منبع civilz.com
مواد افزودني روان کننده و فوق روان کننده در کاهش بارهاي وارده بر سازه بطور مستقيم نمي توانند نقشي داشته باشند اما بطور غير مستقيم مي توانند بدين شکل عمل کنند. چنانچه سازه با بتن بدون مواد افزودني (بتن ساده) ساخته شود، چون مقاومت آن از بتن با ماده افزودني (بتن مجهز)کمتر خواهد بود، لذا اندازه اعضاي سازه بيشتر و بار وارده بر سازه زيادتر خواهد بود. به عبارت ديگر ساختن بتن با مقاومت بالا در شرايط يکسان با مواد افزودني راحت تر است. کما اينکه در بسياري موارد بخصوص هنگاميکه درصد آب به سيمان از يک مقدار اجرايي کمتر مي شود، ساختن بتن اصولا غير ممکن است. در صورتيکه با استفاده از مواد افزودني اين امر امکان پذير مي باشد.

اما نقش مواد افزودني در روش هاي دوم و سوم مقاوم سازي سازه معقول تر و بطور مشهود تري قابل بررسي است. معمولا در هنگام مقاوم سازي به روش تقويت اعضاي موجود، مطلوب است که از مصالحي با کيفيت بالاتر و بهتر از مصالح بکار رفته در سازه استفاده مي شود که در مورد بتن، اغلب بتن با مقاومت بالا و يا بتن چگال تر مد نظر است. براي ساخت بتن با مقاومت بالا مهمترين کار، کاهش مقدار نسبت آب به سيمان تا حداقل مقدار ممکن است، اما اين کار مشکلات اجرايي را در بر خواهد داشت بطوريکه يک درصد مشخص آب به سيمان اجرايي تعريف مي شود(5/0 الي 55/0). مواد افزودني حتي در نسبت هاي آب به سيمان کمتر از عددي که اجرايي ناميده مي شود مي توانند به گونه اي بتن را مجهز کنند که مشکلات اجرايي را مرتفع نمايند.

در روش سوم مقاوم سازي همانند روش قبل معمولا مطلوب اين است که اعضاي اضافه شده بهتر از اعضاي موجود باشند لذا دوباره همانند آنچه در بالا توضيح داده شد مي توان يک سازه بتني با مقاومت بالا را اجرا کرد.
روش هاي مذکور به عبارتي روش هاي درمان سازه بيمار هستند اما همواره پيشگيري بر درمان مقدم است بعبارت ديگر بجاي مقاوم سازي بعد از ساخت که بخصوص در اکثر موارد روش هاي اجراي خاص را مي طلبد،بهتر است سازه در هنگام طراحي و ساخت، مقاوم و مجهز ساخته شود. در مورد يک سازه و يا عضو بتني مقاومت بتن مهمترين خصوصيت آن است که تقريبا اکثر خواص ديگر بتن را مي توان با آن سنجيد. بنابراين بطور کلي و در اکثر موارد و نه هميشه ساخت يک بتن خوب به معناي ساخت بتن با مقاومت فشاري مطلوب است.
و همانطور که اشاره شد چنانچه ماده افزودني در بتن استفاده گردد نگراني دست يافتن به مقاومت مورد نظر کمتر خواهد بود.
بد نيست پس از اينکه فوايد مواد افزودني روان کننده و فوق روان کننده و همچنين مزاياي استفاده از بتن مجهز بررسي شد، سوالاتي را هم که در ذهن اکثر مهندسان عمران همواره وجود دارد پاسخ داده شود. به عبارت بهتر ذهنيت موجود در صنعت ساختمان نسبت به مواد افزودني منفي بوده و يا حداقل مثبت نيست.
اولين سوال صرفه اقتصادي است.

با اين ذهنيت که اگر از مواد افزودني استفاده کنم هزينه هر متر مکعب بتن بالا خواهد رفت. اين قضيه در اکثر موارد درست نيست.بخصوص اگر در يک ساختمان بررسي شود، براي استفاده از بتن مجهز به دو صورت مي توان عمل کرد:
اول اينکه استفاده از مواد افزودني در اسلامپ ثابت باعث کاهش آب مي شود، از طرفي با توجه به اينکه مقاومت بتن به نسبت آب که به سيمان بستگي دارد لذا مي توان مقدار سيمان را به اندازه اي کم کرد که نسبت قبلي ثابت بماند و با استفاده از مواد افزودني يک بتن مهربانتر ساخت که با توجه به نوع بتن و کاهش سيمان مي تواند حتي باعث کاهش قيمت تمام شده بتن شود. البته با توجه به وضعيت فعلي بازار سيمان، کاهش مصرف سيمان هم مي تواند يک امتياز مثبت باشد.

دوم اينکه اکثرا در هنگام طراحي اعضاي بتني مقاومت آن به اندازه اي در نظر گرفته مي شود که به راحتي مي توان مقاومتي بالاتر از آنرا با ماده افزودني گرفت. در نگاه اول هزينه اجراي سازه به علت اضافه شدن ماده افزودني و تبديل بتن ساده به بتن مجهز، بيشتر شده و به صورت ظاهري نا مطلوب مي نمايد، در صورتي که کاهش هزينه کلي اجراي سازه به علت کاهش اندازه مقاطع اعضاي سازه و در نتيجه کاهش بار مرده ساختمان اصلا در نظر گرفته نمي شود.
علاوه بر دو مورد بالا شعار کاهش مصرف سيمان را نيز همگ شنيده اند!!!

پس از اينکه به اين نتيجه رسيديم که : شايد هم مواد افزودني بد نباشد، حتما بد نيست، شايد خوب باشد،حتما خوب است و يا حتما بايد استفاده شود،همانند هر کالاي ديگري استفاده از نوع مناسب ماده روان کننده يا فوق روان کننده در اينجا نيز مطرح خواهد بود.
اما چرا توليد نسل هاي پي در پي مواد فوق روان کننده احساس شد؟ در جواب سوال مي توان اين گونه بيان کرد، که بتن يک موجود زنده است. لذا اين موجود زنده در شرايط، مکان هاي مختلف و با مصالح مختلف رفتار متفاوتي از خود نشان مي دهد.

بنابراين نسل اول مواد افزودني در بسياري مورد نتوانست باعث افزايش اسلامپ بتن تا حد مطلوب شود، حتي وقتي که حداکثر مقدار دوزاج کمتر از نسل اول، بتن قوي مذکور را تکان دهد ولي نسل دوم هم در برخي موارد نتوانست مقدار آب بتن را تا جايي که مطلوب بود، کاهش دهد. لذا نسل سوم فوق روان کننده ها بر پايه پلي نفتالين به بازار آمد.
اين مواد با دوزاج تقريبي يک درصد وزن سيمان، بتني را که اسلامپ آن حدود صفر باشد به سانتي متر و با دوزاج 5/1 درصد به حدود اسلامپ بتن مي رساند. البته وقتي که مقصود، اسلامپ ثابت و کاهش آب بتن باشد، مقاومت را در بتن مذکور تا 110 کيلوگرم بر سانتي متر مربع نسبت بتن شاهد افزايش خواهد داد. نسل چهارم فوق روان کننده ها که بر پايه پلي کربوکسيلات است. بتن فوق را فقط با 5/0 درصد وزن سيمان از اسلامپ حدود صفر به بتن تبديل مي کند. در حال حاضر استفاده از فوق روان کننده هاي نسل اول و دوم تقريبا منسوخ شده و نسل سوم و حتي چهارم در پروژه ها استفاده مي شود.

توجه به اين نکته در استفاده از مواد فوق روان کننده ضروري است که:
تفاوت عملکرد فوق روان کننده ها، تفاوت قدرت آنها در کاهش آب و يا افزايش اسلامپ( و يا نگهداري اسلامپ) بتن مي باشد. يعني همانگونه که نمي توان براي طي يک مسير مشکل از تجهيزات ابتدايي و ضعيف استفاده کرد، نمي توانيد يک فوق روان ساز نسل اول، دوم و شايد سوم را براي توليد يک بتن قوي انتخاب کنيد. هر چند که ممکن است بتوانيد به ظاهر و در ابتداي امر با خريد محصول ارزانتر و صرفا اضافه کردن يک ماده، به عنوان فوق روان ساز در پروژه صرفه جويي کنيد.

بطور کلي چهار عامل انگيزشي و امتيازي، در مصرف مواد افزودني بتن(فوق روانسازها)، بشرح زير متصور مي باشد:
1. افزايش رواني بتن
2. افزايش مقاومت بتن
3. کاهش نفوذپذيري و افزايش دوام بتن
4. صرفه جويي در مصرف سيمان و نهايتا تقليل هزينه هاي متعلقه که هر کدام از موارد مذکور به جاي خود و در زمان مناسب قابل محاسبه و وصول خواهد بود.

بدنبال اظهار مزاياي مشروحه استفاده از مواد افزودني بتن فقط يک عامل مهم و باز دارنده مصرف مواد افزودني، بعنوان دغدغه مهم و پر اهميت مهندسين و مصرف کنندگان،که همان تضمين کيفيت مواد افزودني در بتن که در صد بسيار بسيار نازلي از قيمت کل سازه بتني را شامل مي شود مطرح مي باشد.
چگونه به اين کالا اعتماد کنيم؟ متولي تاييد صلاحيت توليد کنندگان و محصولات توليد شده کيست؟

خوشبختانه هم اکنون در کشورمان استاندارد مواد افزودني فوق روانساز موجود است و يا به عبارت بهتر همه شرکت هاي توليد کننده مواد افزودني موظف شده اند که محصولات خود را به تاييد اداره استاندارد برسانند و افزون بر اين امر از سوي موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران نيز ورود، توليد و توزيع مواد افزودني بتن( شامل روان کننده ها، فوق روان کننده ها و کند گير کننده ها و مواد حباب ساز) بصورت غير استاندارد ممنوع و عاملين به ورود، توليد و يا توزيع مواد افزودني غير استاندارد تهديد به تعقيب قانوني شده اند و اين دغدغه استفاده از مواد غير استاندارد با اخذ مجوز کاربرد علامت استاندارد مرتفع گرديده است.