پلی کربوکسیلات اتر

پلی کربوکسیلات اتر چیست؟

پلی کربوکسیلات محصول اولیه ساختار ابر روان کننده بتن است که استفاده از آن در ساخت و تولید بتن، باعث افزایش میزان مقاومت بتن می‌شود. استفاده از این ماده در ترکیب شیمیایی این افزودنی، باعث شده بتن برای مدت زمان بیشتری کارایی خود را حفظ کند؛ به گونه‌ای که با استفاده از ملزومات شیمیایی حاوی پلی کربوکسیلات، می‌توان کارایی بتن را در شرایط محیطی مختلف تا بیش از 2 ساعت حفظ کرد.

پلی کربوکسیلات اتر که با نام پلیمرهای شانه‌ای نیز شناخته می‌شود، بر پایه پلیمریزاسیون آکریلیک اسید تشکیل شده و می‌تواند جایگزین گروه‌های مونومری دیگر شود. به عبارتی پلی کربوکسیلات اتر را می‌توان پلیمری از نمک‌های اسیدهای کربوکسیلیک به شمار آورد. حضور گروه کربوکسیل (RCOOH) در زنجیره این ماده شیمیایی، خاصیت قطبی ایجاد کرده و باعث می‌شود تا پلی کربوکسیلات اتر به راحتی با آب و محلول‌های آبی تبادل اکسیژن انجام دهد. میزان بلندی و طول مولکول پلی کربوکسیلات نیز این امکان را در اختیار آن می‌گذارد تا بیشتر با آب در ارتباط باشد.

انواع پلی کربوکسیلات اتر

پلی کربوکسیلات اتر در 3 شاخه اصلی جهت تولید و ساخت انواع ابر روان کننده بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• پلی کربوکسیلات اتر کاهنده آب
• پلی کربوکسیلات اتر حفظ اسلامپ
• پلی کربوکسیلات اتر پودری

گروه اول انواع پلی کربوکسیلات، پلی کربوکسیلات‌های کاهنده آب هستند که عملیات کاهش آب بتن را در محدوده بالایی انجام می‌دهند. این گروه از مواد اولیه، به شکل مایع شفاف زرد کمرنگ هستند که در حالت اولیه قابل استفاده برای تولید انواع ابر روان کننده بتن می‌باشند. افزودنی‌های تولید شده با این محصول در مقایسه با فوق روان کننده‌ بتن که نسل دوم کاهنده‌های آب هستند، عملکرد کاهش آب را به شدت بهبود می‌بخشند.

این گروه از محصولات در ساخت بتنی با روانی بسیار بالا، ساخت بتن خود تراز شونده، ساخت بتن خودتراکم و ساخت بتن‌هایی با درجه استحکام بالا به کار می‌روند. البته میزان مصرف آنها در تولید ملزومات شیمی ساختمان، بایستی با انجام آزمایشات لازم تعیین شود. این نسل از محصولات در ساخت بتن آماده و پیش‌ساخته که در آن دوام و عملکرد بتن اهمیت زیادی دارد، بسیار حائز اهمیتند.

گروه دوم پلی کربوکسیلات‌ها، کربوکسیل‌های حفظ اسلامپ هستند. این گروه از کربوکسیلات‌ها در افزودنی‌هایی استفاده می‌‌شوند که استحکام بالا و عمر طولانی در آنها اهمیت دارد. این گروه از محصولات به واسطه آنکه می‌توانند با مقدار کم نسبت آب به سیمان کار کنند، ترکیبی ایده‌آل برای بتن آماده هستند.

از ویژگی‌هایی که می‌توان برای این گروه از پلی کربوکسیلات‌ها برشمرد، اینکه این گروه از مواد می‌توانند به اسلامپ بالا دست یافته و روانی مخلوط را تا 30 دقیقه اولیه حفظ کنند. حضور این ماده در نسل سوم کاهنده‌های آب، باعث پمپاژ عالی، دوام و مقاومت طولانی، کاهش ترک‌خوردگی و... می‌شود.

اما سومین نوع از انواع پلی کربوکسیلات‌ها، کربوکسیلات‌های پودری هستند که بیشتر برای مواد سیمانی استفاده می‌شود. این محصول در شکل پودر زرد کمرنگ در ساخت و تولید ابر روان کننده بتن استفاده می‌شود و مناسب برای تولید کفپوش‌ها، پوشش‌های سیمانی رنگی، محصولات گچ و سرامیک و... است. بهترین شیوه مصرف افزودنی بتن ساخته شده با این ماده اولیه، اختلاط آن با مقداری از آب بتن و سپس افزودن به سایر محتویات بتن است.

مزایای پلی کربوکسیلات اتر

پلی کربوکسیلات‌ها از جمله مواد شیمیایی هستند که روی بتن تازه و سخت شده آثار و ویژگی‌های متمایزی از خود بر جای می‌گذارند. کربوکسیلات‌ها در بتن سخت شده باعث افزایش مقاومت بتن می‌شوند. در واقع از آن‌جا که به واسطه ترکیبات خود نسبت آب به سیمان را تا حد زیادی کاهش می‌دهند، میزان مقاومت به همان نسبت افزایش می‌یابد. در کنار افزایش مقاومت، دوام بتن نیز در چرخه‌های ذوب و یخبندان افزایش یافته و بتن در ترکیب با این ماده، قدرت بالایی پیدا می‌کند و در آخر، حرارت‌زایی بتن نیز کاهش می‌یابد، چرا که میزان مصرف سیمان بسیار کم است.

این محصول در بتن خمیری و تازه نیز باعث کاهش آب و افزایش روانی و اسلامپ می‌شود، بدون اینکه هیچ‌گونه آب‌انداختگی و جداشدگی در آن ایجاد کند. عدم جداشدگی بتن نیز میزان پمپ‌پذیری را افزایش داده و میزان عملکرد آرماتوربند را در مناطقی که تراکم آرماتور بالاست یا عمق بتن‌ریزی زیاد است، افزایش می‌دهد.

معایب پلی کربوکسیلات اتر

پلی کربوکسیلات‌ها نیز همانند سایر مواد اولیه‌ای که در تولید انواع افزودنی بتن به کار می‌ر‌وند، باید با مقدار و میزان مناسب همراه باشند. در صورتی که در تولید هر کیلو افزودنی ابر روان کننده بتن از مقدار نامتناسبی کربوکسیلات استفاده شود، نه تنها شکل ظاهری افزودنی را دچار مشکل می‌کند، بلکه باعث بروز مشکلاتی در افزودنی بتن می‌گردد. از این رو پیشنهاد ما این است که هنگام خرید پلی کربوکسیلات اتر به دوز مصرف این ماده توجه داشته باشید و این محصول را از شرکتی تهیه کنید که به دقت، دوز مصرف و نحوه استفاده از آن را روی محصول درج ‌کند.

گروه تولیدی و بازرگانی آلپاکا، یکی از عرضه‌کنندگان مواد اولیه ساخت محصولات شیمی ساختمان است که میزان دوز مصرف و همچنین روش مصرف این محصول را به دقت روی برچسب محصول درج می‌کند. بدین‌ترتیب هر یک از تولیدکنندگان می‌توانند از این ماده جهت تولید نسل سوم کاهنده‌های آب استفاده کرده و راه را برای ساخت و تولید بتنی با کیفیت هموار سازند.

مکانیزم عملکرد کربوکسیلات

ماده کربوکسیل در ساختار نسل سوم کاهنده‌های آب، باعث پراکنده کردن ذرات سیمان می‌شود. در واقع حضور کربوکسیلات در ساختار ابر روان کننده بتن، مانع از تجمع و کلوخه شدن ذرات سیمان شده و مانع از این می‌شود که آب در ذرات سیمان جمع شود. مکانیزم عملکرد این محصول در دو شکل ایجاد دافعه الکترواستاتیکی و ایجاد ممانعت فضایی امکان‌پذیر است.

در حالت دافعه الکترواستاتیکی، کربوکسیل‌های موجود در ابر روان کننده بتن که با بارهای منفی همراهند، اطراف دانه سیمان را فرا می‌گیرند. بدین‌ترتیب ذرات سیمان پراکنده شده و در بتن روانی ایجاد می‌شود. در حالت ممانعت فضایی، پلی کربوکسیلات‌ها که گروه‌های مولکولی رشته‌ای بلندی دارند، به سمت خارج ذرات سیمان حرکت کرده و بدین‌ترتیب مانع از هم‌جواری ذرات سیمان به یکدیگر می‌شوند. بدین‌ترتیب روانی بتن به راحتی حاصل شده و دانه‌های سیمان از هم جدا می‌افتند.

مقدار مصرف کربوکسیلات

میزان مصرف این ماده در تولید هر کیلو ابر روان کننده بتن متغیر است. همچنین، میزان مصرف آن به نوع ماده کربوکسیلات بستگی دارد؛ به طوری که میزان مصرف این ماده در شکل پودری با میزان مصرف آن در شکل حفظ اسلامپ و کاهنده آب متغیر است.

بسته‌بندی و نگهداری کربوکسیلات اتر

ماده کربوکسیلات کاهنده آب و حفظ اسلامپ در مخزن‌های IBC نگهداری شده و نوع پودری آن در کیسه بسته‌بندی می‌شود. این محصول که از استاندارد تولید پاک برخوردار است، غیرسمی بوده و از آن‌جا که هیچ فرمالدهید یا ماده مضری در آن وجود ندارد، برای محیط‌های داخلی و خارجی ایمن است. اما بهتر است در بسته‌بندی‌های سرپوشیده نگه داشته شود و در معرض نشت باران و... قرار نگیرد. علاوه بر این باید به این مطلب توجه داشته باشید که این ماده ممکن است باعث بروز حساسیت در بدن برخی افراد شود. از این رو لازم است در صورت برخورد اتفاقی با پوست یا چشم، محل برخورد با آب شسته شود.

خرید و قیمت

بکارگیری کربوکسیلات در ساخت و تولید ملزومات شیمی ساختمان، هزینه‌های نهایی پروژه را تا حد مطلوبی کاهش می‌دهد، در حالی که دیگر ملزومات کاهنده آب فاقد پلی کربوکسیلات، این مزیت را نداشته و آنچنان که باید کیفیت بتن را افزایش نمی‌دهند. همان‌طور که گفته شد قیمت پلی کربوکسیلات اتر نسبت به مواد اولیه تولیدکننده نسل‌های اول و دوم کاهنده آب بالاتر است و در نهایت، محصول تولیدی نیز نسبت به روان ‌کننده بتن و فوق‌روان‌کننده‌ها قیمت بالاتری دارد، اما موجب ساخت و تولید بتنی با کیفیت می‌شود.

استانداردهای پلی کربوکسیلات

پلی کربوکسیلات اتر مانند سایر مواد تولیدکننده صنایع شیمی ساختمان، مطابق با استانداردهایی تولید شده است که از جمله آن می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• SS EN 934
• ASTM C 494 / typeD،F ، G
• ASTM C 494 Type E & F
• BS EN 934-2

همان‌طور که گفته شده کربوکسیلات ماده اصلی تولید افزودنی ابر روان کننده بتن است که در ساخت و تولید بتن‌های خاص استفاده می‌شود. بکارگیری این محصول در تولید نسل سوم کاهنده‌های آب مزایای زیادی دارد، اما لازم است در میزان مصرف آن نیز دقت شود، چرا که مصرف کمتر یا بیشتر آن در تولید ابر روان کننده، موجب بروز معایبی در محصول نهایی می‌گردد.

میزان مصرف این ماده نیز در نوع پودری با دوز مصرف آن در نوع کاهنده آب و حفظ اسلامپ متغیر است. از این رو بهتر است هر شرکت مقدار و روش مصرف را به خوبی روی برچسب محصول درج کند تا مصرف‌کنندگان به راحتی بتوانند از محصول خریداری شده استفاده کنند. نحوه بسته‌بندی و نگهداری هر نوع کربوکسیلات نیز با نوع دیگر متفاوت بوده و بسته‌بندی‌های آن معمولاً در مخزن‌های IBC و کیسه انجام می‌شود. امیدواریم با مطالعه این مطلب توانسته باشید به اطلاعات کاربردی و مفیدی در این زمینه دست یابید.