پلی کربوکسیلات ها تازه ترین نوع فرمول های شیمیایی سنتزی است که در راستای کاهش دادن آب اختلاط بتن و به عنوان نوعی ابر روان کننده ملات های سیمانی استفاده می شود.برتری های این فراورده در مقایسه با محصولات مشابه قدیمی تر مانند ملامین فرمالدئید سولفونه شده ،پلی نفتالین سولفونات و لیگنو سولفونات بهبود یافته توان توزیع و پخش کنندگی این فراورده ها در درصد های آب و سیمان اختلاط کمتر از 30 درصد می باشد.در صنعت ساخت و تولید بتن توان مقاومتی بالای بتن بسیار مهم و حائز اهمیت است.
در این نوع بتن ها عیار سیمان مصرفی بالا می باشد و درصد آب اختلاط نیز کم است و در نتیجه این اجزا شاهد تهیه بتنی بسیار خشک که سنگدانه های سیمان مانند کلوخ در آنها خودنمایی می کنند خواهیم بود.در این شرایط بکارگیری روان کننده ها توصیه می گردد.البته به کارگیری محصولات روان کننده غیر پلی کربوکسیلاتی در مقادیر زیاد علاوه بر اینکه باعث روان شدن ملات می گردند می توانند باعث تاثیرات زیان باری مانند تاثیر بر مدت زمان واکنش هیداراتاسیون شوند و در عمل از گیرش و سختی ملات ممانعت نماید.این در حالی است که روان کننده های تولید شده بر اساس پلی کربوکسیلات در صورت مصرف در مقادیر مناسب و بهینه بسیار مناسب بوده و در گیرش و سختی ملات نیز مشکلی ایجاد نمی کنند.
با در نظر گرفتن این مسئله که ملات هایی که درصد سیمان آنها بالا می باشد و در واقع پر سیمان هستند درصد تراکم بالایی دارند و درجه قلیایی ان بالا است،دوام بتن در این فراورده ها بسیار مهم است.بنابراین بکارگیری پوزولان ها برای از بین بردن آهک آزاد ایجاد شده در نتیجه عملیات هیدراتاسیون راهکاری مناسب می باشد.مخصوصا در مکانهایی که احتمال خورندگی و تخریب وجود دارد راهکاری بهینه می باشد.یکی از فرمول های پوزولانی که در ایران نیز بسیار پر طرفدار است میکروسیلیس است.این فراورده از آن جهت که در مقایسه با سیمان بسیار ریز دانه تر بوده و توان پخش شدگی و جذب آب بیشتری داشته قابلیت اتصال و چسبندگی ملات های سیمانی را به صورت قابل ملاحظه ای افزایش می دهد اما معضلات روانی بتن را زیاد می کند.تحقیقات نشان می دهد که پلی کربوکسیلات که تغییرات بهینه ای در ساختار آنها صورت گرفته است می توانند اثرات مثبت و بهینه ای در بتن و روانی آن داشته باشند.
در حال حاضر از این فراورده به عنوان روان کننده های بتن نسل سوم نام برده می شود.استفاده و استعمال این فراورده ها در تهیه ملات های سیمانی با درجه روانی مناسب به عنوان یک ابر روان کننده امری معمول و متداول است.بارزترین وجه تمایز میان این محصول با روان کننده های کاهش دهنده آب،مقدار کاهشی است که در آب اختلاط ایجاد می نمایند.این فراورده به حالت مایع با رنگ قهوه ای روشن می باشد که فاقد عنصر کلر و درجه اشتعال هستند.قدرت این فراورده ها در مقایسه با فراورده های مشابه قدیمی تر بسیار بیشتر می باشد.بر اساس یک سری آزمایشات جدید که در این رابطه انجام گرفته است اختلاط و ترکیب محصولات روان کننده لیگنو سولفونات و پلی کربوکسیلات فراورده ای جدید را به دست می دهد که باعث بهتر شدن درجه روانی ملات سیمانی می شود و همچنین گیرش و سختی ملات را به صورت قابل تنظیم و مناسبی بهینه می نماید.
یکی از قابلیت ها و توان ویژه این فوق روان کننده در مقایسه با محصولات روان کننده دیگر می توان قابلیت سنتز متنوع آنها را نام برد.در راستای تهیه و ساخت روان کننده های نفتالین،لیگنو و ملامین تنوع بسیار کمی وجود دارد اما در رابطه با پلی کربوکسیلات می توان به مونومر های متنوع اشاره نمود که سبب می شود انواع متفاوتی از رزین ها تولید کرد.بنابراین با در نظر گرفتن این تنوع در پروسه تولید می توان پلیمرهایی متنوع و متفاوت از لحاظ ساختمان مولکولی و جرم متنوع مولکولی ساخت.
برخی از محصولات روان کننده قدیمی باعث پایین امدن عدد اسلامپ در ملات های سیمانی می شدند و شاید یکی از دلایل بکارگیری روان کننده ها در محل ملات ریزی و اضافه نمودن این فراورده به ملات قبل از پروسه بتن ریزی به این دلیل باشد.اما امروزه با تهیه و ساخت محصولاتی بر پایه پلی کربوکسیلات این مسائل و معضلات مرتفع شده است و همچنین شرایط بکارگیری ابر روان کننده ها در مکان تهیه و ساخت بتن و افزودن آن به ملات سیمانی فراهم شده است.
ساختمان مولکولی این فراورده به این صورت است که رشته های جانبی بر روی سلسله رشته های اصلی پیوند خورده اند یا به عبارتی ساختار مولکولی این فراورده شامل یک رشته اصلی بوده که در واقع ستون فقرات آنها بوده و رشته های جانبی بر روی آن متصل شده است.در این رابطه رشته اصلی می تواند مواد متفاوتی از قبیل مونومر های آکریلیک ،آلیلی یا وینیلی باشد.این ترکیبات از نظر شیمیایی می توانند الکل،استرهای کوچک دارای اتصال دوگانه می باشند که در فرایند پلیمریزاسیون رشته اصلی رزین را شکل می دهند.
باتوجه به آنچه قبلا گفته شد پلی کربوکسیلات فراورده ای است که می توان با ساختمان های مولکولی متنوعی سنتز کرد.این تفاوت ها و تنوع ها باعث ایجاد تغییرات در خاصیت های این فراورده خواهد شد.به عنوان نمونه در راستای ایجاد تغییرات در طول رشته ها می توان در افزایش عملکرد و بهینه نمودن ان دست برد.
-بالا بردن اندازه رشته اصلی سبب کاهش ویسکوزیته رزین می گردد،در این شرایط قابلیت روان کنندگی حاصل می گردد و پلی کربوکسیلات حاصله در این شرایط گزینه ای مناسب برای استفاده در رابطه با درصدهای سیمان و آب بالاتر می باشد.
-بالا بردن رشته جانبی و اصلی سبب زیادتر شدن گران روی و غلظت رزین می شود.بنابراین با بالا بردن قابلیت روان کنندگی ،پلی کربوکسیلات تهیه شده در این حالت گزینه ای مناسب برای درصدهای آب و سیمان پایین تر می باشد.
-بالا بردن تعداد مجموعه های عاملی یونی در رشته اصلی و پایین اوردن غلظت رشته های جانبی،درجه افت اسلامپ را کاهش می دهد.
عمده ترین و مهم ترین نمونه های استفاده از این فراورده در تهیه بتن های پیش ساخته ،ملات هایی با راندمان بالا و بتن هایی خود متراکم می باشد.همچین این افزودنی گزینه ای بهینه در راستای تهیه و ساخت قطعات پیش ساخته ،قطعات بتنی عمیق و بتن های پیش تنیده می باشد.از دیگر کارایی ها و کاربرد های این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد:
*در ملات های سیمانی ویژه و با قابلیت های تخصصی برای تولید سطوح سیمانی با قابلیت پرداخت و به کاربردن حداقل انرژی
*در بتن های تخصصی خود تراز شونده
*در ملات های سیمانی مخصوص و آماده با قابلیت افزودن مواد و قابل استفاده برای حمل در مسافت های طولانی
*در راستای کم نمودن درجه حرارت و ممانعت از درزها و ترک های عمیق و همچنین درزهای موئی در بتن حجیم
*برای بالا بردن توان پمپ پذیری در بتن
*در راستای پایین اوردن نسبت های آب و سیمان در ملات و بالا بردن توان مقاومتی بتن حجیم
این فراورده های روان کننده در دو گروه با ساختار و بافت مختلف استری و اتری تهیه و تولید می شود.این رزین ها در شرایط محیطی آبی،پخش و توزیع می شوند و با ساختار کششی و جاذبه بر روی ریز دانه های سیمان با مواد پوزولانی اثر گذاشته و سبب پخش شدگی آنها در آب شده و از اتصال وچسبندگی انها به یکدیگر ممانعت می نماید.پلی کربوکسیلات حاضر در هر دو گروه عملکرد و ساختاری شبیه به هم دارند.یک رشته بسپارهای اصلی کربنی دارند که به سبب یک مجموعه عاملی واسط،به یک رشته جانبی پلی اتیلن اکساید پیوند داده می شود.
آنچه که باعث مغایرت و تفاوت در این دو گروه می شود نوع مجموعه عاملی واسط است که در مدل رزین استری ،استر به عنوان گروه عاملی درنظر گرفته می شود و در رزین اتری گروه عاملی واسط رشته اصلی و جانبی ،اتر می باشد.
بر اساس تحقیقات انجام شده رزین های استری در مقایسه با نوع اتری آن در راستای روان کنندگی ملات های سیمانی تاثیرات بهتر و مثبت تری دارند.هرچند که در رابطه با حفظ درجه اسلامپ بتن نوع دیگر یعنی رزین های اتری مکانیسم عمل بهتری دارد.در توزیع نمودن و پخش کردن میکروسیلیس در مدل پلی اتر بهتر و بهینه تر از نوع استری آن می باشد.امروزه در صنعت بتن رزین های اتری طرفداران بیشتری دارند.همچنین می توان با ترکیب و اختلاط درصدهای بهینه و مناسب از هر کدام از اینها برای استفاده در ملات هایی با توان مقاومتی بالا نتایجی بهینه و مناسب به دست آورد.
به کارگیری این فراورده در ملات های سیمانی که طرح اختلاط بهینه ای ندارند می توان مشکلاتی مانند آب انداختگی بتن را به همراه داشته باشد.علاوه بر این استفاده بیشتر از حد مجاز نیز همین معضل(آب انداختگی بتن)را به دنبال دارد.همانگونه که می دانیم بکارگیری این فراورده سبب بالا رفتن ضریب فاصله در مجموعه پخش روزنه های بتن می شود و توان مقاومتی بتن را در مقابل تغییرات دمایی ذوب و انجماد بالا می برد.در شرایطی که شاهد کاهش اسلامپ و افت کارایی و روانی ملات سیمانی باشیم راهکار مناسب بکارگیری افزودنی پلی کربوکسیلات برای بازیابی روانی و کارایی ملات سیمانی می باشد.این بازیابی بدون استفاده از آب و تنها با بکارگیری روان کننده ها امکان پذیر است.بادر نظر گرفتن نسبت آب به سیمان در این نوع ملات ها که حاوی افزودنی ها هستند در مقایسه با بتن های معمولی،بتن سخت شده دارای توانمندی ها و قابلیت های بهتری است.
.jpg)
.jpg){kind=small}
