محاسبه روان کننده در بتن

دسته‌بندی مواد افزودنی بتن

**مقدمه**  
مواد افزودنی بتن نقش حیاتی در بهبود خواص بتن ایفا می‌کنند. این مواد با تغییر در ساختار شیمیایی و فیزیکی بتن، کارایی، مقاومت، دوام و سایر ویژگی‌های آن را بهبود می‌بخشند. در این مقاله، به بررسی انواع مواد افزودنی بتن، ترکیبات، کاربردها، مزایا و معایب هر یک می‌پردازیم.


### **۱. روان‌کننده‌های معمولی (Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد معمولاً بر پایه لیگنوسولفونات‌ها (Lignosulfonates) هستند. لیگنوسولفونات‌ها ترکیبات آلی هستند که از فرآوری چوب به دست می‌آیند و به عنوان روان‌کننده‌های ارزان‌قیمت و مؤثر استفاده می‌شوند.

**توضیحات**  
این مواد مقدار آب مورد نیاز برای رسیدن به کارایی مشخص را تا حدود ۵ تا ۱۰ درصد کاهش می‌دهند. معمولاً برای بتن‌های با کارایی معمولی استفاده می‌شوند.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۵ تا ۳ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۱٫۷۵ لیتر، حداکثر دوز ۱۰٫۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۶٫۱۲۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۱٫۹ لیتر، حداکثر دوز ۱۱٫۴ لیتر و دوز پیشنهادی ۶٫۶۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۲ لیتر، حداکثر دوز ۱۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۷ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۲٫۱ لیتر، حداکثر دوز ۱۲٫۶ لیتر و دوز پیشنهادی ۷٫۳۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۲٫۲۵ لیتر، حداکثر دوز ۱۳٫۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۷٫۸۷۵ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
روان‌کننده‌های معمولی باید به آب بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند. بهتر است این مواد در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند تا به طور یکنواخت در مخلوط پخش شوند.

**مزایا**  
- کاهش مصرف آب و افزایش کارایی بتن.  
- بهبود مقاومت و دوام بتن.  
- کاهش هزینه‌ها با کاهش مصرف سیمان.  

**معایب**  
- ممکن است زمان گیرش بتن را کمی افزایش دهند.  
- در دوزهای بالا ممکن است باعث کاهش مقاومت اولیه بتن شوند.  

---

### **۲. روان‌کننده‌های قوی (Superplasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد معمولاً بر پایه پلی‌کربوکسیلات‌ها (Polycarboxylates)، نفتالین سولفونات‌ها (Naphthalene Sulfonates) یا ملامین سولفونات‌ها (Melamine Sulfonates) هستند.

**توضیحات**  
این مواد مقدار آب مورد نیاز را تا ۱۵ تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهند و کارایی بتن را به طور چشمگیری افزایش می‌دهند. برای بتن‌های خودتراکم (SCC) و بتن‌های با مقاومت بالا استفاده می‌شوند.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۱ تا ۰٫۸ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۵ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۸ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۵۷۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۸ لیتر، حداکثر دوز ۳٫۰۴ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۷۱ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴ لیتر، حداکثر دوز ۳٫۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۸ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۲ لیتر، حداکثر دوز ۳٫۳۶ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۸۹ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۵ لیتر، حداکثر دوز ۳٫۶ لیتر و دوز پیشنهادی ۲٫۰۲۵ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
روان‌کننده‌های قوی باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند. این مواد را می‌توان به صورت مستقیم به مخلوط بتن اضافه کرد یا ابتدا در آب حل کرد.

**مزایا**  
- افزایش چشمگیر کارایی بتن بدون کاهش مقاومت.  
- امکان تولید بتن‌های با مقاومت بسیار بالا.  
- کاهش مصرف آب و سیمان.  

**معایب**  
- هزینه بالاتر نسبت به روان‌کننده‌های معمولی.  
- ممکن است در دوزهای بالا باعث کاهش مقاومت اولیه بتن شوند.  

---

### **۳. روان‌کننده‌های کندگیر کننده (Retarding Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد معمولاً حاوی ترکیباتی مانند قندها، اسیدهای آلی یا نمک‌های معدنی هستند که زمان گیرش بتن را به تأخیر می‌اندازند.

**توضیحات**  
این مواد برای بتن‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به زمان گیرش طولانی‌تری دارند، مانند بتن‌ریزی در هوای گرم یا بتن‌ریزی‌های حجیم.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۱ تا ۰٫۵ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۵ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۷۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۰۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۸ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۹ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۱۴ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴ لیتر، حداکثر دوز ۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۲ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۲ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۱ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۲۶ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۵ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۲۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۳۵ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
این مواد باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند.

**مزایا**  
- افزایش زمان گیرش بتن.  
- کاهش خطر ترک‌خوردگی در بتن‌ریزی‌های حجیم.  

**معایب**  
- ممکن است مقاومت اولیه بتن را کاهش دهند.  

---

### **۴. روان‌کننده‌های زودگیر کننده (Accelerating Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد معمولاً حاوی ترکیباتی مانند کلرید کلسیم یا نیترات‌ها هستند که زمان گیرش بتن را تسریع می‌کنند.

**توضیحات**  
این مواد برای بتن‌ریزی در هوای سرد یا زمانی که نیاز به مقاومت اولیه سریع‌تر است، استفاده می‌شوند.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۱ تا ۰٫۵ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۵ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۷۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۰۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۸ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۹ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۱۴ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴ لیتر، حداکثر دوز ۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۲ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۲ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۱ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۲۶ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۵ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۲۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۳۵ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
این مواد باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند.

**مزایا**  
- افزایش سرعت گیرش بتن.  
- کاهش زمان لازم برای رسیدن به مقاومت اولیه.  

**معایب**  
- ممکن است باعث کاهش مقاومت نهایی بتن شوند.  

---

### **۵. روان‌کننده‌های هوازا (Air-Entraining Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد معمولاً حاوی ترکیباتی مانند رزین‌های طبیعی یا مصنوعی هستند که حباب‌های ریز هوا را در بتن ایجاد می‌کنند.

**توضیحات**  
این مواد برای بتن‌هایی استفاده می‌شوند که در معرض یخ‌زدگی و آب‌شدگی مکرر قرار دارند، مانند بتن‌های سازه‌های دریایی.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۱ تا ۰٫۳ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۵ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۰۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۰٫۷ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۸ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۱۴ لیتر و دوز پیشنهادی ۰٫۷۶ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۰٫۸ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۲ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۲۶ لیتر و دوز پیشنهادی ۰٫۸۴ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۵ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۳۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۰٫۹ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
این مواد باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند.

**مزایا**  
- افزایش مقاومت بتن در برابر یخ‌زدگی و آب‌شدگی.  
- بهبود کارایی بتن.  

**معایب**  
- ممکن است مقاومت فشاری بتن را کاهش دهند.  

---

### **۶. روان‌کننده‌های ترکیبی (Hybrid Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد ترکیبی از روان‌کننده‌های معمولی و قوی هستند و مزایای هر دو را ارائه می‌دهند.

**توضیحات**  
این مواد برای بتن‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به کارایی بالا و مقاومت خوب دارند.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۲ تا ۰٫۶ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۷ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۱ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۴ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۷۶ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۲۸ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۵۲ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۸ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۴ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۶ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۸۴ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۵۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۶۸ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۹ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۷ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۸ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
این مواد باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند.

**مزایا**  
- ترکیب مزایای روان‌کننده‌های معمولی و قوی.  
- افزایش کارایی و مقاومت بتن.  

**معایب**  
- هزینه بالاتر نسبت به روان‌کننده‌های معمولی.  

---

### **۷. روان‌کننده‌های پایه معدنی (Mineral-Based Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد بر پایه مواد معدنی مانند سیلیس یا خاکستر بادی ساخته می‌شوند.

**توضیحات**  
این مواد برای بتن‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به دوام بالا و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت دارند.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۵ تا ۲ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۱٫۷۵ لیتر، حداکثر دوز ۷ لیتر و دوز پیشنهادی ۴٫۳۷۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۱٫۹ لیتر، حداکثر دوز ۷٫۶ لیتر و دوز پیشنهادی ۴٫۷۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۲ لیتر، حداکثر دوز ۸ لیتر و دوز پیشنهادی ۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۲٫۱ لیتر، حداکثر دوز ۸٫۴ لیتر و دوز پیشنهادی ۵٫۲۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۲٫۲۵ لیتر، حداکثر دوز ۹ لیتر و دوز پیشنهادی ۵٫۶۲۵ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
این مواد باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند.

**مزایا**  
- افزایش دوام بتن.  
- کاهش نفوذپذیری بتن.  

**معایب**  
- ممکن است زمان گیرش بتن را افزایش دهند.  

---

### **۸. روان‌کننده‌های پایه پلی‌مری (Polymer-Based Plasticizers)**

**ترکیبات و ساختار**  
این مواد بر پایه پلی‌مرهای مصنوعی ساخته می‌شوند و دارای ساختار مولکولی پیچیده‌ای هستند.

**توضیحات**  
این مواد برای بتن‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به کارایی بسیار بالا و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت دارند.

**دوز مصرف**  
دوز مصرف این مواد بین ۰٫۱ تا ۰٫۵ درصد وزن سیمان است.  

- برای عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۵ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۷۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۰۵ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۳۸۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۳۸ لیتر، حداکثر دوز ۱٫۹ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۱۴ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۰۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴ لیتر، حداکثر دوز ۲ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۲ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۲۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۲ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۱ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۲۶ لیتر است.  

- برای عیار سیمان ۴۵۰ کیلوگرم، حداقل دوز ۰٫۴۵ لیتر، حداکثر دوز ۲٫۲۵ لیتر و دوز پیشنهادی ۱٫۳۵ لیتر است.  

**نحوه مصرف**  
این مواد باید در مرحله اختلاط بتن اضافه شوند و به خوبی مخلوط شوند.

**مزایا**  
- افزایش کارایی و مقاومت بتن.  
- کاهش نفوذپذیری بتن.  

**معایب**  
- هزینه بالاتر نسبت به روان‌کننده‌های معمولی.  

---

**نتیجه‌گیری**  
مواد افزودنی بتن با توجه به نوع و ترکیبات خود، تأثیرات متفاوتی بر خواص بتن دارند. انتخاب مناسب این مواد می‌تواند به بهبود کارایی، مقاومت و دوام بتن کمک کند. با توجه به نیازهای پروژه و شرایط محیطی، می‌توان از انواع مختلف روان‌کننده‌ها استفاده کرد تا بهترین نتیجه حاصل شود.