اگر از افرادی هستید که با بتن سر و کار دارید، مطمئناً تا کنون واژه کربوکسیلات به گوشتان خورده است. کربوکسیلات یکی از کلیدی‌ترین ترکیبات شیمی تشکیل‌دهنده‌ی افزودنی‌های بتن است که به شکل پودری، کاهنده آب و حفظ اسلامپ در تولید انواع افزودنی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما سؤال این‌جاست که این ماده در تولید چه نوع افزودنی‌هایی بیشترین کاربرد را دارد؟ یا آیا می‌توان از این ماده به صورت جداگانه و بدون ترکیب با دیگر مواد در بتن استفاده کرد؟ اگر به دنبال پاسخی برای این سؤالات هستید و می‌خواهید با مزایا و معایب این ماده و… بیشتر آشنا شوید، تا انتهای مقاله «کربوکسیلات چیست» همراه ما باشید.
کربوکسیلات چیست؟
کربوکسیلات (Carboxylate) نمک یا استر اسید کربوکسیلیک است و شکل یونی آن همیشه بار منفی داشته و با فرمول -RCOO نمایش داده می‌شود. شکل پلیمری این ماده که با نام پلی کربوکسیلات شناخته می‌شود، ماده اصلی افزودنی‌های کاهنده آب است. این ماده نسبت به پلیمرهای قدیمی پایه نفتالین و ملامین فرمالدهید سولفونه شده یا لیگنوسولفونات‌ها، توان بسیار بیشتری در کاهش نسبت آب به سیمان داشته و استفاده از آن به دلیل فرمولاسیون ویژه‌ای که دارد باعث شده تا روانی بتن بدون ایجاد آب‌انداختگی یا جداشدگی چندین برابر بهبود یابد. بدین‌ترتیب بتن‌های تولید شده با این افزودنی، مقاومت و دوام بسیار بالایی در سنین اولیه و نهایی دارند.
انواع کربوکسیلات چیست؟
پلیمرهای کربوکسیلات به سه شکل پودری، حفظ‌کننده اسلامپ و کاهنده آب در تولید افزودنی‌های بتن، از جمله نسل سوم روان‌کننده‌های بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته بسیاری از تولیدکنندگان افزودنی‌های بتن برای تولید افزودنی با درجه کیفیت بالاتر، از ترکیب این پلیمرها استفاده می‌کنند تا ماده افزودنی به تنهایی بتواند خواص متفاوت و مورد نیاز بتن را در طول پروژه برآورده سازد.
پلی کربوکسیلات اتر
پلی کربوکسیلات اتر پودری پرِستو PRESTO
روان‌کننده با پراکندگی مناسب، جهت تولید بتن بادوام
- کربوکسیلات پودری: این نوع از کربوکسیلات‌ها مواد غیرسمی هستند که نه تنها به صورت مجزا در ترکیب با مواد سیمانی برای تولید گچ، مواد نسوز، سرامیک، کف‌پوش‌ها و… استفاده می‌شوند، بلکه در تولید افزودنی‌های دیگر از جمله افزودنی‌های کاهنده آب نسل سوم مورد استفاده قرار می‌گیرند. نقش اصلی این ماده در افزودنی ابر روان کننده بتن، کاهش ۴۰% آب بتن، بدون کاهش و افت اسلامپ است. بنابراین استفاده از این ماده در روان کننده‌های نسل سوم با کاهش حداکثری نسبت آب به سیمان و افزایش اسلامپ بتن، نه تنها مانع از جدایش بتن شده، بلکه با کنترل زمان گیرش اولیه و نهایی بتن به تولید بتنی مقاوم و بادوام کمک شایانی می‌کند.
- کربوکسیلات حفظ اسلامپ: این گروه از کربوکسیلات‌ها باعث افزایش روانی و اسلامپ بتن می‌شوند. به طور کلی افزودنی‌های به کار رفته در بتن که با این نوع از کربوکسیلات‌ها تولید شده، باعث می‌شوند بتن بتواند روانی ۲۰۰ میلی‌‌متر را نیز تجربه کند. همچنین بتن تولید شده با این گروه از کربوکسیلات‌ها تا ۳۰ دقیقه اول پس از اضافه شدن افزودنی بتن، اسلامپ خود را در بالاترین شرایط ثابت نگه می‌دارد. به همین دلیل این گروه از کربوکسیلات‌ها معمولاً در تولید افزودنی‌هایی از بتن که در فصل گرما مورد استفاده است، کاربرد دارند. از دیگر ویژگی‌های کربوکسیلات حفظ اسلامپ، می‌توان به کاهش پدیده‌ی هوازایی در بتن اشاره کرد. تمام آنچه درباره این نوع کربوکسیلات گفته شد باعث شده تا این نوع از پلیمرهای کربوکسیلات در تولید بتن آماده با کیفیت در فصل گرما نقش کلیدی داشته باشند.
- کربوکسیلات کاهنده آب: پلیمرهای کربوکسیلات کاهنده آب می‌توانند تا ۴۵% باعث کاهش نسبت آب به سیمان در مخلوط بتنی شوند. البته این گروه از پلیمرهای کربوکسیلاتی مانند پلیمرهای کربوکسیلاتی حفظ اسلامپ توانایی بالایی در حفظ روانی بتن ندارند، با این وجود استفاده از افزودنی‌های تولید شده با این پلیمرهای کربوکسیلاتی در بتن، می‌تواند تا یک ساعت روانی بتن را در سطح مناسبی برای بتن‌ریزی قرار دهد تا در نهایت بتوانید بتنی بدون پوسته‌شدگی با روانی مناسب داشته باشید.
ساختار مولکولی کربوکسیلات چیست؟
پلیمر کربوکسیلات از زنجیره اصلی با نام BackBone تشکیل شده است. این زنجیره مانند ستون فقراتی عمل می‌کند که از آن زنجیره‌های فرعی (Side Chain) منشعب می‌شود. این زنجیره‌ها نسبت به زنجیره اصلی طول کوتاه‌تری داشته و با نسبت بیشتری دیده می‌شوند. جنس زنجیره اصلی پلیمر کربوکسیلات را معمولاً ترکیبات اسیدی، الکلی یا استرهای کوچک مولکولی با پیوند دوگانه تشکیل می‌دهند. به همین دلیل در بدنه اصلی این پلیمر می‌توانید شاهد حضور مونومرهای اکریلیک، وینیلی یا آکلیلی باشید.
اما جنس زنجیره‌های فرعی، معمولاً مونومرهای ویژه‌ای هستند که علاوه بر افزایش حلالیت رزین نهایی (زنجیره‌ی اصلی) در آب به رزین کربوکسیل بار الکتریکی می‌دهند. بار الکتریکی ضمن آنکه باعث می‌شود زنجیره پلیمری به راحتی به سطح ذرات سیمان با بار مثبت بچسبد، با ایجاد دافعه الکترواستاتیکی ذرات سیمان را از یکدیگر دور نگه می‌دارد.
اما کار زنجیره پلی کربوکسیلاتی به همین جا ختم نمی‌شود. این زنجیره پس از وصل شدن به سطح ذرات سیمان، مولکول‌های آب را به خود جذب کرده و با ایجاد پوششی از آب اطراف سیمان باعث ایجاد دافعه فضایی میان ذرات سیمان شده و به این ترتیب اجازه هیچ نوع اتصالی را به ذرات سیمان، حتی در مقیاس میکروسکوپی نمی‌دهد.
مزایای کربوکسیلات چیست؟
- سازگاری بالا با انواع سیمان
- دوستدار محیط زیست
- کاهش ۲۵% نسبت آب به سیمان در بتن
- بهبود خواص انقباضی بتن، حتی در صورت مصرف مقدار کمی از این ماده
- افزایش عدد اسلامپ در بتن
- افزایش مقاومت بتن
- قابل استفاده در بتن‌هایی با سنگدانه‌های ریز نامناسب
- و…
خطرات استفاده از کربوکسیلات
خطر استفاده از پلیمر کربوکسیلات زمانی دیده می‌شود که این ماده به صورت بی‌رویه مورد استفاده قرار گیرد. استفاده استاندارد از این ماده، مانند سایر مواد اولیه ساخت افزودنی‌های بتن، باعث بهبود خواص ظاهری و نهایی بتن می‌گردد، اما استفاده از این ماده خارج از چهارچوب‌های استانداردهای بین‌المللی باعث پدیده‌های جبران‌ناپذیری مانند جداشدگی و آب‌انداختگی در بتن می‌شود.
گروه تولیدی بازرگانی آلپاکا در راستای حذف این پدیده و تولید بتن با کیفیت، کاتالوگ‌های دقیقی از شیوه و مقدار مصرف محصولات خود آماده کرده و در اختیار مصرف‌کنندگان محصولات خود قرار می‌دهد تا تولیدکنندگان انواع افزودنی بتن بتوانند به درستی با مقدار و شیوه مصرف محصول آشنا شوند.
عملکرد کربوکسیلات چیست؟
همان‌طور که گفته شد، پلیمر کربوکسیلات طیف گسترده‌ای از ساختارهای مولکولی است که با طراحی ویژه‌اش باعث تولید محصولی با ویژگی‌های خاص می‌شود؛ ویژگی‌هایی که می‌تواند گستره‌ی وسیعی از کاربردها را به پلیمر کربوکسیلات دهد؛ برای مثال تغییر عوامل مختلفی مانند: ماهیت شیمیایی شاخه اصلی، طول شاخه‌های فرعی و ماهیت شیمیایی آن، نحوه‌ی توزیع شاخه‌های جانبی در امتداد شاخه اصلی، چگالی بار آنیونی و… می‌تواند بر میزان عملکرد کربوکسیلات‌ها مؤثر باشد.
خرید و قیمت کربوکسیلات
امروزه بیشتر خریدها از فروشگاه‌ها به صورت اینترنتی انجام می‌شود. شما می‌توانید با مراجعه به فروشگاه‌های اینترنتی، بدون گذراندن مدت زمان طولانی و درست پشت میز کار خود، محصولات را با هم مقایسه کرده و کاتالوگ و دیتاشیت آن‌ها را مطالعه کنید و با برآورد قیمت آن‌ها، ماده‌ی اولیه خود را ابتدا به صورت نمونه سفارش داده و در صورت مناسب بودن، سفارش خود را نهایی کنید.
بیشتر بخوانید: پلی کربوکسیلات اتر چیست؟
گروه تولیدی و بازرگانی آلپاکا درگاهی مطمئن در زمینه مواد اولیه و ترکیبات شیمی افزودنی‌های بتن است که با عرضه بهترین مواد اولیه به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد تا محصولی با کیفیت تولید کنند و مشکلات مربوط به ساخت بتن باکیفیت را برطرف نمایند.
همان‌طور که در مقاله‌ی «کربوکسیلات چیست؟» گفته شد، پلیمر کربوکسیلات که یکی از مواد اولیه تشکیل‌دهنده‌ی ابر روان کننده بتن است، با کاهش نسبت آب به سیمان، افزایش اسلامپ و مقاومت اولیه و نهایی بتن به تولید بتن با کیفیت کمک شایانی می‌کند. البته نباید این نکته را از یاد برد که گونه‌های متنوعی از این ماده مانند کربوکسیلات پودری می‌تواند به صورت منفرد و یا حتی در ترکیب با مواد سیمانی در ساخت انواع سرامیک، مواد نسوز و… نیز مورد استفاده قرار گیرد. امیدواریم اطلاعات مندرج در این متن شما را در انتخابی درست یاری کند.
