Beton su azaltıcı maddenin etki mekanizması nedir

1.Beton Su Azaltıcıların Rolü

Beton su azaltıcılar aynı çökmeyi korurken gerekli karışım suyu miktarını azaltabilen katkı maddeleridir. Su azaltma oranlarına göre sıradan, yüksek verimli ve yüksek performanslı su azaltıcılar olarak sınıflandırılırlar.

Su azaltıcıların ana işlevleri dört türe ayrılabilir: akışkanlığı arttırmak, beton mukavemetini arttırmak, çimento tasarrufu sağlamak ve beton dayanıklılığını arttırmak.

• 01 Artan Akışkanlık

Sabit su hacmi ve su-çimento oranı ile betonun akışkanlığı, mukavemetini etkilemeden 100 ila 200 mm kadar artırılabilir.

• 02 Beton Dayanımını Artırma

Akışkanlığın ve çimento içeriğinin değişmeden kaldığı koşullar altında, karışım suyu %10 ila %40 oranında azaltılabilir, bu da daha düşük bir su-çimento oranına yol açar ve sonuç olarak betonun mukavemetini arttırır.

• 03 Çimento Tasarrufu

Akışkanlığı ve beton mukavemetini koruyarak hem karışım suyunu hem de kullanılan çimento miktarını azaltmak mümkündür.

• 04 Beton Dayanıklılığının Artırılması

Su azaltıcıların eklenmesi, betonun geçirimsizliğini ve donma-çözülme direncini etkili bir şekilde geliştirebilir ve ayrıca çelik donatı ile beton arasındaki bağ mukavemetini artırabilir.

2. Su Azaltıcılar Su Azaltımını Nasıl Sağlar?

Su azaltıcılar su içeriğini azaltmada neden etkilidir? Çimentoyla başlamalıyız.

Karıştırma işlemi sırasında çimentodaki mineraller farklı yüklere sahip bileşenler içerir. Pozitif ve negatif yükler arasındaki çekim, betonda topaklanmış bir yapının oluşmasına yol açar ve bu durum, çimento parçacıklarının su içinde çarpışarak birbirini çekmesi nedeniyle de termal hareket nedeniyle meydana gelebilir.

Bu topaklanmış yapı, karışım suyunun bir kısmını kapsülleyerek serbest su miktarını azaltır. Bir su azaltıcı eklendiğinde etkileri aşağıdaki dört açıdan gözlemlenebilir: yağlama, dispersiyon, sterik engelleme ve aşı kopolimerinin yavaş salınım etkileri.

• 01 Yağlama

Su azaltıcılar, çimento parçacıklarının yüzeyinde stabil bir solvasyon su filmi oluşturan güçlü polar hidrofilik gruplar içerir. Bu su filmi mükemmel yağlama özelliklerine sahiptir, çimento parçacıkları arasındaki kayma direncini etkili bir şekilde azaltır ve betonun akışkanlığını daha da artırır.

• 02 Dağılım

Çimento suyla karıştırıldığında hidratasyon, çimento parçacıklarının çift katmanlı bir yapı geliştirmesine neden olarak bir solvasyon su filmi oluşturur. Parçacıklar farklı yükler taşır, bu da topaklanmış bir yapı oluşturan yapışkan etkileşimlere yol açar, karışım suyunun %10 ila %30'unun kapsüllenmesine ve serbest akış ve yağlama için kullanılamamasına neden olur, böylece beton karışımının akışkanlığını etkiler.

Su azaltıcının eklenmesiyle moleküller çimento parçacıklarının yüzeyine yönelerek aynı yükü (genellikle negatif) taşımalarına neden olur. Bu, elektrostatik itmeye yol açar, çimento parçacıkları arasında dağılımı teşvik eder, topaklaşmış yapıyı parçalar ve kapsüllenmiş suyu akışa katılmak üzere serbest bırakır, böylece beton karışımının akışkanlığını etkili bir şekilde artırır.

• 03 Sterik Engel

Su azaltıcıların yapısı, çözelti içine uzanan hidrofilik yan zincirler içerir ve çimento parçacıklarının yüzeyinde kalın bir hidrofilik adsorpsiyon katmanı oluşturur. Çimento parçacıkları birbirine yaklaştıkça bu katman üst üste binmeye başlar ve sterik engel oluşturur. Örtüşme ne kadar fazla olursa, çimento parçacıkları arasındaki yapışma kuvvetlerini engelleyen sterik engel de o kadar büyük olur ve betonda iyi bir çökme koruması sağlanır.

04 Greft Kopolimer Yavaş Salınım Etkisi

Polikarboksilik asit su azaltıcıların hazırlanması sırasında bazı yan zincirler moleküllere aşılanır. Bu yan zincirler sadece sterik engelleme sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çimento hidrasyonunun yüksek alkalinli ortamında kademeli olarak parçalanarak polikarboksilik asit gibi dağıtıcı maddeleri serbest bırakır. Bu, çimento parçacıklarının dağılımını arttırır ve çökme kaybını kontrol eder.