چکیده :
در این مقاله عمل آوری و نحوه عملکرد نوع جدیدی از فوق روان کننده ارائه شده است . از سیکلوهگزانون، فرمالدئید و سولفیت، پلی کندانسات با وزن مولکولی بالا (Mw ≈ 220000 گرم در مول) استفاده شد. فوق روان کننده CFS حاصل با کروماتوگرافی اندازه گیری چگالی بار آنیونی مشخص شد. عملکرد CFS در سیمان با آزمایش مینی اسلامپ و با تعیین حداکثر کاهش آب بررسی شد. مکانیسم کار از طریق اندازه گیری جذب و پتانسیل زتا شناسایی شد. نتایج نشان می دهد که CFS مانند یک فوق روان کننده پلی کندانسی معمولی مانند BNS رفتار می کندکه به دلیل دافعه الکترواستاتیکی، سیالیت سیمان را افزایش می دهد. از مزایای این نوع جدید فوق روان کننده می توان به روش آماده سازی ساده، اثربخشی نسبت آب به سیمان کم، قابلیت کاهش آب زیاد و عملکرد پایدار در مجاورت خاک رس اشاره کرد.
مقدمه :
امروزه استفاده از فوق روان کننده ها در بتن بسیار رایج است. فوق روان کننده ها با پخش کردن ذرات سیمان موجود در خمیر، سیالیت بتن را بهبود می بخشند. بتن با کارایی بالا که فقط شامل بتن با سیالیت بالا و بتن با مقاومت بالا می باشد را می توان با فوق روان کننده های پیشرفته تولید کرد.
در سال 1959، فوق روان کننده ها برای اولین بار در سیمان کاری چاه نفت در اوکلاهاما استفاده شدند. پس از آن در سال 1962 شرکت SKW در آلمان پلی (ملامین سولفونات) (PMS) را کشف کرد و در همان سال کائو در ژاپن فوق روان کننده پلی (نفتالین سولفونات) (BNS) را اختراع کرد. ظهور این دو فوق روان کننده مبتنی بر پلی کندانس نشان دهنده آغاز عصر جدیدی در فناوری بتن است. با کمک این نوع جدید افزودنی، ناگهان تولید بتن بسیار بادوام با نسبت آب به سیمان کم و در عین حال کارایی عالی امکان پذیر شد.

از دهه 1970، این دو پلی کندانس به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند و تجربه مفیدی دراستفاده از آنها به دست آمد . همچنین مکانیسم کار و برهمکنش آنها با هیدرات های سیمان مشخص شد.
تجربه نشان داد که BNS یک فوق روان کننده موثر برای شرایط استاندارد است. با این حال، در نسبت آب به سیمان پایین (<0.35) به خوبی کار نمی کند. علاوه بر این، اثر سیال کنندگی آن پس از افزودن به بتن (نگهداری اسلامپ کوتاه) به سرعت کاهش می یابد. برای PMS، روند مشابهی اجرا شد. که مشخص شد هیچ هوایی را به بتن وارد نمی کند و بنابراین برای بتن پیش ساخته ایده آل است، در حالی که BNS، به دلیل حفظ اسلامپ طولانی تر، به عنوان افزودنی ترجیحی در کاربردهای بتن آماده، به ویژه در ترکیب با کندکننده سدیم گلوکونات تبدیل شد.
به دلیل کاستی‌های BNS و PMS، در سال 1981 یک فوق روان‌کننده آلیفاتیک مبتنی بر پلی کندانسات استون فرمالدئید سولفیت (AFS) به عنوان نوع جدیدی از عامل کاهش‌دهنده آب با کارایی بالا توسعه یافت . در مقایسه با BNS و PMS، مزایای آن مواد خام ارزان قیمت، فرآیند مصنوعی ساده و اثربخشی در نسبت آب به سیمان کم است. به دلیل پایداری در دمای بالا، تحمل نمک و اثر هم افزایی با اترهای سلولزی، به عامل پراکنده غالب در سیمان کاری چاه نفت تبدیل شده است. با این حال، در کاربردهای بتن، رنگ قرمز شدید آن یک نقطه ضعف بزرگ است.
در چین، یکی دیگر از فوق روان‌کننده‌های پلی کندانسی بر پایه اسید سولفانیلیک، فنل و فرمالدئید (SPF) اختراع شد . ویژگی‌های آن عمدتاً با AFS قابل مقایسه است، تفاوت‌ها در رنگ بسیار کم‌تر SPF است. در نتیجه، SPF در چین بسیار محبوب شده است و در آنجا بیشتر از PMS یا AFS استفاده می شود. 
از آنجایی که تمام پلی کندانس ها نسبت به ترکیبات مختلف سیمان دردسترس و نسبتاً ارزان هستند، هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. 
با این حال، اسلامپ ضعیف آنها همچنان یک مشکل باقی مانده است. در نتیجه، در دهه 1980، فوق روان کننده های پلی کربوکسیلات به عنوان نسل جدیدی از افزودنی های بتن معرفی شدند. آنها در دوزهای پایین تر از پلی کندانس ها موثرتربوده و ساختارهای مولکولی خاصی را جهت حفظ اسلامپ ایده آل را فراهم می کنند. اخیراً مشخص شده است که PCE ها به ترکیبات مختلف سیمان کاملاً حساس هستند (به عنوان مثال به دلیل اثر سولفات) و به شدت با خاک رس که می تواند به عنوان ناخالصی در سنگدانه ها و سنگ آهک رخ دهد، برهمکنش می کنند. علاوه بر این، آنها باعث ایجاد کف بیش از حد می شوند که باید با افزودن کف زدا کنترل شود. به دلیل این کاستی‌های PCE، فوق روان‌کننده‌های مبتنی بر پلی کندانس اخیراً مورد توجه قرار گرفته‌اند.

با توجه به موارد فوق، بدیهی است که انواع مختلف فوق روان کننده ها دارای مزایا و معایب خاصی هستند. بنابراین، ساختارهای شیمیایی جدید برای فوق روان‌کننده‌های پیشرفته نیاز به بررسی دارد. در اینجا، ما در مورد یک فوق روان کننده سیکلولیفاتیک جدید که از سیکلوهگزانون، فرمالدئید و سولفیت (CFS) گرفته شده است،را بررسی نمودیم. 
اثربخشی آن در سیمان با توجه به بهبود جریان و قابلیت کاهش آب و مکانیسم اصلی کار آن مورد بررسی و. علاوه بر این، عملکرد پراکندگی آن در حضور خاک رس مورد مطالعه قرار گرفت. هدف کلی دستیابی به این ایده بود که آیا CFS ترکیبی است که نسبت به فوق روان کننده های شناخته شده تا کنون نسبت به خاک رس مقاوم تر است یا خیر.
نتیجه گیری :
پلی کندانس CFS از سیکلوهگزانون، فرمالدئید و سولفیت آزمایش  شد. نتایج نشان می دهد که CFS مانند یک فوق روان کننده پلی کندانسی معمولی مانند BNS رفتار می کند. به دلیل دافعه الکترواستاتیکی، سیالیت خمیر سیمان را افزایش می دهد. گروه های سولفونات موجود در CFS دارای بار منفی هستند. آنها بر روی سطوح معدنی با بار مثبت با هیدرات های سیمان جذب فیزیولوژیکی می شوند و در نتیجه به آنها بار منفی می دهند که دافعه الکترواستاتیکی ایجاد می کند و  جذابیت استفاده از این فوق روان کننده را افزایش می دهد.

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .