قابلية التشغيل الصحيحة للخرسانة هي جوهر الخرسانة المثالية. تتطلب الخرسانة في المواقف والظروف المختلفة درجات مختلفة من قابلية التشغيل. في الطرق التقليدية، يتم الحصول على قابلية تشغيل عالية من خلال تحسين التدرج، أو عن طريق استخدام نسبة مئوية أعلى نسبيًا من الركام الناعم أو عن طريق زيادة محتوى الأسمنت. للحصول على قابلية تشغيل عالية في الموقع لمجموعة معينة من الظروف، يتعين علينا عادةً أن نتعرض للصعوبات وفي بعض الأحيان للقيود.
عادة ما تستخدم الملدنات الخرسانية في الخرسانة الجاهزة، والخرسانة الكتلية، والخرسانة عالية المقاومة، وما إلى ذلك. ممارسة إضافة مضافات تقليل المياه شائعة في جميع أنحاء العالم، لتقليل متطلبات المياه لصنع الخرسانة ذات قابلية التشغيل العالية أو الخرسانة المتدفقة ذاتية الدمك.
تستخدم مضافات الخرسانة لتحسين سلوك الخرسانة في ظل ظروف مختلفة ولضمان جودة الخرسانة أثناء الخلط / النقل / الصب / المعالجة، كخرسانة طازجة وخرسانة صلبة. هناك عدة أنواع من المضافات الخرسانية، من بينها الملدنات الخرسانية وهي الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا.
يمكن أن تساعد الملدنات المضافة إلى الخرسانة أثناء الظروف والقيود الصعبة للحصول على قابلية تشغيل أعلى دون استخدام الماء الزائد.
في هذه المقالة سنقدم معلومات موجزة عن الملدنات الخرسانية وأنواعها، واستخدامها لتحسين قابلية تشغيل الخرسانة (أي لتسهيل عملية الصب خاصة في القطاعات الضيقة أو كثيفة التسليح).
اقرأ أيضًا: المضافات (الإضافات) الخرسانية - استخداماتها وآلية عملها وأنواعها الشائعة
يتم استخدام الملدنات الخرسانية المعروفة باسم مضافات تقليل المياه بين المهنيين لتحسين قابلية تشغيل الخرسانة. إما أنها تزيد من قابلية تشغيل الخرسانة المخلوطة حديثًا دون زيادة نسبة الماء إلى الأسمنت. تضاف الملدنات الخرسانية إلى الخرسانة بنسبة ٠.١٠٪ إلى ٠.٤٠٪ بوزن الأسمنت. تقلل إضافة هذه الجرعات من ٥ إلى ١٥٪ من متطلبات المياه في الخلطة الخرسانية مع قابلية التشغيل المطلوبة.
قوة الخرسانة هي خاصية رئيسية تعتمد على نسبة الماء إلى الأسمنت. كلما زادت كمية الماء في الخرسانة الطازجة، كلما قلت القوة التي نحصل عليها، حيث أن زيادة نسبة الماء إلى الأسمنت (م/س) بنسبة ١٪ تقلل من قوة الخرسانة بنسبة ٥٪.
عادة ما يكون هناك ميول وأهواء بين العمال لإضافة المزيد من الماء إلى الخرسانة لأن ذلك يجعل الخرسانة قابلة للتطبيق أثناء البناء، لذلك يمكن صب الخرسانة بسهولة من قبل العمال. إذا تمت إضافة كمية زائدة من الماء أثناء البناء أو الصب، فإن تجانس مزيج/خلطة الخرسانة ينخفض. هذا يمكن أن يؤدي إلى انفصال حبيبي أو نزيف في الخرسانة.
اقرأ أيضًا: خطورة إضافة الماء إلى الخرسانة الجاهزة في الموقع
وبالتالي، يتم استخدام الملدنات الخرسانية للحصول على مزيج خرساني عملي، دون استخدام كمية زائدة من الماء.
أنواع عوامل تقليل الماء أو ملدنات الخرسانة:
١- إضافات تقليل المياه منخفضة المدى أو الملدنات العادية:
يساعد الملدن المنتظم في تقليل محتوى الماء بنسبة تصل إلى ١٥٪. تُستخدم بكميات صغيرة جدًا، بشكل عام ٠.١٠٪ من وزن الخرسانة.
٢- إضافات عالية الحد من المياه أو الملدنات الفائقة:
تعمل الملدنات الفائقة على تقليل محتوى الماء بنسبة تصل إلى ٣٠٪، مما يحافظ على قابلية تشغيل الخرسانة. تُستخدم في الخلطات الخرسانية عالية القوة، والتي تستخدم في المباني الشاهقة والمباني التجارية والمنشآت الصناعية، إلخ.
يمكن أن تساعد الملدنات الخرسانية في العمل في ظروف قاسية للحصول على قابلية تشغيل أعلى دون استخدام المياه الزائدة. الملدنات الفائقة هي نوع من الملدنات الخرسانية، والتي يمكن أن تقلل من محتوى الماء بنسبة تصل إلى ٣٠٪ للحصول على الخرسانة العملية المطلوبة.
سنقدم فيما يلي بعض المعلومات الموجزة عن الملدنات الفائقة، والتي تُستخدم لتحسين قابلية تشغيل الخرسانة مع محتوى مائي أقل.
الملدنات الفائقة
الملدنات الفائقة التي تُعرف أيضًا باسم مخفضات المياه عالية المدى هي مركبات عضوية اصطناعية قابلة للذوبان في الماء تقلل من كمية الماء المطلوبة لتحقيق اتساق معين للخرسانة، وتقليل نسبة الماء إلى الأسمنت، وتقليل محتوى الماء وزيادة الركود. الملدنات الفائقة هي فئة جديدة نسبيًا ونسخة محسنة من الملدنات الخرسانية. تساعد الملدنات المنتظمة أو العادية في تقليل محتوى الماء بنسبة ١٥٪ لخلط الخرسانة. يقلل استخدام الملدنات الفائقة من كمية ماء الخلط المطلوبة لإنتاج خليط خرساني ذي قوام معين بنسبة ٢٥ إلى ٣٠٪. تكون جرعة الملدنات الفائقة عادة ٠.٥٠ إلى ٣٪ من وزن الأسمنت.
تضاف الملدنات الفائقة في الخرسانة بكميات صغيرة، لكنها تؤثر على العديد من خصائص الخرسانة. إضافتها تزيد من سيولة المزيج /الخلطة. عند نسبة معينة من الماء إلى الأسمنت ومحتوى مائي معين، فإن تأثير التشتت للملدنات الفائقة يحسن بشكل كبير من قابلية تشغيل الخرسانة، بحيث يمكن صب الخرسانة بجهد دمك قليل، عمليًا بدون نزيف أو انفصال. لا تؤثر على معامل المرونة أو الانكماش أو الزحف أو مقاومة التجمد والذوبان. لقد لوحظ أيضا أن زمن شك الخرسانة يتناقص مع زيادة جرعة الملدن الفائق.
- عند نفس نسبة الماء إلى الأسمنت، تكون الخرسانة أكثر قابلية للتطبيق مقارنة بالخرسانة العادية التي لا يتم فيها إضافة مواد اللدائن الفائقة.
- من أجل نفس قابلية التشغيل، فإنها تسمح باستخدام نسبة أقل من الماء إلى الأسمنت.
- مع زيادة القوة وانخفاض نسبة الماء إلى الأسمنت، فإنه تسمح أيضًا بتقليل محتوى الأسمنت.
أنواع الملدنات الفائقة (التصنيف):
يتم تصنيف القليل من البوليمرات التي تستخدم عادة كأساس للملدنات الفائقة على النحو التالي:
- مكثفات الميلامين- فورمالدهيد الكبريت (SMF)
- متكثفات النفثالين- فورمالدهيد الكبريتية
- ليجنو سولفنات المُعَدَّلة (MLS)
- استرات حمض السلفونيك
بالإضافة إلى ما سبق، فيما يلي بعض مخفضات المياه عالية المدى من الجيل الجديد والتي تم استخدامها مؤخرًا:
- بوليمر أكريليك بوليمر (AP)
- كوبوليمر من حمض أكريليك كربوكسيلي مع إستر أكريليك (CAE)
- بوليمر أكريليك متشابك (CLAP)
- إستر متعدد الكربوكسيل (PC)
- متعدد الكربوكسيل (MCE)
- مزيج مما سبق
اقرأ أيضًا: المونة والجراوت - الأنواع والفروقات والاستخدامات
مميزات وعيوب الملدنات الفائقة
مزايا الملدنات الفائقة:
- تساعد في تقليل محتوى الماء بنسبة ٢٥ إلى ٣٠ ٪ لإمكانية عمل الماء. بالنسبة لظروف الموقع التي لا تتوفر فيها المياه ، يمكن أن تساعد في تحسين قابلية التشغيل للخرسانة.
- يساعد استخدام الملدنات الفائقة في تجنب انفصال الخرسانة.
- يمكن استخدام الخرسانة مع الملدنات الفائقة في صب الخرسانة كثيفة التسليح.
- تعمل كمثبطات في الطقس الحار أو حيث تتطلب فترات صب طويلة للبناء.
- لأنها تجعل الخرسانة أكثر قابلية للتطبيق، فإن هناك حاجة إلى طاقة أقل لدمك الخرسانة.
- اعتمادًا على المتطلبات، يمكن تصنيع الخرسانة ذاتية الدمك باستخدام الملدنات الفائقة.
- توفر الخرسانة فائقة اللدائن سطح تشطيب بجودة أفضل.
عيوب الملدنات الفائقة:
- لها تكلفة عالية وبالتالي تكلفة مواد البناء ستزيد.
- إذا تمت إضافة الملدن الفائق بكميات زائدة، فقد يحدث نزيف (النزف) للخرسانة. وبالتالي للحصول على الأداء الأمثل، يجب حساب كمية أو جرعة الملدن الفائق بعناية.
تستخدم الملدنات الفائقة في إنتاج الخرسانة المتدفقة أو الخرسانة ذاتية الدمك أو الخرسانة ذاتية التسوية ولإنتاج الخرسانة عالية القوة والأداء العالي. الملدن الفائق، عند إضافته إلى المكونات الخرسانية، لن يكون له أي آثار ضارة بشرط أن يكون ذا جودة جيدة ويستخدم وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.