مقایسه علمی بتن فوق‌روان‌شده با بتن معمولی | افزایش مقاومت و دوام با فوق‌روان‌کننده‌ها

مقایسه بتن فوق‌روان‌شده و بتن معمولی

 


استفاده از فوق‌روان‌کننده‌ها (Superplasticizers) در بتن، تحولی چشم‌گیر در ارتقاء کارایی، مقاومت و دوام بتن ایجاد کرده است. در اینجا به‌صورت دقیق و علمی به مقایسه بتن معمولی و بتن‌های حاوی افزودنی‌های فوق‌روان‌کننده مانند SNF، SMF و PCE می‌پردازیم. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که افزودنی‌ها با کاهش نسبت آب به سیمان، بهبود پخش‌شدگی ذرات سیمان و کاهش تخلخل، موجب افزایش مقاومت فشاری، خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت در برابر نفوذ یون کلر و جذب آب می‌شوند. تأکید ویژه مقاله بر لزوم ترویج این فناوری در کشورهای در حال توسعه است که همچنان درگیر استفاده سنتی از بتن‌های معمولی هستند.
با افزایش نیاز به سازه‌های مقاوم، با دوام و پایدار در برابر عوامل محیطی، استفاده از افزودنی‌های شیمیایی در بتن به امری حیاتی تبدیل شده است. فوق‌روان‌کننده‌ها به‌عنوان نسل جدیدی از افزودنی‌ها، با افزایش روانی بدون نیاز به افزایش آب و کاهش تخلخل و افزایش دوام بتن، نقش کلیدی در تولید بتن‌های با عملکرد بالا ایفا می‌کنند. 

 معرفی فوق‌روان‌کننده‌ها

انواع رایج:

    SNF: فرمالدهید نفتالین سولفوناته
    SMF: فرمالدهید ملامین سولفوناته (نسل دوم)
    PCE: اتر پلی‌کربوکسیلات (نسل سوم)

خواص مکانیکی بتن فوق‌روان‌شده در مقایسه با بتن معمولی

•    مقاومت فشاری

    افزایش چشمگیر مقاومت در سنین مختلف بتن (1، 7، 28 و 90 روزه)
    مؤثر در ترکیب با مصالح بازیافتی و پوزولانی‌ها

•    مقاومت خمشی

    بهبود مقاومت خمشی تا ۲۸۹٪ در برخی ترکیبات
    عملکرد بهتر در بتن‌های سه‌جزئی (سیمان + سرباره + خاکستر بادی)

•    مدول الاستیسیته (ثابت و دینامیک)

    افزایش 20 تا 33 درصدی در بتن حاوی فوق روان‌کننده (SP)
    بهبود منطقه انتقالی (ITZ)  بین خمیر سیمان و سنگدانه‌ها
دوام بتن (Durability)

•    جذب آب (Sorptivity)

    کاهش محسوس میزان جذب آب در بتن حاوی  SP
    عملکرد بهتر PCE نسبت به SMF و SNF 

•    نفوذپذیری کلرید (RCPT)

   کاهش عبور یون کلر در بتن دارای SP تا 80٪
    مقاومت بهتر در محیط‌های خورنده (مثل آب دریا)

نتیجه‌گیری

•    استفاده از فوق‌روان‌کننده‌ها نه تنها خواص مکانیکی بتن را تقویت می‌کند، بلکه عمر مفید سازه‌ها را نیز به‌طور مؤثر افزایش می‌دهد. . بنابراین به کشورهای در حال توسعه توصیه می‌شود که شیوه‌های سنتی را کنار گذاشته و از SPها در پروژه‌های ساختمانی و زیربنایی بهره‌گیری کنند.
•    

•    منبع:

Bediako, M. (2024). Superplasticized vs. Conventional Concrete: A Comparative Review.
Materials Sciences and Applications, Vol. 15, pp. 271–284.
DOI: 10.4236/msa.2024.159019