کربوکسیلات اتر ماده اولیه ساخت و تولید فوق روان کننده کربوکسیلاتی است که معمولاً در تولید بتن‌هایی استفاده می‌شود که مقاومت بالایی می‌طلبند. حضور این مواد در تولیدات بتنی باعث کاهش نسبت آب به سیمان شده و تراکم‌پذیری بتن را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. استفاده از افزودنی‌های کربوکسیلاتی در تولید بتن، میزان ویبره بتن را نیز به شدت کاهش می‌دهد، اما آیا کربوکسیلات‌ها به یک شکل هستند و تأثیر واحدی بر مخلوط بتنی دارند؟ در این مقاله همراه ما باشید تا ضمن تبیین چیستی پلی کربوکسیلات، انواع کربوکسیلات و تأثیرات آن را روی مخلوط بتنی بررسی کنیم.
کربوکسیلات چیست؟
پلیمر پلی کربوکسیلات اتر از گروه مواد اولیه شیمی ساختمان است که از زنجیره‌ی پلیمری پیچیده‌ای از مونومرهای اصلی و فرعی تشکیل شده است. در این زنجیره، مونومرهای اصلی مانند ستون فقرات عمل کرده و مونومرهای فرعی وارد زنجیره شده و در حاشیه‌ی جانبی آن قرار دارند. وظیفه‌ی این مونومرها ایجاد بار منفی برای زنجیره پلیمر کربوکسیلات و افزایش حلالیت رزین نهایی در آب است.
شکل ظاهری و خواص شیمیایی پلیمر کربوکسیلات، باعث می‌شود این ماده در تماس با ذرات سیمان (با بار مثبت) به سطح ذرات چسبیده و با ایجاد دافعه استاتیکی، ذرات سیمان را از یکدیگر دور کند. علاوه بر این مونومرهای فرعی به واسطه جذب آب اطراف هر یک از ذرات سیمان، پوششی محافظ اطراف آن‌ها ایجاد می‌کند که این فرآیند در کنار دافعه استاتیکی باعث دفع بیشتر ذرات و حرکت آسان‌تر آب میان آن‌ها می‌شود.
بنابراین این ماده با تأثیر بر ذرات سیمان باعث ایجاد فضایی مناسب میان آن‌ها شده و به این ترتیب با جداسازی ذرات سیمان از یکدیگر، مانع از کلوخه شدن و به هم پیوستن آن‌ها می‌شود. این فرآیند در نهایت باعث کاهش میزان آب مصرفی در بتن، افزایش مقدار اسلامپ بتن و افزایش مقاومت فشاری و دوام بتن می‌گردد.
انواع کربوکسیلات بر اساس شکل ظاهری
کربوکسیلات‌ها از نظر شکل ظاهری به دو شکل جامد یا همان پودری و مایع تقسیم می‌شوتد که در ذیل به بررسی آن خواهیم پرداخت.
کربوکسیلات پودری
یکی از انواع کربوکسیلات شکل پودری آن است. این محصول که به شکل پودر زرد کمرنگ است، به صورت پلیمر کاهنده آب بسیار قوی عمل کرده و در توزیع ذرات سیمان بهترین عملکرد را دارد. این پلیمر با بیشترین کاهش مقدار آب (تا ۴۵%) و میزان مصرف پایین در کنار ویژگی‌هایی مانند: سازگاری با محیط زیست، عدم انفجار و اشتعال، حمل آسان و ایمن با انواع حامل‌های انرژی، حفظ رطوبت بالا، ساختار مولکولی ویژه، عدم استفاده از فرمالدهید در فرآیند تولید و…، توانسته جایگاه ویژه‌ای میان انواع کاهنده‌های آب موجود در بازار به دست آورد.
امروزه استفاده از کربوکسیلات پودری به دلیل شرایط و ویژگی‌های ایده‌آل این محصول، در پروژه‌های بسیار بزرگ با جدول زمانی ساخت و ساز طولانی امری طبیعی است. برای استفاده از این محصول کافی است آن را با مقدار مشخصی از آب بتن مخلوط کرده و سپس به سایر محتویات بتن اضافه کنید. از دیگر کاربردهای این محصول می‌توان به مواردی چون: تولید محصولات پودری (چسب کاشی، گروت و…)، ساخت انواع بتن خود تراز شونده، پیش تنیده، با کارایی بالا، با قابلیت شکل‌پذیری و… اشاره کرد.
کربوکسیلات مایع
پلیمر کربوکسیلات‌های مایع به شکل مایعی شفاف و زرد کمرنگ است. این ماده به دلیل شکل مایع خود به راحتی در فرمولاسیون انواع ابر روان کننده بتن قابل استفاده است. از سوی دیگر کربوکسیلات‌های مایع مانند نوع پودری، قدرت کاهندگی نسبت آب به سیمان و اسلامپ بسیار بالایی داشته و به همین دلیل نسبت به پلیمرهای نسل یک و دو در تولید کاهنده‌های آب محبوبیت بسیار بیشتری دارند.
ابر روان کننده‌های تولید شده با این نوع کربوکسیلات‌ها، نه تنها باعث افزایش روانی بتن می‌شوند، بلکه از جداشدگی و آب انداختگی بتن جلوگیری کرده و بتنی با قوام تولید می‌کنند. به همین دلیل از این نوع افزودنی‌ها در ساخت انواع بتن خود تراز شونده، خودتراکم و بتن‌هایی با درجه استحکام بالا استفاده می‌شود. البته توجه داشته باشید مقدار مصرف کربوکسیلات مایع در تولید افزودنی‌های شیمی ساختمان، بایستی با دقت تعیین شود.
به طور معمول شرکت‌های تولیدکننده معتبر، کاتالوگ و بروشوری برای نحوه و مقدار مصرف این محصول در تولید افزودنی مشخص می‌کنند؛ اما لازم است پس از مطالعه و مشاوره برای افزایش دقت از آزمایش‌های لازم در این زمینه استفاده کنید.
پلی کربوکسیلات اتر
پلی کربوکسیلات اتر پودری پرِستو PRESTO
روان‌کننده با پراکندگی مناسب، جهت تولید بتن بادوام
انواع کربوکسیلات بر اساس نوع کاربرد
پلیمر کربوکسیلات ساختار مولکولی وسیعی دارد. دو ساختار بسیار مهم این ماده اولیه با بیشترین کاربری میان افزودنی‌های شیمی ساختمان، کربوکسیلات حفظ اسلامپ و کاهنده آب است. در ادامه به بررسی این دو کاربرد می‌پردازیم.
انواع کربوکسیلات کاهنده آب
همان‌طور که از نام این گروه از کربوکسیلات‌ها مشخص است، کربوکسیلات کاهنده آب، توانایی بسیار بالایی در کاهش مقدار نسبت آب به سیمان دارد. این نوع کربوکسیلات‌ها که به دو شکل پودری یا مایع وجود دارند، می‌توانند به مقدار ۴۵% باعث کاهش نسبت آب به سیمان در بتن شوند. همین ویژگی باعث شده این نوع از کربوکسیلات‌ها در تولید انواع افزودنی‌های کاهنده‌ی آب، از جمله ابر روان کننده‌های بتن مورد استفاده قرار گیرند.
از سوی دیگر استفاده از این نوع کربوکسیلات‌ها در بتن باعث حفظ روانی بتن تا یک ساعت می‌شود و به این ترتیب به دلیل داشتن بتنی یکدست در طول بتن‌ریزی، بتن نهایی از نظر دوام بسیار مقاوم بوده و شاهد هیچ نوع پدیده‌ی مخربی مانند پوسته‌شدگی در بتن نخواهید بود.
استفاده از این محصول در پروسه ساخت انواع افزودنی بتن باعث می‌شود پس از مصرف افزودنی، بتن علاوه بر کاهش نسبت آب به سیمان، روانی و یکدستی (بدون آب‌انداختگی و جداشدگی) مناسبی داشته باشد و بتوان به راحتی آن را در محیط‌های پرآرماتور پمپاژ کرد. مجموع این ویژگی‌ها باعث می‌شود بتن نهایی از نظر ویژگی‌هایی مانند مقاومت و دوام در بالاترین حد ممکن قرار گیرد.
انواع کربوکسیلات حفظ اسلامپ
کربوکسیلات‌های حفظ اسلامپ تا مدت زیادی می‌توانند روانی بتن را در بالاترین سطح خود حفظ کنند. این نوع کربوکسیلات‌ها با فرمولاسیون ویژه‌ای که دارند، هوازایی کمی در بتن ایجاد کرده و به این ترتیب ضمن افزایش میزان سیالیت و روانی بتن، اسلامپ را تا مدتی در بالاترین مقدار خود قرار می‌دهند. همین امر باعث می‌شود افزودنی‌های تولید شده با این نوع کربوکسیلات، برای تولید بتن آماده در مناطق گرمسیری بهترین گزینه باشد.
بدین‌ترتیب کارخانه‌های بتن آماده در شرایط آب و هوایی گرم بدون نگرانی از افت اسلامپ در طول پروسه حمل بتن، می‌توانند بتن تولیدی خود را به محل بتن‌ریزی انتقال داده و با مقدار روانی مورد نظر مشتری، بتن را در اختیار او قرار دهند.
در این مقاله تلاش شد به بررسی انواع کربوکسیلات بر اساس شکل ظاهری و نوع کارکرد پرداخته شود. به این ترتیب کربوکسیلات‌ها از نظر ظاهری در دو دسته کربوکسیلات‌های مایع و پودری و از نظر کاربرد در دو دسته کلی کربوکسیلات‌های حفظ اسلامپ و کاهنده آب قرار می‌گیرند. شما می‌توانید کربوکسیلات مورد نظر خود را با این نام در شرکت‌های تولیدکننده یا واردکننده این ماده اولیه جستجو کنید. برای ما افتخار بزرگی است که ما را در این سفر دانشی همراهی کردید. لطفاً با ارائه نظرات، پیشنهادات و تجربیات خود، در بهبود این مقاله به ما کمک کنید.
منبع +
