بتن ریزی در هوای سرد

هوای سرد محدودیت های جدی برای ساخت و ساز بتنی ایجاد می کند، بتن ریزی در مناطقی که در نقاط سردسیر قرار دارند و از دمای هوای بسیار پایین، خصوصاً در زمستان برخوردارند، با مشکلاتی همراه است، چرا که کاهش دما، بتن را کندتر گیر می کند، زمان بیشتری برای اتمام هیدراتاسیون و کسب مقاومت اولیه طول می کشد و با سرعت کمتری استحکام نهایی پیدا می کند.
عموماً سعی می شود مخلوط بتن تازه ریخته شده را با کمک قالب‌های عایق‌شده و بخاری‌ها در برابر یخ زدگی مورد محافظت قرار دهند. این شیوه‌ها علاوه بر ایجاد آلودگی و خطرات در اثر کاربرد سوخت های فسیلی، موجب افزایش هزینه های ساخت ناشی از اصلاح قیمت حامل های انرژی و متعاقب آن افت کیفیت بتن و کاهش ایمنی محیط اجرا می گردند. آنچه مورد نیاز است، بتنی است که بتوان آن را در هوای یخبندان با کمترین حفاظت حرارتی ریخت و عمل آوری کرد.

بتن تازه حاوی مقدار قابل توجهی آب است که در دمای پایین به یخ تبدیل می شود. در بتن تازه، تشکیل یخ باعث افزایش حجم حدود 9 درصد می شود و باعث آسیب به بتن و یکپارچگی سازه می شود. استاندارد ACI 306 بتن ریزی در دوره ای را تعریف می کند که در آن شرایط زیر برای بیش از 3 روز متوالی وجود دارد:

• میانگین روزانه دمای هوا زیر 5 درجه سانتی گراد است.
• بیش از نیمی از 24 ساعت دمای هوا از 10 درجه سانتیگراد تجاوز نکند.

انواع روان کننده بر پایه لیگنو و فوق روانساز نفتالینی بتن و ابر

بسیاری از خصوصیات مهم بتن تازه و سخت شده تحت تأثیر نسبت آب به مواد سیمانی (w/c) مورد استفاده در طرح اختلاط بتن قرار دارد. چرا که با کاهش میزان آب مصرفی، بتن با چگالی بالاتری خواهیم داشت و این مطلب خود را در بتن تازه با افزایش حالت خمیری، حفظ رئولوژی و کاهش تغییر حجم ناشی از خشک شدن (shrinkage) و کاهش تمایل به ترک خوردگی بتن در حالت پلاستیک نشان داده و در ادامه منجر به ساخت بتن با مقاومت فشاری و خمشی بالاتر، نفوذپذیری کمتر و در نتیجه دوام بهتر در برابر حملات سولفاتی می شود.

لیکن این کاهش مقدار آب در مخلوط بتونی باید به گونه ای انجام شود تا مانع تکمیل فرآیند هیدراتاسیون سیمان نشود و از طرفی کارایی بتن تازه برای قرارگیری در قال بندی در طول روند حمل و نقل، پمپاژ، جابجایی ، تراکم و تکمیل ساخت و ساز حفظ شود. مقدار آب به سیمان مورد نیاز برای تکمیل فرآیند هیدراتاسیون از 0.22 تا 0.25 است.
کاهش محتوای آب در یک مخلوط  به محدوده آب بیان شده ممکن است سختگیرانه به نظر بیاید، چرا که که باعث کاهش کارآیی و افزایش مشکلات در قرار دادن بتن و سایر معایب احتمالی در حمل، جابجایی و در نهایت ایجاد المان های بتنی کرمو و شن نما می گردد.

کاربرد فوق روان کننده و ابر روان کننده ها در بتن

انواع روان کننده، فوق روان کننده و ابر روان کننده یا کاهش دهنده های آب، که در زبان انگلیسی به Superplasticizer ها معروف هستند انواع مواد افزودنی برای بتن هستند که به منظور کاهش میزان آب در یک مخلوط و افزایش روانی بتن تازه بکار میروند. از دیگر خصوصیات میتوان به کاهش سرعت گیرش (کندگیر یا دیرگیر کننده) برای هوای گرم، تسریع کننده گیرش (زودگیر) و بی تاثیر در سرعت گیرش و روند کسب مقاومت اولیه (نوترال یا نرمال) اشاره کرد.

انواع روان کننده بتن

استفاده از انواع روان کننده بتن که به عنوان نوع A در استاندارد ASTM C 494 تعریف شده است و عمدتا با کاهش میزان آب مورد استفاده 5 ? تا 12 ? در حالی که سطح کارایی (اسلامپ) را حفظ می کند، روان کننده بتن نرمال AG LSN 101 اگر در دوز معمولی به بتن و ملات اضافه شود، تأثیر قابل‌توجهی بر هیدراتاسیون سیمان ندارند. با این حال، همچنان از سایر مزایای ناشی از پراکندگی بهبود یافته ذرات سیمان می برید.

مواد شیمیایی استفاده شده برای تولید مواد افزودنی کاهنده معمولی و روان کننده های بتن عموماً بر پایه لیگنو سولفونات های اصلاح شده در ترکیب با نمک های کلسیم و سدیم هستند. سایر محصولات این گروه که در استاندارد موسسه بتن آمریکا (ACI) با عنوان نوع D طبقه بندی می شود و زمان گیرش اولیه بتن را عقب می اندازد. روان کننده بتن دیرگیر AG LSR 101 است که در درجه اول برای بتن ریزی های حجیم در آب و هوای گرم و همچنین حفظ اسلامپ بتن در فواصل حمل طولانی کاربرد دارد. 

افزایش سرعت گیرش و روند کسب مقاومت با توجه به نوع شرایط آب و هوایی به طور مثال پیش گیری از یخ زدگی بتن و نیاز به قالب های مورد استفاده در زمان های کوتاه پیمانکاران و سازندگان قطعات بتنی پیش ساخته را به سمت استفاده از مزایای جانبی مصرف روان کننده بتن زودگیر بر پایه لیگنو AG LSA 101 سوق می دهد. این محصول در مقایسه با نمونه کنترل شده، حداقل 10 ? قدرت فشاری اولیه (28 روزه) بالاتری می دهد.

انواع روان کننده های بتن مایع و پودری نسل اول که شرح آن رفت علاوه بر کاهش آب مصرفی و بهبود اسلامپ بتن زمان گیرش بتن را تا حد ممکن بر پایه ویژگی‌ های مختلف محل اجرا تحت کنترل شما قرار میدهند. در ادامه به بررسی خصوصیات ابر روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن مختلف میپردازیم.

انواع فوق روان کننده های بتن

استفاده از ملامین و پس از آن پلی نفتالین سولفونات (PCE) نیز به عنوان برخی مواد شیمیایی شناخته شده، که برای اولین بار در دهه 1930 توسعه یافت و در ابتدا در مواد شیمیایی نساجی و توسعه لاستیک مصنوعی استفاده می شد. و سپس در اواخر دهه 1960، پلی نفتالین ها به عنوان اولین افزودنی سنتز شده کاهش دهنده آب با برد متوسط، که معمولاً فوق روان کننده بتن نامیده می شود، به بازار افزودنی های بتن در ژاپن معرفی شدند.

انواع فوق روان کننده های بتن کارایی بتن را بدون آب انداختگی و جداشدگی بهبود می بخشند و بدون نیاز به افزایش عیار سیمان مصرفی موجب افزایش مقاومت بتن و کاهش انقباض خشک شدن بتن می گرددند. اگر استفاده از فوق روان کننده بتن نفتالینی و کربوکسیلاتی به درستی اجرا و عمل آوری شود، نفوذپذیری بتن که در آن از مواد افزودنی کاهنده آب با برد بالا استفاده می شود، به شدت کاهش می یابد و به نوبه خود، نفوذ عوامل تهاجمی کاهش می یابد.

فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر AG PCN 201 در بتن ریزی انواع سازه های مسلح و غیر مسلح، تولید بتن های SCC و ساخت بتن های پر مقاومت کاربرد دارد. میزان دقیق مصرف مصرف تنها از طریق تست های کارگاهی مشخص می شود، لیکن این مقدار می تواند در حدود 0/3 الی 1/5 درصد وزن سیمان و مجموع مواد سیمانی مورد مصرف در هر متر مکعب بتن منظور گردد.

فوق روان کننده نرمال بتن AG PNSN 201 با افزایش اسلامپ و کارآیی بتن تازه، کاهش میزان آب مورد نیاز برای دستیابی به اسلامپ مورد نیاز سهولت در اجرا را تضمین و موجب کاهش هزینه های ساخت می گردد. فوق روان کننده بتن بر پایه نفتالین AG PNSN 201 همچنین امکان تولید بتن پرمقاومت را بدون افزایش سیمان مصرفی فراهم می نماید، از دیگر خصوصیات این محصول می توان به کاهش آب انداختگی و جدائی سنگدانه ها و افزایش قابلیت پمپ پذیری به علت بهبود خاصیت چسبندگی و پخش همگن ذرات بتن نام برد.

فوق روان کننده زودگیر بتن AG PNSA 201 علاوه بر افزایش روانی بتن نقش بسزایی در تسریع زمان گیرش بتن و کسب مقاومت‌ اولیه در مدت زمان کوتاه‌ تر دارد و با این راهکار از عوارض سوء ناشی از سرمای هوا را مطابق با استاندارد ASTM C494 و ASTM C1017 از میان خواهد برد. از این محصول جهت: اجرای بتن‌ریزی در فواصل سرد سال، مناطق سردسیر و جلوگیری از یخ زدن بتن در ساخت بتن دال‌ها، پی ها، ستون‌ها، دیوارها، پل‌ها، سدها، کانال‌ها و همچنین تولید قطعات پیش‌ساخته و بتن‌های پیش‌تنیده استفاده می شود.

فوق روان کننده دیرگیر بتن بر پایه نفتالین کاهنده میان رده آب و حافظ اسلامپ بتن می باشد. فوق روان کننده دیرگیر بتن AG PNSR 201 با حفظ روانی و اسلامپ بتن در فواصل حمل و نقل طولانی و کند نمودن رون هیدراتاسیون سیمان در بتن ریزی های حجیم در هوای گرم، از اثرات منفی تسریع گیرش در دمای زیاد پیشگیری می کند.

انواع فوق روان کننده بتن تولید شده در گروه مهندسی بتن آزما، کاربرد، مزایا و محدودیت ها انواع فوق روان کننده، نحوه ی نگهداری، میزان و روش مصرف فوق روان کننده های متداول که به طور عموم بر پایه ملامین سولفونات و یا نفتالین فرمالدئید میباشند، با تنوع کاربرد، پایداری، مقاومت و قیمت تمام شده ساخت را همراه با بررسی ابر روان کننده های نسل سوم در ادامه به طور کامل خواهیم داشت.

ابر روان کننده های بتن (مواد افزودنی کاهنده آب با برد بالا)

انواع ابر روان کننده بتن که در دسته بندی استاندارد ASTM C494 با  نوع F و نوع G تقسیم بندی شده اند، مواد افزودنی بتن کاهنده آب برد بالا (HRWR) هستند که با عنوان ابر روان کننده های بتن بیشتر شناخته میشوند. این گروه از افزودنی ها که نسل سوم مواد روانساز بتن را تشکیل میدهند همانند نسل های پیشین (نسل اول یا روان کننه های بر پایه لیگنو و نسل دوم یا فوق روان کننده های بر پایه ملامین و نفتالین) علاوه بر حالت نرمال در انواع زودگیر و دیرگیر یا کندگیر برای کاهش مقدار آب به میزان 12% تا 30% و در عین حال حفظ سطح خاصی از قوام و اسلامپ استفاده می شود.

از ابر روان کننده پلی کربوکسیلاتی AG PCN 301 برای تولید بتن با مقاومت بالا (مقاومت فشاری تا 22000 psi) بدون افزایش کارایی و کاهش نسبت (w/c) استفاده می شود. ابر روان کننده ها همچنین می توانند در تولید بتن روان مورد استفاده در سازه های تقویت شده پیش تنیده، بتن مسلح شده با حجم بالای میلگرد و قالب بندی های پیچیده با مناطق غیرقابل دسترس استفاده میشود. این افزایش چشمگیر در مقاومت اولیه با مقاومت بهتر بتن در برابر عوامل آسیب رسان محیطی همراه است، چرا که با کاهش انقباض و خزش در بتن میزان مقاومت خمشی و مدول الاستیسته نیز افزایش فوق العاده ای از خود نشان می دهد. از AG PCN 301 برای ساخت بتن با روانی بالا و کاهش حداقل 30 درصد نسبت آب به سیمان تولید می گردد. ابر روان کننده نرمال 301 برای حفظ قابلیت کارایی بتن جهت مصرف در بتن آماده، کارخانه های بتن و ساخت کلیه ی بتن هایی که نیازمند کسب مقاومت های بالا و روانی مناسب هستند، پیشنهاد می گردد.

از ابر روان کننده دیرگیر بتن بر پایه پلی کربوکسیلات اتر در بتن های تخصصی و ویژه ای که سطوح با پرداخت عالی و با صرف حداقل انرژی نیاز است و بتن ریزی در مقاطع باریک و پر آرماتور جهت استفاده در هوای گرم و مناطق گرمسیر با امکان حمل و انتقال بتن در مسافت های طولانی بمنظور جبران افت اسلامپ در هوای گرم استفاده می شود. ابر روان کننده دیرگیر AG PCR 301 با جلوگیری از حبس هوا در بتن موجب افزایش انسجام و مقاومت فشاری بتن می گردد، همچنین این محصول با انواع سیمان های پرتلند و کاربرد همزمان با میکروسیلیس یا خاکستر بادی سازگاری دارد.

ابر روان کننده زودگیر بتن AG PCA 301 آخرین نسل از روان ساز ها بر پایه رزین های پلی کربوکسیلات اتر با خواص زودگیری بتن جهت ساخت و اجرای بتن در سرما می باشد.ابر روان کننده زودگیر AG PCA 301 با کاهش نسبت آب به مواد سیمانی و به دنبال آن کاهش منافذ موینه بتن جذب آب و نفوذ پذیری بتن را کاهش و استحکام مکانیکی آن را افزایش میدهد، این ویژگی افزایش دوام و عمر سازه بتنی را به ارمغان می آورد. این افزودنی با پخش کنندگی بالای سیمان، باعث یکنواختی خمیر بتن تازه و مقاومت نهایی بالا می شود. این افزودنی با استاندارهای ASTM C494 و ISIRI2930 و ASTM C1017 مطابقت دارد.

از ابر روان کننده‌های بتن بر پایه پلی کربوکسیلات اتر برای ساخت بتن‌های پرمقاومت، بتن‌های خودتراکم، بتن‌های بادوام و آب بند و انواع بتن ویژه استفاده می شود. جهت مطالعه در باره انواع ابر روانساز های کاهنده آب نرمال، زودگیر و حافظ اسلامپ یا دیرگیر بتن و شرح کامل سایر افزودنی های بتن، شامل کاربرد، مزایا و محدودیت ها، نحوه ی نگهداری، میزان و روش مصرف فوق انواع را در وب سایت گروه مهندسی بتن آزما بررسی و جهت انتخاب و مشاوره خرید با کارشناسان فنی و فروش در به صورت تلفنی و واتساپ تماس بگیرید.