صفحه اصلی > قیمت روان کننده بتن

قیمت روان کننده بتن

روان کننده بتن چیست

ماده افزودنی روان کننده بتن یک محصول کارآمد و مقرون به صرفه بر پایه لیگنوسولفونات می باشد که به دلیل حصول به کارایی و کاهش آب بتن به طرح اختلاط بتن افزوده می شود .
افزودنی بتن روان کننده بتن بر پایه لیگنوسولفونات ماده افزودنی با عملکرد چندگانه است که علاوه بر کاهش میزان آب بتن ،‌ حفظ کارایی بتن و تاخیر در گیرش را به دنبال خواهد داشت .
در استاندارد ملی ایران تعریفی که برای افزودنی روان کننده بتن در نظرگرفته است بدین ترتیب است که روان کننده بتن کاهنده آب محصولی است که بدون تغییر در روانی مقدار آب مخلوط بتن را کاهش دهد ویا بدون تغییر مقدار آب اسلامپ یا جریان روانی را به میزان چشمگیری افزایش دهد ویا اینکه هر دو اثر را به صورت همزمان برای بتن ایجاد کند مکانیزم اثر روان کننده بتن بر روی ذرات سیمان به این ترتیب است که بارهای منفی ذرات افزودنی روان کننده بتن بر پایه لیگنوسولفونات موجب جذب شدن آن به یون های کلسیم مثبت بر روی سطح ذرات سیمان می گردد و در نهایت پس از جذب شدن ماده افزودنی روان کننده بتن به سطح ذرات سیمان ،‌پراکنده شدن ذرات سیمان از دو مکانیزم دافعه الکترواستاتیکی و ممانعت فضایی صورت می گیرد .
همچنین ماده افزودنی روان کننده بتن اثر مطلوبی روی کلوخه های سیمان دارد .
با تشکیل کلوخه های سیمان ، آب در کلوخه های سیمان به تله می افتد و در نهایت کارایی مخلوط بتنی نسبت به حالتی که ذرات سیمان از هم جدا هستند کاهش می یابد .
با افزودن روان کننده بتن بر پایه لیگنو سولفونات به بتن این کلوخه ها از هم باز شده و موجب پخش ذرات سیمان می شوند .
به این ترتیب دانه های سیمان به صورت مجزا و غیر چسبیده در مخلوط حضور خواهند داشت که این امر باعث آسان تر شدن حرکت ذرات و روانی مخلوط بتنی خواهد شد . مکانیزم مذکور تغییری در حجم بتنی ایجاد نخواهد کرد و تنها باعث آزاد شدن آب های به تله افتاده در کلوخه های سیمان می شود . در این حالت تماس بین ذرات سیمان کاهش یافته و استفاده بهینه تری از سیمان موجود صورت می گیرد . میزان مصرف روان کننده بتن باید توسط انجام آزمایشات دقیق کارگاهی و شرایط محیطی و مصالح مورد استفاده برای تهیه مخلوط بتنی محاسبه شود . ولی باتوجه به آزمایشات و تجارب میزان استفاده از روان کننده بتن 5/1 تا 2 درصد سیمان مصرفی بتن می باشد که با افزایش 2 درصدی روان کننده بتن به مخلوط بتنی می توان تا 12 درصد از آب اختلاط بتن را کاهش داد .
توجه شود که اعداد ذکر شده با توجه نتایج حاصله از آزمایشات افزودنی بتن روان کننده بتن شرکت شیمیایی بتن آژن بر پایه لیگنو سولفونات با میزان مواد جامد 30٪‌ می باشد و چنانچه تغییری در هر یک از پارامترها بوجود بیاید میزان کاهش آب دستخوش تغییر خواهد شد . توجه شود که مصرف بیش از حد توصیه شده در بروشور شرکت شیمیایی بتن آژن برای روان کننده بتن زمان گیرش را تغییر داده و باعث افزایش مقدار حباب های هوا در بتن خواهد شد .
جهت افزودن مواد افزودنی روان کننده بتن بهترین راه توصیه شده این است که مقدار تعیین نشده از محصول روان کننده بتن با 2 برابر حجم آب ترکیب شده و سپس به مخلوط بتنی اضافه شود . همچنین روان کننده بتن را در هنگام ساخت بتن در بچینگ و یا به مخلوط بتن آماده در تراک میکسر نیز می توان اضافه نمود . توجه شود که توزین دقیق ماده افزودنی روان کننده بتن با توجه به سیمان مصرفی بسیار حائز اهمیت است و باید دقیق انجام شود . پس از افزودن ماده افزودنی روان کننده بتن به مخلوط بتنی به ازای هر متر مکعب از بتن باید حداقل 1 دقیقه میکس انجام شود . استفاده از ماده افزودنی روانساز بتن بر پایه لیگنو سولفونات خواص ویژه ای به شرح زیر برای بتن ایجاد خواد نمود :
افزایش اسلامپ و کارپذیری بتن
کاهش آب مصرفی بتن در محدوده 5 تا 12 درصد
افزایش مقاومت فشاری بتن
امکان کاهش میزان مصرف سیمان بتن
سهولت پمپاژ بتن به لحاظ روانی بیشتر
جلوگیری از بوجود آمدن ترکهای سطحی
جلوگیری از خزش و انقباض بتن
جلوگیری از آب انداختگی بتن
همچنین مصرف روان کننده بتن موارد کاربرد گسترده ای را به شرح زیر ایجاد خواهد نمود :
تولید بتن پیش تنیده
امکان بتن ریزی با پمپ
بتن ریزی تیرها ، ستونها و دیوارهای برشی
امکان بتن ریزی نقاط با تراکم آرماتور بالا
امکان استفاده برای تولید آجر و بلوک بتنی
مناسب برای ساخت بتن در مناطق گرمسیر
امکان تولید بتن با استفاده از مصالح سنگی شکسته
مناسب برای بتن های با مصالح جذب کننده آب بالا
مشخصات فیزیکی وشیمیایی
حالت   مایع
رنگ   قهوه ای
وزن مخصوص   1/1 gr/cm3
استاندارد   ASTM C494
ISIRI 2930
PH   حدود 7
یون کلر   ندارد

روان کننده بتن

افزودنی های کاهنده آب که با نام افزودنی های روان کننده بتن نیز شناخته می شوند یکی از پرکاربردترین افزودنی های مورد استفاده در بتن می باشند. روان کننده بتن , برای کاهش آب اختلاط در اسلامپ ثابت , ساخت بتنی با مقاومت بیشتر , دستیابی به مقاومت ثابت در عیار سیمان کمتر و یا افزایش اسلامپ بتن بدون نیاز به اضافه کردن آب به مخلوط بتنی استفاده می گردد. این افزودنی ها موجب بهبود خواص سخت شده بتن و به خصوص افزایش مقاومت و دوام آن می شود.
همچنین با توجه به امکان کاهش عیار سیمان در صورت به کارگیری این افزودنی ها , استفاده از این افزودنی ها در بتن ریزی حجیم و بتن ریزی در هوای گرم برای کاهش گرمای هیدراتاسیون بسیار مناسب می باشد.در صورت استفاده از این افزودنی ها در مخلوط بتنی بدون تغییر مقدار آب اختلاط , این افزودنی ها به عنوان روان کننده بتن عمل کرده که این ویژگی به بتن ریزی در سازه ای با تراکم آرماتور زیاد کمک کرده و عملیات تراکم را ساده تر می کند.
روان کننده بتن در استاندارد ASTM C494 در سه دسته A,D و E که به ترتیب مربوط به روان کننده بتن معمولی , روان کننده بتن کندگیر کننده و روان کننده بتن تندگیر کننده هستند, قرار می گیرند. این افزودنی ها علاوه بر دارا بودن خواص معمول روان کننده ها بر اساس نوعشان می توانند روند هیداتاسیون سیمان را دستخوش تغییراتی کرده و موجب تاخیر یا تسریع آن شده و یا بر آن تاثیری نداشته باشند.
تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن در نسبت آب به سیمان مشابه با بتن شاهد : تاثیر روان کننده بتن کندگیر کننده بیشتر در سنین اولیه بوده که در هفت روز نخست کمتر از مقدار مقاومت در حالت های دیگر است و با توجه به یکسان بودن نسبت آب به سیمان مقاومت دراز مدت نمونه ها تقریبا یکسان می باشد.
تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن در اسلامپ مشابه با بتن شاهد : در اسلامپ ثابت ,روان کننده بتن امکان کاهش نسبت آب به سیمان را فراهم کرده و بدین ترتیب مقاومت نمونه ها دارای افزودنی بیش از مقاومت نمونه شاهد خواهد بود.همچنین تاثیر روان کننده بتن تند گیر کننده بیشتر در هفته اول و تاثیر روان کننده بتن کندگیرکننده بیشتر در سه روز اول می باشد.
افزودنی های کندگیر کننده برای جبران اثرات منفی ناشی از هوای گرم همچون تسریع زمان گیرش و کاهش مقاومت 28 روزه و نیز برای حفظ کارایی بتن در طول زمان قراردهی و تراکم استفاده می شوند. از مزایای بکارگیری این افزودنی ها جلوگیری از تشکیل درز سرد با به تاخیر انداختن زمان گیرش , تسهیل عملیات پرداخت در بتن ریزی در هوای گرم و جلوگیری از ترک خوردن بتن می باشد. این افزودنی ها در استانداردASTM C494 با عنوان افزودنی های تیپ B طبقه بندی می شوند.
بر اساس الزامات ذکر شده در استاندارد ASTM C494 , روان کننده بتن باید قادر باشند تا مقدار آب اختلاط را حداقل به میزان 5 درصد کاهش دهند. با توجه به اینکه افزودنی های فوق روان کننده بتن قادر هستند تا مقدار آب اختلاط را به میزانی بیش از 12 درصد کاهش دهند , مقدار کاهش آب برای روان کننده بتن بین 5 تا 12 درصد در نظر گرفته می شود. به طور کلی استفاده از مقادیر زیاد روان کننده بتن موجب کندگیر شدن مخلوط های بتنی می گردد.
از این رو با استفاده از این افزودنی ها به طور معمول نمی توان به میزان کاهش آبی بیش از 10درصد دست پیدا کرد. معمولا برای برطرف کردن خاصیت دیرگیری روان کننده بتن , این افزودنی ها را با ترکیبات تندگیر کننده ترکیب می کنند.
تاثیر این افزودنی ها بر زمان گیرش به مقدار ترکیباتی که در ساخت آنها به کار رفته است بستگی دارد. معمولا به افزودنی های کاهنده آبی که برای ایجاد خواص گیرش عادی تنظیم شده و دارای سورفاکتانت های غیر یونی برای بیشتر کردن خاصیت کاهندگی آب هستند , کاهنده آب متوسط گفته می شود. این افزودنی ها قادر هستند تا میزان آب اختلاط را تا 12 درصد کاهش داده بدون اینکه تغییری در زمان گیرش مخلوط های بتنی ایجاد کنند. در این استاندارد برای افزودنی های کندگیر کننده الزاماتی در مورد میزان کاهش آب اختلاط نبوده اما این افزودنی ها باید قادر باشند تا زمان گیرش اولیه و نهایی مخلوط های بتنی را بر مبنای حدود ذکر شده در استاندارد تغییر دهند. افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده از نظر ویژگیهای مربوط به کاهش مقدار آب اختلاط مشابه روان کننده بتن و از نظر ویژگی های مربوط به گیرش اولیه و نهایی مشابه با افزودنی های کندگیر کننده می باشند.

الزامات مقاومتی این افزودنی ها نیز مشابه با الزامات مربوط به افزودنی های کاهنده آب می باشد.بیشتر افزودنی های کاهنده آب , همانند بیشتر افزودنی های کندگیر کننده ترکیبات آلی و انحلال پذیر در آب هستند و بسیاری از ترکیبات شیمیایی این افزودنی ها بر پایه ترکیباتی مشابه همچون لیگنوسولفونات , هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها , کربوهیدرات ها و غیره می باشد.
با توجه به مشابهت موجود در ترکیبات شیمیایی این افزودنی ها , عملکرد آن ها نیز در برخی موارد مشابهت هایی داشته به طوری که استفاده از روان کننده بتن در مقادیری بیش از 2/0 درصد وزنی سیمان , معمولا گیرش بتن را با تاخیر همراه می کند.به دلیل تشابهات موجود در عملکرد و ترکیبات مورد استفاده در ساخت افزودنی های کاهنده آب و افزودنی های کندگیر کننده , خواص و ویژگی های این دو افزودنی در یک فصل بررسی می گردد.

انواع مواد روان کننده بتن

به‌طورکلی برای دسته‌بندی مواد روان کننده بتن از میران تأثیر آنها استفاده می‌شود و به دو دسته کلی مواد روان کننده و مواد فوق روان کننده تقسیم می‌شوند. دسته دوم شامل مواد متنوع‌تری هست و تأثیر روان کنندگی و دیرگیری بیشتری دارند. مواد فوق روان کننده، موادی شیمیایی هستند که به بتن اضافه می‌شوند و میزان آب بسیار کمتری برای ایجاد حالت روانی در بتن نیاز دارند. استفاده از مواد فوق روان کننده شرایط خاص خود را دارد و نمی‌توان به صورت دلخواه با آنها رفتار کرد. زیر تأثیر به مراتب شدیدتری نسبت به روان کننده‌های معمولی دارند و می‌تواند به یک سازه بتنی لطمه بزند. به‌طورکلی سه دسته از فوق روان کننده‌ها در بازار عرضه می‌شود:
فوق روان کننده بر پایه نفتالین سولفونات
فوق روان کننده بر پایه تکنولوژی پلیمر
فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلیک
مواد روان کننده بتن کجا تزریق می‌شوند؟
به‌طورکلی برای استفاده از روان کننده بتن دو شیوه کلی وجود دارد. در روش اول، که چندان توصیه نمی‌شود، روان کننده در محل اجرای بتن افزوده می‌شود. این کارگاه‌ها خصوصی هستند و عمدتاً توسط کارگران معمولی و بدون مهارت کنترل می‌شود. بنابراین فرایند اضافه کردن روان کننده که کاری حساس و سخت است نمی‌تواند به شکل درستی انجام شود و بدون شک کیفیت نهایی بتن را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
در شیوه دوم، روان کننده بتن در کارخانه‌های بتن آماده تزریق می‌شود. این روش از چند لحاظ می‌تواند به سود پیمانکار باشد. در وهله اول، با توجه به اینکه این کارخانه‌ها دارای واحد کنترل کیفیت هستند می‌توانند مقدار روان کننده را به صوت دقیق محاسبه کنند و پیمانکار از کیفیت کار انجام شده اطمینان دارند. در وهله دوم، اگر پیمانکار به مهندسین کارخانه بتن آماده توضیح دهد که بتن را برای چه قسمتی و تحت چه شرایطی می‌خواهد، میزان مناسب روان کننده بتن را پیشنهاد می‌دهند و تولید بتن تحت شرایط استاندارد انجام می‌شود.
روان کننده بتن مایع یا جامد؟
امروزه از انواع مایع یا جامد روان کننده بتن در صنعت ساختمان استفاده می‌شود و هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند. به‌طورکلی، روان کننده‌های مایع کاربرد بیشتری دارند. این روان کننده‌ها به راحتی مخلوط می‌شوند و در بتن آماده نیز استفاده می‌شود. اما کسانی که از بتن آماده خشک استفاده می‌کنند و از حجم آب مصرف شده اطلاع دارند، روان کننده پودری را ترجیح می‌دهند و به نظر می‌رسد که این انتخاب برای آنها بهتر باشد.

ترکیبات شیمیایی روان کننده بتن

فورمول بندی های مختلفی در مورد روان کننده بتن یا کندگیر کننده ها وجود دارد. معمولا اصلی ترین جزء تشکیل دهنده این فورمول بندی ها ترکیبات آلی محلول در آب هستند. اولین مراجع منتشر شده درباره استفاده از افزودنی های کاهنده آب در دهه سی میلادی به پلیمر های خاصی از اسید سولفونیک های نفتالین تغلیظ شده اشاره داردکه در مقادیر جزئی 1/0 درصد وزن سیمان استفاده شده است. این پلیمر ها پیش از دهه هفتاد میلادی در مقیاس وسیع به عنوان روان کننده یا افزودنی کاهنده آب مورد استفاده قرار نگرفتند تا زمانیکه در دهه هفتاد استفاده از این ترکیبات به عنوان افزودنی های فوق روان کننده بتن ( با تغییراتی در درجه پلیمریزاسیون و مقدار مصرف ) در مقیاس وسیع آغازز شد.
ترکیبات اصلی مورد استفاده در تولید روان کننده بتن را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد :نمک های کلسیم , سدیم و آمونیوم اسید لیگنوسولفونیک اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک که عموما به شکل نمک های تری اتانول آمین , آمونیوم و سدیم هستند, کربوهیدرات ها نظیر شکر , اسید های شکر و پلی ساکارید ها نمک های ملامین تغلیظ شده ی سولفوناته شده و نمک های نفتالین تغلیظ شده ی سولفوناته شده و سایر ترکیبات مشابه. معمولا تمامی افزودنی های کاهنده آب به صورت یک محلول آبی با وزن مخصوصی در حدود 1/1 تا 3/1 میلی گرم بر لیتر توسط تولید کننده ارائه می گردد. در ادامه به تشریح ترکیبات شیمیایی عمده تشکیل دهنده این افزودنی ها پرداخته می شود.
لیگنوسولفونات ها در روان کننده بتن
با وجود اینکه استفاده از لیگنوسولفونات به عنوان روان کننده بتن در دهه سی میلادی آغاز شده بود اما همچنان این ماده به عنوان رایج ترین ترکیب در تولید این افزودنی به کار می رود. وزن مولکولی لیگنوسولفونات از چند صد تا حدود صد هزار تغییر می کند اما به طور میانگین دارای وزن مولکولی در حدود 20000 تا 30000 می باشد. مولکول لیگنوسولفونات بسیار پیچیده بوده و می توان آن را به صورت پلیمری که واحد فنیل پروپان آن با هیدروکسیل (OH) , متوکسیل (OCH3), حلقه فنیل (C6H5) و گروه اسید های سولفونیک (SO3H) جایگزین شده است نشان داد.
لیگنوسولفونات ها از چربی زائد به دست آمده در فرآیند تولید کاغذ از خمیر بدست آمده از چوب درختی که دارای 20 تا 30 درصد لیگنین است گرفته می شود. این ماده ترکیب پیچیده ای از محصولات حاصل از تجزیه سلولز و لیگنین , کربوهیدرات های مختلف و اسید های گوگرد و سولفات های آزاد است. ترکیبات سازنده لیگنوسولفونات با توجه فرآیندهای پی در پی خنثی سازی , ته نشینی و تخمیری که این محصول جانبی صنعت کاغذ تجربه می کند و همچنین بر اساس سن و نوع چوب استفاده شده به عنوان ماده اولیه متفاوت خواهد بود. جدول زیر نتایج تحلیل شیمیایی یک افزودنی پودری لیگنو سولفوناتی رایج را نشان می دهد.
لیگنوسولفونات های تجاری که در فورمول بندی های روان کننده بتن به کار می روند , دارای تا 30 درصد کربوهیدرات هستند. در نمک های لیگنوسولفونات استفاده شده به عنوان افزودنی یک فلز یا کاتیون آمونیوم جایگزین هیدروژن در گروه سولفونیکی می شود. نمک های کلسیم و سدیم رایج ترین کاتیون های مورد استفاده در فورمول بندی افزودنی های کاهنده آب هستند. نتایج رسانایی الکتریکی نشان می دهد که لیگنوسولفونات ها تنها به میزان 20 تا 30 درصد یونیزه شده و درجه یونیزه شدن در محلول برای نمک های سدیم بیش از کلسیم لیگنوسولفونات است.این مطلب علت نیاز به مقدار بیشتر نمک های کلسیم برای دستیابی به مقدار مشابه کاهش آب در مقایسه با نمک های سدیم را توضیح می دهد.
با این حال کلسیم لیگنوسولفونات نسبت به سدیم لیگنوسولفونات ارزان تر می باشد.به طور کلی لیگنوسولفونات به تنهایی به عنوان افزودنی کندگیر کننده یا افزودنی کاهنده آب کندگیر به کار میرود.
عموما در فورمول بندی روان کننده بتن معمولی یا افزودنی های کاهنده آب و تند گیر کننده ,برای جبران تاثیر لیگنوسولفونات در به تاخیر انداختن زمان گیرش و همچنین کاهش مقاومت اولیه , از افزودنی های تندگیر کننده مانند تری اتانول آمین که موجب تسریع گیرش می گردد , و کلسیم کلرید , فرمات یا نمک های دیگر که زمان گیرش و سخت شدن را سرعت می بخشند استفاده می شود.
به طور کلی افزودنی های کاهنده آب بر پایه لیگنوسولفونات , مقدار مشخصی از هوا را به بتن اضافه می کنند. این ویژگی در مواردی که به مقاومت در برابر چرخه ذوب و یخ نیاز بوده و یا برای افزایش چسبندگی بتن های کم عیار و بتن های با ماسه زبر و دانه بندی نا مناسب مطلوب می باشد.با این وجود استفاده همزمان از یک افزودنی حباب ساز با روان کننده بتن و افزودن آن ها به طرح مخلوط به طور جداگانه تا زمانی که مقدار هوای مورد نیاز در بتن تامین شود مطلوب تر خواهد بود.
جهت کاهش مقدار هوای وارد شده در بتن , مقدار مشخصی از عامل ضد کف در فرآیند تولید افزودنی های کاهنده آب تجاری با پایه لیگنوسولفونات به آنها افزوده می شود.
تریبوتیل فسفات ,دی بوتیل فتالات , استر های بورات و مشتقات سیلیکون با مقادیر حدود یک در صد لیگنوسولفونات برای این منظور استفاده می شوند. با توجه به قیمت مناسب لیگنوسولفونات , علاقه به استفاده از این ترکیب , حتی در زمینه ساخت افزودنی های فوق روان کننده , همواره وجود داشته است.
لیگنوسولفونات های اصلاح شده که از طریق انجام فرآیند های فیلتراسیون , شکر زدایی و یا سولفوناتاسیون به دست می آیند قابلیت رقابت با افزودنی های بر پایه سولفونات ملامین و سولفونات نفتالین را دارا هستند.