فوق روان کننده دیرگیر بتن چیست؟

فوق روان کننده دیرگیر بتن (Delayed superplasticizer) از جمله مواد افزودنی دیر گیر به ترکیب بتن بوده که بر پایه پلی‌نفتالین سولفونات ساخته شده است و اگر به ترکیب بتنی اضافه شود، مقدار جذب آب را در ترکیب به شدت کاهش می‌دهد و زمان خشک شدن و گرفته شدن بتن را هم به تأخیر می‌اندازد. به طور کلی روان کننده‌ بتن  با افزایش فاصله بین ذرات سیمان، باعث جداشدگی و کشش یکنواخت در ترکیب می‌شوند، تا بتن در قالب به صورت صاف و یکنواخت باز شود.

این ماده علاوه بر ایجاد میزان روان بودن بسیار بالا (کارایی فوق‌العاده)، زمان گیرش اولیه و نهایی بتن را به‌صورت قابل کنترل به تأخیر می‌اندازد و این ویژگی آن را برای پروژه‌های بزرگ، آب و هوای گرم و بتن‌ریزی‌های طولانی‌مدت ایده‌آل می‌کند.

کاربرد فوق روان کننده دیرگیر بتن

• 1. بتن‌ریزی حجیم (سد، فونداسیون‌های عظیم، پی‌های رافت)
  2. بتن‌ریزی در هوای گرم (دمای بالای ۳۵ درجه سانتی‌گراد)
  3. بتن‌ریزی در مسافت‌های طولانی (تراک میکسر بیش از ۹۰ دقیقه)
  4. سازه‌های پیش‌ساخته و پیش‌تنیده
  5. قالب‌های لغزنده و تونل‌لاینینگ
  6. بتن‌نما و سطوح اکسپوز
  7. بتن خودمتراکم (SCC) با نیاز به زمان گیرش دیرتر
  8. کف‌های صنعتی وسیع که نیاز به پردزش طولانی دارند
  9. سازه‌های دریایی و موجود در بندر و اسکله
  • تعمیرات بتنی که نیاز به چسبندگی بسیار زیاد به بتن قدیمی دارند

مکانیسم عملکرد

فوق روان‌کننده‌های دیرگیر با دو مکانیسم اصلی عمل می‌کنند:

1. پراکندگی ذرات سیمان: مولکول‌های بلند و بزرگ این افزودنی با جذب سطحی بر ذرات سیمان، بار الکتریکی منفی یکنواخت ایجاد کرده و نیروی دافعه الکترواستاتیکی و استریکی بین ذرات را افزایش می‌دهند. نتیجه آن جدایش کامل دانه‌های سیمان و آزاد شدن آب محبوس بین آن‌ها می باشد.
2. تأخیر در هیدراتاسیون: گروه‌های عاملی خاص (مانند سولفونات یا کربوکسیل) با یون‌های کلسیم واکنش داده و تشکیل لایه محافظ موقت روی ذرات سیمان می‌دهند. این لایه، سرعت واکنش آب با C₃S و C₃A را کند می‌کند و زمان گیرش را بین ۴ تا ۱۲ ساعت (و حتی بیشتر) به تاخیر می‌اندازد.

مزایای کلیدی

• کاهش آب اختلاط به میزان۳۰ الی۴۰٪ )در نسل جدید PCE حتی تا ۴۵٪(
• کاهش مصرف سیمان به میزان ۱۵–۲۵٪ با حفظ یا افزایش مقاومت
• افزایش چشمگیر کارایی (اسلامپ ۲۰ سانتی‌متر به بالا به مدت طولانی)
• کاهش شدید ترک‌های انقباضی و حرارتی
• افزایش مقاومت فشاری ۲۸ روزه (۱۰–۳۰٪ افزایش)
• کاهش نفوذپذیری و افزایش دوام در برابر یون کلر و سولفات
• سهولت در پمپاژ و ریختن در مقاطع باریک و یا دشوار
• جلوگیری از جداشدگی و آب‌اندازی حتی در نسبت آب به سیمان کم
• حفظ میزان روان بودن بتن به مدت ۳–۶ ساعت (بسته به دوز و دما)

نحوه استفاده از فوق روان کننده دیرگیر

فوق روان کننده دیرگیر بتن به دلیل داشتن شکل مایع، بهتر است قبل از ترکیب با مواد خشک بتنی، با آب ترکیب شود. معمولاً مقدار مورد استفاده در هر ترکیب بین 1 تا 1.5 درصد وزن سیمان است، اما در نهایت برای بهتر مشخص شدن این مقدار و اندازه مشخص آن، باید از طرف آزمایشگاه کارگاه مورد نظر اعلام شود که برای این حجم و نوع سیمان، چه مقدار روان کننده دیرگیر مورد نیاز است. معمولاً در این ترکیب فقط به اندازه 2 برابر حجم روان‌کننده از آب استفاده می‌شود. مصرف بیش از اندازه از این روان کننده در بتن، باعث می‌شود تا زمان خشک شدن آن بیش از حد معمول طول بکشد که در کیفیت ظاهری و مقاومت بتن اثر منفی می‌گذارد.

ویژگی‌ها و مزایای فوق روان کننده دیرگیر بتن

• کاهش ترک‌های ریز در بتن
• کاهش استفاده از آب و سیمان در ترکیب بتنی
• افزایش مقاومت بتن به دنبال پرشدن منافذ و خلأها
• افزایش زمان پرداخت در حین کار بر روی بتن؛ از جهت دیرگیر بودن آن
• جلوگیری از کلوخه شدن بتن و انقباض آن
• سهولت در پمپاژ بتن در حجم‌های وسیع و گسترده
• سازگار با سیمان‌های مختلف در ساخت بتن
• کاهش نفوذپذیری سیمان نسبت به آب
• افزایش کارایی و عمر مفید بتن به دنبال بالا رفتن مقاومت آن
• عدم جدا شدن دانه‌های سیمان از یکدیگر و افزایش انسجام و یکنواختی آن

مشخصات ظاهری فوق روان کننده دیرگیر بتن

فوق روان کننده دیرگیر بتن به شکل مایع و به رنگ قهوه‌ای تیره، در بسته بندی و وزن‌های مختلف قابل تهیه می‌باشد. این محصول در راستای حفظ محیط زیست و با استفاده از یون کلر تهیه شده است. بهترین شرایط نگهداری از این محصول، قرارگیری آن در ظروف بسته‌بندی اولیه به مدت یک ‌سال، به دور از تابش نور خوشید و سرمای زیاد است و بهترین دما برای نگهداری از فوق روان کننده دیرگیر +35 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. به یاد داشته باشید که در دماهای بالاتر از درجه مذکور، کیفیت روان‌کننده به شدت کاهش پیدا می‌کند.

چگونگی استفاده از فوق روان کننده بتن دیرگیر:

فوق روان کننده بتن دیرگیر، از جمله مواد افزودنی محسوب می شود که می تواند زمان گیرش بتن را به تعویق اندازد و زمان بیشتری را برای خشک شدن ایجاد کند.

چگونگی استفاده و میزان مصرف این ماده فوق روان کننده بسیار حائز اهمیت می باشد و می بایست با توجه به دمای محیط کار، نوع مصالح و مواد مصرفی و… تعیین شود. به خاطر داشته باشید که اگر بیش از حد از این روان کننده استفاده شود، می تواند مشکلاتی ایجاد کند.

به طور کلی ۳ روش برای استفاده و مصرف این ماده وجود دارد که در ادامه به شرح آن می پردازیم:

• روش تأخیری (Delayed Addition) – توصیه‌شده‌ترین روش: ۷۰–۸۰٪ آب اختلاط را با تمام سنگدانه‌ها و سیمان به مدت ۲ دقیقه اختلاط می کنیم سپس فوق‌روان‌کننده (رقیق‌شده با باقی آب) را اضافه می کنیم سپس به مدت۳–۵ دقیقه اختلاط نهایی را انجام می دهیم. این روش بیشترین میزان روان بودن و طولانی‌ترین زمان حفظ کارایی را ارایه می‌دهد.
• روش همزمان: فوق‌روان‌کننده همراه با آب اختلاط اضافه می‌شود. مناسب پروژه‌های کوچک یا بچینگ پلانت‌های ساده.
• روش چندمرحله‌ای: ۵۰٪ دوز در ابتدای اختلاط اضافه می شود سپس ۵۰٪ باقی‌مانده پس از ۵–۱۰ دقیقه از اختلاط اضافه می گردد. این روش در بتن‌های خیلی گرم یا با سیمان‌های خیلی زودگیر بسیار مؤثر است.
• در روش دوم فوق روان کننده بتن دیرگیر به مخلوط از پیش آماده شده، اضافه می شود و مواد را به صورت کامل با یک دیگر مخلوط می شود و مورد استفاده قرار می گیرد.
• در روش سوم فوق روان کننده را در مرحله ساخت بتن، اضافه می شود و به مواد سازنده بتن اضافه می شود و سپس مواد با یک دیگر مخلوط می شود.

نکات ایمنی فوق روان کننده بتن دیرگیر:

به طور کلی این دسته از مواد شیمیایی، جزو محصولات بی خطر محسوب می شوند که برای سلامت انسان مشکلی ایجاد نمی کند اما رعایت نکات ایمنی می تواند درصد بروز مشکلات را به صفر برساند.

زمان استفاده از فوق روان کننده بتن، حتما از روپوش و دستکش های محافظ استفاده شود. همچنین استفاده از ماسک های محافظ و عینک به افرادی که با این دسته از محصولات در ارتباط هستند، توصیه می شود.

به خاطر داشته باشید که اگر این ماده به صورت اتفاقی بلعیده شود، سریعا به مراکز درمانی مراجعه کنید. به علاوه در صورت تماس مستقیم با چشم، به سرعت چشم را شست و شو دهید. در صورت مشاهده برخی از علائم غیرعادی حتما به پزشک مراجعه کنید.

• هرگز بیش از دوز توصیه‌شده توسط آزمایشگاه استفاده نکنید؛ مصرف بیش از حد باعث:

-تأخیر بیش از حد گیرش (حتی تا ۴۸ ساعت)

– کاهش شدید مقاومت اولیه

-افزایش جمع‌شدگی خمیری

• قبل از استفاده، محصول را به‌خوبی هم بزنید.
• در دمای زیر ۵ درجه سانتی‌گراد از مصرف خودداری کنید (مگر نوع ضد یخ‌دار).
• با افزودنی‌های زودگیر، شتاب‌دهنده یا میکروسیلیس کاملاً سازگار است اما باید آزمایش سازگاری از قبل انجام شود.

تأثیر دمای محیط بر عملکرد فوق روان‌کننده دیرگیر

در دمای بالای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، حتی بهترین فوق روان‌کننده‌های دیرگیر هم به‌تنهایی نمی‌توانند زمان گیرش را به‌طور کامل کنترل کنند. در این شرایط توصیه می‌شود:

• از یخ یا آب سرد (۴–۸ درجه) برای اختلاط استفاده کنید.
• دوز ماده دیرگیر را تا ۳۰٪ افزایش دهید یا از ترکیب دیرگیر و کندگیر جداگانه (مثل گلوکونات سدیم یا سیترات) استفاده کنید.
• تراک میکسر را با پوشش عایق یا آب‌پاشی خنک نگه دارید.
• بتن‌ریزی را به ساعات خنک شب یا صبح زود موکول کنید.

شرایط نگهداری

• در ظروف دربسته و دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شود.
• دمای ایده‌آل نگهداری: ۵ تا ۳۵ درجه سانتی‌گراد
• مدت زمان نگهداری: ۱۲ ماه از تاریخ تولید
• از یخ‌زدگی محافظت شود (در صورت یخ‌زدگی، به‌آرامی تا ۳۰ درجه گرم کرده و هم بزنید).

مقایسه انواع مختلف فوق روان‌کننده دیرگیر موجود در بازار ایران

هشدارهای نهایی

• هرگز فوق روان‌کننده دیرگیر را مستقیماً روی سیمان خشک نریزید (باعث کلوخه شدن شدید می‌شود).
• در صورت بارندگی ناگهانی حین بتن‌ریزی، به‌هیچ‌وجه دوز را افزایش ندهید؛ فقط زمان پرداخت را کوتاه تر کنید.

با رعایت دقیق این نکات، فوق روان‌کننده دیرگیر نه‌تنها یک افزودنی برای شما خواهد بود، بلکه یک «ابزار کنترل کیفیت» قدرتمند در دست مهندس اجرایی خواهد بود.