Bu kimyasal katkı maddelerinin geliĢtirilmesi, beton alanında önemli bir devrime iĢaret etmiĢtir. Özellikle, silika dumanı ve uçucu kül ile birlikte kullanılan süper akıĢkanlaĢtırıcıların mevcudiyeti, yepyeni bir yüksek performanslı beton sınıfının geliĢtirilmesini mümkün kılmıĢtır. Süper akıĢkanlaĢtırıcılar daha geleneksel betonlarda kullanılabilir ve bu bölümde geleneksel betonlarla kullanım tartıĢılır. Yüksek performanslı betonlar bu raporun ilerleyen kısımlarında özel bir bölümde tartıĢılacaktır.
Süper akıĢkanlaĢtırıcılar, ASTM C-494 Ģemasında Sınıf F katkı maddeleri olarak belirtilmiĢtir. Operasyonel gereksinim, en az %12'lik bir su azaltımının sağlanmasıdır. Su içeriğindeki azalma, bir gün içinde en az %40'lık bir basınç dayanımı artıĢı sağlamak için gereklidir ve ilerleyen yaĢlarda giderek daha az artıĢ gerektirir. 6 ay ve sonrasında, basınç dayanımı sadece kontrol betonununkiyle uyuĢmak için gereklidir. Sadece mütevazı bir bükülme mukavemeti etkisi gereklidir, tek artıĢ 3 günde %10'dur.
31
Spesifikasyon ayrıca, ayarlanan süre içinde sadece mütevazı değiĢimlerin ve mütevazı büzülme artıĢlarının gereksinimlerini de içerir; Bunlar, su azaltıcılar için karĢılık gelen gereksinimlerle aynıdır.
Daha önce tartıĢılan su azaltıcıların hiçbiri, birkaç modifiye lignosülfonat ürününün istisnası hariç, süper yumuĢatıcılardan gereken performansı karĢılamak için yeterince yüksek dozajlarda betonda kullanılabilir; gecikme, hava sürüklenmesi ve muhtemelen diğer istenmeyen yan etkiler karıĢır. Daha ziyade, genel olarak konuĢulan süper akıĢkanlaĢtırıcılar, tamamen yeni kimyasal katkı karıĢımlarını temsil etmektedir. Ġki aile yaygın olarak tanınır; naftalin sülfonat bazlı olanlar ve melamin sülfonat bazlı olanlar, eskiden daha yaygın olarak kullanılırlardı. Aslında, en az bir katkı maddesi Ģirketi, her ikisini de içeren bir süper akıĢkanlaĢtırıcı karıĢımı sağladı ve böyle bir karıĢım için belirli avantajlar talep etti.
"Naftalin sülfonatlar, aslında naftalen formaldehit sülfonik asit tuzlarıdır. Bunlar, sülfatlanmıĢ naftalin tarafından üretilir, sülfonatlanmıĢ naftaleni formaldehitle polimerize eder veya" yoğunlaĢtırır "ve daha sonra elde edilen polimer omurgasında sülfonat gruplarını Na veya Ca ile nötralize ederler. Polimerin en uygun zincir uzunluğu 10'dur, ancak ticari ürünler, değiĢen zincir uzunlukları ve çoğu zaman bazı sodyum sülfat içerir (Eğer, nötrleĢtirilmemiĢse).
"Melamin sülfonatlar", daha karmaĢık bir iĢlemle üretilen sülfonatlı melamin formaldehit tuzlarıdır ve 100 ya da daha fazla bir sürede daha yüksek bir polimerizasyon derecesine sahiptirler. Bu malzemeler aslında baĢka amaçlar için geliĢtirilmiĢ ve daha sonra betonda yararlı bulunmuĢtur. Aksine, naftalin sülfonatlar, betonda kullanım için daha sonra ve kasıtlı bir geliĢmedir.
Süper akıĢkanlaĢtırıcının iki sınıfının genel etkileri, birbirine oldukça benzerdir. Her ikisi de güçlü deflokülanlar olarak hareket eder, taze çimento macununu nispeten düĢük viskoziteli bir Newton akıĢkanına dönüĢtürür. Genellikle en erken çimento hidrasyon ürünleri ile süper akıĢkanlaĢtırıcının güçlü bir Ģekilde emilmesi, genellikle yetersiz bir konsantrasyona ve dağılma etkisinin belirgin bir Ģekilde azalmasına neden olarak, çökme kaybı olarak ortaya çıkar.
32
Süper akıĢkanlaĢtırıcının en azından bir kısmının gecikmeli eklenmesi, bu etki ile mücadele etme eğilimindedir. Süper akıĢkanlaĢtırıcının etkisinin alkali içeriği, yeraltı alçı bileĢiği formu ve diğer faktörler gibi çimento özelliklerine bağlı olduğu gösterilmiĢtir.
Su azaltıcı katkılarda olduğu gibi, daha fazla sıvı beton üretmek için (su içeriği değiĢmediğinde) ya da su içeriğinin fiilen düĢürülmesi için su talebi azaltma etkisinden faydalanırsa çok daha güçlü beton üretmek için süper akıĢkanlaĢtırıcılar kullanılabilir. Açıkça orta etkiler su içeriğindeki kısmi indirgemelerle elde edilebilir.
Olabilecek (ve kullanılabilecek) daha yüksek dozajlar nedeniyle süper yumuĢatıcılar, su azaltıcılara kıyasla nicel olarak çok daha büyük etkilere sahip olma eğilimindedir. "Akan beton" üretmek için kolayca kullanılabilirler. Bu tür beton, neredeyse tamamen kendiliğinden yerleĢen aĢırı yığılma betonudur, ancak normal su içeriğinde üretilir ve normal veya normalden daha güçlüdür. ASTM, bu kullanım için tasarlanan süper akıĢkanlaĢtırıcıları kapsayacak Ģekilde ayrı bir spesifikasyon (C 1017 - 90) sağlar.
Süper akıĢkanlaĢtırıcılar, geleneksel su azaltıcı katkı maddelerinden çok daha yüksek dozlarda kullanılabilmekte ve kullanılmakta iken, düz beton için doz-tepki iliĢkisi, belirli bir seviyenin (örneğin ağırlığının %1 veya %2'si kadar) artan dozajı sağlayacak Ģekildedir. Çok az marjinal etkiye sahiptir. Çimento tamamen çözüldüğünde, tepkide biraz daha fazla artıĢ meydana gelebilir.
ASTM C 1017 - 90 spesifikasyonu ("Akan Beton Üretmede Kullanılacak Kimyasal Katkılar için Standart ġartname") Tip I ("akıĢkanlaĢtırıcı") ve Tip II ("akıĢkanlaĢtırıcı ve geciktirici") katkı maddelerini ayrı tipler olarak tanır. Her yaĢta referans betonun en az %90'ının en az 3-1/2 inç'lik çökme ve sıkıĢtırma ve eğilme dayanımlarında en az 3 inç / 2 inç'lik bir artıĢ elde etmek için, süper akıĢkanlaĢtırıcı katkının, ayar süresi üzerinde sadece en az etkiye sahip olması gerekmektedir.
Akan beton, beklendiği gibi, taze betonda "vücut" kaybının sonucu olarak kanama ve ayrılma eğilimine sahip olma eğilimindedir. Bu, özellikle ince kum oranının arttırılmasıyla, karıĢım tasarımında uygun ayarlama ile karĢılanabilir.
33
Akan betondan ziyade daha yüksek mukavemetin istendiği uygulamalar için, ASTM C-494'te belirtilen su indirgeme derecesi, %12 minimum değerinden çok daha yüksek olabilir. Yüksek dozaj seviyelerinde, birçok naftalin sülfonat veya melamin sülfonat tipi: süper akıĢkanlaĢtırıcılarla, özellikle de birkaç dakika gecikmeden sonra eklendiklerinde, yaklaĢık %30'a varan su azalmaları elde edilebilir. Silika dumanına veya uçucu kül ilavesine gerek kalmadan, bu düĢük su içeriklerinde çok daha fazla dayanıklılık elde edilebilir.
Tabi ki, çimento muhtevasını azaltmak için, yani su talebi azaldıkça sabit veya hemen hemen sabit bir su: çimento oranını muhafaza ederek, süper akıĢkanlaĢtırıcı katkılar kullanmak mümkündür. Bu, tabii ki, kaba ve ince agrega oranının artmasına neden olur. Bazen sadece kaba toplam içeriğin artmasına izin verilir. Ortaya çıkan ekonomi, süper akıĢkanlaĢtırıcının ekstra maliyetini kısmen dengeleyebilir.