تغير أداء الملدنات باختلاف نوع الاسمنت المستخدم في الخلطة البيتونية

Abstract

يُعدّ البيتون مادة البناء الأساسية، ويتألف من الحصويات والإسمنت والماء والإضافات (كيميائية- معدنية- زجاجية). وأهم ما يميز البيتون مقاومته للضغط، وجميع القوانين الخاصة بتصميم الخلطات البيتونية تشير إلى تناسب عكسي بين مقاومة البيتون وكمية الماء المضافة، ويُعبر عنها غالباً بالنسبة W/C ، فلا بدّ من تخفيض كمية ماء الجبل إلى حدودها الدنيا لإنتاج بيتون بمقاومات عالية، وهذا يجعل العمل في الورشة مستحيلاً بسبب صعوبة قابلية التشغيل للخلطة البيتونية، والحاجة لتحقيق الهدفين معاً(المقاومة وقابلية التشغيل) دفعت إلى استخدام مواد دخلت حديثاً في صناعة البيتون (مخفضات ماء، ملدنات، ملدنات عالية الفعالية، ملدنات ذات فعالية قصوى). وأداء هذه المواد يتغير بتغير معاملات الخلطة.

ركّز البحث على تغير تأثير الملدنات في سلوك البيتون الطري والصلب عندما يختلف نوع الاسمنت، وتم ذلك من خلال تصميم خلطة مرجعية وإجراء العديد من التجارب باستخدام ثلاثة أنواع من الإسمنت، وثلاثة أنواع من الملدنات. وقد أظهر البحث الأثر الإيجابي لاستخدام الملدنات حيث تم الوصول إلى قابلية تشغيل ممتازة بنسبة منخفضة نسبياً ل (W/C=0.45). كما تم رفع المقاومة لتصل إلى الضعف في بعض الخلطات مع بعض أنواع الملدنات وعند نسب معينة منها، فعملت الملدنات على تحويل البيتون من بيتون جامد جداً إلى بيتون ذي قابلية تشغيل ومقاومة ممتازتين في آنٍ واحد عند استخدامها بقواعد علمية صحيحة، مع اختلاف النتائج تبعاً لنوع الإسمنت ونوع الملدن ونسبته، وليس لها تأثيرات سلبية لاستخدامها بنسبٍ قليلة جداً، وهي مواد خاملة فلا تؤثر في البيتون بعد تصلبه.

Concrete is considered the primary construction material. It consists of aggregates, cement, water, additives (chemicals, metal, or glassy additives). Concrete's most distinguished property is its compressive resistance and all concrete mix design relations refer to a contrast proportion between concrete resistance and added water quantity which is expressed by the ratio w/c; therefore, mixing water quantity must be reduced to the minimum to produce high-strength concrete, but that makes the work on the site impossible because of the difficult workability of concrete mix. The need to achieve the two targets (resistance and workability) simultaneously led to using materials that have recently been used in the manufacturing of concrete (water reducers, plasticizers, super plasticizers, and hyperplasticizers). The behavior of these plasticizers changes with the change of concrete mix constants.

This research focuses on the changes of plasticizers' effect on the behavior of fresh and set concrete with different kinds of cement through designing a standard mix and doing several experiments using three types of cement and three types of  plasticizers.

The research shows the positive effect of using plasticizers since an excellent workability with a low ratio of w/c =0.45 was achieved. Resistance was doubled with some kinds of plasticizers. So, plasticizers, and according to correct scientific rules, transform concrete from an unworkable one to concrete which has a perfect workability and resistance simultaneously, with different results according to the type of cement and the plasticizer's type and ratio. They also do not have any negative effect when they are used with very low ratios and they are inactive materials which do not affect concrete after it sets.