اصول عوامل کاهش دهنده آب چیست؟

استفاده از کاهنده های آب در بتن به طور قابل توجهی عملکرد بتن را بهبود می بخشد، که اغلب منجر به این تصور غلط می شود که هر چه کاهنده آب بیشتر باشد، بهتر است. در صنعت فعلی بتن راه‌آهن، این باور ناخودآگاه وجود دارد که دوز کاهش‌دهنده‌های آب باید 1% از مقدار کل مواد سیمانی تثبیت شود. اینها در واقع سوء تفاهم است.

در مقاله قبلی، عملکرد اساسی کاهنده‌های آب در بتن را مورد بحث قرار دادیم، یعنی تقویت اثر آب بدون تغییر نسبت اختلاط بتن و در نتیجه افزایش قابل‌توجهی پلاستیسیته بتن و تسهیل ساخت آن. از این نظر افزودن کاهنده های آب معادل افزودن آب است. می دانیم که حتی بدون در نظر گرفتن عملکرد مقاومت و دوام بتن، افزودن آب به بتن نمی تواند نامحدود باشد. آب اضافی مخلوط بتن را رقیق می کند. اگر آب زیاد باشد نه تنها سطوح ذرات را خیس می کند بلکه به دلیل عدم مهار سایر مواد از بتن جدا می شود و باعث خونریزی می شود. موارد شدید می تواند منجر به جدایی شود. بتن جدا شده و خونریزی می تواند خطوط لوله را در حین پمپاژ به دلیل غرق شدن ذرات بزرگ مسدود کند و مانع از تحویل صاف بتن شود. بعلاوه، بتن با جداشدگی و خونریزی شدید می تواند پس از قالب گیری، رسوب پلاستیک ایجاد کند که گاهی اوقات منجر به ترک های نشست پلاستیک می شود. این مسائل درس های عمیقی را در عمل مهندسی آموخته است. بنابراین از منظر بهبود سیالیت، افزودن کاهنده های آب معادل افزودن آب است و همچنین می تواند بتن را رقیق کند و این مشکلات را ایجاد کند. بنابراین، دوز کاهش دهنده های آب در طرح مخلوط باید بر اساس سیالیت مورد نیاز و مقدار پودر ریز موجود در مخلوط تعیین شود و به تدریج دوز را از طریق آزمایش تنظیم کنید. این باید سیالیت لازم را برای پروژه تضمین کند و در عین حال از جداسازی و خونریزی جلوگیری کند.این اصل اساسی استفاده از کاهنده های آب است.

بیایید از یک قیاس واقعی برای نشان دادن این اصل استفاده کنیم. اگر در حال درست کردن سوپ هستیم، مقدار آب اضافه شده باید با توجه به مقدار مواد و میزان نمک اضافه شده بر اساس ذائقه شخصی و میزان سوپ باشد. سلیقه شخصی با عملکرد مورد نیاز برای ساخت و ساز مطابقت دارد، در حالی که مقدار مواد تشکیل دهنده و سوپ مطابق با نیاز برای جلوگیری از جداسازی و خونریزی در مخلوط است. کاهنده های آب مانند نمک هستند. تجربه به ما می گوید که معمولاً ابتدا سوپ را درست می کنیم و سپس به تدریج نمک را از طریق مزه کردن اضافه می کنیم. نمک نقش مهمی در سوپ ایفا می کند، اما ما هرگز بدون توجه به مقدار مواد و آب، به مقدار ثابت نمک اضافه نمی کنیم. اگر چنین سرآشپزی وجود داشت، احتمالاً غذای آنها غیرقابل خوردن بود.

به همین ترتیب، آیا نباید همین طور به بتن نزدیک شویم؟ در طراحی مخلوط، نباید دوز کاهش دهنده های آب را خودسرانه از قبل تعیین کنیم. اگر این کار را انجام دهیم، مخلوط بتن بهینه نخواهد بود و اطمینان از عملکرد بتن قبل و بعد از سخت شدن را دشوار می کند. به طور کلی، ما باید یک نسبت شن و ماسه، نسبت شن، مقدار کل مواد سیمانی و مصرف آب بتن را بر اساس تجربه انتخاب کنیم، سپس آزمایش‌های اختلاط آزمایشی را انجام دهیم. با این فرض که بتن جدا نمی شود یا خونریزی نمی کند، به تدریج کاهنده های آب را اضافه می کنیم، احتمالاً پارامترهای دیگر را در مخلوط تنظیم می کنیم و در نهایت دوز کاهش دهنده های آب را تعیین می کنیم. چرا باید این کار را انجام دهیم؟ از آنجایی که تغییر در مقدار کاهنده آب می تواند باعث تغییرات چشمگیر در عملکرد بتن شود، بنابراین باید در آخر تعیین شود.

نکات زیادی در طراحی اختلاط بتن وجود دارد که نیاز به بحث دارد که موضوع این مقاله نیست. اما کاهنده های آب، از آنجایی که به طور قابل توجهی سیالیت بتن را تغییر می دهند، باید دوز متغیری داشته باشند. دلیل آن این است که الزامات ساخت و ساز برای عملکرد فرآیند بتن، درجه مقاومت طراحی بتن، محیطی که سازه بتنی در آن قرار دارد و الزامات دوام متفاوت است. بنابراین، طراحی مخلوط باید بر این اساس متفاوت باشد. دوزهای ثابت کاهنده‌های آب نمی‌توانند طرح‌های ترکیبی ایجاد کنند که الزامات ساخت و ساز و طراحی را برآورده کند. درست مثل درست کردن سوپ‌های مختلف با مقدار ثابت نمک که منجر به سوپ‌های غیرقابل خوردن یا حتی غیرممکن در موارد شدید می‌شود.

برای تعیین دوز کاهش دهنده های آب بر اساس الزامات عملکردی بتن و الزامات طراحی مخلوط، باید عملکرد اساسی کاهنده های آب در بتن را درک کرد و برخی از باورهای غلط در مورد کاهنده های آب را کنار گذاشت. این باورهای غلط شامل این باور است که میزان کاهنده‌های آب باید 1% از مقدار کل مواد سیمانی باشد، کاهنده‌های آب بیشتر منجر به استحکام بالاتر می‌شود و کاهش‌دهنده‌های آب بیشتر منجر به عملکرد بهتر بتن می‌شود. لازم به یادآوری است که بتن از حداکثر 7-8 نوع مواد، با 6-7 پارامترهای ترکیبی تشکیل شده است که همگی در تعامل و تأثیرگذاری بر یکدیگر هستند. استفاده از هیچ ماده ای نمی تواند مقدم بر سایرین باشد. "همه مواد برابر هستند." در فناوری مدرن بتن، اگرچه کاهنده‌های آب ضروری هستند و می‌توانند عملکرد بتن را تا حد زیادی بهبود بخشند، استفاده بیش از حد می‌تواند منجر به جدا شدن، خونریزی یا خاک‌ریزی شود که همگی به شدت بر عملکرد ساخت بتن (مانند ایجاد ترک‌های انقباضی نشست پلاستیک) و عملکرد سازه پس از سخت شدن (ترک یا خونریزی و جداسازی کانال هایی را برای ورود سریع محیط های خورنده خارجی به بتن باقی می گذارد). بنابراین، استفاده بیش از حد از کاهنده های آب یا استفاده بی رویه از کاهنده های آب باعث سوء استفاده می شود که می تواند به شدت بر سازه های بتنی تأثیر بگذارد. باید از این کار اجتناب کرد.

اصول اساسی برای استفاده از کاهنده آب عبارتند از:

دوز را بر اساس نیازهای مهندسی و نیازهای سیالیت تعیین کنید.

از طریق آزمایش‌ها تنظیم کنید تا مطمئن شوید بتن جدا نمی‌شود یا خونریزی نمی‌کند.

بدانید که استفاده بیش از حد از کاهش دهنده های آب می تواند منجر به جداسازی، خونریزی و عملکرد ضعیف شود.

از تصورات غلط در مورد دوزهای ثابت و این باور که کاهش‌دهنده‌های بیشتر آب همیشه منجر به عملکرد بهتر می‌شود، اجتناب کنید.

تعامل و تأثیر همه مواد را در طراحی مخلوط در نظر بگیرید.