش سریعی که در زمان مخلوط کردن سیمان و آب ایجاد می‌کند، ناگهان افت کند و خواص خود را از دست بدهد. داشتن تجربه در استفاده از فوق روان کننده بتن از اهمیت زیادی برخوردار است و نباید در استفاده از آن دچار خطا نشویم. متاسفانه این نوع فوق روان کننده‌ها، در طولانی مدت توانایی حفظ خواص بتن را ندارند و به همین دلیل طرفدار زیادی ندارند. این مدل از روان کننده‌ها در صورت استفاده، برای بتن ریزی در آب و هوای سرد استفاده می‌شوند.

نسل سوم: روان کننده بتن – ابر روان کننده

به نسل سوم روان کننده بتن،‌ ابر روان کننده نیز می‌گویند که بر پایه‌ی پلی کربوکسیلات است و قوی‌تر از دو نسل قبلی است، به همین دلیل پس از عرضه به بازار طرفدار زیادی پیدا کرده است. محصولات این نسل مقرون‌ به‌ صرفه‌تر می‌باشند. همچنین ابر روان کننده بتن که باعث کاهش افت اسلامپ، حباب ‌سازی، جلوگیری از خمیر شدن ملات و بهبود پمپ ‌پذیری می‌شود، در کارهای ساخت ‌و‌ ساز استفاده زیادی می‌شود تا در تسریع ساخت سازه‌ها موثر باشد.

البته ابر روان کننده‌ها، تاثیر زیادی بر روی زمان گیرش بتن ندارند و تنها میزان آب مورد استفاده را بدون تاثیر بر روی کارایی بتن کم می‌کنند. با به کار بردن این نوع روان کننده‌ها، می‌توانید بدون افزودن آب اضافی، روانی بتن را افزایش بدهید و به آسانی آن را پمپ کنید، بدون آن که باعث جدا شدگی در سنگدانه‌ها و آب افتادگی شوید، همچنین می‌توانید مقاومت فشاری بتن را بالا ببرید و یا این که از مقدار سیمان مصرفی بکاهید.

استفاده از ابر روان کننده، در پمپاژ بتن برای ارتفاعات و یا مسافت‌های طولانی، سازه‌هایی با تراکم بالای آرماتور، بتن‌های خود تراکم و قالب‌های نازک، اجتناب ناپذیر است.

مزایا و معایب روان کننده بتن

مزایای روان کننده بتن

بهبود عملکرد برای ایجاد سهولت در جانمایی بتن در مکان‌های غیر قابل دسترس.

به کار بردن روان کننده، باعث بهبود کیفیت بتن یا پلاستیک خواهد شد، زیرا امروزه برای ساخت بتن انبوه یا مسلح با کارایی بالا، استفاده از فوق روان کننده و یا روان کننده بتن به روشی استاندارد تبدیل شده است.

روان کننده بتن، به عنوان یک روش جهانی، جهت کاهش نسبت آب به سیمان برای کارایی بهتر شناخته شده است و علاوه بر این، کاهش نسبت آب به سیمان باعث بهبود دوام بتن و افزایش مقاومت آن می‌شود. همچنین گاهی وقت‌ها از روان کننده‌ها برای گرمای هیدراتاسیون در بتن جرم و کاهش محتوای سیمان استفاده می‌شود.

بتن با کیفیت خوب، کارایی بهتری نیز دارد. در شرایط گوناگون، نیاز به بتن‌هایی با درجه کارایی مختلف است و در شرایطی همچون مقاطع نازک با درصد زیاد آرماتور، تیرهای عمیق، ستون پمپاژ و اتصالات تیر بتن، بتن ریزی در هوای گرم و غیره، کارایی بالایی نیاز است که این گونه مواد این کار را انجام می‌دهند.

از مزایای دیگر به کار بردن این مواد، تقویت اولیه بتن (50 تا 75٪) می‌باشد. ممکن است زمان تنظیم اولیه با توجه به واکنش شیمیایی که پس از افزودن روان کننده بتن اتفاق می‌افتد، تا یک ساعت زودتر و یا یک ساعت دیرتر تمام شود، که این تأخیر بعضی اوقات با محدوده ذرات سیمان بین 4 تا 30 متر همراه است. روان کننده‌ بتن به طور قابل ملاحظه ای بر کشش سطحی آب اثر نمی‌گذارد و میزان قابل توجهی از هوا را به دام نخواهد انداخت.

معایب روان کننده بتن

فوق روان کننده‌ها و همچنین روان کننده بتن، مواد افزودنی شیمیایی می‌ًباشند که با هدف بهبود توانایی سیال شدن بتن به آن افزوده می‌شوند و به کاهش میزان آب در بتن و افزایش دوام و بهبود مقاومت بتن‌ها کمک می‌کنند. آن‌ها بدون کاهش کارایی بتن، میزان آب در بتن را کاهش می‌دهند. بنابراین اضافه کردن مقدار زیادی روان کننده بتن، باعث از هم گسیختگی و تفکیک بیش از حد بتن می‌شود که توصیه نمی‌شود. با توجه به ماده شیمیایی خاصی که استفاده می‌شود، استفاده از روان کننده به مقدار زیاد و بیش از حد مجاز، احتمال دارد منجر به تأخیر در اثر آن در بتن شود.

استفاده از روان کننده چه تاثیری بر مقاومت بتن خواهد گذاشت؟

روان کننده بتن، برای بهبود عملکرد بتن در شرایط مختلف و یا بدون تغییر ماندن آن در شرایطی خاص به کار می‌رود. امروزه روان‌کننده‌ها از مواد مختلف شیمیایی و معدنی تولید می‌شوند.

فوق روان ‌کننده‌ها نیز ماده‌ ای افزودنی می‌باشند که قبل از یا در طول بتن ‌ریزی به بتن افزوده می‌شوند. استفاده از این نوع افزودنی، جهت تسهیل در امر بتن‌ ریزی و افزایش کارایی است. در زمانی که انتقال و جا به جایی بتن به مکان پروژه، به دلایل پیش‌بینی نشده و مختلف به تاخیر می‌افتد، از فوق روان‌ کننده‌ها جهت ایجاد تاخیر در گیرش بتن استفاده خواهد شد.

البته معمولا توصیه‌ی مشاوران و مهندسان ساختمانی این بوده است که، عملیات اختلاط بتن در مکان پروژه انجام شود تا از ایجاد چنین مشکلاتی‌ جلوگیری شود. همچنین در نواحی که به دلیل داشتن دمای بالا، اسلامپ بتن به سرعت کاهش پیدا می‌کند، از فوق ‌روان ‌کننده‌ها برای افزایش یا تثبیت اسلامپ بتن استفاده می‌شود. روان‌کننده‌ها، فشرده‌ سازی و بتن ریزی را تسریع و تسهیل می‌کنند. همچنین باعث کاهش خطر آب انداختگی و جدا شدگی در بتن نیز خواهند شد. اگر در پروژه ‌ای نیاز داشته باشیم که به دلایل گوناگون بتن را پمپاژ کنیم، از فوق روان ‌کننده‌ها برای تسهیل این کار استفاده می‌شود.

سخن پایانی

روان کننده‌های بتن، برای ایجاد انعطاف پذیری در بتن تازه با کاهش محتوای آب، بدون تأثیر بر نسبت آب به سیمان و کارایی آن به کار می‌روند. روان کننده‌های بتن، باعث افزایش اسلامپ بتن مخلوط می‌شوند. همچنین این نوع مواد افزودنی، محتوای آب را تا حدود 10٪ کاهش می‌دهند و باعث افزایش مقاومت، کیفیت، پایایی و دوام بتن، کارایی بالا و نفوذ ناپذیری بتن در برابر آب شده و اجرای عملیات بتن ریزی را خیلی آسان‌تر می‌کنند.

در این مقاله در خصوص روان کننده بتن، کاربردهای آن، انواع آن و نحوه‌ی عملکرد روان کننده بتن، اطلاعاتی را در اختیارتان گذاشتیم. اگر سوالی در خصوص این مقاله دارید، می‌توانید در همین صفحه با ما در میان بگذارید.